慢性阻塞性肺病患者肺功能與心腔大小及心功能不全的相關性

陳曄鋒 沈巨信 余月芳 劉夏天

(紹興市人民醫院呼吸內科，浙江 紹興 312000)

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慢性阻塞性肺病患者肺功能與心腔大小及心功能不全的相關性

陳曄鋒 沈巨信 余月芳 劉夏天1

(紹興市人民醫院呼吸內科，浙江 紹興 312000)

目的 研究慢性阻塞性肺病(COPD)患者肺功能與心腔大小及心功能不全的相關性。方法 選擇COPD患者120例，全球阻塞性肺病創議(GOLD)肺功能分級Ⅰ～Ⅳ級，評估其肺功能：第1秒用力呼氣量/用力肺活量(FEV1/FVC)、FEV1占預計值百分比、殘氣量占預計值百分比、深吸氣量/肺總量(IC/TLC)、一氧化碳彌散量(DLCO)占預計值百分比，并通過超聲心動圖檢查對心腔大小、左室收縮與舒張功能、右室收縮和舒張的整體功能(Tei指數)及舒張期肺動脈壓進行評估。結果 隨著COPD患者GOLD肺功能分級的升高，所有心腔均縮小(P<0.05)。肺功能相關變量與心腔大小高度相關。與氣道阻塞或DLCO相比，靜態充氣過度(IC/TLC)與心腔大小之間的相關性最好。對體表面積進行調整后，IC/TLC是心腔大小的獨立預測因素。相比于IC/TLC>0.25的患者，IC/TLC≤0.25的患者左心室舒張功能明顯受損(P<0.05)，右室Tei指數明顯升高(P<0.05)。結論 隨著COPD嚴重程度的增加，會出現心腔縮小，使左室舒張功能和右室整體功能受損。

慢性阻塞性肺??；肺功能；超聲心動圖；Tei指數

長期慢性缺氧可導致肺血管廣泛收縮和肺動脈高壓，常伴有肺血管內膜增生、血管纖維化甚至血管閉塞，影響了慢性阻塞性肺病(COPD)患者的彌散功能，最后造成肺循環的結構重組。COPD晚期出現的肺動脈高壓是其重要的循環系統并發癥，最終導致慢性肺源性心臟病和右心衰竭，對患者的預后產生嚴重的消極影響。在COPD對右心的影響成為共識的同時，對COPD可能引起對左心功能及心臟大小的影響，目前僅國內外少數學者關注過此類問題，但作為COPD一種重要的肺外效應，是客觀存在并值得我們去研究的。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2012年6月至2013年11月確診為COPD患者120例為研究對象，所有患者均符合COPD的肺功能診斷標準，全球COPD創儀(GOLD)肺功能分級Ⅰ～Ⅳ級，并處于臨床穩定期，排除合并有冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、輕度以上心瓣膜功能不全、先天性心臟病、高血壓性心臟病、各種原因所致的心肌病變、房顫或起搏器植入術后、左心室射血分數(LVEF)<50%以及合并有肺間質性疾病、胸廓畸形等疾病的患者。本研究在所有患者知情的條件下進行，并征得所有患者本人及倫理委員會的同意。GOLD Ⅰ級30例，男17例，女13例，平均年齡(64.7±5.3)歲，體表面積(1.56±0.16)m2；GOLDⅡ級30例，男19例，女11例，平均年齡(66.2±6.2)歲，體表面積(1.55±0.15)m2；GOLD Ⅲ級30例，男23例，女7例，平均年齡(71.5±6.4)歲，體表面積(1.54±0.14)m2；GOLDⅣ級30例，男21例，女9例，平均年齡(70.2±5.8)歲，體表面積(1.61±0.13)m2。

1.2 肺功能測試 肺功能測試均由專業培訓的具備上崗資質的專業肺功能測試人員指導下進行，肺功能儀為日本捷斯特公司CHESTAC-338800，在吸入沙丁胺醇0.2 mg后15 min，分別測定第1秒用力呼氣量(FEV1)/用力肺活量(FVC)、FEV1占預計值百分比、深吸氣量(IC)/肺總量(TLC)、殘氣量占預計值百分比，并采用一口氣法測定一氧化碳彌散量(DLCO)。各組肺功能水平見表1。

1.3 超聲心動圖檢查 經過肺功能測試的研究對象在此后的1 w內，安排美國PHILIPS公司的IE-33彩色多普勒超聲心電圖儀檢查，探頭頻率為2～4 MHz，由專業的心臟超聲檢查醫師從心尖四腔心切面、心尖五腔心切面和左室長軸切面截取圖像，測量左心房面積、右心房面積、左心室舒張末徑(LVEDD)和右心室直徑，計算LVEF在心尖四腔切面將脈沖多普勒取樣容積放置在二尖瓣瓣尖1～2 mm水平,采集二尖瓣血流頻譜,測算早期通過二尖瓣的血流減速時間、早期E波與心房A波峰流速的比值(E/A)，舒張期肺動脈壓采用改良Bernoulli方程計算，其中右心房壓力估計為10 mmHg〔1〕，配合心電圖測算右室等容舒張時間(IRT)、右室等容收縮時間(ICT)及右室射血時間(ET)，據此計算右心室Tei指數〔(ICT+IRT)/ET〕。

1.4 統計學方法 采用SPSS19.0統計學軟件行t或U檢驗、方差分析、線性回歸分析、獨立相關性檢驗。

表1 各GOLD組患者肺功能水平

2 結 果

2.1 不同GOLD肺功能分級之間心臟大小與心臟功能的差異 表2可見，COPD患者心腔大小和早期E/A隨GOLD肺功能分級升高而下降(P<0.05)，早期通過二尖瓣的血流減速時間和右心室Tei指數隨GOLD肺功能分級升高而升高(P<0.05)，提示隨著GOLD肺功能分級升高，各心腔有縮小趨勢，左心室舒張功能與右心室整體功能下降，而LVEF和舒張期肺動脈壓隨GOLD肺功能分級的升高而無明顯變化(P>0.05)，提示隨著GOLD肺功能分級升高，左心室收縮功能與肺動脈壓不受影響。

表2 不同GOLD肺功能分級之間心臟大小、心臟功能的差異±s,n=30)

與GOLDⅠ級組比較：1)P<0.05；與GOLDⅡ級組比較：2)P<0.05；3)與GOLDⅢ級組比較：3)P<0.05

表3 肺功能變量與心腔大小之間的相關性(n=120)

2.2 肺功能變量與心腔大小之間的相關性 肺功能相關變量與心腔大小之間存在高度相關性，IC/TLC與心腔大小之間的相關性最好(表3)。通過多變量線性歸分析，并對體表面積進行調整后，IC/TLC是心腔大小的獨立預測因素(表4)。相比于IC/TLC>0.25的患者，IC/TLC≤0.25的患者左心室舒張功能及右室整體功能明顯受損(P<0.05)(表5)。

表4 IC/TLC可以作為心腔大小的獨立預測因素

表5 根據IC/TLC評估的靜態肺充氣過度情況對心臟功能的評估±s)

3 討 論

本研究發現，隨著COPD患者GOLD肺功能分級的升高，會出現心臟縮小，左室舒張充盈功能受損，而左室收縮功能無明顯影響，同時右室收縮和舒張的整體功能下降。以IC/TLC≤0.25作為肺過度充氣的標準〔2,3〕，可見這部分COPD患者的左室舒張充盈功能受損更明顯，同時右室整體功能的下降亦更明顯〔4～7〕。關于COPD對心臟大小的潛在影響，Jorgensen等〔8〕通過MRI技術，將過度充氣的肺氣腫患者與年齡匹配的健康對照組相比，發現肺氣腫患者的左右心室均有所縮小，這與本研究所取得的結論基本一致。而Jorgensen等〔9〕另一項研究表明，在經過肺減容術(LVRS)的COPD患者中，其左室舒張末的大小和充盈可明顯改善。這也間接提供了過度充氣可能對心臟大小產生影響的證據資料。而對COPD可以引起心臟縮小的肺外效應相關機制，有學者推測可能跟血流動力學的改變、缺氧，甚至系統性炎癥相關，但目前國內外尚缺乏系統性研究。

在近來的研究中，隨著COPD的病程發展，左室收縮功能損害并沒有發現，在射血分數、左室短軸縮短率和通過二尖瓣的峰流速均在正常范圍，并且與對照組相比，無顯著差異，一些研究者已提供了相似的結果〔10,11〕。有學者分析認為，在肺氣腫的患者中，可能是由于心室收縮時，室間隔被拉得更扁平，所以可以維持相對正常的LVEF〔12〕。

國內也有學者通過測定COPD患者的超聲心動圖，證實COPD組E/A下降，E峰減速時間延長；兩組受檢者左室內徑、室間隔厚度、左室后壁厚度等無顯著差異，說明COPD患者存在左室舒張功能下降〔13〕，這與本研究的結論基本一致。也有研究提示，COPD患者的左心室舒張功能不全可能與左心室的擴張性(心肌僵硬)無關，更可能與前負荷的下降相關〔1,8〕。而經過肺減容術后的COPD患者，在超聲心動圖上的左心室充盈情況可以得到明顯的改善〔9〕，血流動力學也會伴隨著充氣過度的緩解而改善〔9,14〕，說明兩者可能存在明顯的因果關系，也反過來證明血流動力學的改變，包括前負荷的下降，可能是導致左心室舒張功能下降的重要原因。

關于COPD對右心功能影響的研究，則遠遠比對左心功能影響的相關研究要系統深入得多。隨著COPD氣道阻塞程度的增加，致使吸入肺泡內的氣體在呼氣期不能排出，殘留在肺內氣體不斷增加而使肺泡膨脹和破裂、肺泡壁破壞、肺泡間纖維組織增生，導致肺內的小血管不斷減少和血管壁逐漸增厚。肺血管的重構會使肺動脈壓力不斷增高，右心室收縮增強，代償性增加肺循環血流量，進一步促進肺動脈壓升高，右心室的重量、形態、順應性和功能將發生一系列變化。近年來認為低氧血癥也是右心功能受損的重要環節〔15〕。國內有學者〔16～18〕應用Tei指數評價COPD患者、肺心病患者右室功能變化，皆發現隨著右心功能損害加重，Tei指數測值增大。這些結果均與本研究的結果吻合。

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〔2015-04-01修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

紹興市公益性技術應用研究計劃資助項目(2012B70065)

陳曄鋒(1979-)，男，碩士，副主任醫師，主要從事呼吸系統相關疾病的研究。

R563.9

A

1005-9202(2016)22-5657-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.22.075

1 超聲影像科