胸廓畸形相關(guān)肺動脈高壓的臨床與血流動力學(xué)特點(diǎn)分析

楊 飛 王 嵐 宮素崗 羅祠君 邱宏玲 姜 蓉 何 晶 劉錦銘 趙勤華

肺動脈高壓(PH)是由多種已知或未知原因引起的肺動脈壓異常升高的病理生理狀態(tài)。呼吸系統(tǒng)疾病或缺氧相關(guān)的PH是臨床常見的PH類型。近期研究[1]顯示，慢性肺部疾病住院患者的PH發(fā)生率高達(dá)28%。慢性阻塞性肺疾病(COPD) 是慢性肺源性心臟病的主要病因。胸廓畸形相關(guān)PH屬于第三類肺部疾病和(或)缺氧相關(guān)PH，由氣道病變存在限制和阻塞混合因素所致。胸廓畸形患者常伴有心肺功能障礙，本研究旨在初步探討胸廓畸形相關(guān)PH的臨床特點(diǎn)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2010年11月—2018年6月在同濟(jì)大學(xué)附屬上海市肺科醫(yī)院肺循環(huán)科住院的18例胸廓畸形相關(guān)PH患者。采用隨機(jī)數(shù)字法抽取同期住院的24例COPD相關(guān)PH患者作為對照。入選標(biāo)準(zhǔn):① 通過病史、體格檢查和胸部CT檢查明確診斷為胸廓畸形；② 通過病史、體格檢查、肺功能檢查和肺部CT檢查明確診斷為COPD；③ 右心導(dǎo)管檢查測得靜息狀態(tài)下肺動脈平均壓(mPAP)≥25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，肺小動脈壓(PAWP)≤15 mmHg。排除標(biāo)準(zhǔn):① 先天性心臟病相關(guān)PH胸廓畸形；② 由陳舊性肺結(jié)核、支氣管擴(kuò)張、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征等其他相關(guān)慢性肺疾病導(dǎo)致的PH；③ 近1個月內(nèi)有COPD急性發(fā)作病史或者3個月內(nèi)COPD治療藥物有變動；④ 有左心功能不全征象或者肺毛細(xì)血管楔壓>15 mmHg。

1.2 研究方法

1.2.1 一般情況 詳細(xì)收集患者的基本信息、發(fā)病年齡、病程，并對患者進(jìn)行電話或門診隨訪，隨訪時間截至2018年7月31日。

1.2.2 超聲心動圖檢查 行超聲心動圖檢查測量患者的右心結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)參數(shù)。

1.2.3 肺功能檢查 患者入院后1周內(nèi)應(yīng)用Master Screen Diffusion肺功能儀(德國Erich Jaeger公司)行肺功能檢查，主要測定參數(shù)包括第1秒用力呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、1 s率(FEV1/FVC)、最大呼氣流量(PEF)、最大呼氣中期流量25%～75%(MMEF75/25)、最大通氣量(MVV)、殘氣量(RV)、肺總量(TLC)、殘氣量總量比(RV/TLC)、肺活量(VC)、深吸氣量(IC)、肺一氧化碳彌散量(DLCO)、氣道阻力(Rtot)，以及各指標(biāo)的實(shí)測值占預(yù)測值百分比等指標(biāo)。

1.2.4 心肺運(yùn)動試驗(yàn) 應(yīng)用負(fù)荷連續(xù)遞增的心肺運(yùn)動試驗(yàn)(CPET)，在運(yùn)動中檢測受試者最大公斤攝氧量(PeakVO2/kg)、最大氧脈搏(O2/HR)、每分鐘通氣量(VE)、每分鐘二氧化碳排出量(VCO2)，計(jì)算二氧化碳當(dāng)量(EqCO2)。

1.2.5 PH診斷 按照我國PH診斷治療專家共識完成患者的WHO PH功能評級和6 min步行距離測試。

1.2.6 右心導(dǎo)管檢查 所有患者均通過右心導(dǎo)管檢查獲得肺循環(huán)血流動力學(xué)指標(biāo)。右心導(dǎo)管檢查常規(guī)經(jīng)左前臂靜脈或右頸內(nèi)靜脈入路，置入Swan-Ganz漂浮導(dǎo)管(131HF7或774HF75，美國Edwards Lifescience公司)分別測量上腔靜脈、右心房、右心室、肺動脈、肺小動脈和肺毛細(xì)血管楔壓，采用熱稀釋法測量患者的心輸出量。

1.2.7 血?dú)夥治?應(yīng)用血?dú)夥治鰞x(丹麥，ABL800 )檢測動脈血二氧化碳分壓(paCO2)、氧分壓(paO2)和氧飽和度(SaO2)。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料 18例胸廓畸形相關(guān)PH患者的年齡范圍在38～87歲。患者胸部畸形的病程最長為73年。胸廓畸形病因包括脊柱結(jié)核和結(jié)核性胸膜炎4例、先天性脊柱畸形5例、小兒麻痹致脊柱側(cè)凸2例、佝僂病致脊柱畸形1例、發(fā)育異常1例，不能明確病因5例。12例胸廓畸形體格檢查可見脊柱后凸，Cobb角>90°；6例向內(nèi)側(cè)凹陷，其中1例伴胸骨前凸。13例行右心導(dǎo)管檢查明確為PH，5例為超聲心動圖檢查診斷為PH[定義為肺動脈收縮壓(PASP)≥50 mmHg]。兩組間患者的性別構(gòu)成，年齡和身高差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.05)，但胸廓畸形相關(guān)PH組的體重顯著低于COPD相關(guān)PH組(P<0.01)。見表1。

表1胸廓畸形相關(guān)PH組和COPD相關(guān)PH組患者的一般資料比較

與COPD相關(guān)PH組比較:①P<0.05

2.2 實(shí)驗(yàn)室檢查 18例胸廓畸形相關(guān)PH患者和20例COPD相關(guān)PH患者進(jìn)行了血生物化學(xué)和血?dú)夥治鰴z查。與COPD相關(guān)PH組相比，胸廓畸形相關(guān)PH組的腦鈉肽(BNP)、paCO2顯著升高，paO2、SaO2顯著降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別<0.05、0.01)，提示胸廓畸形相關(guān)PH患者肺部氣體交換受累，組織缺氧、CO2排出障礙較COPD相關(guān)PH組嚴(yán)重。兩組患者的血紅蛋白(Hb)水平均升高，提示兩組患者均長期缺氧。兩組實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果見表2。

組別NHb(x-±s,g/L)尿酸(x-±s,mmol/L)BNP[M(P25,P75),ng/L]pH值(x-±s)paO2(x-±s,mmHg)paCO2(x-±s,mmHg)SpO2(x-±s,%)胸廓畸形相關(guān)PH18141.94±24.62355.06±184.57570.5(144.5,1 116.0)①7.38±0.0553.65±12.40①60.04±8.74②83.00±8.12①COPD相關(guān)PH20148.71±29.39333.12±160.95163.3(52.7,333.0)7.41±0.0562.75±13.1243.72±14.0089.39±6.32

與COPD相關(guān)PH組比較：①P<0.05，②P<0.01

2.3 肺功能檢查 12例胸廓畸形相關(guān)PH患者和19例COPD相關(guān)PH患者完成肺功能檢查。與COPD相關(guān)PH組相比，胸廓畸形相關(guān)PH組的VC、RV、TLC、PEF均顯著降低(P值均<0.05),FEV1/FVC顯著增高(P<0.01),提示該組患者存在限制性和阻塞性通氣功能障礙，這與胸廓畸形限制通氣功能有關(guān)。兩組肺功能指標(biāo)比較見表3。

組別N各指標(biāo)實(shí)測值占預(yù)測值百分比VCRVTLCRV/TLCICFVC胸廓畸形相關(guān)PH1242.70±16.24①115.23±52.39①67.99±26.63①169.39±40.5045.80±26.8242.32±17.09COPD相關(guān)PH1959.99±25.27175.53±67.73104.24±23.61140.71±62.0461.82±24.4959.18±26.01組別FEV1FEV1/FVCPEFMMEF75/25MVVDLCORtot胸廓畸形相關(guān)PH32.98±12.4178.57±21.23②33.40±9.18①12.03±8.7029.28±9.1338.13±13.14344.34±181.80COPD相關(guān)PH38.10±21.0853.05±13.2448.64±29.5619.04±15.5538.67±24.6953.10±18.74349.84±305.46

與COPD相關(guān)PH組比較：①P<0.05，②P<0.01

2.4 超聲心動圖檢查 14例胸廓畸形相關(guān)PH患者和17例COPD相關(guān)PH患者完成超聲心動圖檢查，見表4。兩組患者均表現(xiàn)為右心增大，右心收縮功能下降。胸廓畸形相關(guān)PH組的右心室橫徑和PASP均顯著小于COPD相關(guān)性PH組(P值均<0.05)，說明胸廓畸形相關(guān)PH組的心臟結(jié)構(gòu)性病變、右心收縮功能降低和肺血管病變程度較輕。

組別N右心房橫徑(mm)右心房縱徑(mm)右心室橫徑(mm)右心室縱徑(mm)三尖瓣瓣環(huán)收縮期位移(mm)PASP(mmHg)胸廓畸形相關(guān)PH1441.64±9.6549.79±5.8738.57±4.86①62.14±9.1617.91±5.5062.76±21.69①COPD相關(guān)PH1748.76±11.3552.59±11.4948.12±13.8262.71±12.1216.64±4.6775.83±18.92

與COPD相關(guān)PH組比較：①P<0.05

2.5 心肺運(yùn)動試驗(yàn)和6 min步行距離 兩組患者心肺運(yùn)動試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，胸廓畸形相關(guān)PH組和COPD相關(guān)PH組的PeakVO2/kg占預(yù)計(jì)值百分比均低于正常值(>80%)，分別為(51.71±10.97)%和(53.80±21.01)%；EqCO2均高于正常值(<30)，分別為31.84±16.08和39.90±11.21； O2/HR占預(yù)計(jì)值百分比均低于正常值(>80%)，分別為(73.71±11.04)%和(70.40±23.46)%。6 min步行距離均小于450 m，兩組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.6 血流動力學(xué)檢查 13例胸廓畸形相關(guān)PH患者和全部COPD相關(guān)PH患者完成右心導(dǎo)管檢查。胸廓畸形相關(guān)PH組肺血管阻力(PVR)顯著低于COPD相關(guān)PH組(P<0.05)，提示該組患者的肺血管病變較輕。兩組血流動力學(xué)指標(biāo)見表5。

組別NmPAP(mmHg)肺毛細(xì)血管楔壓(mmHg)PVR(Wood U)心臟指數(shù)[L/(min·m2)]胸廓畸形相關(guān)PH1339.46±12.6710.22±3.235.34±2.41①3.46±1.14COPD相關(guān)PH2445.33±11.539.50±3.538.16±3.692.96±0.74

與COPD相關(guān)PH組比較：①P<0.05

3 討 論

本研究通過比較胸廓畸形相關(guān)PH與COPD相關(guān) PH 患者的臨床資料表明：①兩組患者均長期缺氧，BNP水平升高，反映心功能不佳;②胸廓畸形相關(guān)PH患者存在更明顯的低氧血癥和CO2潴留；③胸廓畸形相關(guān)PH較COPD相關(guān)PH患者的心臟結(jié)構(gòu)病變輕，肺血管阻力低，循環(huán)系統(tǒng)受累更輕。

PH的病因與肺部基礎(chǔ)疾病相關(guān)，既往研究[2]已經(jīng)明確提出缺氧導(dǎo)致人體細(xì)胞外基質(zhì)沉積，進(jìn)而引起血管重構(gòu)。胸廓畸形患者一般病程較長，肺血管床在青少年時期發(fā)育不佳，肺循環(huán)阻力加大，其呼吸功能受損主要表現(xiàn)為肺容積的限制[3]。胸廓畸形患者的肺泡總數(shù)減少且大小不規(guī)則，常伴有肺實(shí)質(zhì)萎縮和肺動脈血管減少[4]。胸廓畸形嚴(yán)重者，F(xiàn)EV1和FVC下降更明顯，且嚴(yán)重程度與FVC下降成正比[5]，肺功能檢查結(jié)果呈現(xiàn)大氣道梗阻的特點(diǎn)。胸廓畸形使肺實(shí)質(zhì)受壓，肺容量和順應(yīng)性下降，這些變化導(dǎo)致肺泡通氣不足、高碳酸血癥和低氧血癥發(fā)生。

胸廓畸形引起PH的機(jī)制主要是低氧和血管床發(fā)育不良[6-7]。其原因可能是大氣道受壓[8]、胸壁運(yùn)動受限制[9-10]，以及局部肺泡通氣不足造成的通氣-血流比失衡[11]。目前認(rèn)識到睡眠呼吸障礙與PH有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),胸廓畸形患者的呼吸暫停和呼吸不足指數(shù)、呼吸障礙指數(shù)均較高，且最低血氧飽和度較低，睡眠呼吸障礙可能參與了PH的形成。另外,心臟的舒張功能和Cobb角間存在負(fù)相關(guān)，這提示左心舒張功能不全可能也是導(dǎo)致胸廓畸形和PH相關(guān)的原因[12]。本研究結(jié)果顯示，胸廓畸形相關(guān)PH組的paO2顯著降低，COPD相關(guān)PH組的PVR顯著升高，提示胸廓畸形患者PH形成的機(jī)制更為復(fù)雜。

胸廓畸形患者肺順應(yīng)性下降，呼吸與循環(huán)阻力增大；病情進(jìn)一步加重后會出現(xiàn)肺-血液交換功能障礙，肺泡有效通氣量不斷減少，無效腔不斷增大，導(dǎo)致彌散功能下降，發(fā)生低氧血癥和CO2潴留；因胸廓畸形患者氣道生理結(jié)構(gòu)異常，呼吸道分泌物不易排出，反復(fù)感染致氣道阻力進(jìn)一步升高，肺功能檢查不但表現(xiàn)為限制性通氣功能障礙,而且還存在阻塞性通氣功能障礙[13-14]。胸廓畸形使骨性結(jié)構(gòu)和肌性結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致肺順應(yīng)性降低，呼吸和循環(huán)功能進(jìn)一步受損，胸廓活動受到限制[15-16]，paO2降低和CO2潴留更明顯。國外的研究[17-20]結(jié)果表明，氣流受限明顯的氣道疾病患者的血流動力學(xué)變化并不一定更重，進(jìn)一步支持胸廓畸形相關(guān)PH患者雖然肺功能受損更為明顯，但是PH程度與氣道病變嚴(yán)重程度并不呈正相關(guān)。呼吸功能受損與肺血管重構(gòu)是兩個平行發(fā)展的病理變化[21]，其具體機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。

綜上所述，胸廓畸形這一因素在呼吸相關(guān)性PH患者中，對氣道的影響明顯大于循環(huán)系統(tǒng)，提示在疾病早期進(jìn)行氣道管理具有重要意義。了解胸廓畸形相關(guān)PH的臨床特點(diǎn)，可以提高對此類特殊患者的診療水平。