分析肺动脉压(PAP)在左心室射血分数正常的心力衰竭(HFnEF)患者中的诊断、评估及预后价值。
入选我院心内科2011年1月至2014年1月临床诊断为HFnEF的210例患者,对其临床资料进行回顾性分析,依照纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级分为Ⅱ级(70例)、Ⅲ级(70例)和Ⅳ级(70例)3组,比较3组间PAP和N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平等,对PAP特点及住院死亡率、再入院率进行分析。
HFnEF患者的左心室射血分数正常(45%~62%),E/A比值均小于1,NT-proBNP水平明显升高(973~6 100 ng/L),随心功能分级增加,超声心动图显示左心房及右心室明显增大,PAP逐渐升高,心功能Ⅳ级组PAP(67±11) mmHg高于心功能Ⅲ级组[(45±4)mmHg,P=0.03],均明显高于心功能Ⅱ级组PAP[(25±5)mmHg,P<0.01];随PAP升高,重度PAP升高组(>60 mmHg)3、6和12个月再入院率均高于中度PAP升高组(40~60 mmHg,P=0.04、0.03和0.02),均高于轻度PAP升高组(20~40 mmHg,均为P<0.01);重度PAP组的3、6和12个月死亡率均高于中度和轻度PAP升高组(均为P<0.05)。
PAP可作为HFnEF诊断、评估及预后的有效指标。
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左心室射血分数正常心力衰竭(heart failure and normal ejection fraction,HFnEF)是指临床具有心力衰竭的症状和(或)体征,但左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)正常或接近正常(LVEF≥45%)。因其临床症状明显而超声心动图LVEF基本正常,临床诊治过程中易出现误诊和漏诊。因此,本研究以肺动脉压(pulmonary artery pressure,PAP)为切入点,研究其在HFnEF患者中的诊断与预后价值,现报告如下。
回顾性分析我院心内科2011年1月至2014年1月确诊为HFnEF患者的临床资料,所有患者均符合2012年欧洲心力衰竭指南HFnEF诊断标准:(1)有心力衰竭的典型症状;(2)有心力衰竭的典型体征;(3)LVEF正常或轻度降低,左心室无扩大;(4)有相关的结构性心脏病变(左心室肥厚/左心房增大)和(或)舒张功能不全。排除慢性阻塞性肺疾病、肺实质性疾病、慢性肺栓塞、结缔组织病相关性、先天性心脏病相关性及原发性肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)者。
研究共入选210例患者,其中男性80例,女性130例,年龄72~93岁,平均(75.1±5.6)岁,其中高血压120例,糖尿病80例,心房颤动92例,缺血性心肌病62例,肥厚性心肌病10例。所有患者均有劳累后或静息状态下呼吸困难,其中劳累性呼吸困难150例,夜间阵发性呼吸困难60例。查体伴有左心衰竭体征148例,伴右心衰竭体征124例。所有入选患者均经本人或家属知情同意,除死亡病例外,无失访病例。
根据纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级,将入选患者分为心功能Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级3组,每组各70例。收集患者临床资料包括年龄、性别、吸烟史、高血压、糖尿病及心房颤动病史等,见表1。
NYHA心功能分级 | 例数 | 年龄(±s,岁) | 男性[例(%)] | 吸烟[例(%)] | 高血压[例(%)] | 心房颤动[例(%)] | 糖尿病[例(%)] | 缺血性心肌病[例(%)] | 肥厚性心肌病例(%)] |
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Ⅱ级 | 70 | 78±3 | 20(28.6) | 21(30.0) | 43(61.4) | 31(44.3) | 24(34.3) | 18(25.7) | 3(4.2) |
Ⅲ级 | 70 | 76±4 | 23(32.9) | 23(32.9) | 39(55.7) | 30(42.8) | 25(35.7) | 20(28.6) | 3(4.2) |
Ⅳ级 | 70 | 78±3 | 27(38.6) | 20(28.6) | 38(54.2) | 31(44.3) | 31(44.3) | 24(34.3) | 4(5.7) |
由表1可看出,高龄、高血压、心房颤动以及糖尿病为HFnEF患者的主要病因,与Mitchell等[1]报道相符,各组间比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)。
所有患者均在入院后尽早采集静脉血进行N末端脑钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)测定,由我院中心实验室完成,NT-proBNP测定试剂由德国罗氏诊断有限公司生产,应用罗氏E601电化学发光免疫试剂法(ECLIA)进行测定。
除急救情况外,患者入院后尽早进行超声心动图检查,应用TOSHIBA nemio30彩色超声,探头频率2.5~3.5 MHz。测定LVEF、左心房大小(left atrium,LA)、左心室舒张末期内径(left ventricle end -diastolic dimension,LVED)、E峰与A峰比值(E/A)、右心室舒张末期内径(right ventricle end-diastolic dimension,RVED)和PAP等。用彩色多普勒血流显像(CDFI)观测心内有无分流、各瓣口反流情况,测量三尖瓣反流,以右室流出道为标准切面,并在CDFI所检测出的三尖瓣反流束的引导下,用连续多普勒(CW)测定三尖瓣最大反流速度(V)。由简化的伯努利(Bemoulli)方程(ΔP=4V2)计算三尖瓣跨瓣压差,将所测得的三尖瓣跨瓣压差加右房压即为PAP。PH按《超声医学》第四版[2]的诊断标准:在静息状态下,肺动脉平均压>20 mmHg或肺动脉收缩压>30 mmHg;运动状态下,肺动脉平均压>30 mmHg(高原地区除外)。
计量资料用±s表示,计数资料用百分构成比表示。用SPSS 11.0统计软件进行数据分析,组间比较计量指标用方差分析,计数资料用χ2检验,用Spearman相关分析法及多元Logistic回归分析法分析PAP水平与HFnEF患者超声心动图各指标、NT-proBNP以及与再入院率及死亡率之间相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。
入选HFnEF患者超声心动图结果显示,左心房增大患者172例,占81.9%,LA平均(44.6±5.2)mm;PH患者169例,占80.4%,PAP平均(43.5±13.9)mmHg;右心室增大者165例,占78.6%,RVED平均(24.5±3.2)mm;室间隔增厚者31例,占14.8%,平均(10.4±3.2)mm;左心室后壁增厚者18例,占8.6%,平均(10.6±2.1)mm;所有入选患者LVEF大致正常,为45%~62%,平均53.6%±6.5%,LVED基本在正常范围内,平均(48.4±2.3)mm。
见表2。不同NYHA心功能分级HFnEF患者之间的LVEF、LA、LVED、RVED、E/A、PAP、NT-proBNP等指标进行比较。随心功能分级增加,HFnEF患者左心房及右心室均存在不同程度扩大,PAP及NT-proBNP亦逐渐升高,组间比较差异有统计学意义(均为P<0.05)。
NYHA心功能分级 | 例数 | LVEF(±s,%) | LA(±s,cm) | LVED(±s,cm) | RVED(±s,cm) | E/A<1[例(%)] | PAP(±s,mmHg) | NT-proBNP(±s,ng/L) |
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Ⅱ级 | 70 | 51.0±5.8 | 41±4 | 47±2 | 22±2 | 70(100) | 25± 5 | 1 380±393 |
Ⅲ级 | 70 | 52.0±6.7 | 46±5a | 46±5 | 24±2a | 70(100) | 45± 4a | 2 380±1 393a |
Ⅳ级 | 70 | 51.0±5.6 | 50±6bc | 50±3 | 26±3bc | 70(100) | 67±11bc | 4 780±1 320bc |
注:与心功能Ⅱ级组比较,aP<0.05,bP<0.01;与心功能Ⅲ级组比较,cP<0.05
根据患者PAP升高的水平分为轻度升高(20~40 mmHg)、中度升高(41~60 mmHg)和重度升高(>60 mmHg)3组,对比不同程度PAP的HFnEF患者首次入院、3、6及12个月再入院率及死亡率等指标,见表3。
PAP水平(mmHg) | 例数 | 首次住院死亡率[例(%)] | 例数 | 3个月再入院率[例(%)] | 3个月死亡率[例(%)] | 例数 | 6个月再入院率[例(%)] | 6个月死亡率[例(%)] | 例数 | 12个月再入院率[例(%)] | 12个月死亡率[例(%)] |
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20~40 | 70 | 0(0.0) | 70 | 2( 2.8) | 0(0.0) | 70 | 5( 7.1) | 0(0.0) | 70 | 11(15.7) | 1( 1.4) |
41~60 | 70 | 0(0.0) | 70 | 9(12.8)a | 1(1.4) | 69 | 17(24.6)a | 3(4.3)a | 66 | 23(34.8)a | 5( 7.6)a |
60~ | 70 | 2(2.9)ac | 68 | 26(38.2)bc | 3(4.4)bc | 65 | 38(58.5)bc | 5(7.7)bc | 60 | 46(76.7)bc | 9(15.0)bc |
注:与PAP轻度升高组比较,aP<0.05,bP<0.01;与PAP中度升高组比较,cP<0.05
入选的210例HFnEF患者1年内死亡29例,1年生存率86.2%,院内死亡25例,其中重度PH死于重症肺部感染17例,顽固性心力衰竭伴低血钾引发恶性室性心律失常4例,心房颤动继发脑栓塞3例,高血压继发脑出血1例,院外猝死4例。随着病程的延长,PAP越高,再住院率及死亡率亦越高,组间比较,除首次入院及3个月死亡率外,差异均存在统计学意义,且心功能Ⅱ级组与Ⅳ级组比较,3、6及12个月的再入院率及死亡率差异均有统计学意义(均为P<0.01)。
多数学者认为,心室僵硬度增加以及顺应性降低导致被动舒张松弛受限为HFnEF最常见的发病机制[3]。
查阅相关文献,HFnEF继发PH的病理生理学改变是主动性和被动性两种机制共同作用的结果[4]。被动性PAP升高继发于左心房压力升高,而主动性PAP升高由肺动脉结构和功能改变引起[5]。被动性PAP升高的原因:(1)Chemla等[6]报道,左心舒张功能障碍时导致左心室舒张末期充盈压升高,引发左心房压力升高,进而引起肺静脉压的升高,导致肺淤血继发PH,这一过程伴有肺循环功能和结构的改变;(2)长期的肺静脉高压往往表现为肺淤血、肺血容量增加及重新分布、间质性或肺泡性肺水肿等[7,8],肺循环阻力增加的结果引发PH。主动性PAP升高因素包括:(1)心力衰竭缺氧时收缩血管的活性物质增多,同时并发内皮源性收缩因子和舒张因子平衡比例失调,以上因素共同作用使肺血管收缩,血管阻力增加[9];(2)缺氧时肺血管平滑肌细胞对Ga2+通透性增加及H+产生增加,使血管对缺氧的收缩敏感性增强导致PH[9]。PH引发右心室后负荷增加,持续发展的结果是右心室壁张力增高,引发右心室重构直至临床出现右心功能障碍[9]。当心脏收缩功能与舒张功能衰竭并存时,PH严重程度的决定因素为舒张功能衰竭的严重程度,而非LVEF或心排出量[10,11]。
本研究发现,随心功能分级增加,HFnEF患者左心房及右心室均存在不同程度扩大,PAP及NT-proBNP亦逐渐升高,组间比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。
国外研究显示,约2/3的慢性心力衰竭患者可能合并PH[12],并随着疾病的严重程度逐渐增高(NYHA心功能分级增加)[13,14],与本研究HFnEF患者PH发病率80.4%相符,亦与Lam等[15]研究发现HFpEF患者中80%合并PH相符;一项回顾性研究显示右心室收缩压(right ventricular systolic pressure,RVSP)每增加5 mmHg,死亡风险增加6%[16];刘颖娴和方全[17]报道左室收缩性和舒张性心力衰竭患者PAP增高与短期及长期死亡率增加均显著相关。本研究发现随着PAP逐渐升高,心力衰竭患者的死亡率及再入院率均明显上升(均为P<0.05),与上述报道相符。故PAP可作为评估HFpEF患者的预后指标。
新近的一项研究观察了来自两个中心的339例慢性心力衰竭引起的PH患者,其中90%为舒张性心力衰竭(305例),平均随访52.4个月,结果显示这组患者的1年生存率为81.1%,2年生存率为73.8%[18],与本研究1年生存率86.2%相符。
综上所述,PAP可作为HFnEF患者的诊断、病情评估及预后的可靠指标。但由于本研究PAP的测量受操作医师水平等因素影响,临床可能存在少许误差;PAP如何作为具体评定标准本研究未进行深入探讨,仍需各位同仁在日后的临床工作中开展验证。