报道5例超声心动图发现的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）并发肺动脉高压患者的临床特征，了解COVID-19的特殊临床表现并探讨可能的机制。
对2020年2月5日至3月31日首都医科大学附属北京地坛医院超声心动图诊断的COVID-19并发肺动脉高压患者的超声心动图影像资料及临床特征进行描述性分析。
共有15例重型和危重型COVID-19患者行超声心动图检查，7例被诊断存在肺动脉高压，其中5例被确认为COVID-19的并发症。5例患者中女性4例，男性1例；年龄62~78岁；既往有高血压病者4例，糖尿病者3例，冠状动脉粥样硬化性心脏病者1例。5例均为COVID-19危重型患者，均给予呼吸机辅助呼吸，其中2例同时使用体外膜肺氧合（ECMO）支持治疗。经超声心动图计算，5例患者的肺动脉收缩压为43~65 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），平均54 mmHg；肺动脉高压严重程度分级：轻度1例，中度4例。随访过程中，4例患者肺动脉收缩压逐渐降低至正常，撤除呼吸机及ECMO；1例因呼吸衰竭及持续肺动脉高压最终死亡。
COVID-19可并发肺动脉高压，多发于危重型患者。超声心动图是COVID-19患者肺动脉高压重要的影像学诊断方法。
版权归中华医学会所有。
未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
除非特别声明，本刊刊出的所有文章不代表中华医学会和本刊编委会的观点。
新型冠状病毒（2019 novel coronavirus，2019-nCoV）感染所致的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）主要导致肺组织炎症，可快速进展为急性呼吸窘迫综合征和肺衰竭，严重者可因呼吸衰竭而死亡[1]。COVID-19作为一种新出现且有高流行强度的传染病，人们对其发病机制、病理生理、临床特征及治疗均未完全明了，尚须在临床实践中进行更多探索。目前临床已发现部分COVID-19患者可并发心肌损伤、暴发性心肌炎、心力衰竭和肺栓塞等严重心肺并发症[2]。虽然心脏磁共振对诊断心脏及肺血管疾病具有较多优势，但对COVID-19患者临床应用困难，因此快速床旁超声心动图检查则成为其心脏及肺血管疾病影像学诊断的首选技术。首都医科大学附属北京地坛医院是北京收治COVID-19患者的定点医院，我们对部分重型和危重型患者进行了床旁超声心动图检查，发现少数患者存在肺动脉高压。本文对超声心动图诊断的肺动脉高压患者的临床特征进行描述性分析，以期进一步了解COVID-19的特殊临床表现。
研究对象为2020年2月5日至3月31日在首都医科大学附属北京地坛医院住院治疗并进行床旁超声心动图检查的重型和危重型COVID-19患者。纳入标准：（1）2019-nCoV核酸检测结果阳性；（2）COVID-19患者的临床分型符合国家卫生健康委员会和国家中医药管理局发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》[3]的重型和危重型诊断标准；（3）经超声心动图诊断为肺动脉高压，估算肺动脉收缩压（pulmonary artery systolic pressure，PASP）>35 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；（4）肺动脉高压发生在COVID-19发病之后。排除标准：（1）原有慢性肺部疾病和长期吸烟等其他原因导致的肺动脉高压；（2）胸部影像学检查存在肺栓塞。
本研究经我院伦理委员会批准实施[京地伦研字（2020）第（024）-01号]。
采用美国GE vivid便携式彩色多普勒超声诊断仪，2D探头，探头频率3.4 MHz。由于重型和危重型COVID-19患者体位受限，本研究所有观察及检测值均取于患者仰卧位。根据美国超声心动图学会[4]制定的经胸部超声心动图检查指南进行床旁心脏超声检查和图像存储，观察并记录心脏房室大小和左右心室收缩及舒张功能指标，包括二尖瓣（mitral valv，MV）口血流速度E峰流速、MV瓣环舒张早期e′流速，计算MV E/e′比值，三尖瓣环收缩期位移（tricuspid annular plane systolic excursion，TAPSE）、主肺动脉内径、三尖瓣反流速度及跨瓣压差、下腔静脉吸气时内径塌陷率，并估算PASP。依据美国超声心动图学会和欧洲心血管影像学会[5]制定的成人超声心动图心室定量评价指南及欧洲心脏病学会和欧洲呼吸学会[6]制定的肺动脉高压诊断与治疗指南对超声影像及测量结果进行分析。
根据超声心动图的数据计算PASP的方法：利用三尖瓣反流最大流速估测右心室收缩压（right ventricular systolic pressure，RVSP；在无右心室流道梗阻且无心内分流时，右心室收缩压近似于PASP），再利用三尖瓣反流容积（tricuspid annular volume，VTR）和右心房压力（right atrial pressure，RAP）的参数计算PASP。计算公式如下：RVSP=PASP=4VTR2+RAP。下腔静脉（inferior vena cava，IVC）吸气塌陷率=（呼气末IVC内径-吸气末IVC内径）÷呼气末IVC内径。IVC内径≤21 mm，IVC吸气塌陷率>50.00%，估测RAP为3 mmHg；IVC内径≤21 mm，IVC吸气塌陷率<50.00%，估测RAP为8 mmHg；IVC内径>21 mm，IVC吸气塌陷率>50.00%，估测RAP为8 mmHg；IVC内径>21 mm，IVC吸气塌陷率<50.00%，估测RAP为15 mmHg。根据超声心动图所测得的PASP，可将肺动脉高压的严重程度分为轻度（35~49 mmHg）、中度（50~69 mmHg）和重度（≥70 mmHg）[7]。
登录医院信息管理系统，收集患者超声心动图以外的其他临床信息，包括姓名、性别、疾病诊断与临床分型、基础疾病、并发症、实验室检查、主要治疗及呼吸循环支持措施，结合超声心动图诊断进行描述性分析。
2020年2月5日至3月31日共有15例重型和危重型COVID-19患者行超声心动图检查，其中7例被诊断存在肺动脉高压，全部来自重症监护负压病房。2例患者被排除（1例左心增大，1例长期吸烟并伴有肺部基础疾病），5例患者纳入本研究。5例患者的一般情况及疾病特征见表1。男性1例，年龄78岁；女性4例，年龄分别为78、76、65和62岁；其中4例既往有慢性基础疾病。5例患者均为COVID-19危重型患者，均因呼吸衰竭给予呼吸机辅助呼吸，其中2例同时使用体外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）支持治疗。治疗过程中，3例并发下肢深静脉血栓，经CT检查无肺栓塞影像学表现。实验室检查：5例均有乳酸脱氢酶升高（287~462 U/L），3例（例1、3、5）肌钙蛋白Ⅰ升高（分别为0.07、0.05和0.03 μg/L，参考值：<0.01 μg/L），3例（例1、3、4）肌红蛋白升高（分别为87、149和498 μg/L，参考值：<46 μg/L）。
5例新型冠状病毒肺炎并发肺动脉高压患者的一般情况及疾病特征
General conditions and disease characteristics in 5 patients with novel coronavirus pneumonia complicated with pulmonary hypertension
5例新型冠状病毒肺炎并发肺动脉高压患者的一般情况及疾病特征
General conditions and disease characteristics in 5 patients with novel coronavirus pneumonia complicated with pulmonary hypertension
| 例号 | 性别 | 年龄(岁) | 基础疾病 | 主要并发症 | 辅助呼吸循环支持 | ECMO撤离时间（d)a | 呼吸机撤离时间（d)a | 出院时状况 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 男 | 78 | 高血压病，冠心病，糖尿病 | Ⅰ型呼吸衰竭，重度ARDS，细菌性肺炎，急性肾衰竭，下肢深静脉血栓 | 呼吸机+ECMO | 24 | 未撤离 | 死亡 |
| 2 | 女 | 78 | 高血压病，糖尿病 | Ⅰ型呼吸衰竭，重度ARDS，细菌性肺炎，肝损伤，急性肾损伤，下肢深静脉血栓 | 呼吸机+ECMO | 23 | 74 | 痊愈 |
| 3 | 女 | 76 | 高血压病，糖尿病 | Ⅰ型呼吸衰竭，下肢深静脉血栓 | 呼吸机 | - | 10 | 痊愈 |
| 4 | 女 | 65 | 无 | Ⅰ型呼吸衰竭 | 呼吸机 | - | 25 | 痊愈 |
| 5 | 女 | 62 | 高血压病 | Ⅰ型呼吸衰竭，细菌性肺炎 | 呼吸机 | - | 28 | 痊愈 |
注 ECMO：体外膜肺氧合；冠心病：冠状动脉粥样硬化性心脏病；ARDS：急性呼吸窘迫综合征；a：ECMO和呼吸机撤离时间均为住院天数；-：未使用
5例患者分别在住院的34、36、14、9、和5 d经超声心动图检查发现轻或中度肺动脉高压，其超声心动图表现见表2。5例患者的肺动脉收缩压为43~65 mmHg，平均54 mmHg。肺动脉高压的伴随征象：5例患者吸气时下腔静脉塌陷率均降低（11.11%~22.22%，平均19.20%）；2例肺动脉增宽；1例下腔静脉增宽。5例患者房室大小、室壁厚度、左右心功能指标均在正常范围。另外，5例患者的超声心动图均显示存在二、三尖瓣少量反流，例1伴有主动脉窦部增宽，例2伴有主动脉瓣钙化并少量反流。
5例新型冠状病毒肺炎并发肺动脉高压患者的超声心动图参数
Echocardiographic parameters in 5 patients with novel coronavirus pneumonia complicated with pulmonary hypertension
5例新型冠状病毒肺炎并发肺动脉高压患者的超声心动图参数
Echocardiographic parameters in 5 patients with novel coronavirus pneumonia complicated with pulmonary hypertension
| 例号 | 室间隔厚度（mm) | LV后壁厚度(mm) | LA前后径（mm) | LV舒张末径（mm) | LV射血分数（%) | RV舒张末期横径（mm) | RV游离壁厚度（mm) | RA内径(mm) | 呼气末IVC内径（mm) | 吸气末IVC内径（mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 11 | 10 | 33 | 54 | 64 | 33 | 4 | 31×48 | 23 | 20 |
| 2 | 12 | 10 | 36 | 45 | 67 | 38 | 4 | 37×49 | 17 | 15 |
| 3 | 9 | 9 | 29 | 42 | 60 | 35 | 3 | 30×42 | 18 | 14 |
| 4 | 11 | 11 | 28 | 40 | 75 | 32 | 4 | 30×41 | 18 | 16 |
| 5 | 9 | 9 | 32 | 48 | 61 | 31 | 4 | 29×41 | 20 | 17 |
| 例号 | IVC吸气塌陷率（%) | 估测RAP(mmHg) | E/e′ | TV环收缩期位移（mm) | TV反流速度（cm/s) | TV反流跨瓣压差（mmHg) | 主肺动脉内径（mm) | PASP(mmHg) | PH严重程度 | PH发生时间（d)a |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 13.04 | 15 | 8.00 | 16 | 371 | 55 | 31 | 60 | 中度 | 34 |
| 2 | 11.76 | 8 | 5.83 | 16 | 354 | 50 | 36 | 58 | 中度 | 36 |
| 3 | 22.22 | 8 | 7.82 | 19 | 309 | 38 | 21 | 46 | 中度 | 14 |
| 4 | 11.11 | 8 | 8.10 | 25 | 297 | 35 | 24 | 43 | 轻度 | 9 |
| 5 | 15.00 | 8 | 15.00 | 18 | 367 | 57 | 22 | 65 | 中度 | 5 |
注 LV：左心室；LA：左心房；RV：右心室；RA：右心房；IVC：下腔静脉；RAP：右心房压；E/e′：二尖瓣口血流速度E峰和瓣环舒张早期e′流速的比值；TV：三尖瓣；PASP：肺动脉收缩压；PH：肺动脉高压；参考值：室间隔男性为6~12 mm，女性为5~11 mm；左室后壁6~12 mm；左房前后径男性为25~39 mm，女性为24~38 mm；左室舒张末径男性为37~55 mm，女性为35~50 mm；左心室射血分数（%）52%~72%；舒张末期右室横径25~41 mm；右室游离壁厚度2~5 mm；右房内径（左右径×上下径）≤44 mm×≤53 mm；呼气末下腔静脉内径12~21 mm；下腔静脉吸气塌陷率>50.00%；E/e′比值<8.00；三尖瓣环收缩期位移≥16 mm；三尖瓣反流速度<280 cm/s；三尖瓣反流跨瓣压差<30 mmHg；肺动脉收缩压≤35 mmHg；主肺动脉内径≤25 mm；a：肺动脉高压发生时间为住院天数
例2、3、4和5分别在第4、13、3和12天复查超声心动图时肺动脉收缩压恢复正常，例1在发现肺动脉高压后第15天因呼吸衰竭及持续肺动脉高压死亡。
超声心动图在心血管结构功能及肺动脉压力监测方面有着独特的优势，是临床广泛使用的简便、实时、准确的心脏影像学检查方法[6]。本研究应用超声心动图检测出5例COVID-19危重型患者出现肺动脉收缩压增高（43~65 mmHg，平均54 mmHg），同时出现肺动脉高压的伴随征象，包括吸气时下腔静脉塌陷率均降低（11.11%~22.22%，平均19.20%）、肺动脉增宽（2例）、下腔静脉增宽（1例）等，肺动脉高压的诊断可以成立。
尽管目前已有较多文献描述了COVID-19的疾病特征及其并发症，但少有对肺动脉高压的报道。中华医学会超声医学分会超声心动图学组等[8]发布的《新型冠状病毒肺炎患者床旁超声心动图检查及远程超声会诊实施建议（第一版）》第4部分（COVID-19暴发性心肌炎典型超声心动图表现）列举的典型病例中，描述了1例57岁男性COVID-19患者床旁超声心动图显示全心增大，左心室及右心室收缩功能正常，肺动脉增宽并肺动脉高压和双下肢肌间静脉增宽并血栓形成，提示：暴发性心肌炎，血栓性急性肺栓塞伴肺动脉高压。Deng等[9]对武汉大学人民医院112例COVID-19患者心脏影像学检查的分析结果显示，15例（13.4%）有肺动脉高压征象，严重病例的发生率明显高于非严重病例[20.9%（14/67）比2.2%（1/45），P<0.01]，但未对肺动脉高压的具体情况及与临床的关系进行描述，也未排除既往疾病、肺栓塞及其他原因导致的肺动脉高压。本文5例患者均为COVID-19危重型患者，均排除了可能导致肺动脉高压的既往疾病，尽管3例患者存在下肢深静脉血栓，但经CT检查均排除肺栓塞所致，且随着COVID-19症状的好转，肺动脉收缩压恢复正常，说明肺动脉高压可能是COVID-19的并发症之一，且多发生于危重型患者。
COVID-19患者肺脏呈不同程度的实变[3]，Ⅱ型肺泡上皮细胞显著增生，部分细胞脱落，肺泡间质血管充血、水肿，部分肺泡腔渗出物机化和肺间质纤维化。上述病理改变引起的低氧血症和炎症等因素可能导致肺血管收缩和功能异常，从而造成肺动脉高压[10]。最近的研究显示，2019-nCoV侵入人体的受体为呼吸道黏膜细胞表面的血管紧张素转化酶Ⅱ（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）[11,12,13]，而且2019-nCoV与ACE2的亲和力比SARS病毒更高[14]。近年来的研究显示，ACE2在肺动脉高压的发病机制中起重要作用。ACE2可将血管紧张素Ⅱ转化为血管紧张素1-7发挥舒张血管、抑制细胞增生和抗炎的作用，有效降低肺血管阻力，抑制肺血管重构，从而延缓或降低肺动脉高压的发生[15,16,17]。但是，2019-nCoV与ACE2结合后经细胞内吞和蛋白水解酶裂解，ACE2的功能丧失[18]。COVID-19重型和危重型患者是否因肺组织中ACE2的耗竭从而导致肺动脉高压尚须更多研究证实。在动物实验中，口服ACE2可降低肺动脉收缩压，改善肺动脉高压[19,20]。一旦ACE2在COVID-19肺动脉高压发病过程中的作用被证实，ACE2或可成为预防和治疗COVID-19患者肺动脉高压的措施之一。另外，对于持续肺动脉高压的COVID-19患者，使用抗凝药、扩血管药或内皮素受体拮抗剂（波生坦）等药物治疗是否可加快COVID-19症状的改善，仍需要临床进一步探讨。
本文5例报道提示，危重型COVID-19患者可能出现肺动脉高压，超声心动图检查在COVID-19患者肺动脉高压的诊断中发挥着不可替代的作用[21]。COVID-19并发肺动脉高压的发生率、影响因素和病理机制尚不明确，需要更多的临床及实验室研究。
所有作者均声明不存在利益冲突
