射血分数保留左心疾病相关肺动脉高压患者的临床特征和危险因素分析

冯克福,储莉,王德超,王月平,闻伟,马礼坤

中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院),a 心血管内科,b 超声心动图室,合肥 230001

根据血流动力学分类,肺动脉高压分为毛细血管前性肺动脉高压和毛细血管后性肺动脉高压,前者为动脉性肺动脉高压(PAH),后者为左心疾病相关肺动脉高压(PH-LHD),临床上,根据左室射血分数PH-LHD可进一步分为射血分数保留左心疾病相关肺动脉高压(PH-HFpEF)和射血分数减低左心疾病相关肺动脉高压(PH-HFrEF)。PH-HFpEF和PAH临床表现和超声心动图检查结果相似,但发病机制不同,治疗方案也完全不同。右心导管检查(RHC)是肺动脉高压诊断和血流动力学分类的“金标准”,但是该检查为有创检查,对设备条件及技术水平要求较高,费用昂贵,临床普及较为困难。本研究旨在通过对经右心导管检查确诊的PH-HFpEF和PAH患者的临床特征、超声心动图和血流动力学指标进行分析,探讨应用超声心动图和临床特征在PH-HFpEF患者的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 连续收集中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)心血管内科2021年1月1日至2022年12月31日接受右心导管检查的249例患者病历资料,其中动脉性肺动脉高压患者41例(PAH组),PH-HFpEF患者39例(PH-HFpEF组),收集2组患者临床特征、超声心动图(UCG)和RHC资料。纳入标准:①所有入选患者肺动脉高压诊断符合《2022年ESC/ERS肺动脉高压诊断和治疗指南》;②HFpEF诊断符合《2021 ESC 指南:急性和慢性心力衰竭的诊断和治疗》。排除标准:可能同时存在毛细血管前性和毛细血管后性肺动脉高压患者,如未行手术治疗的先天性心脏病、瓣膜性心脏病、合并心包积液和严重贫血(外周血红蛋白<90 g/L)等患者[1-2]。本研究方案获得中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)医学研究伦理委员会批准。

1.2 检查方法 所有入选患者均接受超声心动图和右心导管检查,且2种检查间隔时间<48 h。超声心动图检查采用Philips iE 33彩色多普勒超声诊断仪行经胸超声心动图检查,探头频率3～5 MHz。取左侧卧位,采用胸骨旁左心室长轴、心尖四腔心、大动脉短轴等切面和M型超声分别测定左心各腔室内径;采用估测法计算右心房压(RAP),同时测量右房室瓣反流速度,根据伯努利公式估测肺动脉收缩压(SPAP)=4×(右房室瓣反流速度)2+RAP。右心导管检查经颈内静脉或股静脉入路进行,采用美国Edwards公司Swan-Ganz导管完成血流动力学各参数的测定,测定内容包括:肺小动脉嵌压、肺动脉压、右室压、右房压、心排血量、肺血管阻力和混合静脉血氧饱和度。对于肺小动脉嵌压测定存在疑问者,经嵌顿的Swan-Ganz导管取血,如果血氧饱和度<94%,则穿刺桡动脉,测左室舒张末压代替肺小动脉嵌压。

2 结果

2.1 一般资料比较 PAH组与PH-HFpEF组患者的临床特征,如年龄、性别、体重指数(BMI)、收缩压、心血管疾病危险因素(包括高血压病、冠心病、糖尿病和心房颤动)、血红蛋白(Hb)、肾功能异常(血清肌酐>120 μmol/L)等方面比较,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 2组患者一般资料比较

2组患者超声心动图左心结构和功能检查指标,如左心房前后径(LAD)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)和超声心动图测得的肺动脉收缩压(Ech-sPAP)比较,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 2组患者左心结构和功能比较

2组患者右心导管检查指标,如平均肺毛细血管嵌压(mPAWP)、右心导管测得的肺动脉收缩压(RHC-sPAP)、平均肺动脉压(mPAP)和肺血管阻力(PVR)比较,差异有统计学意义(P<0.05);心排血量(CO)差异无统计学意义(P=0.508)。见表3。

表3 2组患者右心导管检查结果比较

2.2 Echo-sPAP与RHC-sPAP相关性分析 对超声心动图检测的肺动脉收缩压(Echo-sPAP)与RHC测得的肺动脉收缩压(RHC-sPAP) Pearson相关性分析,结果提示两者呈显著相关性(r=0.794,P<0.001)。

2.3 PH-HFpE发生的单因素logistic回归分析 见表4。

表4 PH-HFpE的单因素logistic回归分析

将上述单因素分析中有统计学意义的自变量纳入单因素和多因素logistic回归模型,采用逐步向前法进行分析,结果提示心血管疾病易患因素和LAD增大是诊断PH-HFpEF的独立预测因素,见表5。

表5 PH-HFpEF多因素logistic回归分析预测

2.4 LAD和心血管疾病易患因素预测PH-HFpEF的评价 应用受试者工作特征(ROC)曲线分析LAD预测PH-HFpEF的最佳截定值为41.5 mm,曲线下面积为0.945;以LAD=41.5 mm作为最佳截定值,判定PH-HFpEF的灵敏度和特异度分别为97.44%和75.61%(见图1);联合使用心血管疾病易患因素和LAD>41.5 mm预测PH-HFpEF的敏感度和特异度分别为94.87%和97.44%。

注:LAD为左心房前后径;PH-HFpEF为射血分数保留左心疾病相关肺动脉高压。图1 LAD评价PH-HFpEF的ROC曲线

3 讨论

PH-LHD发病机制是左心收缩或舒张功能障碍引起左心房和肺静脉压力增高,逆向传导至肺动脉,继发肺动脉压力“被动性”升高,并进一步导致肺动脉内皮受损、肺血管重构、右房室瓣反流和右室功能障碍[3-6]。PH-HFpEF作为PH-LHD的特殊类型,病因复杂,具有异质性,其病理生理学机制主要是左室舒张功能障碍,部分患者可存在自主神经功能异常,加重原发或继发左心房结构和功能异常(如左房心肌病)[7]。因此,PH-HFpEF患者大多数存在已知或未知的左心疾病、心血管疾病危险因素、心房颤动或特定的影像学表现(左心室肥厚、LAD增大和应变力下降)等。研究[8]发现,与PAH患者相比,PH-HFpEF患者右房和右室功能更差。

但目前尚缺乏无创检查诊断PH-HFpEF的“金标准”。此外,来自美国和欧洲的数据[9]表明,PAH可出现在老年(≥65岁)患者且常合并心血管疾病。PH-HFpEF与其他类型肺动脉高压(如PAH、慢性血栓血塞性肺动脉高压)的鉴别具有挑战性[10]。由于右心结构较为复杂,超声心动图对于右心结构和功能检测价值有限,而对左心结构和功能检测技术较为成熟,且PH-HFpEF患者原发于左心疾病,如果能够应用超声心动图并结合患者临床特征,采用无创手段诊断PH-HFpEF,则具有重要的临床价值。

PH-HFpEF患者的诊断应结合患者临床特征,首先明确诊断HFpEF。国内外学者对HFpEF无创评估进行了大量研究,目前较多采用的诊断方法是结合患者临床特征和影像学检查指标进行变量组合以确定PH-HFpEF的可能性,但各种诊断工具的诊断效能存在局限性。H2FPEF[11]和HFA-PEFF评分系统[12]是目前较为常用的诊断工具,2种评分系统包括不同变量,并对每个变量进行不同赋值,以5分作为截断值,评分≥5分患者诊断HFpEF可能性大,但两种评分系统具有较大局限性。Churchill等[13]研究发现,在156例接受运动状态和静息状态有创血流动力学检查患者,以右心导管检查作为“金标准”,采用HFA-PEFF和H2FPEF评分系统进行评估发现,上述评分系统诊断HFpEF的敏感性和特异性不佳,且在评分较低的患者存在潜在的错误分类。

本研究对PH-HFpEF组与PAH组患者无创和有创方法测得的肺动脉收缩压进行相关性分析显示,Ech-sPAP和RHC-sPAP具有相关性(P<0.05),提示通过超声心动图测量肺动脉收缩压预测肺动脉收缩压升高是可靠的。通过对2组患者临床资料进行比较发现,PH-HFpEF组患者年龄、BMI、男性比例和心血管疾病危险因素均高于PAH组;对超声心动图检查指标进行单因素分析,2组患者LAD、LVEDD、LAD/LVEDD、LVESD和LVESD/LVEDD差异均有统计学意义。进一步对上述单因素分析有统计学意义的指标进行单因素和多因素logistic回归分析发现,LAD增大和心血管疾病危险因素是诊断PH-HFpEF的独立预测因素,应用受试者工作特征曲线计算LAD预测PH-HFpEF的最佳截定值为41.5 mm。对于PH-HFpEF患者,由于左室舒张受限,引起左心室充盈压升高,继发左房压力增大并发生重构,导致左房增大。Opotowsky等[14]研究发现,LAD>42 mm诊断PH-HFpEF可能性大,而LAD<32 mm诊断PAH可能性大。

心血管疾病危险因素对肺动脉高压患者的血流动力学分类具有重要的临床意义。通过右心导管检查对肺动脉高压患者进行血流动力学分类的关键是准确测量肺毛细血管嵌压(PAWP),正常情况下PAWP≤12 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),而PAWP>15 mmHg提示存在左心相关性肺动脉高压。理论上,在Swan-Ganz导管完全嵌顿肺小动脉后所测得的压力即为PAWP,但是PAWP受诸多因素影响,包括患者情绪、呼吸时相、利尿剂的使用或肺血管病变等均会导致PAWP检测误差等。此外,PAWP阈值受年龄和左心容量负荷等影响,将PAWP为15 mmHg作为鉴别毛细血管前性和毛细血管后性肺动脉高压的最佳阈值也不是绝对的,对于PAWP在12～15 mmHg的肺动脉高压患者,不能简单诊断为肺毛细血管前性肺动脉高压,必须结合患者心血管疾病危险因素等临床特征进行血流动力学分类。最新指南推荐诊断PH-HFpEF的评分系统包括心房颤动、高血压病、冠心病等心血管疾病危险因素和超声心动图检查结果(包括LA容积)等10个变量[8]。该评分系统较为全面,但可操作性差。本研究结果发现LAD增大和心血管疾病危险因素是诊断PH-HFpEF的预测因素;以LAD>41.5 mm预测PH-HFpEF的敏感度和特异度分别为97.44%和75.61%,联合LAD和心血管疾病危险因素预测PH-HFpEF的敏感度和特异度分别为94.87%和97.44%,因此,联合使用LAD>41.5 mm和心血管疾病危险因素能够更好地预测PH-HFpEF。

综上所述,Echo-sPAP和RHC-sPAP具有良好相关性,LAD>41.5 mm和心血管疾病危险因素的联合使用有助于PH-HFpEF患者的诊断。