超聲心動圖對穩(wěn)定期慢性阻塞性肺疾病患者心臟功能檢測價值的分析研究

畢蓉蓉，郭曉燕，張志華，張惠勇

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)的主要特征為氣流受限，表現(xiàn)為呼吸困難、咳嗽、咳痰等。近年來，該病發(fā)病率呈上升勢態(tài)，成為第四大致人類死亡的疾病。最新流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國COPD患者已接近1億。經(jīng)“全球疾病負(fù)擔(dān)研究項(xiàng)目”預(yù)計，2020年COPD將成為全球人類死亡第3大病因[1-2]。COPD對國民健康危害巨大，應(yīng)該引起足夠重視。肺源性心臟病是COPD嚴(yán)重的并發(fā)癥，一旦出現(xiàn)，患者病死率顯著增加[3-4]。因此，密切監(jiān)測COPD患者病情進(jìn)展，對肺源性心臟病進(jìn)行早期診斷和干預(yù)治療，是提高COPD患者預(yù)后的重要內(nèi)容。但是，是否需要對COPD患者進(jìn)行心超篩查以監(jiān)測心功能水平尚未形成共識，慢性肺疾病全球倡儀(the Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD)指南中也未建議COPD患者需要進(jìn)行心臟超聲的早期篩查[5]。本研究擬通過前瞻性研究，觀察超聲心動圖對穩(wěn)定期COPD患者心功能水平的檢測價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

所有病例均為2016年6月至2018年6月在上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院呼吸內(nèi)科門診就診的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)，肺功能分級在GOLD I～I(xiàn)V級的任一級穩(wěn)定期患者；年齡40～65歲，性別不限；自愿參加本研究，簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：已知病因或具有特征病理表現(xiàn)的氣流受限疾病，如支氣管擴(kuò)張癥、肺結(jié)核纖維化病變、肺部腫瘤等；合并心血管疾病，安裝心臟起搏器、心律失常；艾滋病、精神病、皮膚病患者；妊娠或哺乳期婦女。20名同期在該院門診進(jìn)行健康體檢的健康者做為對照組。共入選穩(wěn)定期COPD患者79例，按GOLD分級標(biāo)準(zhǔn)分組，GOLD I組患者18例，GOLD II組患者23例，GOLD III組患者21例，GOLD IV組患者17例。各組之間年齡、性別構(gòu)成之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1 肺功能檢測 由1名肺功能醫(yī)師檢測各組患者的肺功能指標(biāo)，所用肺功能儀為Mastercreen Diff(德國Jaeger公司)，用Knudson預(yù)計值法。于患者入組時進(jìn)行測定評價并記錄。檢測指標(biāo)包括1秒用力呼吸容量(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)、用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)、1秒用力呼吸容量與預(yù)計值的比值(FEV1/pre)、1秒率(FEV1/FVC)、肺活量(vital capacity，VC)、深吸氣量(inspiratory capacity，IC)、功能殘氣量(function residual capacity，F(xiàn)RC)、殘氣量(residual volume，RV)、肺總量(total lung capacity，TLC)、一氧化碳彌散量(diffusion capacity for carbon monoxide，DLCO)。

1.2.2 心臟超聲檢測 由1名從事心超檢測工作大于10年的資深心臟超聲醫(yī)師在不知道具體分組情況下對各組患者進(jìn)行心臟超聲的檢查。儀器為GE Vivid 7彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率2～4 MHz。檢測指標(biāo)包括左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)、右心室射血分?jǐn)?shù)(right ventricular ejection fraction，RVEF)、二尖瓣口舒張?jiān)纭⑼砥谘鞣逯盗魉俦?early and late wave of mitral valve flow，E/A)、左心室充盈壓指數(shù)E/e′、三尖瓣環(huán)收縮期位移(tircuspid annular plane systolic excursion，TAPSE)、左室Tei 指數(shù)(left ventricular Tei index，LVTei)、右室Tei 指數(shù)(right ventricular Tei index，RVTei)、肺動脈壓(pulmonary artery pressure，PAP)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

所有統(tǒng)計分析采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件完成。組間比較，如數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布、方差齊性，則采用多個樣本的方差分析；如數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，則采用卡方檢驗(yàn)。組內(nèi)比較，如數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布、方差齊性，則采用兩個獨(dú)立樣本重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析；如數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，則采用兩相關(guān)樣本卡方檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 GOLD I～I(xiàn)V級組穩(wěn)定期COPD患者的肺動脈壓變化

隨著COPD患者肺功能分級的增加，患者肺動脈壓呈現(xiàn)增加的趨勢。和對照組比較，GOLD III組(P=0.011)和GOLD IV組(P=0.005)肺動脈壓顯著增加，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義；肺動脈壓增高的過程也不是隨肺功能分級漸進(jìn)性增高，而是在GOLD II組和GOLD III組之間存在非常顯著的增加(P=0.024)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；在從對照組到GOLD II組，以及GOLD III組到GOLD IV組之間，肺動脈壓的變化比較平緩，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見圖1。

注：與對照組比較aP=0.011，bP=0.005；GOLD Ⅱ組與GOLD Ⅲ組比較cP=0.024。COPD為慢性阻塞性肺疾病，PAP為肺動脈壓，GOLDI～I(xiàn)V組為按慢性肺疾病全球倡儀指南的分級標(biāo)準(zhǔn)分為I～I(xiàn)V組。1 mmHg=0.133 kPa圖1 GOLD I～I(xiàn)V組穩(wěn)定期COPD患者的肺動脈壓水平變化

2.2 GOLD I～I(xiàn)V組穩(wěn)定期COPD患者的右心功能變化

在反映右心功能的心超指標(biāo)中，與對照組相比，GOLD I～I(xiàn)V組COPD患者的RVEF%沒有明顯的變化；GOLD II、III和IV組患者的RVTei均顯著增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(分別為P=0.041、P=0.001、P=0.026)；GOLD III組患者的TPASE顯著下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.044)。見表1。

表1 GOLD I～I(xiàn)V組穩(wěn)定期COPD患者的右心功能值(x±s)

2.3 GOLD I～I(xiàn)V組穩(wěn)定期COPD患者的左心功能變化

與對照組比較，隨著COPD患者肺功能分級的增加，反映左心收縮功能的LVEF呈現(xiàn)下降趨勢，其中GOLD III組和對照組比較顯著下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.045)。反應(yīng)左心舒張功能的E/A，GOLD IV組較對照組顯著下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.007)；GOLD I/II/III 3組分別與對照組、GOLD I/II/III 3組之間比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；GOLD IV組與GOLD I/II/III 3組分別比較均顯著下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(分別為P=0.038、P=0.000 288、P=0.003)。GOLD III組患者的LVTei和對照組比較顯著增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.019)。見表2。

表2 GOLD I～I(xiàn)V組穩(wěn)定期COPD患者的左心功能變化情況(x±s)

2.4 以FEV1/pre 50%為界分為輕中度組和重度組觀察左心、右心、肺動脈壓變化

以FEV1/pre50%為界分為FEV1≥50%的輕中度組和FEV1<50%的重度組。重度組中，患者的左心功能(LVEF：P=0.036、L-Tei：P=0.027)、右心功能(R-Tei：P=0.001)以及肺動脈壓(P=0.002)與對照組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；在右心功能(R-Tei：P=0.03)和肺動脈壓(P=0.001)的2項(xiàng)指標(biāo)上，重度組和輕中度組間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(表3)。

表3 以FEV1/pre 50%為界分為兩組的左心、右心、肺動脈壓變化情況(x±s)

3 討論

COPD臨床上以咳嗽、咳痰或伴有喘息，活動后氣促及反復(fù)發(fā)作的慢性過程為特征。低氧性肺動脈高壓是COPD進(jìn)展到肺心病的一個中間環(huán)節(jié)，以呼吸困難和乏力為主要臨床表現(xiàn)是基礎(chǔ)肺部疾病的共有表現(xiàn)，臨床上很難鑒別。雖然右心導(dǎo)管檢查是肺動脈高壓診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但由于右心導(dǎo)管檢查是有創(chuàng)檢查，患者更傾向接受無創(chuàng)超聲心動圖檢查。因而臨床上超聲心動圖檢查是評估慢性肺部疾病伴肺動脈高壓的便捷、有效、價廉的方法。此外，氣喘、活動后心悸、呼吸困難以及勞動耐力下降等癥狀也可以是左心功能不全的表現(xiàn)，呼吸科醫(yī)生在診療上往往將重點(diǎn)集中在肺部疾患，而忽視繼發(fā)性左心功能不全而導(dǎo)致的心衰。本研究通過超聲心動圖對COPD患者的心功能檢測研究，發(fā)現(xiàn)隨著COPD患者氣道阻塞的加重，患者左右心室的功能逐漸下降，在中度阻塞的患者中即有提示意義，這對早期COPD患者既病防變提早進(jìn)行干預(yù)治療提供臨床依據(jù)。本研究結(jié)果提示，COPD患者在較早期就會出現(xiàn)左心功能不全。其他既往研究[6-7]也發(fā)現(xiàn)，在沒有出現(xiàn)其他任何心血管功能障礙情況的時候，早期COPD患者就已經(jīng)出現(xiàn)了亞臨床的左室充盈障礙，通過心超檢測E/A、等容舒張時間(isovolumetric relaxation time，IVRT)等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)COPD患者組發(fā)生左室舒張功能障礙的比例達(dá)70.9%，顯著高于對照組的27.5%。

低氧性肺動脈高壓是COPD患者的常見并發(fā)癥，常在心功能不全前出現(xiàn)，提示預(yù)后不良。因此，COPD患者是否并發(fā)肺動脈高壓對評估病情嚴(yán)重程度、判斷預(yù)后均具有重要意義。本次研究顯示，COPD患者GOLD I組肺動脈壓與對照組基本保持一致，隨著肺功能分級的增高，氣道阻塞的加重，在GOLD II組和GOLD III組之間肺動脈壓壓力存在非常顯著的增加，這說明在COPD患者，低氧發(fā)生初期，低氧性肺血管收縮是一種生理保護(hù)性反應(yīng)。持續(xù)及慢性低氧時，維持血管收縮并誘導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)因子的激活，導(dǎo)致肺血管重塑和缺氧誘導(dǎo)低氧性肺動脈高壓的發(fā)展。早期肺血管功能性改變導(dǎo)致肺動脈壓升高的機(jī)制可能占主導(dǎo)地位，而隨著病程的持續(xù)，肺血管器質(zhì)性改變達(dá)到一定程度后由量變發(fā)展為質(zhì)變，PAP則呈現(xiàn)顯著的升高[8]。根據(jù)筆者的研究結(jié)果，這種病理生理學(xué)改變發(fā)生的時間節(jié)點(diǎn)，反映在肺功能檢測指標(biāo)上可能是在GOLD II到GOLD III之間。此外，GOLD IV組PAP的增加并不如預(yù)想中增加的那么迅速。這與國內(nèi)外文獻(xiàn)報道COPD患者并發(fā)肺動脈高壓大部分為輕度到中度升高的結(jié)果相近。

綜上所述，在穩(wěn)定期COPD患者中，超聲心動圖檢查能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)患者心功能和PAP的變化，對穩(wěn)定期COPD患者進(jìn)行心臟超聲篩查和監(jiān)測，尤其是肺功能輕中度阻塞患者及時發(fā)現(xiàn)心功能減退值得進(jìn)一步研究。