周红梅教授:肺动脉高压与右心衰竭
肺动脉高压是由多种病因引起肺血管床受累而使肺循环阻力进行性增加,最终导致右心衰竭的一类病理生理综合征。肺动脉高压与右心衰竭关系密切,一直是临床关注的重点。在近期召开的第九届“亚心-梅奥”心血管国际学术会议期间,武汉亚洲心脏病医学周红梅教授结合指南与临床研究证据,详细阐述了肺动脉高压与右心衰竭的机制、诊断和评估以及治疗。
肺动脉高压是一个血流动力学概念,2022 ESC/ERS指南明确肺动脉高压的诊断标准,为在海平面、静息状态下,经导管测定肺动脉平均压(mPAP)>20mmHg。
右心室衰竭是指任何原因引起的右心室收缩和(或)舒张功能障碍,不足以提供机体所需要的心输出量时所出现的临床综合征。右心室衰竭的病理生理学机制较复杂,概括为右心室负荷(前负荷或后负荷)或心肌功能(收缩和舒张)的急性或慢性异常。其中,肺动脉高压属于后负荷慢性过重。在右心室衰竭的临床状态下,这些机制经常同时存在。
正常情况下,右心室呈“月牙”型,室壁相比左心室要薄。肺血管病变首先导致右心室负荷增加,右心室通过增加收缩力度和壁厚来适应,使右心室功能进入代偿期,此期间并无临床症状。若右心室长期高负荷,为了维持心输出量,右心室会逐渐扩张,严重时室壁弯曲变形,甚至引起右心室处于失代偿状态,发生功能障碍,最终造成心衰。肺动脉高压疾病的发展过程,是始于肺血管病变,止于右心衰。
图1 PH患者右心衰竭的演变过程
血流动力学指标可以更敏感地反映右室功能变化,该类指标主要包括右房压(RAP)、心排出量(CO)/心脏指数(CI)。2010年一项关于预测PAH患者预后的研究中纳入247例患者,应用指数回归分析建立了新的生存预测方程。结果发现RAP每增加5mmHg,死亡风险增加30%;CI每增加1L·min-1·m-2,死亡风险降低21%。该研究表明右心功能是PAH预后的主要决定因素。
另外一项PH前瞻性研究的子研究,纳入116例PH患者,依据现有指南推荐进行靶向药物治疗,结果显示,肺血管阻力(PVR)改善,但右室射血分数下降的患者预后仍然很差。研究表明右室功能恶化比肺血管重构对患者预后影响更大。
图2 肺血管阻力与右室射血分数对PH患者生成率的影响
Vande Veerdonk等的一项研究,评估临床参数稳定的PH患者的临床、血流动力学、右心室指标,结果发现即使没有明显的临床恶化迹象,肺血管和右心室重构仍然可能发生。提示PH患者症状和运动能力稳定,并不代表右室和肺血管损伤无进展。因此在PH患者随访中,不仅要观察功能能力的指标,还要观察右心室指标,做好右心室功能不全的早期识别。
图3 随访期间PH患者的功能能力、右心室重构指标变化
右心室功能不全的早期识别在PH患者中非常重要,因为失代偿性右心衰是导致PH患者住院和死亡的首位原因。一项前瞻性研究纳入2000-2009年约翰霍普金斯医院及其附属医院的205例住院动脉性肺动脉高压(PAH)患者,分析他们的住院原因和预后。结果显示,右心衰占住院原因首位,达56.1%,明显高于感染(15.6%)、出血(8.3%)等;右心衰竭进展是住院死亡的首位原因,高达 81.3%。
2022 ESC指南在PH的综合风险评估中增加了右心功能评估指标,包括生物标志物(BNP或NT-proBNP)、超声心动图、心脏核磁、血流动力学指标。
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NT-proBNP/BNP提供病情严重程度和预后信息
REVEAL注册登记研究,分析随访1426例PH患者发现,BNP维持低水平的患者的生存率明显优于BNP在高水平的患者;BNP从高水平恢复到低水平的患者与BNP从低水平进展到高水平的患者比较,随访早期生存率存在明显差异(高低分界340pg/mL)。表明BNP水平与预后相关。
图4 BNP水平与PH患者预后的关系
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超声心动图评估
过去有创的右心导管检查是确诊PH的金标准,但随着科技的进步,新兴的超声技术可能使右心室评估更准确,而且无创。在超声心动图评估中,三尖瓣瓣环收缩运动幅度(TAPSE)可反映右心室收缩功能,与右心射血分数具有相关性,TAPSE<18mm与PH患者不良预后和较高死亡率相关。右室面积变化率(FAC)可反映整个心室的收缩功能,FAC<35%提示右心室收缩能力不全,是PH患者死亡的独立预测因子。
一项研究选择纳入患者的三个超声心动图变量:TAPSE、三尖瓣反流和下腔静脉扩张参数时,Cox回归模型的卡方值显著增加,因此,基于这三个超声心动图的变量,将PH患者分为高、中、低风险组。可以发现右心功能与PH患者的远期预后显著相关。同时,PH相关的右心室超声参数均具有不同的临床意义。
图5 超声参数的临床意义
2022 ESC指南在右心功能评估方面增加了新的指数,即UCG TAPSE/sPAP,这个指数可反映RV-PA耦联,与PH患者的死亡率独立相关。
超声心动图测定患者右心功能的过程中需依赖对心室形态的几何学假设,但右心室形态极不规则,因此超声心动图的临床应用也存在局限性。
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心血管磁共振评估
由于磁共振(CMR)具有无创、可重复的特点,且对右心功能的评估与右心导管相比具有较高的一致性,因而可作为PAH患者基线和随访时对病情严重性判断的手段。
CMR形态学评估可准确显示右室、肺动脉以及三尖瓣等的异常;室间隔形态异常反映肺动脉压力水平及右心容量负荷。
除了形态学评估,CMR还可评估右室结构与功能,且CMR测量右室结构和功能与PH患者的预后密切相关。一项纳入10项研究的荟萃分析,评估CMR各参数与PAH死亡风险之间的关系,结果显示右心室射血分数是PAH死亡最强的预测指标,右心室舒张未期容积、收缩末期容积和右室质量也对疾病进展有重要的预测意义。这些指标均可在CMR中获得。
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血流动力学指标
在右心功能评估中,血流动力学指标主要包括CI、RAP、搏出量指数(SVI)等。其中CI与PAH患者长期预后相关。在SERAPHIN研究中,742例随机化患者中有187例于基线和第6个月接受右心导管检查的患者参与了一项血流动力学的亚组研究,结果显示,在6个月时,CI>2.5 L/min/m2的患者与未达到这些阈值的患者相比,具有更低的发病率/死亡率。表明改善血流动力学指标可显著改善预后。
图6 血流动力学指标与PH发病率和死亡率
PAH治疗的关键目标是维持和改善右心室功能,改善右心室结构。
药物治疗
PAH的靶向药物治疗包含三条经典通路,即内皮素通路、一氧化氮通路和前列环素通路。在PAH治疗中,每一条通路都是必不可少的,根据病情可能需要三管齐下。2022-ESC/ERS指南积极推荐PAH患者初始联合治疗。
介入治疗
经皮球囊房间隔造口术(BAS)可用于PAH终末期右心衰竭的姑息治疗,通过手术创建一个右向左的分流以缓解右房高压,增加左室充盈,增加CI,但是代价是牺牲氧和,可由增加左心排血量,提高全身氧供来代偿。
BAS适应证:
1.晚期肺动脉高压心功能IV级;2.经充分的药物治疗仍反复出现晕厥和/或右心衰竭者;3.用于肺移植术前过渡,或其它治疗无效的情况下使用。
BAS禁忌症:
1.终末期患者;2.RAP>20mmHg;3.静息吸室内空气状态下 Sa02<85%。
肺移植或心肺联合移植
经充分的内科药物治疗(至少使用过包括静脉或皮下前列环素类药物在内的联合治疗),仍合并严重血流动力学受损(心指数<2L·min-1·m-2)、运动耐量显著降低(6 min步行距离<350m)和明显右心衰竭征象的PH患者可考虑行肺移植或心肺联合移植。
肺静脉闭塞病(PVOD)和肺毛细血管瘤样增生症(PCH)患者的预后最差,尚无有效的治疗方法,患者一旦被诊断即应考虑肺移植。
另外,对于PAH终末期急性右心衰患者,药物治疗无效,右室辅助装置可提供短期支持。可在这些患者中使用体外膜肺氧合(ECMO),主要目的是桥接到恢复或肺移植。值得注意的是,ECMO可以改善氧合,但无法降低右心室后负荷,因此需要选择性应用。
PH是一种沉默而进展的疾病,右心室功能可以有效地反映PH患者的疾病进展情况。所以,右心室结构和功能的维持和恢复是PH治疗的关键。充分评估右心室功能可以有效地指导治疗。在PH患者的治疗中,早期开始足量的肺动脉高压靶向药物联合治疗,是改善右心室功能的关键。对于进展期右心衰竭患者,需要采用包括应用血管活性药物在内的综合治疗策略。总之,PH重在早发现早诊断,规范开展必要检查查找病因;且治疗中谨记“早联合、早达标”,从而使患者尽早获益。
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