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1、肺动脉高压与右心衰竭 前 言 肺动脉高压是一类肺血管疾病 主要影响右心功能 肺动脉高压的症状 体征及死亡原因均与右心功能 衰竭有关 分析右室形态和功能可以预测肺动脉高压患者的预 后 即使肺血管病变没有得到良好控制 但改善右心功 能也可使患者获益 肺动脉高压定义及诊断标准 肺动脉高压是由多种病因引起小肺动脉受累 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 诊断标准是 在海平面状态下 静息时 右 心导管检查肺动脉平均压 25mmHg 或运动 时肺动脉平均压 30mmHg 同时肺毛细血管 嵌顿压 PCWP 3 WOOD单位 1 肺动脉高压 特发性肺动脉高压 家族性肺动脉高压 相
2、关因素所致 结缔组织病 HIV 感染 门静脉高压 食欲抑制剂 先天性心脏病 PPHN PVOD PCH 3 与肺疾病或缺氧相关的肺高压 COPD 肺间质疾病 睡眠呼吸障碍 肺泡 毛细血管发育不良 2 主要累及左心的肺高压 4 慢性血栓和 或栓塞性肺高压 血栓栓塞近端肺动脉血栓栓塞近端肺动脉 血栓栓塞远端肺动脉 非血栓性肺栓塞 5 混合性肺高压 肺高压诊断分类 2003年第三次WHO PAH工作组会议 威尼斯 肺动脉高压生理学 即使严重的肺血管病变几乎不影响肺泡交换功能 肺通气 血流比值基本正常 动脉氧饱和度下降的原因与混合静脉血氧饱和度下 降及心排血量下降有关 部分患者出现低氧血症与继发性卵圆
3、孔开放导致血 液右向左分流有关 尽管肺血管闭塞 但肺生理死腔容积正常 由于过度通气导致二氧化碳分压下降 肺动脉高压患者往往存在运动耐量下降和心排量降 低 正常右室功能特点 正常右室搏血量与左室相等 右室壁较左室薄且顺应性高 右室腔几何形状复杂 右室射血主要由长轴缩短而不是短轴缩短完成 右室游离壁主要由右冠状动脉供血 供血不受收 缩期和舒张期的影响 右室功能不全特点 几何形状 右室变成球形 左室变为新月形 室 间隔左移 右室肥厚 超声心动图 右室舒张末期容积增加 心脏MRI 右房和右室扩大 右室肌小梁增粗 右室扩张 肥厚及右室几何形状改变不一定同时 存在 但IPAH患者中均存在 左室功能下降 正
4、常右室与IPAH右室比较 细胞和分子生物学 右室能量代谢评价 核磁光谱学检查是评价心肌能 量供应与消耗的可靠无创手段 通过监测高能磷酸 化合物水平评价右室功能 还可通过评价右室能量 储备判断治疗效果 右室重构 持续肺动脉高压可导致右室扩张和肥厚 室间隔摆 动 室间隔向左室移动 右室形状接近球形 左室 受压缩小等表现 右室肥厚与心肌细胞肥厚与凋亡变化 心肌纤维和 收缩蛋白改变 钙稳态失衡 基因表达异常和细胞 外基质重构等因素有关 心肌细胞肥厚与凋亡机制 张力 去甲肾上腺素 ET 血管紧张素 炎症因子如白 介素 Ib刺激导致蛋白合成增加 室壁张力增加早期即可导致心肌纤维基因和蛋白改变 14号染色体
5、串联区编码 MyHC 快肌纤维 和 MyHC 慢 肌纤维 基因 正常心肌只有5 10 MyHC异构体 心 衰时含量下降 心衰时肌钙蛋白浓度升高 心肌细胞凋亡增加与TGF 通路和SMAD通路有关 线粒 体是诱导凋亡的中心 Bcl基因可通过影响线粒体功能抑 制凋亡 肾上腺素系统参与心室重构 IPAH和艾林曼格综合征患者存在自分泌功能紊乱 血浆中肾上腺素水平升高 二项研究证实交感神经张力增加 心率变异性及其 昼夜节律均减弱或消失 血管紧张素参与右室重构 右心功能衰竭导致ACE活性上调 angiotensin 1 7形成增多 IPAH患者右室ACE结合位点增多 血管紧张素II可刺激angiotensi
6、n II I型受体上 调MAPK通路 促进心肌重构 血管紧张素II还可促进胶原合成 ACE基因型与肺动脉高压的关系尚不明确 BNP参与右室重构 BNP在肺动脉高压发病机制中的作用尚不明确 BNP是右心功能衰竭的生化标记物 水平升高提示预 后不良 治疗后水平下降提示预后较好 压力和容量负荷可刺激BNP分泌增加 导致室壁张力 增加 BNP可导致心律失常 并且与体内糖皮质激素 甲状 腺激素 ET 1和血管紧张素II产生协同作用 促进 肺血管和右室重构 ET 1参与右室重构 ET 1可促进心肌细胞收缩和有丝分裂 导致心肌细 胞肥厚 实验研究发现肺动脉高压大鼠模型ET水平明显升高 选择性内皮素受体A拮抗
7、剂可延长生存时间 降低 肺动脉压力 钙转运恢复 降低室壁张力 逆转右 室肥厚 细胞外基质参与右室重构 心室肌肉组织中胶原沉积和特异性基质金属蛋白酶 MMP 表达增多 RAS系统 生物活性肽和细胞因子如TNF 等可诱导 MMP表达上调 MMP有望成为右心功能衰竭新的治疗靶点 肺移植后右心重构明显改善 肺移植是对充分内科治疗无反应肺动脉高压患者的 唯一治疗手段 Mayo Clinic一项研究表明 单肺移植三个月后右室 容积减少15 另外一项研究表明 双肺移植后IPAH患者的右室大 小功能完全恢复正常 右心功能评价非常困难 右室后负荷与肺血管阻力 肺血管弹性和血流搏 动方式的相互作用有关 右室后负荷
8、计算方法 肺动脉输入阻抗 PVZ 搏 动PAP 搏动CO 但计算非常繁琐 绝大多数导管 室没有采用 右室后负荷可通过分析PAP和血流波形计算 右室功能可以通过压力 容量图获得 右室功能评价的重要性 需要评价的患者 左心衰竭 心肌梗死 先 天性心脏病 肺动脉高压 价值 预后预测 判断患者生活质量和疗效 评价手段要求 容易操作 重复性好 信息 准确 与右室功能相关的参数 血流动力学 右房压 右室舒张末压 心指数 肺动脉压力 混和静脉血氧饱和度 运动耐量 6分钟步行距离 心肺运动试验 血清标记物 超声心动图 三尖瓣反流速度 心包积液 右室射血时间 Tei指数 右房大小 右室大小 超声估测心排血量 心
9、脏MRI 射血分数 右室容积 肺动脉压不是评价右室功能的理想指标 尽管肺动脉压力升高可直接和间接影响右室功能 但不是评价右室功能的理想指标 艾森曼格患者肺动脉压力较高 但预后相对IPAH好 硬皮病和镰刀细胞病患者肺动脉压力较低 但预 后较差 肺动脉压力与运动耐量和预后不匹配 与肺动脉高压预后相关的参数 右房压 混和静脉血氧饱和度 心指数 6分钟步行距离 最大氧耗量 心包积液 BNP或NT proBNP 右心功能不全评价方法 超声心动图 无创 方便 应用最广 右心导管有创 可连续监测 1 2 无创 研究热点 心脏MRI 3 4 心脏MRI 血清标记物 简单 研究热点 5 心脏MRI 运动耐量 无
10、创 简单 应用广泛 超声心动图 心包积液 舒张期室间隔偏移程度 Tei指数 右心导管评价PAH右心功能 检查项目 心排血量 肺毛压 右房压 右室舒张末压 动脉血气 肺动脉血气 肺动脉压力 压力血气指标 体静脉血气 肺循环和体循环阻力 PAH右心功能不全发展过程 时间 PAP PVR CO 无症状期 代偿期有症状期 失代偿期 症状阈值 右心功能不全右心功能不全 恶化期 失代偿期 根据mPAP RVEF分组生存率比较 组1 mPAP正常 RVEF正常 组2 mPAP正常 RVEF下降 组3 mPAP升高 RVEF正常 组4 mPAP升高 RVEF下降 一例IPAH患者CMR CMR短轴SSFP序列
11、电影测量心搏量 室间隔偏移定量方法 在室间隔上任意取三点 相邻两点作直线连接 分别作两条直线的垂直平分线 两条垂直平分线的交点定为圆心 室间隔上三点到交点的距离作为半径 半径的倒数即为室间隔曲率 以右向左突出为正值 血清标记物 BNP和NT proBNP 右室压力或容量负荷增加由心肌自分泌释放入血 能够反映病情严重程度 疗效和估计预后 对肺动脉高压患者应常规检测BNP和NT proBNP 治 疗过程中尽量维持正常或接近正常范围 在肺动脉高压筛查和诊断中起重要作用 Nagaya报道BNP 150 pg ml的患者预后较差 Fijalkowska报道NT proBNP 1400 pg ml的PAH
12、患者 预后较差 血清标记物 尿酸 尿酸 是嘌呤代谢终产物 组织缺氧ATP 消耗增加 促使腺嘌呤核苷酸降解 生成 尿酸增多 尿酸与平均右房压相关性较好 r 0 64 尿酸是IPAH患者良好的预后标记物 血清标记物 肌钙蛋白 肌钙蛋白是心肌损伤特异性标记物 是评 价右心功能新的血清标记物 肌钙蛋白是PAH和CTEPH独立的预后标记物 主要价值是发现需要优化治疗的高危PAH 患者 cTnT是PAH患者独立预后预测因素 6分钟步行距离是病情危险因素 6分钟步行距离是死亡预测因素 肺动脉高压 1 心包疾病 2 左室或右室心肌炎 心肌病 3 右心功能不全病因 4 右室缺血或梗死 4 肺栓塞 5 瓣膜性心脏
13、病 先天性心脏病等 6 6 右室功能不全临床特点 口唇紫绀 颈静脉怒张 下肢水肿 胸腔积液 腹腔积液 心包积液 基础疾病 主要表现 肺动脉血流减少和体循环淤血 级 体力活动不受限制 日常活动不会引起呼吸困难 疲乏 胸痛或晕厥 级 体力活动轻度受限 休息时没有症状 日常活动能引起呼吸困难 疲乏 胸痛或晕厥 级 体力活动明显受限 休息时没有症状 低于日常活动量能引起呼吸困难 疲乏 胸痛 或晕厥 级 不能进行任何体力活动 有右心衰体征 休息时有呼吸困难和 或疲乏 轻微活动即可引起 明显的上述症状 WHO右心功能分级 1998年WHO第二次PAH专家工作组会议 Evian 右心功能不全与衰竭 右心功能
14、不全是指右室舒张末容积增加 心搏量相 应增加 右心功能衰竭是指右室舒张末容积增加 心搏量不 能相应增加 压力 容量和心肌收缩力是决定右心功能的重要因 素 也是治疗的中心环节 右心功能不全的治疗 利尿剂 正性肌力药物 血管活性药 抗细胞增殖 抗血栓形成 右能 心不 功全 基础治疗 介入治疗及外科手术 基础治疗 去除心衰的诱因 适当休息保持体力 控制液体入量 适当限制钠盐摄入 注意纠正电解质及酸碱平衡紊乱 吸氧 低氧可导致肺血管收缩 吸氧对所有合并低氧血症的患者均有效 无论何时 所有PAH患者均应保持 SaO2 90 降低前负荷 药物治疗 利尿剂 压力超负荷可激活交感神经系统和RAAS 系统 应用
15、利尿剂可有效减轻液体超负荷 但可 降低血压影响冠状动脉和肾脏灌注 预防心律失常 对房性心律失常如房扑应选择可 达龙或射频消融治疗 治疗左右心室收缩不同步性 PAH患者右心室提前 收缩可导致室间隔向左室摆动 影响左室充盈 同步化治疗是终末期右心衰竭的新靶点 降低前负荷 心内畸形纠正 对存在左向右分流先心病的右心衰竭患者 应认真评价介入封堵或手术纠治的可能性 肺动脉平均压为体循环平均血压的2 3以下 肺血管阻力为体循环阻力的2 3以下 如 PVR1 5可考虑完全封堵 对肺动脉瓣狭窄的患者选择球囊扩张治疗 降低前负荷 房间隔造瘘 适应证 SaO2 90 Hct 35 左室EF 45 即使 最大剂量利
16、尿剂治疗仍合并严重右心功能衰竭 左 室充盈压下降产生体循环低血压症状如晕厥 禁忌证 mRAP 20mmHg PVRI 55 units m 估 计1年生存率 40 高龄及肾功能衰竭 并发症 造瘘可产生右向左分流 部分患者会发生 晕厥甚至严重右心衰竭 手术死亡率为15 20 降低后负荷 急性右心功能不全 急性右心功能不全 急性肺栓塞引起 溶栓治疗可降低急性肺栓塞死亡率和缩短住院时间 介入治疗 外科取栓治疗 降低后负荷 慢性右心功能不全 治疗基础疾病 慢性血栓栓塞性肺高压 肺动脉内膜剥脱术 介入治疗 肺移植 5年生存率为48 58 CTEPH介入治疗 CTEPH介入治疗 增强心肌收缩性 肺动脉高压导致的右室功能不全或衰竭主要是由 于长期右室压力超负荷引起 特异性药物能够减轻肺动脉闭塞 降低肺血管阻 力和压力 前列环素 内皮素受体拮抗剂 磷酸二酯酶抑制 剂 CCB等靶向药物 联合治疗 房间隔造瘘或肺移植 地高辛 地高辛对右室功能不全有益 常规应用仍 存在争议 对COPD引起的肺高压 地高辛仅对合并左 心功能衰竭的患者有益 理想血管扩张剂特点 选择性扩张肺血管 不引起通气 血流失调 不影响体循
