文摘
在慢性血栓栓塞肺动脉高压(CTEPH)肺血管阻力增加是由纤维组织解决thromboemboli引起的。CTEPH主要与肺动脉高血压(PAH)肺动脉近端位置的消亡,尽管远端动脉病可以观察到由于over-perfusion non-occluded区域。因此,在CTEPH波反射的比例要大得多,影响压力和流量波动形态。然而,时间常数,即。电阻×合规,不是不同CTEPH和PAH,表明只有微不足道的近端波反射的影响液压右心室负荷。更有识别力的压力衰减的分析肺动脉阻塞后,哪个更快速在缺乏重要的远端动脉病。
右心室的结构和功能显示右心室肥大的类似的模式,即膨胀和壁增厚,以及CTEPH功能的缺失和多环芳烃。这可能是相关类似的加载条件。换气过度和低碳酸血多环芳烃和CTEPH的特征。通气当量二氧化碳,作为动脉二氧化碳张力功能,符合肺泡通风方程在两种情况下,指示一个主要角色的化学敏感性增加。然而,略有增加动脉CTEPH end-tidal二氧化碳张力梯度显示死腔的贡献增加通风。
慢性血栓栓塞肺动脉高压(CTEPH)的特点是存在的未解决的thromboemboli接受纤维组织。这导致肺动脉近端阻塞,肺血管阻力(PVR)增加,肺动脉高压(PH)和进步的右心室重塑和失败。肺栓塞,单身或者反复发作,被认为是紧随其后的是进步的肺血管重塑的初始事件。CTEPH主要与肺动脉高血压(PAH)肺动脉近端位置的消亡,尽管远端动脉病可以观察到由于non-occluded区域over-perfusion [1]。还CTEPH的特点是广泛的抵押品缺血性肺血液供应,由体循环。
诊断是基于pre-capillary PH值,定义为平均肺动脉压(PAP)≥25毫米汞柱和楔压力≤15毫米汞柱,结合肺扫描显示节段灌注缺陷后长期抗凝治疗的2]。进一步评估是由螺旋计算机断层扫描和肺血管造影以精确定位血管障碍。
肺部动脉内膜切除术(豌豆)是治疗的首选CTEPH [3]。在最优条件下,包括经验丰富的中心和选定的病人,豌豆可以执行较低的围手术期死亡率,改善血液动力学、症状和生存(4]。然而,只有部分患者完成外科手术的标准,一些病人可能经历一个循序渐进的血液动力学的操作和有症状的下降与继发性高血压动脉病在小pre-capillary肺血管(3]。因此,技术来区分近端和远端PVR的增加将是有用的。
动物模型的CTEPH
为了更好地理解这种疾病的病理生理学,努力开发了CTEPH的动物模型。急性肺栓塞在不同的动物物种,也可以复制与玻璃珠或自体血凝块。慢性模型的发展CTEPH更具挑战性,因为非常有效的内源性纤溶系统(5]。系统性血管反应慢性肺血管阻塞也因物种而异,扩散的支气管动脉的intraparenchymal航空公司在大型动物或肋间动脉到胸膜空间在老鼠6]。
米奥泽等。(7)描述了一种慢性模型CTEPH狗结合embolisation自体血液血栓注入氨甲环酸,纤维蛋白溶解系统的一个强有力的抑制剂,或增加纤溶酶原激活物抑制剂1型(8]。尽管这些试图稳定血栓,快速解决。最近,F阿德尔et al。(9)单侧肺动脉带模仿CTEPH用于猪。然而,这个模型只能回答问题在慢性肺缺血,post-obstructive血管病变和再灌注损伤,因为它没有繁殖远端血管重塑non-obstructed肺动脉的床上。结扎右或左肺动脉的不足以引起PH值,更延长结扎是致命的。因此,同一作者后来的结扎左肺动脉相结合,通过胸骨切开术,每周embolisation荧光镜的控制,组织粘合剂enbucrilate (Histoacryl®;Aesculap AG)、Tuttlingen、德国)的下叶5周(10]。因此,右上叶动脉保持专利繁殖CTEPH non-obstructed领土。这种渐进的阻塞肺动脉树与持续增长意味着PAP达到或超过20毫米汞柱在5周。这小猪CTEPH模型复制所有方面的疾病:PVR增加;增加媒体的厚度远端肺动脉肺阻塞和non-obstructed地区;右心室肥大;增加三尖瓣环平面收缩偏差;和矛盾的隔膜运动。作者甚至观察到增加系统性通过支气管阻塞的动脉血液供应地区。有趣的是,虽然embolisations停止5周后,PVR的增加持续1个月后。 An over-expression of endothelin-1 and angiopoietin-1 was shown to occur in remodelled distal arterioles of the unobstructed over-perfused lung areas, which is in keeping with previous observations in piglets with high-flow PH induced by chronic aorto-pulmonary shunting [11,12]。
肺血管重塑
研究描述的构成材料移除在豌豆与动脉粥样硬化病变观察到的相似之处。一个rbustini等。(13]描述了两种类型的内膜的损伤豌豆材料:1)纤维斑块和血管生成,和2)动脉粥样硬化斑块,由胆固醇结晶、巨噬细胞、淋巴细胞和钙化。临床病理的研究200 endarterectomised病例证明血栓的不同阶段进行改造,与变量相关程度的炎症和细胞结构内的标本(14]。Blauwet等。(15)描述组织的胶原蛋白组成的血栓形成及内膜的增厚,炎症、钙化和动脉粥样硬化。近端血管的基本机制负责这个改造将在本系列的下一篇文章中描述的L盎等。(16]。
远端肺血管重塑CTEPH也参与发展。这是支持的事实:1)缺乏相关性高架行动党和血管造影肺血管床阻塞的程度;2)PH进展没有栓塞复发;和3)PVR CTEPH患者仍显著高于在急性肺栓塞患者相似比例的血管床阻塞(图1)[17- - - - - -19]。
患者伴随的小血管动脉病,PH值可以持续在豌豆尽管近端切除材料,并与发病率和死亡率的增加有关。超过三分之一的围手术期死亡和近一半的死亡归因于长期持久的PH值(18,20.]。最近,持久的PH值在17%的注册中心(人口3844]。当前标准术前评估不准确检测存在或评估小血管CTEPH患者参与的程度,也不能准确预测术后血液动力学的结果。压力衰减曲线的分析后肺动脉闭塞(天鹅Ganz导管球囊)开发估计真的肺毛细管压力和最有可能接近pre-capillary压力(21,22]。这样的曲线由一第一,快速组件对应于流经动脉阻力的停止,和一个第二,慢的组件,它对应于通过静脉阻力兼容的毛细血管的排空。从这两个组件的交点,计算一个上游阻力,本质上取决于电阻的特性大肺动脉,下游阻力,另一个,由累积的电阻小动脉、小静脉和毛细血管23]。K即时通讯et al。(24]显示更高的上游阻力CTEPH患者近端(大舰艇)疾病为主,而CTEPH上游阻力较低的患者有显著的伴随小血管疾病和更频繁的持久的PH值和死亡在豌豆(图2)[24]。这些患者,如果发现手术,可以从治疗中受益。然而,PVR分区技术挑战性的要求一个完美的天鹅Ganz导管的位置与普通压力衰减阻塞后,,,很长一段时间,没有进一步的实现和验证。最近的一项研究在大量的病人似乎证实先前的研究结果还表明,歧视在个体基础上不足的临床决策(25]。
支气管血管是系统性动脉血液供应到肺。虽然小的肺血流,在肺血管支气管血管提供重要功能和气道疾病。肺移植实验表明,支气管动脉供应航空公司的损失可能是一个引发的闭塞的毛细支气管炎(26]。然而,系统性re-implantation支气管动脉(即。支气管动脉血管)[27)并没有导致闭塞性细支气管炎的预防,或在一种改进的临床演变包括气体交换或通气反应。然而,反复咯血已成功由支气管动脉embolisation PAH (28在CTEPH]和。
通常,三分之二的支气管流流入肺动脉和肺静脉的三分之一。与PAH患者相比,CTEPH病人可能显示明显的支气管肺的抵押品血流,占30%的全身血流量排水直接肺静脉(29日,30.]。支气管络脉的存在已被用来作为“生物标记”的诊断CTEPH [31日]。之间存在线性相关性的大小bronchosystemic分流和扩张的支气管动脉CTEPH患者(32]。没有证据表明急性支气管血管堵塞导致气道狭窄的重要原因。患者术后PVR低扩张支气管动脉,和扩张支气管动脉与较低的死亡率呈正相关豌豆(后33]。一个可能的解释这些观察是大支气管侧枝循环通常与近端闭塞(即。1型CTEPH Jamieson分类(34])和可操作的疾病。现有证据不足以支持侵入性支气管动脉造影作为诊断和预后评估的常规方法CTEPH [35),但评价支气管循环的螺旋计算机断层扫描图像应该考虑。
与肺循环、支气管循环有一个显著的增殖能力(36]。众多报道记录肥厚和血管生成的支气管循环在应对各种各样的刺激,包括慢性肺部感染,肺部动脉阻塞、肺肿瘤、肺移植。阻塞的一个主要肺动脉刺激血管生成在同侧肺支气管的循环系统(37]。支气管动脉结扎后尽快开始扩大2 - 3天的肺动脉和50 - 200μm pre-capillary吻合形成支气管循环和肺动脉之间。这些吻合可能维持气道上皮细胞氧化,防止epithelial-mesenchymal过渡和纤维化38,可能挽救血液供应的完全闭塞远端肺动脉。因此,推测侧支气管动脉血液供应必须打断维持术后肺动脉功能单侧手术后肺部动脉内膜切除术。然而,由于支气管壁不允许足够的二氧化碳和氧气扩散,支气管循环的作用在维持肺内气体交换远端阻塞肺动脉是值得怀疑的。主要血管血栓是否代表一个刺激形成的支气管肺的吻合仍有待确定。一些深入研究存在于支气管血管生物学的循环。增加endothelial-1-like免疫反应性在新成立的肺内支气管动脉的结扎已被证明,表明endothelial-1,其他血管生成因素,例如低氧诱导factors-1 [39),可能扮演一个角色在支气管动脉血管生成(19)和呼吸道微脉管系统的完整性。综上所述,不确定性依然存在有关抵押品的分子刺激支气管动脉增长,和精确CTEPH支气管循环的作用。
压力和流量波动形态
人们相信CTEPH加载条件不同于其他类型的PH值,基于这一事实CTEPH原因部分或完全闭塞近端血管导致压力波反射。此外,它被认为大血管疾病的介入可能会减少合规,这些患者的比例增加的阻力。
增加波反射影响肺动脉压力波的脉压增加,收缩压和舒张压的区别,和后期的收缩期峰值压力,因为后退和前进波测量信号。流,反向波向前倒生的关于波,导致后期或收缩中期减速流波(40]。Nakayamaet al。(41)测量脉冲压力相对于意味着PAP(脉压/ meanPAP =分数脉冲压力)在22 CTEPH患者和12例特发性多环芳烃。CTEPH患者,部分脉压为1.41±0.2比0.80±0.18在特发性肺动脉高压患者41]。这种差异是非常重要的,没有重叠。同一作者重复这项研究在19 CTEPH患者和19特发性PAH患者测量收缩期人民行动党(PAPsys从三尖瓣返流的最大速度),舒张压人民行动党(PAP迪亚斯)从肺返流的最大速度42]。虽然巴氏sys没有不同,部分脉压CTEPH患者为1.65±0.30,0.94±0.25在特发性肺动脉高压病人。接受者操作特征分析表明,部分脉压分离CTEPH从特发性PAH的敏感性为0.95,特异性为1.0。Nakayamaet al。(43)显示了相对更重要的波反射的影响在CTEPH PAP波形态而特发性多环芳烃。CTEPH压力波出现短时间拐点,并增加PAP的区别sys和变形压力,导致增加增加指数计算(PAPsys-inflection压力)/脉冲压力。作者发现,增大指数和时间拐点歧视患者32 CTEPH从31特发性PAH患者。然而,这个结果并没有证实了Castelainet al。(44)进行巴氏波分析高保真micromanometer-tipped CTEPH患者导管在14和7个特发性PAH患者。两组可比心脏指数,意味着人民行动党,脉冲压力和部分脉压。时间变化和增强指数增加CTEPH患者(图3),但是测量不允许足够的歧视。
人民行动党sys和人民行动党迪亚斯在CTEPH成比例意味着以类似的方式在特发性肺动脉高压(45]。比例的人民行动党sys和人民行动党迪亚斯只能说如果时间常数,这是抵抗和遵从性的产物,在相同的值是常数CTEPH和特发性多环芳烃46]。事实上,几项研究已经证实,右心室的负载,所描述的阻力×合规产品,类似CTEPH和特发性多环芳烃(47- - - - - -49]。例如,我ankhaaret al。(46)表明,患者CTEPH (n = 10),特发性多环芳烃(n = 9)和控制PH值(n = 10),时间常数总是等于0.72秒。的解释是,合规和肺血管床阻力是均匀分布的。事实上,年代aoutiet al。(50)显示,只有30%的依从性肺动脉血管局部的大。另一个有力的支持论点是,时间常数是影响动脉内膜切除术(49]。这种相似关系CTEPH和PAH预计,对于类似的PVR,右心室负荷必须是相似的(50,51]。不成比例的脉压增加,因为haemodynamically有效波反射会减少肺循环的时间常数,因为合规在任何给定的PVR下降。这些结果表明,波反射增加CTEPH并不影响肺循环血管疾病的单调的反应。
Hardziyenkaet al。(52)认为,波反射增加CTEPH应该通过增加影响多普勒肺流波形态或收缩中期晚期减速(开槽)的流动。他们定义了一个时间开槽表示为一个等级比例,或时间的比率出现流从最大流量最大流减速时间减速流结束(图4)。切口比> 1连续18的58 CTEPH患者接受豌豆被发现与住院死亡率和术后持续博士因此增加缺口比率将允许识别的外周小血管疾病不适合手术,作为早期切口将显示近端阻塞网站而迟到的切口将障碍物映射到较远的位置。然而,尽管这个结果符合预期增加的影响反思近端阻塞CTEPH [53),没有前瞻性评估方法在较大的患者群体。这将是有趣的结合压力——和flow-wave分析,尚未尝试。最近的一项研究回顾简单的视觉评估肺动脉流波形态学诊断的PH值(54]。88年病人PH值和32收缩性心力衰竭患者,收缩中期或收缩期晚期切口高度增加PVR > 3木台,而一个正常肺动脉流波的形状预测PVR < 3木单位。因为增加的波速随着PH值的严重程度,压力和波形态变化也可能出现在肺血管疾病增加PVR的纯粹的远端网站(53]。
右心室重塑
右心衰是由接触引起右心室的压力过载。类似的装载条件CTEPH先前讨论了PH值和其他类型的。病人的结果主要是由右心室的反应增加负载(55]。最初,压力的增加导致壁压力增加导致增加壁厚的增加肌肉质量导致右心室肥大。心室质量的增加主要是由于蛋白质合成和细胞大小的增加通过的观察。然而,右心室是不能维持一个长期过载压力。最终,心脏收缩力下降导致右心室扩张。这扩张增加了壁张力需要更高的需氧量和减少灌注导致一个恶性循环进一步妥协的收缩和扩张56]。适应不良的神经体液的信号,氧化应激和炎症反应可能会进一步加速右心衰的发展,特点是灌装压力增加,舒张功能不全及心输出量减少。压力过载和右心室肥大也可能导致左心室舒张功能不全的通过心室相互依存和左隔位移。具体机制的过渡从右心室肥厚,扩张失败二次PH值仍不清楚(55]。
急性栓塞的事件之间的时期,如果被病人,病人之间CTEPH病人的症状(1]。自右心室需要时间来适应负载的增加,这个变量时间进程可以解释对心脏功能看到CTEPH患者之间的差异。保存一些CTEPH患者只有轻微的症状和右心室功能演示的时候尽管PVR高,而另一些明显的右心室衰竭目前尽管PVR低。患者右心室适应之间的这种变化可能更突出CTEPH病人组的多环芳烃。是否CTEPH的右心室重塑是,平均而言,不同于其他类型的PH值是未知的。CTEPH患者的年龄的时候表示,平均而言,比在大多数PAH子组,这可能限制右心室在其改造的能力。比较磁共振成像数据的右心室17 CTEPH PAP的可操作的疾病患者显示相同的数据,中风,右心室射血分数和质量比64年一群特发性PAH患者报告的同一组(57,58]。另一种方式去寻找可能在CTEPH右心室适应之间的差异与其他类型的多环芳烃是比较血液动力学。如果给定PVR子宫颈低CTEPH这提供了证据表明,右心室功能受损CTEPH。到目前为止,还没有专门的研究来调查这个问题。从问的研究报道血液动力学的数据uarcket al。(59)表明,人民行动党,CTEPH组平均低于PAH (表1)。然而,PVR也是低CTEPH在这项研究中,虽然不显著。比较随机对照试验的血液动力学的数据只在CTEPH执行,效益试验(60),或者只在PAH, BREATHE-1研究[61年观察),类似的模式虽然PVR是,平均而言,不同的研究(表1)。然而,这两项研究年龄有显著区别。因此,尽管报道血液动力学的数据可能表明,右心室适应不如多环芳烃在CTEPH,还不知道这些差异解释疾病的具体因素和年龄。泵功能图(右心室压力与中风的体积在稳定状态)或ventriculo-arterial耦合测量(右心室压力与体积测量随着时间的推移)[62年在患者年龄两种形式的PH值,将有助于解决这个问题,但需要侵入性右心室压力和体积轮廓目前不可用。
豌豆后右心室功能改善和减少右心室质量,大小和应变(63年]。豌豆正常化室间异步和右心室收缩期压力墙。然而,它已经被观察到,这种复苏并不完整(57,64年,65年]。右心室质量衡量磁共振成像明显下降但不完全正常化(57]。此外,三尖瓣环平面收缩游览最初恶化与一个不完整的豌豆后修复后1年的随访[64年),尽管这可以解释为术后急性术后恶化全球心脏运动的变化(66年]。这些观察结果的一个解释是最近的证据表明,右心室负荷条件不正常CTEPH患者尽管行动党近正常化(48,49]。与持续的劳力性呼吸困难,患者成功豌豆后显示异常肺血液动力学的响应运动,以增加PVR和减少合规,这是一个独立的预测运动能力有限的48]。因此,尽管右心室的内在伤害不能被排除在外,最可能的解释坚持最小的结构和功能异常的右心室负荷增加。
血管阻塞和死空间通风
肺气体交换是由通风、灌注和扩散。因此,大血管和心脏重塑CTEPH预期影响气体交换。然而,尽管广泛的血管阻塞和闭塞,肺气体交换通常是保存完好的多环芳烃和CTEPH [67年- - - - - -72年]。特发性多环芳烃和CTEPH患者通常只表现为轻度到中度低氧血,最常与低碳酸血,不能是分化的基础上动脉血气分析(67年]。测量通气/灌注(V′/问′)分布在两种情况下使用多个惰性气体消除技术通常显示:保存匹配的V′/问′模式;轻度到中度增加灌注肺单位低于正常水平V′/问′;没有或很少肺分流;和不扩散限制68年- - - - - -72年]。的意思是V′/问′CTEPH和PAH转移到更高V′/问′与换气过度,增加气体交换的效率,减少生理死腔(73年]。解剖死腔,或惰性气体死空间的定义V′/问′100年>,仍然正常或接近正常水平,V′/问′分布通常不表现出高于正常V′/问′模式。当发生低氧血时,这主要是由于低混合静脉的氧张力低心输出量在休息和运动,在右心室衰竭。在一些患者中,低氧血是由右向左分流通过卵圆孔未闭(70年]。动脉低碳酸血通常出现在多环芳烃和CTEPH。低碳酸血中多环芳烃已被证明是与减少生存(74年]。
多环芳烃或患者CTEPH换气过度在休息和锻炼。换气过度在两种情况下不能解释为动脉低氧血。换气过度导致玻尔生理死腔计算增加,因为对动脉的严重影响和混合过期二氧化碳张力。因此,很难评估各自的贡献浪费通风和化学敏感性增加通风在特发性肺动脉高压患者和CTEPH。这个问题可以通过策划了通气当量二氧化碳(每分通气量(V”E)/二氧化碳生产(V”有限公司2)在运动作为动脉二氧化碳张力的函数(P,有限公司2)或end-tidal二氧化碳张力(P等,公司2)在运动75年]。Z海et al。(76年)最近报道了这些测量CTEPH患者50和77年PAH患者。在极限运动和生理死腔V”E/V”有限公司2的函数P,有限公司2增加相比,CTEPH PAH (图5),但是当差异消失了V”E/V”有限公司2被表示为一个函数的P等,公司2;因此,强烈暗示一个死亡空间通风CTEPH增加的贡献。这是感兴趣的V”E/V”有限公司2与P等,公司2或P,有限公司2PAH患者符合肺泡通风方程,加上低碳酸血,这表明,在这种情况下增加化学敏感性的主要贡献。然而,图5显示了一个相当大的重叠,所以个人歧视CTEPH和多环芳烃之间的气体交换和通气测量的基础上是不可能的。
结论
最初在CTEPH,血管阻塞近端和远端改造由于长期over-perfusion。因此,有波反射的比例要大得多比多环芳烃CTEPH,影响压力和流量波动形态。然而,动脉载入CTEPH和多环芳烃是不不同的。右心室功能是否适应在多环芳烃后负荷是不同的与CTEPH目前未知,应该探索使用泵函数图形和ventriculo-arterial耦合测量。最后似乎大血管阻塞CTEPH比多环芳烃可能造成更多死亡空间通风。
脚注
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- 收到了2012年3月19日。
- 接受2012年4月27日。
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