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摘要
背景:由于对原发性肺动脉高压(PPH)肺功能的改变存在争议，因此对肺力学进行了评估，重点关注与肺血流动力学相关的呼气气流。
方法:一项横断面研究对64名对照组和171名PPH患者(117名女性)进行了研究，平均年龄(SD)为45(13)岁，肺动脉压(PAPmean)为57 (15)mmhg，肺血管阻力为1371 (644)dyn .s/cm5．
结果:PPH患者的平均总肺活量(SD)与对照组相似(98 (12)%)v预测102(17)%，均值差-4(95%置信区间(CI) -7.89至-0.11);残余体积(RV)增加(118 (24)%)v109(27)%预测，平均差异9 (95% CI 1.86至16.14);肺活量(VC)下降(91 (16)%)v102（10）％预测，平均差异-11（95％CI 15.19至-6.80）。RV / TLC增加（117（27）％预测v97(29)%预测，平均差异20 (95% CI 12.3 ~ 27.8))，并与PAPmean (r= 0.31, p < 0.001)。在PAPmean高于56mmhg中位数的患者中，RV/TLC进一步增加(125 (32)%)v预测值为111(22)%，平均差值为-14 (95% CI -22.2至-5.8))。PPH患者的呼气流量-容积曲线减小，呈曲线变化。
结论:周围性气道阻塞在PPH中很常见，在严重疾病中更为明显。这可能会导致症状。支气管扩张的可逆性和与运动能力的关系需要进一步评估。
- 肺动脉高压
- 气道阻塞
- 肺力学
来自Altmetric.com的统计
原发性肺动脉高压(Primary pulmonary hypertension, PPH)是一种罕见的、有害的肺血管疾病，病因不明。1PPH患者的功能限制主要是由进行性右心衰和肺气体交换障碍引起的。然而，尚不清楚PPH是否也与肺力学的变化有关。
考虑到肺血管系统和周围气道的邻近性，后者可能受到扩张血管的机械性侵犯或平滑肌张力增加或增殖的介质的影响。1，2慢性缺氧或野百合碱诱导的肺动脉高压实验模型表明，肺血管结构的改变也延伸到气道，导致气道阻力增加。3，4然而，在人类中，关于PPH肺功能的数据在小系列患者或病例报告中是矛盾的，肺容量正常，5限制性呼吸模式，6-8和气道阻塞9 -11.被报道。在美国的国家PPH注册中发现了一个轻微的限制性缺陷，但没有气流数据被包括在内。12.
因此，设计了一项横断面研究，以评估德国PPH研究组招募的一个大型、特征明确的欧洲PPH患者队列中的呼吸力学。11，13，14.与参考值和对照组相比，PPH患者常见的呼气气流受限和气道过早闭合。
方法
171例PPH患者(117名女性)15.在书面知情同意后获得了八个中心，获得了当地伦理委员会的批准。四名患者是活跃的吸烟者，12名过去曾熏制过。没有患者患有支气管扩张剂治疗或有肺病的历史或迹象（慢性阻塞性或间质肺病，肺癌，广泛的结核病）。在32％的患者中PPH治疗包括ILOPROST吸入。不包括患有临床或放射性迹象的患者，不包括在内。由于报告的呼气流量的参考值可能会大幅度变化，16.64名不吸烟、无肺或心脏功能障碍、年龄和性别匹配的志愿者被纳入研究。
肺功能测试和血液动力学测量
按照标准方案进行肺活量测定和体积描记术(Erich Jaeger, MasterLabPro 4.2，维尔茨堡，德国)。17.使用经性别、年龄和身高校正的肺功能参考值。17.在肺功能测试的前或后一周进行右心导管静置，包括通过热稀释法或菲克原理测量心输出量(CO)。18.
统计分析
数据显示为平均值（SD）值。数据分析由两名尾被的学生组成t检验，两样本比例检验，或用最小二乘法进行线性回归分析。19.对于亚组分析，使用的是围绕中位数的分割。p值<0.05被认为是显著的。
结果
患者群体在性别上与对照组无显著差异(68%)v60%女性)，年龄(45 (13)v46（13）年），身高（167（10）v170(8)厘米)或体重(68 (14)v71（13）千克）。根据纽约心脏协会（NYHA）功能课程II（患者的23％），III（61％）和IV（16％），PPH患者进行分类，平均2.9（0.6）。
在PPH患者中，平均肺动脉压（纸巾）升至57（15）mm Hg（范围27-134），CO降至3.3（1.2）L / min（1.4-8.2）和中央静脉压（CVP）增加到8（5）mm Hg。在151名患者中获得的肺毛细血管楔压（PCWP）是正常的（7（3）mM Hg），肺血管阻力（PVR）增加至1371（644）达因达厘米5(范围308 - 4250)。
PPH (5.5 (1.2) l)患者的总肺容量(TLC)接近参考值和对照(表1)。然而，吸气肺活量(VC, 3.4 (0.9) l)和1秒用力呼气量(FEV)1， 2.5 (0.7) l)，与预测值和对照组相比降低。因此，PPH中存在中度肺恶性膨胀，其表现为残余体积(RV)和RV/TLC比值的增加(表1)。对照组的TLC (6.0 (1.0) l)、VC (4.0 (0.8) l)和FEV1(3.4 (0.7) l)接近参考值(表1)。
在PPH患者中，RV/TLC比值作为肺恶性膨胀的指标，与以下气道阻塞参数之间存在微弱但显著的线性相关:总气道阻力(Rtot;r= 0.24;FEV p = 0.002)1/ vc（r= 0.22;p=0.002)，最大呼气流量分别为呼气VC的50%和75% (MEF50.：r= 0.43, p < 0.001;MEF25.：r= 0.32, p < 0.001)。对于整个PPH患者，Rtot与参考值或对照值没有显著差异(表1)。然而，在相当一部分PPH值为>0.36 kPa的患者中，发现Rtot值增加。S /l(>为参考值的120%)在49例患者(29%)和6例对照组(9%;p<0.001，二样比例试验)，>0.45 kPa。23例(14%)患者的S /l(>150%)，对照组中没有一例(p<0.001)。
FEV1与对照组相比，PPH患者的/VC比值显著降低(表1)。此外，FEV导致的气道阻塞患病率1/VC比值在PPH患者中<70%或<60%显著升高(<70%的37例患者(22%)，无对照组，p<0.01;10例患者中<60%，无对照组，p<0.01)。
图1所示为具有异常曲线形状的呼气流量-体积曲线的典型例子。平均呼气流速如图2所示。呼气峰值流量(PEF)和MEF显著减少75, MEF50., MEF25.与预测值(表1)和对照受试者(图2)进行比较。
27岁非吸烟男性原发性肺动脉高压血流-容量曲线(PPH，粗线)。预测值(细线)和预测值校正的个人肺活量(点±2sd)也显示。
171例PPH患者和64例对照者的呼气气流。PPH组呼气气流明显降低。在肺活量较低时，气流减少最为明显50.和MEF25.)，提示PPH时周围气道梗阻。* * p < 0.01v控件(学生的t测试）。
VC值越低，气流限制越明显。MEF75, MEF50., MEF25.与预测值相比分别降低了18%、34%和54%，与对照组相比分别降低了11%、37%和44%(图2)。
为了解释PPH患者VC降低的原因，血流率也根据单个VC值进行校正。呼气流速和VC剩余部分的比值在呼气结束时也同样显著降低(图3)。
为了校正肺活量(VC)的差异，用MEF的比值75, MEF50., MEF25.和剩余Vc的相应分数，例如，MEF75× (0.75 × vc)−1计算为171磅PPH患者和64例对照。终点期间MEF的逐步降低与PPH患者的减少的VC无关。* p = 0.04和** p <0.001v控件(学生的t测试）。
根据中位PAPmean对患者进行划分时，PAPmean高于中位的患者RV/TLC显著升高，而呼气气流参数、Rtot和FEV显著升高1/VC没有差异(表2)。同样，RV/TLC与PAPmean (r= 0.31;P <0.001)，其他肺功能指标与肺血流动力学无关(数据未显示)。
吸烟可能会影响小型气道功能，分别分别分析了16名患有吸烟历史的PPH患者。在该亚组中，右心导管，肌肉检测和体内体积学的结果与除RV / TLC的减少外的总患者群体没有不同（100（31）％预测，P = 0.02v总组)和MEF25.(33%预测;p = 0.03)。
讨论
本研究的主要发现是PPH患者存在明显的周围气道阻塞，即呼气末气流受限和气道过早闭合导致VC降低。
先前的研究，包括美国PPH注册，未能证明PPH患者的气道阻塞。5，12，20.同样，气道阻塞的常用标准(FEV)1/VC <70%， Rtot >0.3 kPa.s/l)。然而,FEV1与对照组相比，PPH患者的/VC比值明显降低。此外，FEV患者的比例1/ 70％或<60％的Vc比率与升高的rotot显着高于对照组。这些发现表明PPH中的气道阻塞。
因为仅使用FEV可能会忽略气道特征的细微变化1/VC比率或Rtot，9用流量-容积曲线分析呼气流速。PPH患者的呼气气流明显减少，特别是在较低VC值下获得的流量-容量曲线的呼气末呼气力独立部分。这导致了一个曲线曲线，表明周围气道阻塞，而呼气流量-容量环路是线性减少，在一个纯限制性通气模式的呼气。21.此外，尽管PPH患者的VC轻度降低，VC纠正后呼气末流量的减少仍然显著。这些发现与之前对小群体PPH患者的观察结果一致。9，10.早期报道PPH患者气道过早闭合指数(RV和RV/TLC)显著升高。9我们的数据显示，在PPH中，呼气气流限制与气道过早闭合有显著的相关性。在TLC不变的情况下，RV增加侵犯VC，导致VC减少。在由缺血性或扩张性心肌病引起的慢性充血性心力衰竭(CHF)患者中，我们发现VC也有类似的降低，但右心室和梗阻没有增加。22日,23.虽然在CHF心脏扩大中可能有助于VC的减少，但在PPH小气道障碍中，通过早产儿闭合和肺过货膨胀来影响VC。
我们患者的呼气气流和血液动力学参数之间没有相关性和MEF75, MEF50., MEF25.在PAPmean高于中位数和低于中位数的患者之间没有差异。这些发现表明气流限制可能与PPH的严重程度无关。然而，由于RV/TLC与PAPmean相关，外周气流阻塞可能反映了潜在的血管疾病及其血流动力学后果。这个概念得到了实验数据的支持3，4通过一项小型研究911例PPH患者中，VC下部气流受限与气道狭窄、支气管壁增厚、淋巴细胞浸润有关。
可以推测，PPH肺血管中细胞因子和生长介质的增加也会导致相邻小气道的增殖。1此外，在PPH中，血管扩张剂一氧化氮(NO)的内皮合成减少。24.血管收缩素-1 (ET-1)水平升高25.这也可能影响外周气道功能，因为这两种介质对血管和气道平滑肌组织有相似的影响。26，27.肺血管和气道之间的耦合被认为是由于血管和气道共同的结构变化所引起的机械力，或者是由于血管刚性导致肺弹性反冲的损害。2仍有待确定是否存在血管收缩和增殖介质，例如ET-1或缺乏血管舒张和抗增殖介质，例如NO和前列环素，可以直接影响PPH中外围气道的功能。
在PPH中，如果只有FEV，气道阻塞可能是未识别的1/ VC或rotot测量，因此在患有PPH患者的常规评估期间建议使用呼气流量。由于呼气的气流限制可能有助于PPH患者的症状和运动限制，因此小型气道功能障碍的药理逆转可能是有益的。初步观察表明气道阻塞与沙丁酰胺醇的可逆性。28.最近一项关于PPH和艾森曼格尔综合征患儿的研究支持了这一观察，在该研究中吸入沙丁胺醇可导致气流阻塞的可逆性。29.这也与慢性心力衰竭继发肺动脉高压患者吸入异丙托溴铵可改善FEV的数据相一致1在不影响血流动力学的情况下，呼气流速和运动限制。30.31.需要进一步评估周围气道阻塞的可逆性和可能对PPH患者的运动能力和症状的有益影响。
致谢
作者感谢伦敦哈默史密斯医院/皇家布朗普顿医院国家心肺研究所的Neil B Pride教授进行了最有价值和有帮助的讨论。
参考文献
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