摘要
越来越多的人认识到运动时肺血流动力学的临床重要性,但仍有几个问题有待阐明。本声明的目的是评估这一领域的科学证据,以便为今后的建议提供基础。
右心导管是金标准方法,以评估肺血流动力学在休息和运动期间。运动超声心动图和心肺运动测试是临床应用不断发展的非侵入性工具。术语“运动性肺动脉高压”可能最适合描述一种异常的肺血流动力学反应,其特征是运动期间与流量相关的肺动脉压(PAP)过高。运动性肺动脉高压可定义为运动时静息平均PAP <25 mmHg,平均PAP >30 mmHg,总肺阻力>3 Wood单位。运动性肺动脉高压是早期肺血管疾病、左心疾病、肺部疾病或这些疾病合并的血流动力学表现。运动性肺动脉高压与静息平均PAP中度升高相关,需要临床随访,特别是当存在肺动脉高压危险因素时。针对运动性肺动脉高压的靶向药物治疗缺乏可靠的临床证据。
摘要
运动时肺血流动力学提供有关肺、肺血管和心脏的相关信息http://ow.ly/EBOF30fuHWY
简介
肺血流动力学的急性和慢性改变具有重要的临床意义[1].运动引起的肺血流动力学异常反应可出现在各种心肺疾病中,并可引起呼吸困难,这是呼吸和心血管医学中最常见的症状之一。运动中肺血流动力学的重要性已被认识到,但在最近的肺动脉高压世界会议上,这一主题并没有被广泛讨论[1- - - - - -3.].因此,许多问题,包括诊断工具的选择,异常反应的标准,或不同患者组运动时肺血流动力学的临床和预后相关性,仍有待阐明。因此,本声明的目的是回顾现有文献,并评估运动期间肺血流动力学领域的科学证据。此外,还确定了几个需要进一步研究的领域。目前的陈述可能为临床实践指南中未来的建议提供基础。
方法与流程
该工作组是由欧洲呼吸学会(ERS)支持的国际和多学科努力。188bet官网地址15名成员是肺科医生,4名是心脏病医生,2名是生理学家。主席(P. Herve和H. Olschewski)和协调员(G. Kovacs)根据他们在肺运动血流动力学方面的专业知识选择了其他工作组成员。所有工作组成员的利益冲突都是根据ERS规则进行申报和管理的(全面披露请参见在线补充资料).2015年5月,主席们在格拉茨(奥地利)举行了早期的面对面会议。是次会议就专责小组内成立十个工作小组,以及小组内须处理的具体问题(表1).随后,在工作组内使用MEDLINE数据库对1945年至2015年间的相关研究进行了文献检索和回顾。搜索仅限于可用的英文文章,报道在成人中进行的人体研究。二次检索回顾了相关论文的参考文献列表。从2016年起,工作组成员被要求提供他们所知道的其他关键文献。在工作队第一次会议上(荷兰阿姆斯特丹;2015年9月),个别评审的结果由整个小组提出并讨论。在这些讨论的基础上,每个小组收集了针对特定领域的最重要的声明(“声明”),并由所有工作组成员评估这些声明的正确性和重要性。在此基础上,完成了初稿。工作组第二次会议(瑞士洛桑; April 2016); the main points of the statement were finalised together and studies published after the first task force meeting were included. The final document combines an evidence-based approach relying on the reviewed publications with the clinical expertise of the task force members.
运动时肺血流动力学的评估
临床意义
根据文献回顾,在一些临床情况下,运动时肺血流动力学的评估为静息血流动力学提供了重要的额外信息(表2).这适用于没有明显肺部或心脏疾病的患者,通过揭示隐匿性肺血管或左心脏疾病,或已知慢性肺或心脏限制但原因不明的呼吸困难。运动时的肺血流动力学可能有助于在诊断性检查中区分1组和2组肺动脉高压[1,4- - - - - -7].如果只有静息血流动力学可用,且肺动脉楔形压(PAWP)接近15 mmHg,或者患者的临床特征主要提示心力衰竭,尽管静息PAWP正常,但射血分数仍保留,则这种鉴别可能非常困难。此外,运动时的肺血流动力学可用于肺动脉高压(PAH)患者的风险分层和随访,并可作为临床研究的有用工具,以更好地了解肺循环的特征及其与心脏的相互作用。这可能会导致更好的方法来评估右心室收缩储备和预测右心室衰竭的发展。目前的心脏病学指南建议对有症状的轻度二尖瓣狭窄、低流量/低梯度主动脉狭窄和无症状的严重主动脉功能不全和二尖瓣反流患者进行运动超声心动图,以完善瓣膜手术的适应证[8,9].
安全
根据小组成员的经验及现行的运动测试指引[10],运动时肺血流动力学评估的风险/效益比对不稳定疾病或失代偿性右心衰患者不利。根据专责小组成员的个人经验,运动期间肺血流动力学的调查似乎与静息性右心导管(RHC)相比没有额外的风险[11或在专家中心进行超声心动图和心肺运动测试。然而,这一具体问题缺乏大规模的公开数据。大多数工作组成员同意,从伦理的角度来看,在健康对照组或没有在休息时进行彻底检查的患者中,很难证明有创性运动检查是合理的。
锻炼RHC
为了可靠地评估增量运动期间的肺血流动力学,在每个运动级别测量平均肺动脉压(PAPm)、PAWP和心排血量(CO)是必要的。这样可以计算每个运动水平的总肺阻力(TPR = PAPm/CO)和肺血管阻力(PVR = (PAPm−PAWP)/CO)以及PAPm/CO斜率。额外重复测定右心房压(RAP)可能有助于检测运动期间胸内压的变化[12].RHC是评估休息和运动时肺血流动力学的金标准方法(表3) [1].尽管该方法已经建立并广泛应用,但一些实际问题可能具有挑战性,特别是如果运动导致运动伪影和大呼吸努力导致胸内压力大幅波动。
在休息和运动时,准确评估PAWP是至关重要的,因为这是区分肺血管性疾病和左心疾病的关键参数。此外,这对于PVR的计算也是必不可少的。评估PAWP可能在技术上具有挑战性,特别是在运动过程中。一个常见的陷阱是不完全楔形的球囊,造成肺动脉压和PAWP之间的混合压力跟踪,导致对PAWP的高估。TPR的计算不需要评估PAWP,这与PVR相比减少了误差来源。
符合现时的建议[1],对于休息和运动,重要的是在左心房水平设置零参考水平。在仰卧位时,这对应于胸中水平[1,13,14].如果采用非仰卧位,建议提供参考点的一般规则为:1)额平面在胸中水平的交点;2)第四前肋间隙水平横平面;3)中矢状面[15,16] (图1).
当使用充液导管进行检查时,无论导管尖端在导管内的位置如何,压力读数均对应于导管内压力与零水平压力之间的差值[17].充液导管可以可靠地测量PAPm,但由于混叠伪影,收缩压和舒张压可能更好地由微压计尖端导管评估。当使用微压计尖端导管时,导管尖端的位置对应于零电平。因此,导管尖端放置在上肺区域还是下肺区域是有区别的。为了得到与充液导管相对应的尖端导管的值,应将尖端置于胸中(左心房)水平,或通过与该水平的垂直距离来校正压力。
胸内血管压力读数对应于经壁血管压力和胸内压力的代数和(P它).P它取决于肺泡压力、实际肺容量、肺顺应性、体位以及间接取决于呼吸期和年龄[18].呼吸压力波动随潮气量、通气流量、肺弹性及气道阻力的增加而增加[19].在运动过程中,当通气流量和潮气量显著增加时,在没有胸压测量的情况下,可靠的肺压值评估只有当这些值在几个呼吸周期中平均时才有可能,如以前的研究所做的[16,19,20.].应避免任何屏气动作,无论是否采用瓦尔萨尔瓦动作,因为这可能会在低水平运动时引起心率和CO的突然变化[21- - - - - -23].如果要将运动血流动力学与静息血流动力学进行比较,所有测量条件(体位、零水平和呼吸平均)必须在休息时以与运动时完全相同的方式进行。
如果没有分流血流量,也没有明显的支气管动脉到肺动脉侧支血流量,则CO对应于肺总血流量。测定CO的金标准是直接菲克原理,而热稀释被认为是在休息和运动时可靠的替代方法。为了应用菲克原理,必须测量氧饱和度和血红蛋白浓度,而不是根据动脉血和混合静脉血中的氧分压计算。此外,必须直接测量耗氧量,而不能从健康受试者的标准休息条件下的表中提取耗氧量。肺血流量强烈依赖于呼吸周期,但CO,如热稀释或菲克原理确定,对应于几个呼吸周期的平均血流量。静止时,需要重复的热稀释评估和测量的平均值。在运动过程中,由于血液动力学随着工作量的增加而迅速变化,可能很难获得多次测量,但每一步至少获得两次测量似乎是合理的。
在大多数运动研究中,增量工作(斜坡或台阶方案)被使用。在步进方案的情况下,在每个运动水平结束时进行血流动力学测量。在一定的运动水平上,要达到稳定的耗氧状态,一般需要3-5分钟;然而,由于实际原因,大多选择较短的时间间隔(如。2分钟的步数,目标是运动时间为~ 10分钟),这似乎是一个很好的折衷。除了血流动力学测量外,至少在休息和运动高峰时进行全身和肺动脉血气分析。在一些研究中,以恒定的次最大水平进行长时间运动[24- - - - - -27].这种长时间运动试验尚未在肺血管疾病或左心疾病患者中进行,因此很难对其在检测肺循环异常方面的应用做出评价。关于等距运动的数据很少。这对CO影响很小或没有影响,并可能改变胸内和全身动脉压和全身血管阻力。因此,等距运动并不适合挑战肺循环[4,5].在循环测功运动研究中,一种静脉方法通过经颈静脉或肘静脉置入肺动脉导管比经股静脉更有优势,应该是首选。
运动多普勒超声心动图
超声心动图被认为是研究静息时肺循环的最重要的非侵入性方法。超声心动图可估计几个重要的变量,包括肺动脉压、左室充盈压和CO。这些参数也可在运动时评估[28- - - - - -31].从方法学的角度来看,需要强调的是,停止运动后血流动力学变化非常快,使得在这个时间点之后进行的测量不那么有价值。依靠超声心动图,PAPm可由估计的收缩压PAP值(0.61 ×收缩压PAP + 2)计算[32,33];左室充盈压力可由二尖瓣多普勒血流速度波与二尖瓣环隙组织多普勒血流E′舒张早期速度比值(1.9 + 1.24 E/E′)估计[34];左室流出道截面积乘以脉冲多普勒速度时间积分[35].替代公式也可能是足够的。虽然这些方法提供了准确的血流动力学估计(与侵入性测量相比,Bland-Altman分析没有相关偏差),但它们存在精度不足(Bland-Altman分析的一致性范围相对较大)[36].如果要评估单个数据,这就降低了这些方法的价值。特别是,超声心动图估计运动时PAPm、左心室充盈压或CO的精度目前尚不清楚,因此需要对RHC进行进一步的验证研究[37- - - - - -39].
多项研究对有肺动脉高压危险的患者进行了运动超声心动图[40- - - - - -45].这些研究很重要,因为它们提供了这些患者组的运动血流动力学信息,并可能形成长期观察研究的基础,确定潜在的预后参数。不幸的是,这些研究中只有少数比较了超声心动图评估运动期间的血流动力学数据和金标准RHC [36,37].
目前,心脏病学指南建议在有症状的轻度二尖瓣狭窄、低流量/低梯度主动脉狭窄患者中进行运动超声心动图[8]及无症状的严重主动脉瓣功能不全和二尖瓣返流,以完善瓣膜手术适应证[9].对于病因不明且静息超声心动图结果正常的呼吸困难患者,专门的研究人员进行运动超声心动图检查被认为是合理的。此外,对于有PAH风险的受试者(如系统性硬化症(SSc)),应考虑采用该技术[46].这种方法需要使用半卧式左倾斜测功仪和研究者的高强度训练期。根据目前的欧洲肺动脉高压指南,“运动超声心动图的临床价值是不确定的,特别是由于缺乏有效的标准和前瞻性的确认数据,其用于识别局限于运动的肺动脉高压病例”[1].
运动超声心动图可用于评估运动时右心室功能[47].在严重多环芳烃患者中,全身性动脉压的升高[48]以及运动超声心动图评估的收缩压PAP增加减少,表明心脏收缩储备减少[49]是预后不良的独立指标。运动是最常用的“应激”方式,但缺氧和药物应激(多巴酚丁胺)也被采用[29,50].
一种评估运动期间肺血流动力学的新兴方法是心脏磁共振成像(MRI),它提供了关于右心室功能和肺血管特征的信息[51- - - - - -54].
心肺运动测试
心肺运动测试(CPET)是一个有用的工具,以评估功能变量,如摄氧量(峰值V”O2)、运动高峰时的心率及通气量[10,55].此外,该方法还允许详细分析在增加运动强度时许多心肺变量的逐渐变化,并可能帮助临床医生区分正常和异常的运动血流动力学反应[56- - - - - -64].在肺血管疾病患者中,CPET可能提示卒中容量减少、变时性反应受损、运动诱导的低氧血症(包括左右分流)、肌肉氧提取减少以及死空间增加和过度通气导致的通气需求增加[61].在肺动脉高压患者中,静息PAPm与分钟通气之间有极好的相关性(V”E)/产生二氧化碳(V”有限公司2)坡度[57]及潮末二氧化碳张力[60],虽然只有V”E/V”有限公司2斜率似乎与PAH的预后相关[65].由于不同的反应谱,CPET有助于区分PAH与肺静脉闭塞性疾病[66]及慢性血栓栓塞性肺动脉高压[67- - - - - -69]并可评估合并慢性阻塞性肺病(COPD)的肺动脉高压患者的运动限制因素[70,71]、间质性肺病[72]或左心疾病[73- - - - - -75].峰V”O2已被证明与特发性多环芳烃的预后相关,峰值在哪里V”O2< 10.4 L·分钟−1·公斤−1与较差的生存率密切相关48,49,76].此外,最近的一项研究表明,峰值V”O2> 18.7 L·分钟−1·公斤−1排除了SSc患者的PAH [77].此外,CPET可与直接血流动力学测量(RHC或运动超声心动图)联合使用,提供心脏损害程度和肺压异常的详细信息[49,64,76,78- - - - - -81].
对正常定义的要求与运动血流动力学异常
为了区分肺血流动力学的正常和病理模式,需要确定健康受试者对运动的反应。在引入RHC技术后的早期科学会议上,这被确定为一个问题。1961年,在日内瓦举行的世界卫生组织(世卫组织)慢性肺心病专家委员会会议上[82讨论运动血流动力学;然而,由于“现有数字缺乏标准化”,还没有建立正常的数值。1973年,在世界卫生组织原发性肺动脉高压会议上[83一种“潜伏型肺动脉高压”被描述为“只有当血流量增加时才变得明显”,并且基于专家意见(“平均肺动脉压(PAPm)在运动期间通常不超过30 mmHg”),肺动脉高压的定义补充了“运动部分”。这包括了PAPm的阈值(30 mmHg),但没有整合任何进一步的参数,如年龄、工作率或CO。肺动脉高压的血流动力学定义,包括运动部分,已在后来的共识会议上被采用[84并被临床医生广泛使用。肺运动血流动力学成为2008年在达纳波因特举行的第四届肺动脉高压世界会议上讨论的主要问题之一[2],其中肺动脉高压定义的运动部分受到了挑战。基于一项大型元分析[20.]对近1200名健康受试者的研究表明,肺压力对运动的正常反应取决于年龄和运动水平,因此不能设定单一的压力阈值来定义病理变化。因此,肺动脉高压定义中的运动部分被放弃,并建议在实施更新的肺动脉高压定义中的运动部分之前进行额外的研究。
同时,多种肺动脉高压治疗方案的引入和意识的提高,导致肺动脉高压患者数量增加,发病患者的中位年龄显著增加[85,86].特别是在高龄人群中,许多患者在用力时出现严重的呼吸困难,但静息PAP值仅中度升高。这些患者在休息时甚至可能表现为PAPm值<25 mmHg,但在运动时压力急剧升高。这同样适用于硬皮病患者和慢性血栓栓塞性肺病患者。这种形式的肺血管疾病的发病率比以往任何时候都要高,其特征可能是运动时肺血流动力学的变化,因此有必要对正常进行适当的操作定义与运动血流动力学异常。
工作组成员一致认为,术语“运动性肺动脉高压”足以描述一种异常的肺血流动力学反应,其特征是运动期间与流量相关的PAP过度增加。因此,在这句话中使用了这个初步的术语。大多数工作组成员认为“运动诱发肺动脉高压”一词是不恰当的,因为这一术语可能表明运动导致肺动脉高压。目前尚无广泛接受的运动性肺动脉高压的血流动力学定义。运动性肺动脉高压受试者的静息PAPm <25 mmHg,表现为早期肺血管疾病、左心疾病、肺部疾病或这些疾病组合的血流动力学表现。
健康受试者的运动血流动力学;运动血流动力学异常的识别
基于侵入性血流动力学测量,在运动水平不断提高的健康受试者中,可观察到PAP和PAWP升高,TPR轻度降低,PVR极轻度降低[87,88] (表4).在年龄<50岁的受试者中,CO增加85%与PAPm增加41%、TPR减少25% (p<0.0001)和PVR减少12% (p<0.01)相关[87].
由于运动强度是动态运动中CO的主要决定因素,因此在区分运动中肺血流动力学正常和异常时,PAPm/CO斜率和PAPm/负荷斜率可能都比单独的PAPm更适合[4,5,78,87,89- - - - - -92].因此,在增加运动水平时,应始终根据CO或工作量的增加提供PAPm(和PAWP)的变化。
CO是决定某一特定血流阻力压差的主要因素。虽然它可能不是完全准确的,肺对肺血流的电阻可以用欧姆电阻来计算 其中TPG是平均经肺压力梯度和 TPR是指 包括肺部血管系统和心脏的一系列阻力。的确,TPR对应于PVR和PAWP/CO比值之和 Kovakset al。[87]提出了PAWP/CO比值的术语“左室充盈阻力”。测定PAWP/CO比值,进而确定PAPm/CO比值的主要混杂因素之一是胸内压,它在运动过程中可能发生显著变化,特别是在患有阻塞性肺病的患者中。TPG/CO不受胸内压变化的直接影响,因为PAPm和PAWP以同样的方式受到影响;然而,如果有较大的呼吸波动,可能很难准确评估。
一项基于回顾性队列和来自科学文献的健康受试者的分析揭示了预测肺血管或心脏疾病的血流动力学标准[89].当对照组和健康受试者与静息PAPm≤20 mmHg但患有肺血管疾病或心脏疾病的患者进行比较时,峰值运动时PAPm >30 mmHg和TPR >3 Wood单位定义的异常血流动力学反应[89]预测该疾病具有较高的敏感性和特异性(图2).在所有测试参数中,这些标准是区分对照组和健康受试者与肺血管疾病或左心衰竭患者的最佳标准,因此它们可用于定义运动性肺动脉高压(图3而且表5).或者,可用PAPm/CO斜率>3 Wood单位来定义运动性肺动脉高压[4,5]如果多点PAPm/CO关系可用。第三种方法是利用静息和峰值运动血流动力学的两点测量PAPm/CO斜率[93].在最近的一项分析中,对所描述的三种方法进行了比较,发现这三种方法的诊断准确性都非常高[94],与单纯依靠肺动脉压诊断运动性肺动脉高压相比,都有了显著的进步。在是否存在运动性肺动脉高压的患者分型中,三种方法的分型一致率为80.5-85.8%。第一种方法可能是最简单的。使用PAPm/CO斜率的第二种方法具有避免依赖峰值运动血流动力学值的优点,在峰值运动血流动力学值期间,呼吸波动往往会加重,并且依赖于运动限制因素,如关节疼痛,从而排除了心血管系统的最大挑战。
基于CO与体表面积(BSA)的显著相关性[18]时,对于小型受试者(或儿童)或超重较大的受试者,考虑心脏指数值而不是CO可能是合理的。H的原始数据中观察等.[89],依赖于平均BSA为1.9 m的患者2,使用心脏指数代替CO并没有改善c统计量。因此,根据现有数据,常规使用心脏指数代替CO是不合理的。
对于运动时正常的PAWP和左室舒张末期压(LVEDP)升高没有共识。20毫米汞柱至25毫米汞柱之间的各种临界值(视测量方法而定)已被视为PAWP的正常值上限[6,95,96],但支持这些阈值的证据很少,需要在该领域进行进一步研究。从理论角度来看,PAWP/CO关系和LVEDP/CO关系可能比单独PAWP和LVEDP更能区分左心室的生理和病理反应。这种关系可能在很大程度上取决于健康对照组的年龄和训练[97].在运动中评估PAWP或LVEDP在技术上具有挑战性,并且作为一个混淆因素,其读数取决于胸内压的变化。然而,目前还没有合适的替代方法来评估运动期间肺静脉压力。
目前,运动性肺动脉高压的可靠诊断需要RHC。运动性肺动脉高压是一种代表早期肺血管疾病、左心疾病、肺部疾病或这些疾病合并的血流动力学表现的疾病。根据病因不同,除了PAPm升高外,还可能出现PAWP升高和/或胸内压。值得一提的是,现有的RHC研究中只包括了数量非常有限的老年人和非白种人受试者。因此,在代表性不足的人群中确认运动性肺动脉高压的血流动力学定义是很重要的。此外,在前瞻性研究中测试它们的临床(呼吸困难和运动受限)和预后相关性以及它们对未来明显肺动脉高压发展的预测价值也很重要。
在对运动中个体血流动力学数据的研究中,大多数健康受试者都记录了pam - co的线性关系[98].这似乎排除了显著的血管扩张/再扩张和积极的血管扩张。然而,肺动脉Windkessel区形成了反射波和旋涡[99]可增加肺血管阻力,其增加量与扩张和招募减少的量相同。采用专门的数学模型确定了膨胀因子α [5,One hundred.- - - - - -102],其中α为每mmHg膨胀压力增加时直径变化的百分比。为了获得可靠的结果,PAPm - CO点的数量应该是4个或更多[4].
随着运动水平和CO的增加,PAPm的升高与年龄有关[20.,88].年长受试者的PAPm/CO斜率明显比年轻受试者更陡,即使他们明显健康[87,88,103- - - - - -108].这可以部分解释为PAWP/CO斜率更陡,这对应于运动过程中左心室舒张特性的改变[87]和潜在的降低阻力血管扩张。
PAPm/CO斜率似乎与性别无关,尽管可能存在微小差异[20.,88].超声心动图估计表明,绝经前女性的肺循环比同龄男性更可扩张(α更高),但PAPm−CO图(或TPR)的线性近似没有差异[30.].相反,撒哈拉以南血统的健康男性受试者可能比年龄匹配的欧洲白种人对照组有更少的可扩张肺阻力血管(较低的α) [109].这些研究必须谨慎解释,因为它们没有经肺压梯度测量读数,必须依赖基于回声的PAPm和CO估计。的确,这些超声心动图评估需要进一步针对RHC进行验证研究[37- - - - - -39].
关于超重受试者运动时肺血流动力学的数据很少[110].体位对肺血流动力学有影响。与仰卧位休息时相比,直立时PAPm、PAWP、搏量和CO降低,而心率、PVR和动静脉氧差增加[95,111- - - - - -116].随着运动水平的增加,姿势引起的血流动力学差异逐渐消除,而在最大限度运动期间,除了不同姿势下不同峰值运动水平的影响外,血流动力学没有重大差异[117,118].没有直接比较跑步机和周期能量计之间的血流动力学可用[20.].
在运动中,训练有素的运动员由于CO的大量增加(达到>30 L·min),很容易超过30 mmHg的PAPm−1),这是可能的,因为在峰值心率没有变化的情况下,中风量大幅增加[95,112].
静息与运动PAP与静息PAPm高于正常上限,但未达到肺动脉高压标准(21-24 mmHg)的关系
根据一些研究,休息与运动PAP以及RHC测量的休息与运动PAWP之间存在显著相关性[44,91,119,120].然而,单独的静息PAP不足以准确预测特发性和常见PAH患者亲属以及BMPR-2突变无症状携带者的PAP显著升高[29,121].
特殊的血流动力学状况可表现为PAPm值轻微升高,高于正常上限,但不符合肺动脉高压的标准(21-24 mmHg) [20.,122].在一些研究中,这种情况被称为“PAPm的边缘性升高”[91,123- - - - - -129].数据显示,这是一种临床相关的疾病,可能由多种因素引起,包括肺血管疾病、实质和左心疾病或睡眠相关疾病[91,125- - - - - -127].其特点是运动能力下降,与静息血流动力学正常患者相比,其住院和死亡风险增加,因此可能是预后不良的标志[91,123,126].在因肺动脉高压症状或危险因素而行RHC的患者中,运动性肺动脉高压与休息时PAPm轻度(21-24 mmHg)升高密切相关[91,120,128,130],一项侵入性血流动力学研究表明,86%的此类患者同时表现出前文讨论的“运动性肺动脉高压”[120].在SSc患者中,适度的PAPm升高(21-24 mmHg)和静息TPG升高与未来进展为表现为PAH的风险增加有关[127,129].在其他临床条件的背景下,这种适度的PAPm升高的自然史目前尚不明确。
特殊患者组运动时肺血流动力学
有多环芳烃或肺动脉高压危险的患者
某些情况与PAH风险显著增加有关,特别是SSc,它经常被用作研究PAH发展和识别PAH发展的早期标记物的模型[38,39].根据最近的研究,运动性肺动脉高压可能代表SSc早期肺血管受累,并可能预测PAH的发展[129,131- - - - - -135].在SSc中,肺血管病变可能导致运动时PAP异常升高[37,41,43],还包括肺实质疾病和左心疾病[43,130,133,134,136- - - - - -138].目前尚不清楚哪些临床因素能最好地预测明显的多环芳烃的发展和靶向治疗的指征。
此外,据报道,特发性或遗传性PAH患者家庭成员在运动过程中通过运动多普勒超声心动图或RHC测量异常血流动力学反应[29,121,139,140],适用于易患高原肺水肿的病人[28],用于慢性血栓栓塞性疾病[53,89,141],修复后先天性心脏病(闭合性房间隔缺损)[134]、肺部疾病[93,142,143]、慢性心力衰竭[78]及心脏瓣膜病患者[144,145].目前尚不清楚这些情况是否与多环芳烃有关。
暴露在高海拔环境及易患高原肺水肿者
在高海拔暴露于低压缺氧环境中与PAP和CO的增加有关。在这种情况下,运动与较低的峰值工作量、摄氧量有关,可能还与较低的最大CO有关,因为与海平面相比,在相似的最大心率下,中风量减少[146- - - - - -150].那些易患高原肺水肿的人在海平面运动时可能有高血压性肺动脉压反应,这种反应可能使易感者和非易感者得以区分。[28,151].肺毛细血管压力的增加(毛细血管收缩后)可能参与运动诱导的PAP反应与高原肺水肿的联系机制[151].
明显的毛细血管前肺动脉高压患者
越来越多的证据表明运动血流动力学与肺动脉高压患者的预后相关。根据最新的出版物,在PAH患者中,峰值运动心脏指数、运动时的压力-流量关系和右心室收缩储备与生存有关[152- - - - - -154],运动时心率与PAP有很强的线性相关[155].在接受靶向PAH治疗的PAH患者中,治疗对血流动力学的有益影响可能在运动时比休息时更能被认识到[156,157].
心室-动脉耦合(VAC)是表征右心室和肺血管系统相互作用的一种有趣的血流动力学测量方法,尽管在最近的MRI研究中,压力衍生的心室-动脉耦合估计值与死亡率无关[158,159而像右心室射血分数这样更简单的测量方法。这表明需要进一步的研究来破译VAC的临床价值。在最近的一项研究中,使用PAH患者运动时的VAC简化测量,由于无法进一步增加收缩力,VAC恶化[160].通过简化,静息时的stroke volume和运动时的stroke volume响应可能是心室-动脉耦合的指示[3.].
左心病人
左心患者静息时PAWP和左室舒张末期压可在正常范围内,但运动时常出现异常升高。因此,运动血流动力学可能揭露左心疾病[6].由PAWP升高驱动的与流量相关的PAP异常升高,评估左室充盈压,可能成为最大CO和最大负荷的限制因素[161].
左心室疾病患者可表现为孤立的毛细血管后肺动脉高压或合并毛细血管前、毛细血管后肺动脉高压,导致不同的血流动力学模式[1].评估TPG或舒张期PAP-PAWP梯度或PVR可能有助于区分这些实体;然而,针对运动中这一问题的研究有限[6,78].与微压计导管相比,充液导管的示迹不可靠,因此在运动过程中对舒张期PAP进行精确评估是困难的。运动过程中的血流动力学变化进一步受到左房压动态变化的影响及其对肺动脉顺应性的影响[162- - - - - -164].对于因射血分数降低(HFrEF)或射血分数保留(HFpEF)而确诊心力衰竭的患者,运动可导致PAPm急剧升高(>5 mmHg·L)−1·敏−1) [78,98,165].HFpEF和HFrEF患者的肺血管扩张性均降低(α),如运动RHC研究所示[166].此外,HFpEF患者除了左心室储备有限外,在运动中还表现出右心室储备受损,这与高充盈压力和CO反应降低有关,表明右心室/肺动脉连接异常[167].超声心动图研究还发现二尖瓣反流、左室收缩储备减少和室内非同步化是HFrEF PAP异常升高的主要原因[168,169],而在HFpEF中,PAP升高与舒张期左心室功能不全程度最为密切相关[165].
肺部疾病患者
肺部疾病患者运动时PAP异常增高非常常见[93,143].在这些患者中,PAP和PAWP的异常升高可能受到运动时胸内压力波动和平均胸内压力升高的影响[143,170,171].与健康对照组相比,运动时中风量的增加似乎较低[172]而肺血流动力学的改变与运动能力相关[173].根据最近的一项研究,患有间质性肺疾病并在运动中增加PAPm/CO斜率的患者运动耐受性下降,但不能通过肺功能测试或运动去饱和可靠地识别[142].此外,COPD患者对运动的血流动力学反应与身体能力限制有关[143,173]并随着肺动脉高压的持续发展[174].由于呼吸压力波动会阻碍PAP、PAWP和RAP的读数,血流动力学的评估可能具有挑战性。呼气末压力测量可能大大高估了所有这些部位的透壁压力[19].屏气操作是不可行的,将导致CO和所有其他措施的快速变化。在几个呼吸周期内对压力读数进行数字平均可能是在呼吸压力波动较大的情况下可靠读取压力的唯一方法。然而,这并不能避免在运动中由于空气滞留而导致胸内压力增加的情况下,对透壁压力的高估[175].
运动性肺动脉高压的预后相关性
运动性肺动脉高压是一个临床相关的实体[91,126,127,131- - - - - -134]及在某些情况下(如。SSc [131]和慢性阻塞性肺病[174)可预测肺动脉高压的发展。然而,总的来说,运动性肺动脉高压的自然史是未知的。在最近的一项小型研究中,与运动血流动力学正常的患者相比,硬皮病患者的运动性肺动脉高压与死亡率增加有关[176],在骨髓增生异常综合征患者中,运动期间PAP的显著增加与住院率的增加有关[177].两项小型初步研究表明,靶向PAH治疗可改善SSc和运动性肺动脉高压患者的血流动力学终点[178,179].然而,在对药物治疗提出任何建议之前,缺乏可靠的预后多中心数据,需要对照前瞻性研究。运动性肺动脉高压患者需要持续的临床随访,特别是如果存在已确定的肺动脉高压危险因素。
结论
除了静息血流动力学外,运动时肺血流动力学的评估可能提供有关呼吸困难原因的重要额外信息,并可能具有预后价值。运动性肺动脉高压的特征是,在需要临床随访的运动过程中,与肺血流相关的PAP过度升高,特别是在已确定有肺动脉高压危险因素的患者中,如硬皮病。在特定的患者群体中,关于运动期间肺血流动力学的预后相关性的进一步研究是有必要的。
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补充材料
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确认
我们感谢欧洲呼吸学会科学活动部(瑞士洛桑)的Valerie Vaccaro、Thomy Tonia和David Rigau在制188bet官网地址定这份声明方面提供的宝贵帮助。
脚注
这篇文章根据2018年1月发表的更正进行了修订欧洲呼吸杂志.
本文件于2017年9月由ERS科学理事会和执行委员会批准。
支持声明:该工作组由欧洲呼吸学会资助。188bet官网地址本文的资助信息已存入交叉参考基金注册.
利益冲突:可以在本文旁边的网站上找到信息披露www.qdcxjkg.com
- 收到了2017年3月20日。
- 接受2017年8月8日。
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