肺動脈高壓(Pulmonary arterial hypertension,,PAH)目前尚無治愈方法,,盡管治療選擇日漸增多,,但死亡率仍居高不下,。PAH直到晚期才會出現(xiàn)癥狀,,而此時大多數(shù)遠(yuǎn)端肺動脈都已損失殆盡,。及早診斷出PAH可以改善長期生存率,因此我們需要對高風(fēng)險人群進(jìn)行PAH篩查,。
目前臨床實踐中最常用的手段是多普勒超聲心動圖。現(xiàn)有研究對循證篩查策略的作用進(jìn)行了分析,如在系統(tǒng)硬化癥患者中進(jìn)行的DETECT研究,。采用多模式手段并結(jié)合非侵入性檢查,,可改善篩查算法的效果,。不過,,確診PAH必須接受右心導(dǎo)管檢查。
此外,,關(guān)于運動中肺高壓的定義和預(yù)后相關(guān)性仍存在不同意見,,不過越來越多的證據(jù)表明,,對肺循環(huán)進(jìn)行壓力測試可以發(fā)現(xiàn)那些具有臨床意義的早期疾病,。由于現(xiàn)有手段的匱乏,,我們亟需開發(fā)新型手段對肺血管疾病進(jìn)行早期偵查。
一,、 肺動脈高壓為何需要篩查,?
1. 85%PAH患者診斷時NYHA分級為III或IV級
PAH的臨床早期診斷非常困難,,作為一種散發(fā)性疾病,,患者不會出現(xiàn)可辨的風(fēng)險因子,,無法據(jù)此判斷患者是否患有PAH,,目前也沒有可早期診斷PAH的系統(tǒng)性檢查方法,。
英國和愛爾蘭的一項2001-2009年間PAH注冊研究發(fā)現(xiàn),,散發(fā)的先天性PAH患者中,,約85%的患者得出診斷時NYHA功能分級已為III或IV級。法國PAH網(wǎng)絡(luò)也報道了相似的結(jié)果,,2006-2009年新診斷出的SSc-PAH患者中79%為NYHA III-IV級,。
在各大指南強力建議對系統(tǒng)性硬化癥患者進(jìn)行PAH篩查的情況下,,這一結(jié)果確實出人意料,。因此,如果我們在患者出現(xiàn)PAH癥狀并尋求醫(yī)療幫助時才進(jìn)行檢查,,那么絕大多數(shù)患者只有在疾病發(fā)展到相當(dāng)晚期才能得到診斷。
2. PAH早期癥狀不明確,、特異性較低
PAH相關(guān)的早期癥狀并不明確,,且特異性較低。主要癥狀包括疲勞和勞力性呼吸困難,,而普通的呼吸道疾病或僅僅“身體不適”都有可能出現(xiàn)這些癥狀。系統(tǒng)性硬化癥或其他結(jié)締組織疾病的患者發(fā)生體力不支的原因多種多樣,,包括肌肉骨骼問題等,。所有這些因素都讓PAH對早期診斷難上加難,,因此從患者首次癥狀發(fā)生到得到RHC診斷之間存在著很長的延誤,。澳大利亞的研究顯示,,先天性PAH患者得到診斷的平均延誤時間為 47 ± 35個月,平均需要 5.3 ± 3.8名全科醫(yī)生和 3.0 ± 2.1名??漆t(yī)生的檢查才能得出正式診斷,。
另一大挑戰(zhàn)是,,在部分患者(尤其是年輕患者)中,,血流動力學(xué)紊亂的嚴(yán)重程度和功能性損傷的程度并不一致,。一項名為EARLY的隨機(jī)化對照研究中,,研究人員專門納入了NYHA II級的輕度癥狀性PAH患者,,招募時受試者平均PVR約10 wood單位——難以指示早期疾病,。對于早已適應(yīng)慢性右心室后負(fù)荷增加的患者,,任何一點輕微的癥狀可能就能預(yù)示著患者肺血管床已發(fā)展為晚期閉塞,。
3. PAH早期診斷可改善生存率
多個大型全國性PAH注冊研究的結(jié)果一致顯示,,早期診斷可提高患者生存率。法國PH網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)生報告稱,,先天性,、遺傳性和厭食誘導(dǎo)的PAH患者中,,NYHA I級或II級的患者生存時間顯著長于NYHA III級或IV級的患者,。英國注冊研究中,,SSc-PAH患者中,NYHA III或IV級的患者死亡率比NYHA I或II級的患者高出2倍,。北美REVEAL研究的數(shù)據(jù)也反映了這些結(jié)果,,這項研究共招募了2716名各類型的PAH患者,,NYHA功能分級是預(yù)后的最有力的預(yù)測因子。
對高風(fēng)險人群進(jìn)行早期干預(yù)的隨機(jī)化對照篩查研究非常困難,,也不符合倫理,。不過篩查的必要性已經(jīng)有充足的生物學(xué)證據(jù)支撐:PAH注冊研究的證據(jù)提示,,早期診斷可改善患者的生存率,,如果在患者出現(xiàn)極輕微癥狀的時候就進(jìn)行早期干預(yù),,可以大大改善患者的臨床結(jié)局。
表1. PAH風(fēng)險因子和指南中的篩查建議
一項病例對照研究比較了兩組SSc-PAH患者的基線特征和長期生存率:一組患者是通過一檢測項目進(jìn)行診斷,,另一組患者接受日常臨床護(hù)理,。兩組患者都來自同時期(2002-2003),,治療間差異可忽略不計。結(jié)果顯示,,與日常臨床護(hù)理組相比,,檢測組得出診斷時肺血管疾病程度較輕。
最重要的是,,通過檢測項目診斷的SSc-PAH患者的生存率顯著高于在日常護(hù)理中診斷出的患者生存率,。檢測項目組的1年、3年,、5年和8年生存率分別為100%,、81%、73%和64%,,而日常護(hù)理組中分別為75%,、31%、25%和17%,。這項研究提供了更加直接的證據(jù),,支持對系統(tǒng)硬化癥患者進(jìn)行PAH篩查,在疾病早期出現(xiàn)輕微癥狀時就進(jìn)行干預(yù),,從而提高患者生存率,。
二,、 現(xiàn)有的PAH篩查工具
目前臨床上有多種工具可用于高風(fēng)險人群的PAH篩查。這些工具只能在特定風(fēng)險人群中進(jìn)行評估,,如果僅僅將一個人群中的數(shù)據(jù)直接推廣到其他人群會造成誤導(dǎo),。比如,SSc-PAH患者的肺功能紊亂與其他PAH患者的不同,。此外,,SSc-PAH患者與先天性PAH患者相比,在后負(fù)荷水平相近的情況下,,SSc-PAH患者右心室功能更差,,而這也會影響到生物標(biāo)志物NT-proBNP水平。目前對SSc-PAH患者篩查的研究最多,,因為人們對這部分患者格外關(guān)注,。
表2. PAH臨床分類
1. 靜息態(tài)超聲心動圖
靜息態(tài)超聲心動圖是臨床實踐中應(yīng)用最廣泛的篩查方式,以指導(dǎo)是否需要進(jìn)行RHC確診PAH,。盡管超聲心動圖作為一個不可或缺的工具已被醫(yī)學(xué)界廣泛接受,,但它能否作為PAH獨立檢測手段仍受質(zhì)疑,尤其是在無癥狀或癥狀輕微的患者的診斷中,。因此,,在篩查PAH時,理解多普勒超聲心動圖的優(yōu)勢和局限性至關(guān)重要,。
多普勒超聲心動圖檢測PAH主要依賴于三尖瓣反流速度(tricuspid regurgitation jet velocity,,TRV),TRV值通過伯努利方程可轉(zhuǎn)化為壓力值,,以此評價心臟收縮P pa(收縮P pa = 4 × TRV2 +右心房壓力),。已有多項研究對多普勒超聲心動圖和金標(biāo)準(zhǔn)RHC方法檢測的P pa值進(jìn)行了比較(兩種方法同時或在短時間差內(nèi)進(jìn)行)。其中一項研究中,,研究人員通過Bland-Altman分析發(fā)現(xiàn),,多普勒超聲心動圖可以準(zhǔn)確評估收縮P pa(平均偏差-0.5 mmHg),但一致性范圍過寬(–19 mmHg - 18 mmHg),,精度不足,。臨床診斷和指導(dǎo)臨床決策時應(yīng)將這點納入考慮。
多普勒超聲心動圖的性能還依賴于對TRV最佳閾值的計算,。低TRV閾值可以提高檢查的敏感性,,但同時也會升高假陽性率,導(dǎo)致患者接受不必要的侵入性RHC檢查,。相反,,高TRV閾值可增加檢查的特異性,但同時也會疏漏一些實際患病的患者。
在一項系統(tǒng)性硬化癥患者的篩查研究中,,若TRV閾值從2.7 m/s改成3.4 m/s(三尖瓣壓力30-45 mmHg),,檢查的敏感性可從88%降低至47%,特異性從42%升高至97%,。
另一項法國多中心SSc-PAH篩查研究中,,研究人員根據(jù)TRV值和癥狀設(shè)計了一個算法,以此指導(dǎo)是否需要RHC檢查,。若患者TRV>3 m/s或2.5<TRV<3.0 m/s且伴有不明原因呼吸困難時,,懷疑SSc-PAH,并建議進(jìn)行侵入性檢查,。
根據(jù)該算法,,570名接受篩查的患者中有33名需接受RHC檢查,其中18名確診患有PAH,,3名患有毛細(xì)血管后PH,,剩下的12名患者靜息時平均P pa<25 mmHg。不過由于并非所有患者都接受了RHC檢查,,這項研究中因假陰性漏診的人數(shù)未知。
DETECT研究為多普勒超聲心動圖作為篩查工具提供了更多的信息,,這是第一個強制所有受試系統(tǒng)硬化癥患者接受RHC檢查的多中心前瞻性研究,。研究中確診SSc-PAH的患者伴有輕度肺血管疾病,平均P pa值為33 mmHg,,PVR為371 dyn?s?cm–5,。這些確診的患者中,7.1%的患者未檢測出三尖瓣反流速度,,20%患者TRV<2.5 m/s,,35.7%的患者TRV≤2.8 m/s。因此,,如果我們以通常采用的TRV 2.8 m/s作為閾值的話,,將漏診很多的PAH患者。
此外,,超聲心動圖的性能還取決于疾病的嚴(yán)重程度,。比如說,包含許多PAH晚期(P pa值大幅升高)患者的人群中,,超聲心動圖將傾向于更多地檢測出PAH,;相反,在大多數(shù)PAH患者P pa值僅輕微升高的研究人群中,,超聲心動圖的精確性不足將導(dǎo)致分類錯誤風(fēng)險地升高,。
在超聲心動圖應(yīng)用于PAH篩查的研究中,除了最常用的TRV外,還有一些其他參數(shù)可用于臨床右心肺循環(huán)的全面評估,。在TRV信號不足的患者中,這些補充參數(shù)非常有用,。如果患者出現(xiàn)右心腔尺寸或功能異常,,那么不論患者有無TRV升高,都應(yīng)懷疑PAH,。不過右心腔尺寸或功能異常在PAH早期檢測中的敏感性仍值得商榷,,因為右心腔擴(kuò)張一般指示的是相對比較嚴(yán)重的疾病,并可能向右心室衰竭發(fā)展,。此外,,由于心室的不規(guī)則形狀,超聲方法很難對右心室容積進(jìn)行準(zhǔn)確評估,。
若無法取得足夠的TRV信號,,我們可以利用右心室流出道(RVOT)的脈沖多普勒估算平均P pa值。血流從開始至最大流速的加速時間與平均Ppa值呈負(fù)相關(guān),。加速時間>100 ms意味著患者無PH,,而加速時間<70 ms則意味著PH可能性大大升高。此外,,RVOT多普勒信號中的收縮期切跡是PVR升高的特異標(biāo)志,,并與阻抗失諧的反射波增強相關(guān),后者會引發(fā)收縮期血流減速,。
不伴隨肺血管疾病相關(guān)PVR升高的高心輸出量或高左心房壓可能會造成P pa值的升高,。我們可以用給一個簡單已經(jīng)確證的方程(PVR= TRV/速度時間積分RVOT × 10 + 0.16)計算PVR值。
射血分?jǐn)?shù)正常的心衰是PH的常見起因,,并且必須與毛細(xì)血管前類型的疾病區(qū)分開來,,尤其是對于系統(tǒng)性硬化癥的患者,這些患者中PAH和射血分?jǐn)?shù)正常的心衰都是常見的并發(fā)癥,。左心室舒張功能不全(E/A比例和E/e')和左心房直徑的相關(guān)指數(shù)可指示毛細(xì)血管后PH的風(fēng)險,。
有一項研究采用了基于五種超聲心動圖變量的評分系統(tǒng),其陽性預(yù)測率為67.9%,,在區(qū)分毛細(xì)血管前和毛細(xì)血管后PH中的陰性預(yù)測率為77.5%,。因此,在需要準(zhǔn)確診斷毛細(xì)血管前還是毛細(xì)血管后疾病時,,臨床要求進(jìn)行強制性侵入性P pw評估,。不過超聲心動圖檢查非常依賴于操作者的技術(shù),檢測數(shù)據(jù)的可靠性很大程度都取決于操作者,,這點非常重要,。
2. B型鈉尿肽
在心室壁壓力增加時,,心室會釋放B型鈉尿肽(BNP),后者是心室應(yīng)變的標(biāo)志物之一,。在確診的PAH患者中,,BNP和NT-proBNP(無活性前體N末端片段)水平與患者的運動能力、血流動力學(xué)和死亡率預(yù)測相關(guān),,并可提示右心室收縮功能障礙,。多項病例對照研究一致顯示,與無PAH的系統(tǒng)硬化癥患者相比,,SSc-PAH患者的NT-proBNP水平顯著升高,。但由于NT-proBNP水平是心室功能障礙的重要標(biāo)志物,而現(xiàn)有PAH治療目標(biāo)是將NT-proBNP水平降低至正常水平附近,,因此其敏感度較低,,不足以作為輕度PAH診斷的獨立標(biāo)準(zhǔn)。NT-proBNP通過腎小球過濾清除,,因此其水平將會影響腎臟的功能,。
3. 肺功能檢測
標(biāo)準(zhǔn)肺功能檢查包括肺量測定法、CO彌散量(DLCO)和肺容積,。這些參數(shù)中,,DLCO與最大肺活量(FVC)和DLCO的比值(FVC/DLCO)對于系統(tǒng)硬化癥患者的PAH診斷最有用。
SSc-PAH患者的DLCO顯著低于無PAH的SSc-PAH患者,。一項研究顯示,,診斷時SSc-PAH患者的平均DLCO為預(yù)測值的52%,而對照組為預(yù)測值的80%,。此外,SSc-PAH患者在發(fā)展出明顯PAH前DLCO顯著降低,。法國一項篩查研究中,,DLCO預(yù)測值<60%與PAH可能性顯著升高相關(guān)。
已有研究分析了肺功能和NT-proBNP聯(lián)合用于系統(tǒng)硬化癥患者PAH診斷的效果,。有研究顯示,,根據(jù)DLCO、FVC/DLCO比值和NT-proBNP水平建立的算法對PAH診斷的敏感度為94%,,特異性為55%,。這項研究中,所有患者均接受了RHC檢查,,研究的招募條件為超聲心動圖檢測收縮P pa ≥40 mmHg,,DLCO預(yù)測值≤50%,F(xiàn)VC>85%,,與去年相比DLCO降低≥20%或不明原因的呼吸困難,,因此受試人群的PAH發(fā)生率較高(~35%),。目前尚無證據(jù)證明DLCO降低可適用于其他亞型PAH(遺傳性或門脈性PAH)的篩查。
4. 心肺運動試驗
臨床上心肺運動試驗(CPET)主要用于勞力性呼吸困難的評估,,近年來多項研究顯示,,CPET對PAH診斷具有重要的預(yù)測價值。PAH患者的CPET具有以下特征:峰值耗氧量降低,,無氧閾提早,,氧脈搏降低,VE/VCO2比值升高,,呼氣末pCO2降低,,氧減飽和度易變。臨床上這類典型的CPET反應(yīng)可高度指示肺血管疾病,。但由于該檢測較為復(fù)雜,,數(shù)據(jù)解讀也較困難,目前大型篩查研究尚未采用CPET作為篩查指標(biāo),。
三,、 不同疾病的篩查算法
1. 系統(tǒng)性硬化癥
DETECT研究是首個綜合臨床和實驗室參數(shù)對系統(tǒng)硬化癥患者進(jìn)行PAH篩查的多中心前瞻性研究。所有受試者都接受RHC,,從而可以確定新篩查算法的假陰性率,。
表3. DETECT研究算法
研究中采用了兩步法評分系統(tǒng):第一步,根據(jù)6個參數(shù)確定是否需要多普勒超聲心動圖檢查,;第二步,,結(jié)合第一步的評分和兩個超聲心動圖變量,確定患者是否應(yīng)接受RHC確診,。研究中所用臨床和實驗室變量見表3,。為減少假陰性率,算法敏感度設(shè)為96%,,最終特異性為48%,。因此,最終62%的患者接受了RHC檢查,,其中35%的患者確診SSc-PAH,,漏診率僅4%(n=3),18%確診的患者沒有癥狀出現(xiàn),。
盡管仍有一定局限性,,但這項研究清楚地顯示,只有一項檢查是不足以準(zhǔn)確診斷PAH的,,我們應(yīng)當(dāng)采用多模式手段綜合多種非侵入性工具進(jìn)行篩查,。
2. 門脈高壓
在進(jìn)行肝臟移植前,醫(yī)生一般會建議患者先進(jìn)行PAH篩查,,因為移植時,,門脈高壓會顯著升高患者的死亡率,。大多數(shù)醫(yī)學(xué)中心將中度和嚴(yán)重的門脈高壓(平均P pa >35 mmHg)視為器官移植的禁忌癥。多普勒超聲心動圖是門脈高壓中唯一一個接受過系統(tǒng)性評估的篩查模式,。
許多肝病患者體循環(huán)血管阻力較低,,并處于高心排量狀態(tài),因此P pa的絕對值可能有一定的誤導(dǎo)性,,而由于心輸出量的原因,,PVR值(指示肺血管疾病的嚴(yán)重程度)升高可能也達(dá)不到顯著水平。
3. 鐮狀細(xì)胞病
之前基于超聲心動圖的研究可能高估了鐮狀細(xì)胞病患者的PH發(fā)病率,。近期法國和巴西的兩項方法相似的新研究中,,超聲心動圖篩查中TRV≥2.5 m/s的患者均需接受RHC檢查確診。結(jié)果顯示,,法國和巴西的研究中PH的發(fā)病率分別為6.2%和10%,。其中毛細(xì)血管后PH發(fā)生率分別為3.3%和6.2%,而毛細(xì)血管前PH發(fā)生率為2.9%和3.8%,。
法國研究的事后分析顯示,,如果篩查條件改為“TRV≥2.9 m/s”或“TRV 2.5–2.8 m/s且NT-proBNP水平>164.5 pg/ml或6分鐘步行距離<333 m”,可使RHC檢查人數(shù)從63減少至21,。不過由于沒有對所有受試者進(jìn)行RHC檢查,,無法計算準(zhǔn)確的假陰性率。
4. 先天性心臟病
特定類型的先天性心臟病患者很容易出現(xiàn)PAH,。其中最極端的例子就是艾森曼格綜合征(Eisenmenger syndrome),,這類患者PVR大幅升高,導(dǎo)致脫氧血流出現(xiàn)“從右向左”的反向分流,,患者出現(xiàn)紫紺和紅細(xì)胞增多,。大多數(shù)患有先天性心臟病相關(guān)PAH的患者都會出現(xiàn)艾森曼格綜合征。盡管尚無明確指南,,但我們建議應(yīng)在兒科和成人心臟病中心對先天性心臟病患者進(jìn)行PAH篩查,,因為這部分患者病情復(fù)雜,PH則會讓問題變得更加糟糕,。
5. 遺傳性PAH和BMPR2突變
家族性PAH的存在提示我們應(yīng)當(dāng)對偶發(fā)病例進(jìn)行家族病史調(diào)查,此外,,約20%的散發(fā)病例攜帶BMPR2突變,,也就意味著他們的PAH具有遺傳性。我們應(yīng)當(dāng)對攜帶已知致PAH突變患者的家族成員進(jìn)行遺傳學(xué)檢查,,以鑒別PAH風(fēng)險較高的人群。不過,,由于BMPR2突變的外顯率較低,,大部分無癥狀的突變攜帶者不會發(fā)生PAH,,目前也還沒有手段能夠確定哪部分?jǐn)y帶者最終會發(fā)展為PAH,不過已有研究的結(jié)果顯示,,女性的風(fēng)險要高于男性,。
目前,建議所有致PAH突變陽性的患者每年進(jìn)行一次超聲心動圖篩查,,一旦出現(xiàn)肺血管疾病相關(guān)的新癥狀應(yīng)立即就醫(yī),。該算法同樣適用于未檢測出致病突變的遺傳性PAH患者的一級親屬,。