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第44卷第11期
·1600 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2024年11月
PAH 诊断和预后评估中的重要性。本文综述了 CO2 在运动后显著下降,这反映了通气与血流的显
CPET在PAH中的应用及研究进展。 著不匹配 。
[11]
1.3 右心功能异常
1 PAH患者CPET临床特征
右心功能受损是 PAH 临床状态恶化及预后不
1.1 通气功能异常 良的主要因素,通常表现为心输出量(cardiac out⁃
在 PAH 患者中,通气/血流比失衡是 CPET 中最 put,CO)及每搏输出量(stroke volume,SV)下降。在
常见的病理生理改变之一。由于肺小血管狭窄或 CPET 中,反映每搏输出量的氧脉搏(oxygen pulse,
阻塞,通气良好的肺泡无法获得充分灌注,导致通 OP)常显著下降,这意味着患者在运动时的氧气输
气与血流之间不匹配。在运动过程中,这种失衡现 送能力下降。此外,CO的下降增加了无氧代谢的比
象加剧,促使患者在呼吸时增加无效腔体积。研究 重 ,导 致 峰 值 摄 氧 量(VO2)及 无 氧 阈(anaerobic
显示,PAH 患者的无效腔体积/潮气量比值(dead threshold,AT)下降。此外,无氧呼吸供能增加,使得
space volume/tidal volume,VD/VT)在运动过程中显 VO2/工作率(work rate,WR)斜率下降 [12] 。多项研究
[6]
著增加,反映出无效气体交换的比例提升 。此外, 表明,CPET 参数中的右心功能指标,特别是峰值
CO2通气当量(minute ventilation/minute carbon dioxide VO2,对PAH患者的预后具有提示意义 [13-14] 。2022年
output,VE/VCO2)的 增 加 也 是 PAH 的 关 键 特 征 。 ESC/ERS指南将右心功能参数纳入危险分层,但这些
[1]
PAH 患者在运动时通过增加通气量以弥补无效气 参数特异度较低,限制了其在PAH诊断中的应用 。
体交换的不足,导致VE/VCO2斜率显著升高。Farina 1.4 PAH伴有右向左分流
[7]
等 研究进一步证实,正常人在运动过程中,VD/VT 卵圆孔是胚胎时期心脏房间隔的一种生理性
的比值通常低于静息状态,而 PAH 患者则相反,表 通道,通常在出生后闭合 [15] 。未闭合的卵圆孔(pat⁃
现为运动时 VD/VT 升高,提示肺泡⁃血管失配加剧。 ent foramen ovale,PFO)可导致右向左分流,在 PAH
此类患者的 VE/VCO2亦显著增加,反映出更高的通 患者中尤为显著。运动时,右房压力升高导致静脉血
气需求以排出 CO2,表明患者呼吸效率降低。在根 通过卵圆孔进入体循环,造成动脉血氧饱和度下降。
据 VE/VCO2关系作图时,拟合直线的斜率和 y 轴截 CPET 中的每分钟静息通气量(minute ventilation,
距具有重要的临床意义。斜率反映了无效腔体积 VE)和呼气末氧分压(PETO2)均会升高,而 PETCO2
在运动过程中受影响的程度,而截距则受到斜率和 则显著下降,这些特征性变化在 PAH 合并右向左分
无效腔体积基础值的共同影响。Apostolo 等 研究 流的患者中尤为明显 [16] 。而随着肺泡 CO2分压下
[8]
比较了5组人群[健康对照、慢性阻塞性肺病(chronic 降,未分流的肺血流量增加导致CO2释放增多,但根
obstructive pulmonary disease,COPD)合并左心衰、单 据血红蛋白的氧解离曲线,O2吸收则受限制而增加
纯 COPD、单纯左心衰和 PAH]的 VE/VCO2斜率和 y 较少。这导致VO2相对于CO2产出量(minute carbon
轴截距。结果显示,PAH 组的 VE/VCO2斜率最大, dioxide output,VCO2)的增加平缓,而VE/VO2的增加
而健康对照组最低,其余 3 组之间差异无统计学意 比 VE/VCO2 更 加 显 著 ,呼 吸 交 换 率(respiratory
义。y轴截距在COPD及COPD合并左心衰组最高, exchange ratio,RER)也明显增加。王冬等 研究了
[17]
PAH 组最低。这一结果表明,血管原因引起的 VD 73例 PAH 患者的 CPET 特征,将患者分为分流阳性
升高在运动中的影响更显著,相比肺本身受到运动 组、分流可疑组、无分流组和分流延迟开放组,发现
影响的程度更大,这与PAH的病理改变相符。 肺动脉高压合并右向左分流患者在静息通气效率
1.2 换气功能异常 受限更剧,且运动初始时出现 PETO2、VE/VCO2、
PAH 患者的换气功能异常通常与通气与血流 RER明显的不降反升与VO2/VE和PETCO2明显的不
不匹配及 VD/VT 增高密切相关。由于部分肺泡灌 升反降改变,还有 VE 更大幅度上升和动脉血氧饱
和度显著下降。而在延迟开放组中,上述特征性变
注不足,肺泡内 CO2无法充分排出,导致呼气末 CO2
分 压(partial pressure of end ⁃ tidal carbon dioxide, 化发生在运动接近峰值的 1~3 min 而非运动初始,
PETCO2)下降 。此外,运动时呼吸中枢受到交感 且运动停止后迅速恢复,这一改变提示右向左分流
[9]
神经激活的刺激,增加了呼吸频率,从而保持动脉 消失,卵圆孔重新关闭。Wang 等 [18] 的研究纳入了
CO2 分压(arterial partial pressure of carbon dioxide, 86例特发性PAH(IPAH)患者和75例慢性血栓栓塞
PaCO2)相对稳定 [10] 。研究表明,PAH 患者的 PET⁃ 性肺动脉高压(chronic thrombo⁃embolic pulmonary