郭衡山

心力衰竭(HF)和慢性阻塞性肺疾患(COPD)是全球性的流行病。在欧洲,这两种疾病都分别累及>1 000万人,两者都具有较高的人群发病率和死亡率,从而对健康管理领域提出了挑战。很少研究报告注意到这两种疾病的合并存在,也较少有内科医生对这个貌似简单的问题感兴趣。合并COPD的HF患者的诊断误区是什么?反之亦然。在HF患者,COPD的复合发病率如何?当HF和COPD合并存在时会有什么样的临床预后?在回答发病率和预后这两个问题之前,首先面临的是合并这两种疾病的诊断问题。

合并慢性阻塞性肺疾病患者的心力衰竭诊断问题

临床特征 HF是一个复杂的临床综合征,而并不仅仅是一个简单的定义。其诊断的成立,需要具备典型的临床特征和心功能不全的客观证据。COPD是一类具有气流受限特征的肺部疾患,与慢性气管炎和阻塞性肺气肿密切相关。肺部疾患可能混淆Framingham标准阐述有关诊断HF的各种症状和体征。劳力性呼吸困难、夜间咳嗽、阵发性夜间呼吸困难等症状都常见于这两种疾病。呼吸困难的特征对诊断HF没有定性的意义,酷似右心衰竭的征象也可能被错误判断,如颈静脉怒张、踝部水肿和肝脏肿大。在COPD肺气肿患者,肺脏过度膨胀而引致肝脏移位时,则可误认为是肝肿大,此时若触诊发现因心脏扩大而出现心尖搏动的滞留感以及第三心音和肺部听诊有细湿啰音时,可能有利于HF的诊断。

要区别HF和COPD两者的症状和体征有一定的困难。惟一的一项队列研究比较了分别应用2个标准诊断HF患者的情况:在仅用Framingham标准诊断的HF患者中,COPD发病率比仅用心血管健康研究(CHS)标准诊断HF的患者合并的COPD发病率高出1倍(13% vs. 6%)。

临床放射学 HF的放射学征象同样可因COPD合并存在而受到影响。因肺气肿导致胸腔过度膨胀,假象地减少了心/胸比率;COPD肺血管征象和肺野X线通透性增加,掩盖了典型的肺泡性肺水肿阴影;COPD常表现为不对称的、局部或网状的肺水肿影像;肺气肿时血管床减少导致上腔静脉移位而酷似HF的表现。从COPD发展而致孤立的右心衰竭时,由于升高的体循环静脉压力的影响,减少胸膜淋巴回流,引起胸膜渗出。然而,在临床实例中,胸膜渗出很少单独由于右心衰竭而致。

超声心动图 经胸超声心动图检查室,超声束可能被不良的声学窗口所障碍,这是由于并发的COPD病理变化所导致,不充分显影的影像可能与气体对声束的捕获有关。在一个新近的初步研究中,10.4%的COPD患者的超声心动图影像是不满意的,严重的COPD患者的该比率增至35%;而有非常严重气道阻塞的患者,此比率高达50%。虽然已有研究对心内膜清晰度不良的患者采用声学造影超声心动图来评价,但其往往将有肺脏疾患的患者排除在外。准备做肺移植的患者,当残气量达到预计的150%时(40%vs.56%,P=0.007),常难以用多谱勒估算肺动脉压。在COPD患者,应用声学造影超声心动图和心脏磁共振成像(CMR)对比的方法来测定左心室射血分数(LVEF)准确性的研究受到广泛重视。

心脏磁共振成像 应用心脏磁共振成像(CMR)测定左心室容量和LVEF,是临床上有意义的参考指标。测定的结果具有准确性、可重复性和广泛适用性。CMR亦可以精确地定量右心室容量、功能和跨瓣膜口的血流状况,而且避免了放射损害。此外,CMR能显示心肌的组织学特征,识别心肌纤维的变化,评估心肌活性,可以预测发生心律紊乱的危险。欧洲专业的影像学会推荐应用CMR来评价左心室功能,尤其适合并发COPD时对超声心动图影像有技术上限制的HF患者。

利钠肽 血浆B型利钠肽(BNP)和N末端B型利钠肽原(NT-pro-BNP)常常用于急性呼吸困难症状患者,确定或排除HF的诊断。在COPD患者,BNP诊断的准确性较少是可靠的。在一个名为BNP的研究(Breating Not Study,BNPS)中,亚组分析了417例COPD或哮喘患者,在有HF和无HF者BNP分别是587±426 pg/ml和109±221 pg/ml(P<0.000 1)。Californian研究报告321例急性呼吸困难患者,平均BNP在HF患者有意义地高于COPD患者(759±798 pg/ml vs. 54±71 pg/ml,P<0.001)。以上两个研究存在两个主要的局限性:①HF的诊断是由心脏科医生根据临床特征和随后的分析作出回顾性判断的,在前一个研究(BNPS)亚组,仅有29%的患者进行了超声检查。②由肺源性心脏病而致的右心HF可能被误诊甚至当作HF的专门类型。当忽视临床表现而片面夸大BNP诊断上的准确性时,可能会影响到对患者的进一步治疗。

原发性肺动脉高压和继发于慢性呼吸道疾患的右心HF患者,其血浆BNP水平是升高的。BNP水平与肺动脉压力相关而且独立预测死亡率。有几个研究专门评价BNP在COPD的意义,仅有一个报告探讨了在这些患者中应用BNP识别HF的能力,病情稳定的COPD老年患者的BNP水平低于同样患COPD但有急性容量过度负荷和心腔内压力升高的患者。BNP专家共识指出,肺源性心脏病可以呈现BNP水平中等度升高,典型的范围是100～500 pg/ml,<100 pg/ml和>500 pg/ml分别对HF具有阴性和阳性预测价值。而在“低-高门槛”之间的BNP水平,则应结合临床进行分析判断。

合并慢性阻塞性肺病患者的射血分数保留心力衰竭的诊断问题

明确或不明确的射血分数保留的心力衰竭(HF-PEF)在任何人群都是一个争论的问题。在COPD患者人群,这种诊断上的困难更大。HF-PEF和肺源性心脏病的BNP水平都呈中等程度升高。

一个小样本研究比较了9例HF-PEF和17例COPD患者,HF-PEF的诊断是以临床表现、放射学诊断肺水肿和对治疗的反应为根据的,并呈窦性节律和保留的左室射血分数。两组比较,在HF-PEF患者BNP水平呈有意义的增高(224 pg/ml vs.14 pg/ml,P<0.000 1);然而,在9例HF-PEF患者中有4例BNP<100 pg/ml。在17例COPD患者中,几乎都没有明显的肺动脉压力增高者(平均肺动脉收缩压为36 mm Hg)。已有较多有说服力的研究证实在合并COPD和不同肺动脉高压水平的HF患者中BNP诊断的准确性。

心力衰竭患者的慢性阻塞性肺病诊断问题

阻塞性通气障碍和限制性通气障碍 HF患者可以表现为阻塞性通气障碍或限制性通气障碍,可能混淆或掩盖COPD时气道受阻的特征。

呼吸功能测定法主要应用3个标准的指标:第1秒用力呼气量(FEV1)反映气道通畅性,用力肺活量(FVC)即从最大吸气至用力呼气的总的容量,FEV1/FVC比率即第1秒用力呼气量占用力肺活量的比率。

气道阻塞是指FEV1/FVC比率的减少(<70%)引自全球慢性阻塞性肺疾患倡导组织(GOLO)和美国胸科学会(ATS)/欧洲呼吸学会(ERS)指南。限制性通气障碍的特征是肺总气量(TCL)减少,FEV1和FVC两者都减少却具有正常或升高的FEV1/FVC比率。因为FEV1/FVC比率改变的模式也可发生在气道活瓣式梗阻时,因此需要证实确有TCL减少,方可诊断限制性通气障碍(表1)。

阻塞性呼吸功能测试 相对于稳定性HF的限制性通气障碍而言,气道阻塞在失代偿性HF患者是常见的。其原因在于间质性和肺泡性肺水肿引起气道受压和阻塞,同时伴有气管的高应激性。在HF患者,COPD的误诊或者高估倾向都可能存在。经利尿处理,平均FEV1可能改善35%或回归正常。

因此,当HF患者在临床上无液体潴留的征象时,肺功能测试可能提供重要的诊断信息。

当没有液体过度负荷时,在HF患者也可以观察到一个中等程度的阻塞性通气障碍。以峰值氧耗量14 ml/(分·kg)为界将患者分成两组,在严重的HF患者可记录到一个较低的FEV1/FVC比率(70% vs. 75%,P=0.008)。

在普通人群中此比率随着年龄而下降,>75岁的老人此比率为70%。由此分析,老年HF患者中可能存在COPD被过度诊断的现象。

限制性呼吸功能测试 限制性通气障碍主要见于稳定性HF患者。在一个多中心研究的130例中,FEV1和FVC正常或者成比例减少。导致这种改变的因素包括肺间质纤维化、呼吸肌薄弱、心脏增大和肺瘀血。在严重COPD和气道活瓣的患者,FEV1和FVC也可能成比例减少而FEV1/FVC比率正常;通常在这些病例肺总气量和残气量(RV)的增加有助于阻塞性的诊断。然而,限制性的肺容量掩盖了肺的过度膨胀,因而也影响了HF患者合并COPD的诊断。

呼吸功能测试的施行 气道阻塞的客观证据对于诊断COPD来说是必须具备的,约1/3被称为COPD的患者并不符合COPD诊断标准(表2)。尽管如此,很多内科医生应用呼吸功能测试并不能证实或否定临床诊断。

一个新近的美国研究评价了呼吸功能测试,必须认识到对指南所陈述的诊断标准缺乏坚持的情况是经常存在的,但应注意某些处置,如进行吸入治疗和应用β受体阻滞剂治疗之前,应该明确气道阻塞的程度。

心力衰竭患者慢性阻塞性肺病的发病情况

COPD发病情况的估计因人群研究、诊断标准、检测手段和监测系统而有不同。地域分布上的差异在很大程度上关系到人群的年龄结构和暴露的危险因素的多少,尤其值得注意的是吸烟。HF患者中COPD发病率高于在心血管健康研究(CHS)人群的统计数,这可能反映了发病学因素的群集性和误诊两方面的现象。还没有见到在稳定性HF患者中系统性地检测呼吸功能的相关研究报告,因而并不知道在HF患者中到底有多少是严重的可逆的或者误诊的气道阻塞的病例。

HF患者合并COPD的发病率在北美洲的报告是11%～52%,在欧洲是9%～41%,最初发表的研究报告超过半数在美国。在新近的研究中COPD的发病率是比较高的,4个研究分析了HF患者中COPD的流行病学趋势,证实其发病率在增加。这可能说明对COPD较强的意识、人群的老化或者HF患者年龄的增长。HF患者的年龄和COPD的发病呈连续的非线性关系,随着年龄增加,发病率逐渐上升至75岁,此后则下降。对这个现象的可能解释是COPD的合并存在减少了超过这个年龄的患者的存活率。然而,很少透彻地研究过在老年人这两种疾病难以诊断的复合发病率。

COPD在男性HF患者比女性患者更常见,城市比乡村更常见。心脏科医生经手处理的患者比普通内科医生处理的患者的发病率低6%～11%。没有一个能被公认的复合发病率,从而影响到专业上的参考。心脏科医生常常难以判断气道阻塞性疾病,在射血分数保留的HF患者中COPD发病率通常较高,不同程度的误诊无疑是存在的。此外值得注意的是几乎没有临床试验报告HF合并COPD,这些病情稳定的门诊患者显示较低的COPD发病率(7%～13%),会造成似乎已逐渐康复的错觉。

射血分数(EF)的测定,从根本上改变了对COPD发病率的估计。在Olmsted县研究中,23%的HF患者有“限制性”或“慢性阻塞性”肺疾患。然而在应用超声心动图评价的患者中,这个发病率是较低的(15%),因为一旦左心室功能减退被证实之后,不正确的COPD的诊断可能被排除。此外,COPD患者极少求助于超声心动图检查。据意大利一个诊疗中心观察的COPD住院患者统计,难以独立地评价左心室功能。

慢性阻塞性肺病患者合并心力衰竭的发病率

吸烟是COPD最普遍的原因,它可使合并HF的危险性增加50%。有2项研究对COPD患者应用标准化的指标诊断HF,总结了已确诊的和原来没有认识但应用统一的标准可诊断的HF。在选择性患者组中(患COPD或因支气管哮喘到专科急诊就医者)HF的发病率为20.9%。然而,此诊断是由2个心脏科医生回顾性做出的,仅有29%的患者做了超声心动图。

在另一个对405例稳定性COPD的老年患者的综合性研究中,没有被认识的HF的发病率亦与前述的研究结果近似(20.5%)。这个研究是对患者进行胸部X线、心电图、超声心动图和肺功能测试之后,由一个专家小组对是否合并HF作出诊断,此组患者无1例超声心动图表现为独立性的右心衰竭,说明并非肺源性心脏病。

这个确证的报告估计COPD患者肺源性心脏病发病率<0.2%。这给我们提示一个简明而有意义的临床思路:当怀疑COPD患者有HF时,必须找到左心室功能不全的证据或者努力证实并非如此。

慢性阻塞性肺病患者左心室收缩功能障碍的发病情况

一个新近的系统回顾总结了18个报告,对COPD患者进行左室射血分数(LVEF)定量分析,各组观察的病例数较少(10～120例)。在无选择性的稳定性COPD患者中,左心室收缩功能障碍的发病率有相当大的差异,范围10%~46%,研究排除了冠状动脉疾病患者。

慢性阻塞性肺病与心力衰竭的相互关联

COPD是以低程度的系统性炎症为特征,此炎症可能引起动脉硬化和急性心血管事件,心脏功能不全可以随之发生。在NHANESⅢ研究中,两种疾病同时存在的患者有中等程度至严重的气管阻塞并伴有炎症标志物升高和心电图心肌缺血。

在人群研究中,经过对年龄、吸烟、高血压、高胆固醇血症和肥胖等因素调整之后,FEV1减少可以独立预测心血管死亡。

一个Meta分析证实了当最好和最差的FEV1为5倍时,最差者的相关危险性是1.75(1.54～2.01)倍。然而,此类受多因素影响的研究对象存在局限性,值得注意的是,缺乏对并存的糖尿病和心血管疾病进行调整。

HF的发病机理常与炎症有关。Framingham研究的对象中,有C反应蛋白和白细胞增高患者的HF的发病率较高,是独立的危险因素[HR=4.07,95%可信度区间(CI):1.34～12.37,P=0.01]。

然而,另有两个人群研究发现在COPD和HF发病率之间没有相互关系的证据。心血管健康研究(CHS)前瞻性地观察了5 888名老年患者,平均>5.5年,无COPD病史。在这个研究分步骤筛选的各种因素中,C反应蛋白增高和FEV1减少是有意义的因素。

同样,Copenhagen研究认为COPD并不能独立地预测左心室收缩功能障碍。但以上两个研究都有其局限性,是依赖患者自报的病史和服药史进行判断的,当部分症状重叠或检查不全面时,会导致诊断欠准确。

心力衰竭合并慢性阻塞性肺病的预后

已有研究很少关注到HF患者合并COPD的预后。在报告多变量的观察对象时,COPD一贯是HF院内死亡的独立预测因素,其对预后的影响相当或超过传统的危险因素,包括男性、糖尿病、高血压病、NYHA心功能分级和贫血等。Val-HeFT试验应用多变量分析探讨合并COPD的HF患者的临床预后,这些因素包括人口统计学、临床、生物体液和治疗差异等。研究结果提示COPD强烈地预测非心血管死亡(HR=2.50,P<0.000 1)和住院(HR=1.71,P<0.000 1),但没有发生因心血管病死亡或住院。在HF患者中COPD与心肌缺血、心律紊乱事件的关系从来没有报道过。

呼吸道感染伴有呼吸功能障碍占HF住院者的10%～16%,合并COPD延长HF患者的住院时间,增加再次入院的几率,并预示更多医疗费用。HF患者合并呼吸道疾患尤其COPD在冬季发病增多。ACC/AHA指南提倡接种流感疫苗和肺炎疫苗可以减少呼吸道感染,1991～1992年流感流行时,给老年患者接种A型流感疫苗降低了HF患者住院率(37%)和医疗费用(43%)。

结语

HF和COPD的合并存在提出很多挑战。临床症状和体征需要仔细分析,并与病情演变的每一个环节和检查的客观证据相联系,两种疾病都是慢性进展性疾病严重化的综合征。内科医生必须知晓病情发展的轨迹,把握好处理的时机;错过了时机,左心室功能障碍可能加重,或者气道阻塞的严重程度会增加,治疗亦将改变。对于多数患者,超声心动图检查是适用的诊断手段;MRI可以选择应用于有局限性声学窗口的患者。当临床上没有液体潴留的征象时,必须设法确定气道阻塞的程度,误判会导致误诊或不恰当的治疗。

心脏科专家、呼吸科专家和普通医生必须紧密合作。两种疾病都是系统的功能紊乱,并有潜在交错的病理生理变化。两种疾病并存的患者病情加重时,仅用HF病情的多变性来解释仍然是不全面的,这可能是并存的肺部疾患增加了HF病情的复杂性和危险性。COPD对心血管疾病发展后果的影响,在临床上尚未被充分认识。因此,心脏科和呼吸科专家必须更好地识别和协同处理HF和COPD,这比仅由单科专家独自处理结果会更好。