前言
此项研究目的是探讨根据左室射血分数(LVEF)分级的射血分数中等(HFmrEF)和保留(HFpEF)的心衰患者运动血液动力学差异,及根据右心室(RV)功能指数是否能改善患者分级水平。结果发现,对于HFpEF或HFmrEF患者,TAPSE/PASP比LVEF更适合作为预测临床相关运动血液动力学受损的分层指标。
自《2016 ESC急慢性心力衰竭诊断和治疗指南》中引入“中等射血分数心力衰竭”[HFmrEF,LVEF(40–49%)]一词以来,一直广受争议。不过,仅仅依赖LVEF对心衰患者进行分级似乎并不合适,并提出了一项基于血流动力学特征的病理生理学分级方法。
然而,HFpEF和HFrEF在休息和运动期间经常出现明显的右心室(RV)受损。对于HFpEF和肺动脉高压(PH)患者,已证实三尖瓣环平面收缩偏移(TAPSE)与肺动脉收缩压(PASP)比值是右心室-肺动脉(RV-PA)耦联的超声心动图替代指标,需要进一步探讨其是否能够作为后负荷、症状学和结局的重要确定因素。因此,本研究主要目的是根据LVEF或TAPSE/PASP比值分级的HFpEF或HFmrEF患者,比较其右心导管术(RHC)期间的运动血流动力学。第二个目的是比较HFmrEF和HFrEF患者的运动血流动力学水平。
一、方法
我们回顾性分析了Kerckhhof Klinik HF注册中心和Giessen PH注册中心连续收集的数据。患者于2009年4月4日至2017年3月在两个数据库登记,并提供锻炼RHC数据。RHC的主要适应证包括可疑PH或呼吸困难(76%);其他常见适应症为已诊断为毛细血管后PH(11%)和无症状瓣膜缺损(10%)患者。然后,排除根据当前指南未最终诊断为HFpEF或HFmrEF的患者。另外,也排除未经恰当药物治疗,严重瓣膜缺损,植入心室辅助装置,或急性HF未经治疗,及TAPSE和/或PASP未评估的患者。
二、结果
1、比较 HFpEF和HFmrEF患者
研究纳入125例HFpEF患者和41例HFmrEF患者。与HFmrEF组相比,HFpEF组患者的糖尿病发生率明显降低,LVEF和TAPSE明显升高,左心室重量指数明显偏低。两组患者均出现左室舒张功能障碍。两组PASP相似,不过HFpEF组的TAPSE/PASP比值明显高于HFmrEF组。两组患者均为NYHA Ⅲ级患者,两组N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平无明显差异。两组CPET过程中达到的运动峰值负荷和和峰值摄氧量(VO2peak),及分钟通气量/二氧化碳生成量(VE/VCO2)斜率相似。房颤和系统性高血压发生率很高。与HFpEF组相比,HFmrEF组患者更常使用起搏器/植入式心脏除颤器。两组患者二尖瓣或三尖瓣反流程度没有差异(表1)。
HFpEF组和HFmrEF组患者之间的静息或运动血液动力学没有差异(表2)。两组患者运动中心输出量的增加(ΔCO)也无差异。两组患者运动中,mPAP、PAWP和RAP增长模式,PAC降低、RVSWI升高幅度类似。两组患者静息TPG和PVR均较低,PAPi从静息到运动显著降低(即恶化)。
2、对 RV功能的影响
静息超声心动图显示HFpEF患者的RV纵向功能明显优于HFmrEF患者[TAPSE 19(17–23)vs 15(13–19)mm,P<0.001]。LVEF与TAPSE中度相关(Spearman r=0.41,P<0.001)。然而,这些发现并不能解释HFpEF组和HFmrEF组患者静息和运动期间的症状或血流动力学差异。不过,按TAPSE/PASP将患者分三级,TAPSE/PASP最低者NT-proBNP水平较高,VE/VCO2和mPAP/CO斜率更高,左室后向衰竭程度越高(运动时PAWP/CO斜率和PAWP越高),肺血管疾病发生率和右室后负荷(运动时PVR、TPR和Ea越高、PAC越低)更高,及CO储备受损(最大CO和ΔCOCO下降)更明显(表3和表4以及图表摘要)。然而,各级患者运动时右室收缩功能的血流动力学指标(RVSWI和PAPi)没有明显差异。NYHA功能分级存在临界差异(P=0.053;表3) 随NYHA功能分级的增加,TAPSE/PASP显著降低(P=0.035;图1)。PAWP/CO斜率,TPR和PVR最大值,以及ΔCO与运动能力相关(VO2peak)和通气效率降低(VE/VCO2斜率)具有相关性(图2)。
综上所述,按TAPSE/PASP分级,患者的血液动力学和CPET关键指标以及NT-proBNP浓度具有明显差异,差异程度要高于HFpEF和HFmrEF患者之间的差异。
3、比较 HFmrEF与HFrEF患者
HFrEF患者(n=108)与HFmrEF组患者NYHA功能分级和年龄无差异,HFrEF患者房颤和高血压发生率较低,植入式心脏除颤器和ß-受体阻滞剂应用率较高,NT-proBNP水平也明显升高。两组间TAPSE、PASP及TAPSE/PASP比值无明显差异。运动血液动力学表现出重要差异:HFrEF患者静息和运动CO、ΔCO较低,TPR、Ea和RV总功均较高。
三、讨论
此项研究分析了HFpEF、HFmrEF和HFrEF患者在休息和运动时的有创血流动力学结果。相关结论如下:(1)按LVEF分级的HFmrEF和HFpEF患者在运动血液动力学和临床表现上无明显差异;(2) 根据TAPSE/PASP比值分级的心衰患者在血流动力学、CPET和临床表现方面显示出几项重要差异,支持右心室在明确HFpEF和HFmrEF严重程度方面的关键作用;(3) 在运动血液动力学表现方面,HFmrEF与HFpEF表现出更多的相似性。
广泛认为LVEF是收缩力的一个指标,但特异性较低。最近对心衰患者的结局和特定药物效果的分析表明,LVEF更适合作为一个连续变量,而不是一个分级变量。使用病理生理学方法得出的指数与HF症状和运动能力的相关性可能比LVEF要好。
此项研究使用TAPSE/PASP比值作为关键指标,对HFpEF和HFmrEF患者进行分级。这一分级使得此项研究队列临床特征表现出差异,根据TAPSE/PASP比值,右心室功能受损表现为运动期间CO上升能力降低,右心室后负荷增加。相比之下,运动期间RV收缩指数在根据TAPSE/PASP分级的各组患者之间没有差异,可能表明后负荷的前向主导作用。尽管已知TAPSE可反映RV纵向收缩能力并提供预后信息,但其在全面描述RV功能方面的作用有限。根据TAPSE/PASP分级的各组患者右室负荷差异显著。右心室负荷与收缩力关联较好的患者CO储备增加,对患者来说,这是最重要的指标,对预后具有积极影响。
TAPSE/PASP比值降低的患者左室功能障碍更明显,PAWP/CO斜率更大,PAWP更高。然而,这与左心室是右心室-肺循环功能失调的缘由和驱动因素是一致的。
与TAPSE/PASP相关的血液动力学关键指标的临床相关性通过其与CPET指标的相关性得到了证实。因此,根据TAPSE/PASP将患者分为三级的血液动力学差异表明其是右心衰竭的关键指标,而右心室衰竭又是左心室功能不全的结果。未来的研究可将TAPSE/PASP比值和ΔCO作为检验治疗策略的标准。
四、结论
总之,此项研究队列中,根据LVEF对心衰患者进行分级,HFpEF和HFmrEF患者与运动血液动力学指标或运动受限不一致。基于RV-PA耦联的超声心动图替代指标的分层显示HFpEF和HFmrEF患者的运动血液动力学、CPET和临床表现存在重要差异。此项研究强调了右心是心衰综合征的关键决定因素,并对当前仅基于左心的心衰分级提出了挑战。
本文由北京大学第三医院心内科宋燕新翻译整理,转载请注明出处和作者。
原文:Rieth AJ, Richter MJ, Tello K, et al. Exercise hemodynamics in heart failure patients with preserved and mid-range ejection fraction: key role of the right heart. Clinical research in cardiology : official journal of the German Cardiac Society [Clin Res Cardiol], 2021 Jun 10. Date of Electronic Publication: 2021 Jun 10.
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