高原性肺动脉高压监测手段研究进展

李雪莲，王雪梅

内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特 010110

高原性肺动脉高压（HAPH）是指生活在2500 m以上的人群，由于大气压低、氧含量低等引起的肺小动脉的功能及器质性改变，常以肺动脉压力升高和低氧血症为主要特征。根据2004年在青海举行的第六届国际高原医学和低氧生理学术大会达成的“青海标准”主要表现为平均肺动脉压＞30 mmHg或肺动脉收缩压＞50 mmHg，右心室肥大，有中度低氧血症，无红细胞增多症，并排除其它原因引起的肺动脉高压[1]。

HAPH为高原地区特有的疾病，其发病率、死亡率在世居人群、长期移居高原人群中均较高，男性高于女性；且随着海拔高度的升高及居住年限的延长而增加，在同一海拔地区，移居汉族人的发病率显著高于藏族。该病起病隐匿，临床表现具有非特异性，早期主要表现为劳累性呼吸困难，晚期出现右心功能不全的症状；在呼吸道感染、寒冷季节或移至海拔更高的区域等情况下，可使病情及症状进一步加重。HAPH如果不给予有效控制，将发展成慢性高原病，进而导致右心衰竭最终死亡。早期筛查HAPH并断定肺动脉高压的程度有利于早期治疗，可延缓发展至慢性高原病的时间。

1 HAPH的病理生理机制

HAPH发生的两个主要环节是低氧性肺血管收缩反应和低氧性肺血管重塑，前者主要发生在急性缺氧时，后者则出现在长期慢性缺氧时[2-3]。

在急性高原暴露的条件下，低氧可引起肺血管收缩，这是肺血管特有的生理现象，是机体对缺氧的一种生理反应。正常肺组织为了进行有效的气体交换，必须使通气/血流比值维持相对稳定，当局部肺泡内氧分压降低时，该部位的肺毛细血管收缩，血流减少，更多的血液流向通气较好的肺组织，以便进行更有效地气体交换。因此，低氧性肺血管收缩从一定程度上维持了通气/血流比值的稳定，但同时也促进肺血管、右心室发生重构。

在长期慢性缺氧的条件下，肺血管重构会逐渐发生发展，是导致肺动脉高压的主要因素，其病理特征主要表现为：（1）血管内皮细胞损伤及增殖；（2）血管平滑肌细胞的增殖与表型转换；（3）无肌性小动脉肌化；（4）外膜成纤维细胞增生及胞外基质的沉积。这些改变中的每一种都会导致肺血管管腔狭窄、顺应性下降、阻力升高，导致右心后负荷增加，最终导致右心衰竭而死亡[4]。

2 目前测量肺动脉高压的手段包括有创检查及无创估测。

2.1 右心导管法

目前有创检查以右心导管法为主，它可以直接测量肺动脉内压力，是诊断肺动脉高压最准确的方法之一，同时可测量右心室的大小、射血分数等功能指标，为肺动脉高压的分类、分级诊断提供可靠依据，但由于这种检查费用较高，有一定的危险性，且重复性差，不容易被患者所接受。随着医学影像学设备和技术的共同发展，用无创的影像学检查替代有创性方法进行肺动脉高压的诊断已成为临床研究的重点。

2.2 心电图

肺动脉高压的心电图改变主要表现为右心室肥厚：（1）电轴右偏＞+110°；（2）V1导联R/S＞1；（3）V5导联R/S＜1； （4）RV1+SV5＞1.05 mV； （5）RavR＞0.5 mV； （6）RV1＞1.0 mV，满足以上任何一条都可以诊断为右室肥厚，但心电图正常并不能排除肺动脉高压[5]。赵勤华等[6-7]将64例拟诊为肺动脉高压患者的心电图与右心导管法相比的研究结果显示：心电图诊断为右心室肥大在肺动脉高压组的发生率为70%，在排除肺动脉高压组仅为12%。而Ⅰ导联S波振幅＞0.21 mV、QRS电轴＞87°、RV1+SV5＞0.76 mV诊断肺动脉高压的敏感性分别为89%、86%、84%，特异性分别为81%、92%、83%。采用Spearman相关性分析显示，QRS电轴与肺动脉平均压的相关性最高（r=0.75，P＜0.001）；RV1+SV5与肺血管阻力的相关性最高（r=0.74，P＜0.001）；I导联S波振幅和RV1+SV5与心指数相关性较高（r=-0.62，P＜0.001），说明心电图在肺动脉高压筛查中有重要意义。

2.3 X线检查

X线胸片诊断肺动脉高压的依据：（1）右下肺动脉干直径大于15 mm；（2）右室扩大征：心尖圆隆上翘，心腰消失等；（3）肺动脉段突出大于3 mm；（4）残根征：中央肺动脉明显扩张，周围肺野动脉骤然变细；（5）右下肺动脉干直径与伴行支气管横径的比大于1.07等综合判断肺动脉高压。胸片正常能帮助有效排除中、重度肺部疾病及左心疾病所致的肺动脉高压[8]。有研究表明右下肺动脉干直径与右心导管法测定的肺动脉压具有良好的相关性，右下肺动脉干直径大于20 mm诊断肺动脉高压的特异性及阳性预测值均为100%，但灵敏度、阴性预测值较低[9]。X线检查作为胸部疾病筛查的重要手段，对肺动脉高压的诊断有很好的特异性，但灵敏度不高，且影像的异常程度与肺动脉高压的严重程度无明显关联。

2.4 彩色多普勒超声

目前国内外高原现场肺动脉高压的研究多采用多普勒超声心动图测定肺动脉收缩压（SPAP），因为它方便、经济、无创等诸多优点，而且能评估右心室的功能及大小。多普勒超声心动图是通过简化Bernoulli方程（ΔP=4V2，V为三尖瓣的最大反流速度）计算出三尖瓣跨瓣压，再加上右房压（通常将右房压设定为10 mmHg）即可算出右室压，在无右室流出道梗阻、肺动脉口狭窄的情况下，右室压约等于肺动脉收缩压。目前国际推荐超声心动图拟诊肺动脉高压标准：SPAP大于40 mmHg[9]。2004年在青海举行的第六届国际高原医学和低氧生理学术大会颁布的HAPH青海诊断标准[1]指出，可采用超声心动图按照改良的柏努力方程式测定肺动脉压力，并根据SPAP大于50 mmHg而诊断HAPH。我国阜外医院硕士生周荣对530例经右心导管法确诊为肺动脉高压的患者进行超声心动图检查，结果显示：SPAP大于100 mmHg组两者的相关系数明显大于SPAP在60～100 mmHg组；当SPAP小于60 mmHg，两者无明显相关性。虽然超声心动图测量肺动脉压力较其他无创检查有明显优势，但其测量的准确性有限，且易受检查者主观因素的影响，通过其他无创检查方法来提高肺动脉高压诊断的准确性很有必要。

2.5 CT

在CT轴位图像上，测得主肺动脉干最大直径（MPAD），并在同一层面上测得升主动脉直径（AAD），MPAD＞29 mm和MPAD/AAD＞1是目前公认的多层螺旋CT诊断肺动脉高压的标准，同时可以了解肺间质病变程度、评估右心室的大小及室间隔的位置。国内外学者对这两指标诊断肺动脉高压的准确性进行了大量的研究，结果差异较大，外国学者Chan等[10-11]对101例右心导管确诊为肺动脉高压的急诊患者进行了CT检查，以MPAD大于29 mm作为诊断肺动脉高压的标准，其敏感性及特异性分别为77.4%、89.6%。Mg等[13]对191例患者进行了右心导管及CT的对比研究，结果显示MPAD/AAD大于1诊断肺动脉高压的敏感度及特异度分别为89%、82%。而郑亚国等[12]对169例疑诊为肺动脉高压的患者以右心导管为标准进行了研究，其中142例经右心导管确诊为肺动脉高压中，结果显示以MPAD＞30 mm诊断肺动脉高压的敏感度及特异度分别为90.8%、66.7%，以MPAD/AAD＞1诊断肺动脉高压的敏感度及特异度分别为94.3%、55.6%。由于这两指标的敏感度较高，而特异度较低，可帮助临床预测肺动脉高压。随着年龄增长，血管弹性下降，顺应性降低，肺动脉直径可能随之增宽。据文献报道，MPAD/AAD与平均肺动脉压存在良好的相关性，且该比值能消除年龄等因素对肺动脉及主动脉直径的影响[15]。

2.6 核磁共振

目前的研究显示心脏核磁共振（CMRI）在肺动脉高压的右心功能评价中有重要的作用。CMRI能用于测量右心室的容积、质量、每搏输出量及射血分数，并具有较高的准确性和可重复性[14-15]。将有助于肺动脉高压的分类、分级诊断及预后判断，是右心导管检查的有益补充。右心功能是决定肺动脉高压患者临床症状和生存率的重要因素[16-17]。心室质量指数（VMI）为右心室舒张末期质量与左心室舒张末期质量之比。Saba等[18]研究发现，心室质量指数与右心导管所测的平均肺动脉压有很好的相关性，可以用于预测肺动脉高压，当VMI的阈值为0.6时，诊断肺动脉高压的灵敏度、特异度分别为84%、71%。而Sanz等[19]在一项大型研究中发现，VMI大于0.6可导致20%的假阴性率。有研究显示磁共振测得的主肺动脉平均血流速度与平均肺动脉压也有良好的相关性，主肺动脉平均血流速度以11.7 cm/s为界，诊断肺动脉高压的敏感性及特异性分别为92.9%、82.4%[15]。CMRI无创、无辐射、可重复性好等优点，是评价肺动脉高压治疗效果的理想选择之一，一项有关16例肺动脉高压经波生坦治疗1年的对比研究中显示，CMRI检查发现患者治疗后的右室每搏量提高，其他指标变化无统计学意义[20]，初步证明了CMRI可应用于肺动脉高压的疗效评价。

2.7 肺灌注显像

正常人生理状态下，肺的血流分布呈阶梯状，直立时表现为肺尖少于肺底，卧位时腹侧少于背侧，这是因为肺动脉管壁较薄，管腔易扩大，对流体静力（重力）的影响比较敏感。但正常肺下野血管平滑肌较上野丰富，肺动脉高压时，由于血管平滑肌增生及收缩，肺下野血管收缩比上野更加明显，虽然有重力的作用，肺野的血流分布仍呈上野高于下野的翻转改变。放射性核素肺灌注显像表现为肺尖/肺底≥1。

以往肺灌注显像在肺动脉高压研究中常用的方法有上下1/3肺野的血流比值，放射性分布特点（放射性分布均匀、肺尖浓聚、呈“斑片状”稀疏和缺损），肺灌注指数，肺尖/肺底和肺背侧/腹侧放射性计数比，RL法和US法等，其中有些方法操作较为复杂，且与右心导管的相关性较低，有些方法与右心导管法有良好的相关性，但肺动脉高压中、重度者往往伴有不同程度的肺血管床损伤，若损伤位于肺尖或肺底，会影响对肺动脉高压的准确判断，且特异性较低，成像易受时间、空间分辨率限制。

2.8 首次通过肺灌注显像

肺毛细血管的直径约为8 μm左右，静脉注射直径略大于8 μm的放射性微粒，如99mTC-MAA，它随血流到达肺毛细血管床，并一过性地嵌顿在其内，且局部分别量与肺血流量成正比（f=0.97）[21-22]。

首次通过肺灌注显像是从肺动脉造影中得到启示，具体方法是从右肘静脉“弹丸式”注射式注射99mTC-MAA，要求注射体积在0.6～0.8 mL之间，99mTCMAA颗粒经静脉及右心系统随血流分布到双侧肺毛细血管内，并快速达到平衡，其平衡时间取决于肺动脉压力的大小，肺动脉压力越大，肺毛细血管内阻力就越大，放射性颗粒99mTC-MAA在肺内达到平衡的时间（LET）就越长。研究显示LET与肺动脉压力密切相关，通过描绘时间-放射性曲线可间接反映肺动脉压力的变化情况。该方法与传统的99mTC-MAA的应用相比，最大的优点是能反映99mTC-MAA在整个循环中的实际时间。该方法与普通肺灌注显像相比，不仅可以定量诊断肺动脉高压，而且它不受肺血管损伤的影响。王雪梅等[23]对140例瓣膜性心脏病患者以右心导管法为标准的研究显示，LET与右心导管所测定肺动脉平均压的相关系数为0.88，且其测定肺动脉压力的灵敏度85%，特异度80%，准确度83%。有研究通过对116例瓣膜性心脏病的研究显示：该方法可以很好的评价瓣膜性心脏病合并肺动脉高压的手术疗效，并发现肺动脉高压在术后5～14 d降低最明显[24]。

目前对肺动脉高压诊断最准确的方法是右心导管法，但因为它诸多缺点不被患者及临床医师所接受，通过无创手段提高肺动脉高压诊断的准确性是目前临床研究的热点。