AECOPD患者右心功能不全的多维分级风险评分的构建

吴长东 侯 铭 杨 嵘 张 静 范 蕾 梁 玥 王 萍 贺 艳 薛克栋

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种可预防和可治疗的公共卫生疾病，是目前世界上第4大死亡原因，预计2020年将成为第3大死亡原因[1]。COPD可增加心血管疾病发生的风险，高达20%～70%的COPD患者同时患有常被忽视的慢性心力衰竭[2，3]。目前研究认为，右心室功能正常与否直接影响着整个循环系统的功能，因此右心室功能失调与矫正失衡的问题日益受到重视，随着检测手段的改进，右心功能在循环中的意义越来越受到重视[4]。但是由于右心解剖结构及工作方式的特殊性，右心功能的评估仍需借助右心漂浮导管检测，因其为有创操作检查，且并发症较多，极大限制了其临床应用。

目前COPD患者右心功能评价的主要手段有二维超声心动图、B型脑钠肽(B-type brain natriuretic peptide, BNP)、6分钟步行试验(6 minute walking test, 6MWT)、呼吸困难量表(modified medical research council dyspnea scale, MMRC)等单一指标，具有一定相关性，其中二维超声被认为可以准确的评价右心室收缩和舒张功能不全的发生，但其准确性受到多因素影响，仍有一定局限性，临床应用缺乏统一标准[2,4～8]。

2017年慢性阻塞性肺疾病全球倡议(GOLD)强调慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, AECOPD) 临床病情评估的全面性，尤其是症状评估的重要性[2]。由此出发，本研究认为目前AECOPD患者右心评估方法单一局限，通过联合超声心动图、BNP、6MWT、MMRC方法，从右心结构、运动耐力、症状评估、心功能不全程度多维角度，构建COPD患者右心功能不全的多维分级风险评分，能够更加系统全面评估AECOPD患者右心功能不全风险，其结果将优于单一方法。

对象与方法

1.研究对象：2016年5月～2018年5月选取在新疆维吾尔自治区人民医院急救中心住院的AECOPD患者249例，患者年龄47～85(70.0±6.6)岁；男性146例，女性103例；汉族124例，维吾尔族97例，回族26例，其他少数民族2例。纳入标准：符合COPD诊治指南(2013年修订版)明确诊断为AECOPD的患者[9]。排除标准：①第一诊断为COPD，但伴有严重心脏、脑、肝脏、肾脏疾病及其他严重的躯体疾病；②意识不清晰,有精神障碍或神经病史；③就诊前1个月内有不稳定型心绞痛或心肌梗死，充分休息下心率>120次/分，收缩压>180mmHg(1mmHg=0.133kPa)，舒张压>100mmHg；④患有主动脉狭窄、肌肉骨骼疾病、运动能力受限、阿尔茨海默病。入组患者均知情同意。

2.研究方法：(1)二维超声心动图测量：参照2010年美国超声协会制定成人右心功能评价指南评估COPD患者右心收缩及舒张功能，用IE33超声仪(飞利浦)记录右心室收缩功能指标[三尖瓣环收缩期位移(tricuspid annular plane systolic excursion, TAPSE)、组织多普勒三尖瓣环的收缩期峰值速度(S′)、右心室面积变化分数(right ventricular fractional area change, RVFAC)]和右心室舒张功能指标[E(三尖瓣口舒张早期灌注峰值流速)/E′(三尖瓣环舒张早期运动峰值速度)][4]。(2)6MWT：根据Zugck等[10]提出的6分钟步行试验方法完成试验，即在平坦的地面30m直线两端各置一座椅，受试者沿直线尽可能快速来回行走，直到6min时停止，测量步行距离。正式行走前可先试走2次，之后休息1h再行走2次，如果4次行走距离的差距<10%，则以4次结果的平均值为准，否则再增加l次；在6min内如患者出现疲乏、头晕、呼吸困难、发汗、颜面苍白则立即停止试验。(3)MMRC：按照改良的英国医学研究委员会呼吸困难量表评分评估呼吸困难评分[8]。(4)BNP测定：采集清晨空腹安静平卧1h的静脉血，选用B型钠尿肽检测试剂盒(美国Biosite公司)，配套Triage MeterPro荧光免疫分析仪(美国Alere San Diego公司)，测定血浆BNP浓度。

3.诊断标准和相关定义：(1)右心室收缩功能不全二维超声判断标准：①TAPSE<16mm;②s′<10cm/s;③RVFAC<35%，满足以上任何1项提示右心室收缩功能不全；右心室舒张功能不全判定标准：E/E′>6，提示右心室舒张功能不全[4]。以上4项超声指标测量结果任何1项指标阳性则可判断为二维超声结果阳性。(2)6MWT判断心功能不全标准[10]： 6MWT≥350m为轻度；250m<6MWT<349m为中度；150m<6MWT<249m为重度；6MWT<149m为极重度。(3)MMRC呼吸困难评分标准及分级[8]：0分为轻度只在剧烈活动时感到呼吸困难；1分为在快走或上缓坡时感到呼吸困难；2分为由于呼吸困难比同龄人走的慢或者以自己的速度在平地上行走时需要停下来呼吸；3分为在平地上步行100m或数分钟后需要停下来呼吸；4分为明显的呼吸困难而不能离开房屋或者换衣服时也感到气短。分级：1分为中度，2分为重度，3～4分为极重度。(4)BNP判断心功能不全标准：根据2008中西方BNP专家共识[11]，依据BNP(pg/ml)临界值，将心力衰竭划分为0～3级，BNP<25pg/ml为0级；25pg/ml≤BNP<100pg/ml为1级；100pg/ml≤BNP<400pg/ml为2级；BNP≥400pg/ml为3级。以上述实验指标作为右心功能不全发生风险的预测因子，参照文献[4，8，10,11]，右心功能不全评价各指标赋分标准见表1。二维超声心动图4项试验指标任一项结果阳性赋1分，阴性赋0分，分值越高，右心功能改变越显著；BNP赋分0～3分，分值越高，心功能不全程度越重；6MWT赋分0～4分，分值越高，提示6分钟步行距离越短，运动能力越差；MMRC赋分0～4分，分数越高，呼吸困难越重。依据赋分值及评价标准，建立一个分值范围为0～15分的量表，计算四分位数，确定AECOPD患者发生右心功能不全的风险等级，共分为4级，分数越高，右心功能不全风险分级越高。

表1 右心功能评价各指标赋分标准

结 果

1.二维超声心动图及其他各试验指标： TAPSE为5～24(15.38±4.58)mm，S′为6～23(12.77±3.13)cm/s，E/E′为1.15～7.60(3.96±1.53)，RVFAC为22%～80%(50%±10%)，以4项超声测量结果任何1项阳性为判断标准，则二维超声结果全阴性155例(62.2%)，阳性者94例(37.8%)，其中1项阳性者52例，2项阳性者26例，3项阳性者13例，4项阳性者3例。

2.其他各试验指标：BNP为5～472(70.12±96.546)pg/ml，6MWT为100～450(317.87±79.57)m，MMRC为0～4(1.74±0.78)分。

3.AECOPD患者右心功能不全的多维分级风险评分的构建：二维超声心动图结果阳性率(37.80%)与BNP(58.63%)、6MWT(82.73%)、MMRC(94.78%)判定AECOPD患者发生右心功能不全的阳性率比较，差异有统计学意义(BNP：χ2=33.800，P<0.01；6MWT：χ2=110.035，P<0.01；MMRC：χ2=143.00，P<0.01)。右心功能不全的多维分级评分结果：1级0～2分，共66(26.6%)例；2级3～5分，共85(34.0%)例；3级6～7分，共54(21.7%)例；4级8～15分，共44(17.7%)例。

4.AECOPD患者右心功能不全的多维分级风险评分及单一方法对右心功能不全风险评估的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)比较结果：多维分级风险评分、BNP、MMRC、6MWT评价AECOPD患者右心功能不全的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.942(95% CI：0.912～0.972)、0.770(95% CI：0.708～0.831)、0.790(95% CI：0.734～0.846)、0.818(95% CI：0.766～0.869)，差异有统计学意义(P<0.01，图1)。

图1 各单一方法及多维分级风险评分对AECOPD患者右心功能不全风险评估的ROC曲线

讨 论

COPD是全球重要的致残性和致死性疾病之一，其具有较高的发生率和病死率，严重影响患者的生存质量[2,12]。COPD除了影响呼吸系统，还能导致全身炎性反应，最终导致呼吸衰竭和肺源性心脏病，引起死亡[13]。近年来COPD导致的右心室功能不全已得到广泛研究和证实，右心衰竭被认为是COPD患者致残、致死的共同途径。因此，早期准确地评价COPD患者右心功能改变对防止病情进展为慢性肺源性心脏病有重要临床价值和临床意义。

目前研究认为COPD患者肺功能的严重程度并不能反映出肺动脉压高低及右心功能情况，大多数COPD 患者虽然仅有肺动脉轻度升高，但只要发生肺动脉高压，右心功能减退，就可以使COPD 预后及病死率加倍恶化，一旦发生慢性肺源性心脏病，其右心结构的改变及功能的减退不可逆[14]。Hilde等[15]研究报道，COPD患者右心功能改变可能发生在肺血管病变的早期进程中。相关研究发现，COPD患者普遍存在亚临床右心功能不全，这使得COPD患者心血管疾病发生率和病死率增加2～3倍，并与疾病严重程度相关[16～19]。随着检测手段的改进，复杂心肺交互作用已被识别，右心室功能在循环中的意义越来越受到重视。目前右心漂浮导管是右心功能的评估“金标准”，因其为有创操作检查，且并发症较多，极大限制了其临床应用。

目前COPD患者右心功能评价多为单一指标，并不能准确系统评估COPD患者右心功能改变，且临床应用缺乏统一标准，到目前为止，仍没有一个单一指标能够获得广泛接受。因此临床上迫切需要建立一个联合评价COPD患者右心功能不全的评估表，能够早期评价COPD患者右心功能不全的发生，并指导临床进行病情判定及干预性治疗。因此，本研究通过从右心结构、运动耐力、症状评估、心功能不全程度多维角度，构建COPD患者右心功能不全的多维分级风险评分，并验证其用于COPD患者右心功能不全风险评估的效果，是否优于单一指标。

根据相关研究报道，AECOPD患者血浆BNP水平明显高于稳定期COPD患者，提示急性加重期患者可能存在更明显心功能改变[20]。因此本研究以笔者医院住院的249例AECOPD患者为研究对象，参照2010年美国超声协会制定《成人右心功能评价指南》，以二维超声作为主要判断标准，通过测定入组AECOPD患者二维超声心动图、BNP、6MWT、MMRC各指标，分别对AECOPD患者右心收缩及舒张功能进行评价[4]。结果显示，以二维超声心动图为判断标准，各单一指标判断AECOPD患者发生右心功能不全发生阳性率之间比较，差异有统计学意义，提示各单一方法从不同角度对AECOPD患者发生右心功能不全的诊断效果存在差异，推测原因可能是AECOPD患者右心功能不全的发生与右心结构改变、心肺交互影响等多种因素有关，单一方法判断存在较大个体差异性。本研究从多维角度(右心结构改变、运动耐力、症状评估和心功能不全程度)构建右心功能不全的多维分级风险评分表，并对AECOPD患者右心功能不全发生风险进行预测，结果显示，多维分级风险评分表预测右心功能不全发生的准确性较BNP、6MWT、MMRC高，ROC曲线下面积0.942(95% CI：0.912～0.972)，这提示多维分级风险评分表能够较好系统地预测AECOPD患者右心功能不全发生风险，并且优于当前所使用的BNP、6MWT、MMRC，从而弥补了单一方法的局限性。

综上所述，本研究构建的AECOPD患者右心功能不全的多维分级评分，能够系统地评估AECOPD右心功能不全风险，从而在一定程度上弥补了目前单一方法的不足，其诊断效力优于单一指标，且临床应用方便，有助于早期进行病情评估、治疗干预及预后判断。本研究存在一定局限性，因右心漂浮导管为有创操作检查，并发症较多，故未能设立右心漂浮导管对右心功能评价的对照研究，因此尚需扩大样本量，进一步验证其临床应用的诊断效力，并在基层医院推广应用。