系统性红斑狼疮相关肺动脉高压的心肺功能特征：一项肺功能测定和超声心动图研究

《The Egyptian Journal of Bronchology》：Cardiopulmonary functional profiles in systemic lupus erythematosus–associated pulmonary hypertension: a spirometric and echocardiographic study

　　摘要
背景
肺动脉高压（PH）是系统性红斑狼疮（SLE）的一种严重且可能危及生命的并发症。功能性特征分析有助于区分系统性红斑狼疮相关肺动脉高压（SLE-PH）的异质性表型。

方法
对60名SLE-PH患者进行了前瞻性分析，并将其分为四组：SLE相关肺动脉高压（SLE-PAH；n = 15）、伴有左心室（LV）功能障碍的SLE（n = 20）、伴有间质性肺病相关肺动脉高压的SLE（ILD-PH；n = 21）以及慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH；n = 4）。使用单因素方差分析（ANOVA）和最小显著差异（LSD）事后检验以及Fisher精确检验比较了肺功能测试、超声心动图和临床变量。

结果
各组之间的气流指数相当。相比之下，用力肺活量（FVC）存在显著差异（p = 0.017），ILD-PH亚组的FVC值较低。LV功能障碍亚组的射血分数（EF）显著降低（p < 0.001），估计的肺动脉压（EPAP）升高（p = 0.037）。事后分析发现1秒用力呼气容积（FEV1）、FEV1/FVC比值和EPAP存在显著的组间差异。呼吸困难程度在各组间也存在显著差异（p = 0.018）。

结论
SLE-PH表现出不同的心肺功能表型。结合使用肺功能测试和超声心动图为早期表型特征分析提供了一种实用且无创的方法，对风险分层和个性化治疗具有潜在意义。

背景
肺动脉高压（PH）是系统性红斑狼疮（SLE）的一种严重且可能危及生命的并发症。功能性特征分析有助于区分系统性红斑狼疮相关肺动脉高压（SLE-PH）的异质性表型。

方法
对60名SLE-PH患者进行了前瞻性分析，并将其分为四组：SLE相关肺动脉高压（SLE-PAH；n = 15）、伴有左心室（LV）功能障碍的SLE（n = 20）、伴有间质性肺病相关肺动脉高压的SLE（ILD-PH；n = 21）以及慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH；n = 4）。使用单因素方差分析（ANOVA）和最小显著差异（LSD）事后检验以及Fisher精确检验比较了肺功能测试、超声心动图和临床变量。

结果
各组之间的气流指数相当。相比之下，用力肺活量（FVC）存在显著差异（p = 0.017），ILD-PH亚组的FVC值较低。LV功能障碍亚组的射血分数（EF）显著降低（p < 0.001），估计的肺动脉压（EPAP）升高（p = 0.037）。事后分析发现1秒用力呼气容积（FEV1）、FEV1/FVC比值和EPAP存在显著的组间差异。呼吸困难程度在各组间也存在显著差异（p = 0.018）。

结论
SLE-PH表现出不同的心肺功能表型。结合使用肺功能测试和超声心动图为早期表型特征分析提供了一种实用且无创的方法，对风险分层和个性化治疗具有潜在意义。

背景
肺动脉高压（PH）是系统性红斑狼疮（SLE）的一种严重且可能危及生命的并发症。功能性特征分析有助于区分系统性红斑狼疮相关肺动脉高压（SLE-PH）的异质性表型。

方法
对60名SLE-PH患者进行了前瞻性分析，并将其分为四组：SLE相关肺动脉高压（SLE-PAH；n = 15）、伴有左心室（LV）功能障碍的SLE（n = 20）、伴有间质性肺病相关肺动脉高压的SLE（ILD-PH；n = 21）以及慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH；n = 4）。使用单因素方差分析（ANOVA）和最小显著差异（LSD）事后检验以及Fisher精确检验比较了肺功能测试、超声心动图和临床变量。

结果
各组之间的气流指数相当。相比之下，用力肺活量（FVC）存在显著差异（p = 0.017），ILD-PH亚组的FVC值较低。LV功能障碍亚组的射血分数（EF）显著降低（p < 0.001），估计的肺动脉压（EPAP）升高（p = 0.037）。事后分析发现1秒用力呼气容积（FEV1）、FEV1/FVC比值和EPAP存在显著的组间差异。呼吸困难程度在各组间也存在显著差异（p = 0.018）。

结论
SLE-PH表现出不同的心肺功能表型。结合使用肺功能测试和超声心动图为早期表型特征分析提供了一种实用且无创的方法，对风险分层和个性化治疗具有潜在意义。

背景
肺动脉高压（PH）是系统性红斑狼疮（SLE）的一种严重且可能危及生命的并发症，显著增加了发病率和死亡率[1,2,3]。SLE中PH的发展反映了免疫介导的血管损伤、慢性炎症、内皮功能障碍和心肺受累之间的复杂相互作用，导致临床表现和预后的多样性。SLE-PH包括多种病理生理机制，如肺动脉高压（PAH）、左心疾病、间质性肺病（ILD）和慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH）[4,5,6,7]。这种异质性使得诊断和管理变得复杂，因为每种表型都伴随着不同的结构、功能和血流动力学异常，需要针对性的治疗方法。

最近的系统评价和荟萃分析强调了SLE中肺部受累的负担和复杂性。一项当代荟萃分析报告称，相当比例的患者出现肺部表现，其中约14-15%患有间质性肺病，2-4%患有肺动脉高压[8]。此外，最近的汇总分析确定了与SLE相关PAH发展相关的几个预测因素，包括疾病持续时间、自身抗体谱和炎症标志物，强调了早期检测和风险分层的重要性[9]。

此外，最近的研究表明，SLE中的肺部并发症是由复杂的免疫病理机制驱动的，涉及细胞因子失调、内皮损伤和进行性肺血管重塑，这些因素导致了实质性和血管功能障碍[10]。这些发现强调了需要综合评估策略，整合肺部和心脏功能评估。

尽管取得了这些进展，但大多数先前的研究都是分别评估肺部和心脏受累情况。肺功能测试广泛用于评估通气异常，特别是间质性肺病中的限制性缺陷，而超声心动图仍然是评估心脏功能和估计肺动脉压的主要无创方法[11,12,13,14,15]。然而，这种孤立的方法可能无法充分反映SLE-PH中心肺功能障碍的综合性。

新兴的证据表明，结合使用肺功能测试和超声心动图评估可能提供更全面的功能特征分析，有助于早期表型区分和改善临床决策。然而，关于SLE-PH中心肺功能综合评估的数据仍然有限。

因此，本研究旨在通过结合使用肺功能测试和超声心动图评估来表征不同表型的SLE相关肺动脉高压的心肺功能特征，并探索其在早期表型区分和临床分层中的潜在作用。

方法
研究设计和人群
这项观察性、分析性横断面研究包括了60名确诊为SLE和PH的患者。参与者从2023年6月到2024年6月期间连续在Kasr Al-Aini医院的胸科门诊诊所和Minia大学医院的心胸科单位招募。SLE的诊断依据2019年欧洲抗风湿联盟/美国风湿病学会（EULAR/ACR）分类标准[16]进行。肺动脉高压的定义基于超声心动图标准，符合欧洲心脏病学会/欧洲呼吸学会（ESC/ERS）指南[4]。

患者被分为四组，如图1所示：组1（SLE-PAH，n = 15）、组2（左心室功能障碍，n = 20）、组3（ILD-PH，n = 21）和组4（CTEPH，n = 4）。

图1
（该图的替代文本可能是使用AI生成的。）

全尺寸图像
流程图展示了确诊为肺动脉高压（PH）的系统性红斑狼疮（SLE）患者及其分配到四个亚组的情况：SLE相关肺动脉高压（SLE-PAH）、伴有左心室功能障碍的SLE、伴有间质性肺病相关肺动脉高压（ILD-PH）和慢性血栓栓塞性肺动脉高压（CTEPH）。

纳入标准
参与者年龄在18至50岁之间，根据2019年EULAR/ACR分类标准确诊为系统性红斑狼疮，并且超声心动图检查结果符合肺动脉高压的特征。

排除标准
如果超声心动图评估技术不足，或者患者正在接受已知会诱发肺动脉高压的药物（例如来氟米特），或者有活动性肺部感染可能干扰放射学或功能评估，则排除。

样本量
样本量是根据系统性红斑狼疮患者中肺动脉高压的预期患病率（约10%）预先确定的[8, 12]，假设95%的置信水平和80%的统计功效。这一计算表明至少需要55名参与者。因此，共纳入了60名患者以考虑潜在的数据不完整性。鉴于SLE相关肺动脉高压的相对罕见性和异质性，这个样本量与之前发表的观察性队列研究一致[5, 17]。

临床评估
作为研究方案的一部分，从患者的医疗记录中收集了人口统计学和临床变量。呼吸困难程度使用改良的医学研究委员会（mMRC）量表进行评估，并分为轻度（0-1级）、中度（2级）或重度（3-4级）[18]。还记录了发绀和其他临床症状的存在。

肺功能测试
肺功能测试按照ATS/ERS标准[19, 20]进行。参数包括FEV1、FVC、FEV1/FVC和FEV25–75%。

超声心动图评估
经胸超声心动图检查遵循美国超声心动图学会和欧洲心血管成像协会（ASCE/ERS）的既定国际建议[21, 22]进行。所有检查均使用Philips EPIQ CVx（2022）超声系统（Philips Healthcare，荷兰）进行，该系统配备了相控阵探头。

所有超声心动图检查均由具有心脏成像正式培训的经验丰富的操作员进行，他们对肺功能测试结果不知情，以减少观察偏差。

在本研究中，使用多模态、无创方法将肺动脉高压分为临床亚组。超声心动图作为主要筛查工具，并结合详细的临床评估和高分辨率计算机断层扫描（HRCT）结果来增强表型特征分析。

根据2022年ESC/ERS指南[4]，通过三尖瓣反流速度（TRV）和其他右心室压力过载的超声心动图指标来确定肺动脉高压的概率。估计的肺动脉压（EPAP）使用修正的Bernoulli公式（4 × TRV2）计算，右心房压根据下腔静脉直径及其呼吸变化进行估计[4, 21]。通过修正的Simpson双平面方法[22]计算左心室收缩功能（EF）。还进行了全面的结构和功能心脏评估，包括左心室尺寸、右心室大小和形态以及整体心脏腔室配置的评估。

所有测量值均来自标准胸骨旁和心尖视图，并在至少三个连续的心周期内取平均值，以提高测量可靠性和减少观察者间的变异。

统计分析
使用SPSS软件（版本24.0；IBM Corp., Armonk, NY, USA）进行统计分析。连续变量使用Shapiro-Wilk检验检测正态性，并以均值±标准差（SD）表示。在应用参数比较之前，使用Levene检验评估方差同质性。

对于正态分布的数据，使用ANOVA进行组间比较。当发现统计学上的总体差异时，使用LSD检验进行事后成对比较。数据分析遵循参数检验的标准统计假设。

分类变量以频率和百分比表示，并根据需要使用Fisher精确检验进行分析。所有统计检验均为双尾检验，p值<0.05被视为统计学上显著。

结果
研究人群和亚组分类见图1。共有60名SLE-PH患者被分为四组。各组的年龄分布相当，无统计学上的显著差异（p = 0.297）。

肺功能测试和超声心动图评估
基线肺功能测试和超声心动图特征总结见表1。肺功能指标（包括FEV1、FEV1/FVC和FEV25–75%）在各组间无显著差异（p > 0.05）。相比之下，FVC存在显著差异（p = 0.017），ILD-PH亚组的FVC值最低，符合限制性通气模式。

同样，超声心动图参数也存在显著的组间差异。LV功能障碍组的射血分数显著降低（32.8 ± 7.1%），同时估计的肺动脉压最高（63.8 ± 19.4 mmHg）。

表1 SLE-PH亚组的肺功能测试和超声心动图参数

表2 使用LSD事后检验进行的成对比较显示，组1与组4在FEV1（%预测值）（p = 0.048）、组1与组3在FEV1/FVC（%）（p = 0.037）以及组1与组2在估计的肺动脉压（EPAP）（p = 0.025）之间存在显著差异。

表2 LSD事后成对比较的显著参数

表3 四组的临床特征总结。大多数临床变量（包括性别分布、咳嗽和咳痰）在各组间相当（p > 0.05）。

相比之下，呼吸困难程度在各组间存在显著差异（p = 0.018），ILD-PH和LV功能障碍亚组的程度更高。发绀和其他临床特征无统计学上的显著差异。

表3 SLE-PH亚组的临床特征

表4 SLE-PH亚型的综合心肺功能概况

表4 SLE-PH亚型的综合心肺功能概况

表4显示了各亚组之间的不同模式，反映了潜在的病理生理差异。ILD-PH亚组表现出限制性通气模式，FVC降低，而LV功能障碍亚组表现出射血分数降低和EPAP升高，符合肺毛细血管后肺动脉高压的特点。相比之下，SLE-PAH和CTEPH亚组的肺功能参数相对保持正常，主要表现为血管受累。

这些差异在图2中进一步说明。

图2
（该图的替代文本可能是使用AI生成的。）

图2展示了SLE相关肺动脉高压亚组之间的主要功能差异，包括用力肺活量（FVC）、射血分数（EF）、估计的肺动脉压（EPAP）和呼吸困难评分的分布。

讨论
本研究表明，SLE-PH是一种异质性病症，其特征是不同的心肺功能表型，可以通过结合使用肺功能测试和超声心动图评估有效区分。这种综合方法提供了关于肺部实质、血管和心脏机制之间相互作用的临床意义，从而有助于早期表型分层。

本研究的一个关键发现是ILD-PH亚组的FVC显著降低（51.7 ± 11.6%），远低于SLE-PAH（69.7 ± 11.5%）和LV功能障碍组（76.1 ± 8.6%）。这种显著降低反映了由间质纤维化引起的限制性通气缺陷，导致肺顺应性降低、肺泡容积减少和气体交换受损。从生理学角度来看，纤维化重塑增加了弹性回缩，同时限制了肺扩张，从而降低了FVC，但并未显著影响气流指数。这解释了在我们研究队列中观察到的FEV?和FEV?/FVC比值的保持，证实主要异常是肺实质性的而非与气道相关的。这些发现与最近关于结缔组织病相关ILD的荟萃分析和队列研究结果一致，其中FVC通常在预测值的45%到65%之间[7,8,9]。相比之下，左心功能障碍亚组表现出严重的收缩功能障碍，平均射血分数为32.8 ± 7.1%，显著低于其他组（约58–60%）。这种收缩功能的下降伴随着最高的EPAP值（63.8 ± 19.4 mmHg），支持肺动脉高压的毛细血管后机制。从生理学角度来看，升高的左心室充盈压会向后传递到肺静脉和毛细血管，导致静水压增加、肺淤血以及随后的血管重塑。随着时间的推移，这会导致毛细血管后和毛细血管前的综合表型。这些观察结果与ESC/ERS指南的描述以及先前的研究一致，表明左心疾病是继发性肺动脉高压的主要驱动因素[4, 23, 24]。我们队列中EF的降低程度表明心肌受累较为严重，这可能与狼疮性心肌炎或慢性炎症性心肌病有关。CTEPH亚组的肺功能参数相对保持正常，同时EPAP值较低（44.5 ± 1.7 mmHg），这反映了慢性血栓栓塞性疾病的病理生理学特征，其中肺动脉的机械性阻塞导致肺血管阻力增加，而肺实质或气道功能未受显著影响。我们研究中观察到的接近正常的肺功能参数与先前的报告一致，表明尽管存在显著的血管损伤，CTEPH患者的肺功能测试可能仍然相对保持正常[25, 26]。然而，由于该亚组的样本量较小，解释结果时应谨慎。重要的是，呼吸困难的程度与客观的功能障碍有显著关联，特别是在ILD-PH和左心功能障碍组中，机械性（限制性肺疾病）和血流动力学（升高的充盈压）因素同时存在。从生理学角度来看，这些患者的呼吸困难是多因素的，由肺力学受损、氧气扩散能力降低以及由于心血管效率低下导致的通气需求增加引起。这与先前的研究一致，表明SLE-PH的症状负担反映了肺、血管和心脏功能障碍的综合效应[27, 28]。与早期单独评估肺或心脏受累的研究相比，我们的发现通过结合肺功能和超声心动图参数提供了更全面的功能特征描述。最近的荟萃分析强调了SLE中肺表现的异质性，并强调了早期识别不同表型的必要性[8,9,10]。我们的结果进一步表明，如FVC、EF和EPAP等可测量的功能参数可以共同用于区分潜在的机制，特别是区分限制性ILD相关疾病和毛细血管后心脏功能障碍。从临床角度来看，这种综合方法具有重要意义。FVC降低与气流指数保持正常的结合可能作为ILD相关肺动脉高压的早期标志，而EF降低和EPAP升高的共存强烈提示肺动脉高压的心脏起源。因此，常规使用肺功能测试和超声心动图可以为SLE-PH患者的早期表型分类、风险分层和个性化管理提供一个实用的、非侵入性的框架。

临床意义和未来方向
目前的发现支持使用肺功能测试和超声心动图的联合评估作为SLE-PH早期表型特征的实用、非侵入性方法。这种综合评估有助于区分肺实质、血管和心脏机制，从而支持更有针对性的诊断策略和个性化患者管理。未来需要更大规模的多中心队列和纵向设计的研究来验证这些发现并确定其预后意义。结合侵入性血流动力学评估和先进的超声心动图技术可能进一步细化表型分类并改善风险分层。

优势与局限性
本研究有几个优势。它提供了肺功能测试和超声心动图参数的综合评估，能够在实际临床环境中全面描述SLE-PH的表型。这种结合方法增强了早期表型区分能力，并提供了关于潜在病理生理机制的临床相关见解。然而，也应承认一些局限性。首先，横断面设计排除了因果推断的可能性。其次，特别是CTEPH亚组的样本量相对较小，反映了该疾病的罕见性，可能会限制其普遍性。第三，未进行确认肺动脉高压的金标准——右心导管插入术。最后，一些先进的超声心动图参数（如右心室应变或TAPSE）并未始终可用。

结论
SLE-PH表现出不同的心肺功能表型。肺功能测试和超声心动图的联合使用提供了一种实用的、非侵入性的方法，用于早期表型特征描述和潜在机制的识别。这种综合评估可能有助于改善SLE-PH患者的风险分层和更个性化的管理策略。