CHSET：通过有创心肺运动测试描述肺栓塞后的表现型

背景：
肺栓塞（PE）是一种严重的血栓性疾病，可能导致血液流向肺部的阻塞。尽管经过适当治疗，许多患者在急性肺栓塞事件后仍然出现持续的呼吸困难（呼吸急促）。这种状况不仅影响患者的生活质量，也为临床医生带来了挑战。现有的非侵入性研究已证实，肺栓塞后出现的呼吸困难通常与右心室后负荷增加、无效腔通气和体能下降有关。然而，尽管有这些发现，对于不同类型的生理机制及其在这些患者中所扮演的角色，仍然存在很多未解的问题。

为了更深入地理解这种现象，我们的研究旨在使用侵入性心肺运动试验（iCPET）来评估肺栓塞后呼吸困难患者的独特生理表型。iCPET是一种先进的测试方法，能够同时评估心肺系统的多个方面，包括肺血流动力学、通气效率和外周氧气利用率，从而提供比传统非侵入性测试更为详细的生理数据。

研究问题：
我们的研究提出了一个核心问题：是否存在通过iCPET识别的不同的肺栓塞后呼吸困难的生理表型？更具体地说，我们想探讨是否可以通过iCPET参数对这些患者进行分类，以揭示他们之间潜在的生理差异，从而为将来的个体化治疗提供依据。

研究设计与方法：
本研究的患者从两个途径招募：一是急性肺栓塞发作时，二是通过我们的肺动脉高压和呼吸困难诊所。为了确保对患者的准确评估，只有那些高度怀疑患有肺动脉高压或不明原因呼吸困难的患者会接受iCPET。这种测试可以提供有关肺血流动力学、心肺功能和外周氧气利用情况的详细信息。

我们对获得的数据进行了层次聚类分析，目的是识别出不同的呼吸困难表型。聚类分析是一种统计方法，它可以将具有相似特征的个体归为一组，以揭示出数据中的潜在模式。通过这种方法，我们能够将患者分为不同的组别（即表型），每组具有相对独特的生理特征。iCPET参数则主要用于评估肺血流动力学（包括右心室后负荷）、通气效率和外周氧气利用率。此外，我们还将这些表型患者的iCPET数据与健康对照组进行比较，特别关注峰值氧气消耗量（Peak VO2）这一关键指标的差异。

结果：
共招募了173名患者，其中67名患者接受了iCPET评估。与健康对照组相比，所有接受iCPET的患者在峰值VO2和峰值心指数（即单位时间内心脏每搏输出的血液量）方面均表现出明显的下降。这表明肺栓塞后患者普遍存在心肺功能受损，特别是在运动时的最大氧气消耗能力降低。

通过聚类分析，我们识别出了三种不同的生理表型（即聚类）：

聚类一：这一组患者的特点是右心室后负荷显著增加，同时通气效率受到损害。右心室后负荷的增加可能导致心脏在运动时难以有效泵血，从而引发呼吸困难。同时，通气效率的降低表明这些患者的肺部无法充分利用吸入的氧气。
聚类二：这一组患者的右心室后负荷同样升高，但其主要问题在于呼吸力学方面的下降。这意味着这些患者的呼吸肌肉和呼吸道功能减弱，使得他们在运动时难以维持有效的呼吸。
聚类三：这一组患者的右心室后负荷和呼吸功能的损害相对较轻，但他们的峰值心输出量（心脏在运动时的最大血液输出量）有所减少。虽然这一组的损伤程度较轻，但依然会影响他们的运动能力和氧气利用率。
解释：
通过iCPET，我们揭示了肺栓塞后呼吸困难患者中的显著生理异质性。尽管所有患者均表现出心肺功能的不同程度下降，但不同表型的生理机制却有显著差异。第一个表型的特点是右心室后负荷增加和通气效率降低，提示他们的主要问题可能在于肺循环中的阻力增加和气体交换的效率降低；第二个表型则更倾向于呼吸力学方面的损伤，这可能与肺组织或胸壁的机械障碍有关；第三个表型的患者虽然各方面损伤较轻，但他们的心脏输出能力依然受限，可能与慢性心脏病或其他心血管问题有关。

这些发现提示，肺栓塞后呼吸困难并非单一原因所致，而是由多个生理机制共同作用的结果。通过识别不同的生理表型，临床医生可以更精准地制定个性化治疗方案，针对每种表型的不同特点进行干预，从而提高患者的治疗效果和生活质量。

结论：
iCPET为我们提供了深入了解肺栓塞后呼吸困难的有力工具，揭示了患者中的显著异质性。我们识别出的三种不同生理表型为未来的个体化治疗指明了方向，强调了在治疗这些患者时，必须综合考虑右心室后负荷、通气效率、呼吸力学和心脏输出能力的变化。未来的研究应进一步探讨这些表型之间的病理机制差异，并开发针对性治疗策略，以改善肺栓塞后呼吸困难患者的预后。

原始出处：

Insel M, El Aini T, Woodhead G, Wig R, Kubba S, Claessen G, Howden E, Rischard F. Post Pulmonary Embolism Phenotypes Described by Invasive Cardiopulmonary Exercise Testing. Chest. 2024 Sep 3:S0012-3692(24)05134-1. doi: 10.1016/j.chest.2024.08.040. Epub ahead of print. PMID: 39236998.