SphygmoCor主动脉波形分析可用于心力衰竭的个体化治疗

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来源: | 作者:Borlaug 等 | 发布时间: 2023-05-30 | 918 次浏览 | 分享到:

背景：减少后负荷是管理心力衰竭（HF）和射血分数降低的病人的基石。然而，动脉负荷和HF疗法对后负荷的影响可能因人而异。在更好地了解动脉后负荷的基础上为HF患者定制血管活性药物可能会更好地个体化治疗。

方法和结果：患有HF和射血分数降低的受试者接受了积极的血管活性HF疗法的滴定，用主动脉脉搏波、发射波和反射波等分析评估中央主动脉的波形。对治疗的临床反应是用6分钟步行测试距离来评估的，25名受试者增加了，13名受试者减少或保持不变。与没有改善的受试者相比，治疗有改善的受试者在进入研究时显示出更高的主动脉压力波脉动性（中心脉压[PP]、反射压力波和蓄水池压力）（所有P<0.05）。由动脉分析方法得出的参数彼此之间有很强的相关性，并显示出预测改善的类似能力。主动脉压力脉动性在功能改善的受试者中明显下降，而在没有功能改善的病人中没有观察到变化（交互作用的P<0.05）。这些在基线和治疗时的动脉负荷的差异在传统的肱动脉袖口压力评估中并不明显。

结论：主动脉压力波脉动性的增加和治疗时脉动性的更大减少与接受积极的血管扩张剂滴定的HF和射血分数降低的病人的功能改善有关。使用肱动脉血压是无法识别这些差异。主动脉波形分析可以使慢性HF和射血分数降低的患者更好地进行血管活性疗法的个体化。

心血管医学的治疗指南主要是基于随机、安慰剂对照试验的结果。尽管在阳性试验中测试的干预措施可能会给所研究的人群带来总体上的益处，但显然有些干预措施效果很好，有些可能无效，还有一些可能是有害的。个性化医疗是指根据每个病人的个体特征来调整治疗方法的科学和实践。1,2 在肿瘤学和传染病方面，个性化医疗在向正确的病人提供正确的干预措施以改善疗效方面取得了重大进展。个性化医疗还没有应用于大多数心血管疾病，包括心力衰竭（HF）。

在HF和射血分数降低（HFrEF）的病人中，左心室（LV）的射血对动脉负荷高度敏感，3使降低后负荷成为管理的基石。4 在临床上，后负荷是通过肱动脉袖带血压来估计的，但左心室 "看到 "的真正水压负荷更准确地由中央主动脉压力波形来表示，这可以通过主动脉波形分析来无创评估。主动脉压力波反射阻碍了心脏射血，可能是HFrEF患者的一个新的治疗目标。

旨在减少由增强指数（AIx）评估的主动脉压力波反射的治疗可以改善HFrEF的运动能力5。然而，AIx有很大的局限性6,7，目前的指南建议使用替代方法来评估波反射8，如波分离9和动脉储层分析10。在目前的试验性研究中，我们旨在确定主动脉波形特征，这些特征与在指南指导的治疗基础上增加的血管扩张剂治疗的运动能力的改善有关，可能作为HFrEF患者血管扩张剂治疗的个性化目标。

方法

分析了参加随机、对照、单盲、平行组试验的受试者的数据，该试验测试了在明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所检查的慢性HF的主动脉波形引导疗法，具有良好的径向脉搏波记录（操作员指数>80）。此项研究的方法和结果先前已有报道。该方案和修正案得到了机构审查委员会的批准，并且该研究已经注册（NCT00588692）。在参与研究之前，所有参与者都提供了书面的知情同意书。

人群

年龄大于18岁的慢性HFrEF的受试者，NYHA分级≥II级，使用稳定剂量的血管紧张素转换酶抑制剂/血管紧张素II受体阻断剂和β受体阻断剂至少3个月，被纳入研究。受试者的左心室射血分数<25%或≥50%，最近一次临床评估时肱动脉收缩压<110毫米汞柱，AIx<15%，不能运动，心律不齐，怀孕，30天内有心肌梗塞，60天内有心脏手术，明显的瓣膜性心脏病（>轻度反流或任何狭窄），心肌炎，甲状腺疾病，严重肾脏疾病（肌酐>2。0毫克/分升），或重要的竞争性运动不耐受原因（例如，阻塞性肺病和周围动脉疾病）被排除在外。

研究方案

在这项试验中，受试者被随机分配到AIx指导下的治疗与假治疗（获得中心血压和AIx数据，但不与研究人员共享）。由于血管紧张素转换酶抑制剂/血管紧张素II受体阻断剂和特定的β受体阻断剂（美托洛尔、卡维地洛尔和比索洛尔）在试验设计时是所有HFrEF患者的标准指南指导下的药物治疗，试验期间的药物滴定需要在这些疗法根据指南增加到最大耐受目标剂量后进行。额外的血管扩张药物根据耐受情况添加到指南指导的最大药物治疗中，顺序如下：螺内酯、硝酸盐、水拉嗪和氨氯地平。只要中心血压维持在可接受的范围内（收缩压>80毫米汞柱且无低血压症状），就增加/升级额外的血管扩张剂治疗。

动脉波形的测量和分析

受试者被指示在每次研究访问的早晨不要喝咖啡和吸烟。在坐着休息5分钟后，使用SphygmoCor (AtCor Medical Ltd, Sydney, Australia）测量主动脉波形。利用内置SphygmoCor软件的脉搏波分析，计算出AIx、增强压力、反射时间、第一个（P1）和第二个（P2）收缩期峰值的振幅（图1A）。以前的研究表明，使用applanation tonometry从径向压力波得出的中心动脉测量结果具有良好到出色的可重复性。

结果

分析了38名参加前瞻性试验5的慢性稳定型HFrEF受试者的主动脉波形数据。受试者主要是男性，有轻到中度的HF症状，运动能力低下（表1）。在6个月的研究过程中，通过6分钟步行距离的变化来评估，25名受试者的亚最大运动能力有所增加（6分钟步行距离增加48米，P<0.0001），而13名受试者的功能能力没有改善或减少（6分钟步行距离减少21.9米，P=0.03）。6分钟步行测试的单个受试者数据见数据附录中的图I。与6分钟步行距离没有增加的参与者相比，6分钟步行距离增加的受试者的最大运动能力（由研究开始和最后访问时的峰值耗氧量评估）往往更大（每公斤0.68±2.62毫升/分钟对每公斤-0.64±2.79毫升/分钟，P=0.16）。在其他临床特征方面，功能能力得到或没有得到改善的受试者之间没有差异。一名受试者在参加试验期间因HF住院。将该受试者排除在分析之外并不影响任何结果。

基线时较高的主动脉压力波脉动可预测对治疗的有利反应

在基线时，功能改善的受试者的心率较低，但与没有改善的受试者相比，肱动脉袖带衍生的血压测量值没有差别。与外周压力相反，主动脉波形特征在各组之间存在明显差异，与无反应者相比，反应者的压力波脉动性更大，其评估标准是更高的中心PP、增强的压力、更大的向前和反射的压力波振幅以及更高的储能压力（所有P<0.05，表2）。在调整了心率后，这些差异仍有意义（未显示）。

中心PP与反射压力波（r=0.976，P<0.001）和动脉内压力（r=0.978，P<0.001）密切相关，而反射压力波和动脉内压力之间也有很强的关联（r=0.985，P<0.001）。在预测治疗时功能改善的接收操作特征（ROC）分析中，基线中心主动脉PP>36毫米汞柱有71%的敏感性和62%的特异性（ROC曲线下面积=0.763，P<0。001），反射压力波（Pb）>15毫米汞柱有75%和69%的特异性（ROC曲线下面积=0.779，P<0.001），水库压力>39.0毫米汞柱有88%和62%特异性（ROC曲线下面积=0.760，P<0.001）。这些参数之间的ROC没有差异（所有P>0.05）。

主动脉压脉动性的降低与运动能力的增强相联系

在功能改善和未改善的受试者中，传统的肱动血压测量没有差异（表3）。然而，与没有功能改善的受试者相比，有功能改善的受试者在治疗时中央主动脉压力波脉动性的下降（通过脉搏波分析得出的中央PP，通过波浪分离分析计算的Pf和Pb，以及通过动脉储层分析得出的储层压力）更大（互动P值均<0.05，表3；图2）。此外，治疗时Pb和动脉内压力的降低与试验期间6分钟步行距离的增加直接相关（图3）。尽管反射波时间没有差异（交互作用的P=0.9），但在功能改善的受试者中，脉搏波速度有更大的减少（交互作用的P=0.04），表明在治疗中，尽管肱动脉血压相似，但反应者的主动脉僵化程度有更大的降低。

个人主动脉波形对血管扩张剂治疗的反应有很大差异

所有38名参与者在试验期间都进行了药物变化（添加或滴定）。27名受试者添加了新的药物。药物调整的平均次数为3.2次。尽管应答者和非应答者的主动脉压力波形存在显著差异，但基线时的血管扩张疗法或试验期间添加的血管扩张疗法（药物类型或剂量）在各组之间没有差异（表4）。这表明，在解释与运动改善的关系时，更重要的是参与者个人对血管扩张剂治疗的血流动力学反应，而不是提供的血管扩张剂药物的绝对剂量。它还表明，就中心主动脉波形而言，个别病人对血管活性药物的反应是不同的，而这些差异从常规袖带动脉压的分析中看不出来。在试验期间，通过检查个别受试者对添加水拉嗪的反应，可以说明这些观点（图4）。运动能力提高的受试者在基线时有较高的主动脉脉动，与无反应者相比，治疗时有较大的减少。通过检查基线或肱动脉血压的变化，这些差异并不明显。

讨论

在这项针对HFrEF患者的试验性研究中，HF治疗对功能状态的影响存在很大的个体间差异，而这种差异无法通过传统的肱动脉袖带血压的变化来确定。相反，基线时中央主动脉压力波脉动性的增加和治疗时压力波脉动性的更大减少被发现与亚最大运动能力的改善有关，这种关联在评估中央主动脉波形的不同方法中都能观察到。应答者和无应答者的药物治疗没有差异，但治疗时的主动脉波形却有差异，这表明是患者个人对血管活性治疗的反应可能比特定药物达到的剂量更重要。这些数据支持这样的假设：对动脉波形特征的评估可能允许对HFrEF患者的血管活性疗法进行调整和个性化治疗。

在以前的研究中，增强压和AIx都被证明可以预测心血管的结果20-22。然而，在本研究中，在HFrEF患者中，只有增强压的下降与功能改善有关，而基线AIx，或AIx的变化在功能改善和不改善的受试者之间没有差异。这一发现与Chirinos等人的研究结果一致20，表明增强压和PP的预后信息不能完全包含在AIx中。这些数据进一步加强了最近的共识建议，即在药理学和生理学研究中不要仅仅依靠AIx来量化波反射。

结论

主动脉搏动负荷升高和使用血管扩张剂治疗时搏动负荷的更大降低与慢性HFrEF患者亚最大运动能力的改善有关，即使在指南指导的药物治疗已达到最大限度。可能从积极治疗中受益的脉动负荷增加的患者无法从传统的肱动脉血压评估中识别出来，而主动脉脉动负荷在治疗中的变化同样无法从袖带压力评估中看出来。这些数据表明，在HFrEF的血管活性疗法中，个体化的精准医疗可能会发挥作用。

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