Acute Pulmonary Embolism: Part I

Ten artykuł New Frontiers zawiera przegląd epidemiologii, patofizjologii, diagnostyki, leczenia i zapobiegania zatorowości płucnej (PE) w 2 częściach. W pierwszej części podsumowujemy mechanizmy dysfunkcji prawej komory, hipoksemii tętniczej i innych zaburzeń wymiany gazowej. W przypadku diagnostyki usprawniamy i przyspieszamy badania. W drugiej części przedstawiamy współczesne podejście do stratyfikacji ryzyka w celu określenia, którzy pacjenci mogą uzasadniać interwencję wykraczającą poza stosowanie samej heparyny i warfaryny. Na zakończenie przedstawiamy przegląd współczesnych koncepcji optymalizacji profilaktyki.

PE jest częstą chorobą układu sercowo-naczyniowego i krążeniowo-oddechowego, której częstość występowania w Stanach Zjednoczonych przekracza 1 na 1000, a śmiertelność >15% w ciągu pierwszych 3 miesięcy od rozpoznania.1 To sprawia, że PE może być równie śmiertelną chorobą jak ostry zawał serca. Mimo to społeczeństwo nie jest dobrze poinformowane na temat ZP. W związku z tym wczesne wykrywanie i szybkie zgłaszanie się do lekarza pozostają daleko w tyle za świadomością społeczną dotyczącą ostrych zespołów wieńcowych i udaru mózgu. Chociaż dyskusja na temat etiologii ZP koncentrowała się klasycznie na nabytych i dziedzicznych przyczynach nadkrzepliwości, istnieje również związek między chorobą miażdżycową a spontaniczną zakrzepicą żylną.2

Najczęstszym odwracalnym czynnikiem ryzyka ZP jest otyłość, rosnąca pandemia w naszym społeczeństwie. Innymi częstymi odwracalnymi czynnikami ryzyka są palenie papierosów i nadciśnienie tętnicze. Mimo to fascynacja opinii publicznej zatorowością płucną koncentruje się na długodystansowych podróżach lotniczych, które są rzadką przyczyną żylnej choroby zakrzepowo-zatorowej.3 Żylna choroba zakrzepowo-zatorowa występuje również w kontekście chorób związanych z zabiegami chirurgicznymi, urazami, unieruchomieniem, nowotworami,4 doustnymi środkami antykoncepcyjnymi,5 ciążą i hormonalną terapią zastępczą po menopauzie,6 a także takimi schorzeniami, jak zapalenie płuc i zastoinowa niewydolność serca. Coraz częściej rozpoznaje się genetyczną predyspozycję do zakrzepicy żylnej,7 a badania bliźniąt wykazały istotny udział dziedzicznego stanu prozakrzepowego.8 Zwiększone stężenie czynników krzepnięcia i peptydów aktywujących przyczynia się do zwiększenia ryzyka ZP. Niedobory czynników antykoagulacyjnych również zwiększają ryzyko zakrzepowe.9

Patofizjologia

Hemodynamika

Reakcja hemodynamiczna na zatorowość płucną zależy od wielkości zatoru, współistniejącej choroby układu krążenia i efektów neurohumoralnych.10. Dekompensacja hemodynamiczna występuje nie tylko z powodu fizycznego utrudnienia przepływu krwi, ale także z powodu uwalniania czynników humoralnych, takich jak serotonina z płytek krwi, trombina z osocza i histamina z tkanek.

Ostry zator zwiększa naczyniowy opór płucny, co można częściowo przypisać hipoksyjnemu zwężeniu naczyń. U pacjentów bez wcześniejszej choroby układu krążenia średnie ciśnienie w tętnicy płucnej może się podwoić do około 40 mm Hg. Dodatkowe podwojenie ciśnienia w tętnicy płucnej może wystąpić u chorych z wcześniejszym nadciśnieniem płucnym. W skrajnych okolicznościach u pacjentów z przewlekłym zakrzepowo-zatorowym nadciśnieniem płucnym ciśnienie w tętnicy płucnej może przekroczyć systemowe ciśnienie tętnicze.

Zwiększone obciążenie następcze prawej komory może powodować poszerzenie prawej komory, hipokinezę, niedomykalność trójdzielną z poszerzeniem pierścienia zastawki trójdzielnej, a ostatecznie niewydolność prawej komory. Podczas rozwoju tego procesu patologicznego większość pacjentów utrzymuje prawidłowe systemowe ciśnienie tętnicze przez 12 do 48 godzin i może sprawiać wrażenie stabilnych hemodynamicznie. Następnie, często nagle, może dojść do opornego na działanie presorów systemowego niedociśnienia tętniczego i zatrzymania krążenia.

Powiększenie prawej komory przypisywane przeciążeniu ciśnieniowemu powoduje przesunięcie przegrody międzykomorowej w lewo, co jest przejawem zależności międzykomorowej. Skurcz prawej komory trwa nawet po tym, jak lewa komora zaczyna się rozkurczać w końcowym okresie skurczu. Przegroda międzykomorowa ulega spłaszczeniu w czasie skurczu, a następnie wybrzusza się w kierunku lewej komory, co powoduje paradoksalny ruch przegrody, zniekształcający normalnie okrągłą jamę lewej komory. Występuje upośledzenie funkcji rozkurczowej lewej komory, co można przypisać przemieszczeniu przegrody międzykomorowej, zmniejszonej rozciągliwości lewej komory i upośledzeniu napełniania lewej komory w okresie rozkurczu. Skurcz lewego przedsionka ma większy niż normalnie udział w napełnianiu lewej komory, co skutkuje wyraźną falą A w badaniu dopplerowskim, która jest znacznie wyższa niż fala E.10

Wraz ze wzrostem naprężenia ściany prawej komory może dojść do niedokrwienia serca, ponieważ zwiększone ciśnienie w prawej komorze uciska prawą tętnicę wieńcową, zmniejsza perfuzję podwsierdziową i ogranicza zaopatrzenie mięśnia sercowego w tlen.11. Mikrozawał prawej komory prowadzi do zwiększenia stężenia troponiny,12 a przeciążenie prawej komory powoduje zwiększenie stężenia peptydu natriuretycznego typu pro-B13 i peptydu natriuretycznego typu B.14,15

Wymiana gazowa

Ostra zatorowość płucna upośledza sprawne przenoszenie tlenu i dwutlenku węgla przez płuca (tabele 1 i 2). Zmniejszone tętnicze Po2 (hipoksemia) i wzrost pęcherzykowo-tętniczego gradientu napięcia tlenowego są najczęstszymi zaburzeniami wymiany gazowej. Zwiększa się całkowita przestrzeń martwa. Wentylacja i perfuzja stają się niedopasowane, a przepływ krwi z niedrożnych tętnic płucnych jest przekierowywany do innych jednostek wymiany gazowej. Może dojść do przemieszczenia krwi żylnej do krążenia systemowego.

Normalna objętość oddechowa obejmuje zarówno gaz oddechowy, który dostaje się do jednostek wymiany gazowej (oskrzeliki oddechowe, przewody pęcherzykowe i worki pęcherzykowe), jak i anatomiczną przestrzeń martwą. W prawidłowych płucach wentylacja i perfuzja są dobrze dopasowane, a stosunek wentylacji do struktur wymiany gazowej i przepływu krwi do kapilar płucnych wynosi około 1,0. Przenoszenie tlenu jest upośledzone, gdy wentylacja pęcherzyków płucnych do kapilar płucnych jest zmniejszona w stosunku do przepływu krwi (niskie jednostki V̇/); stosunek wentylacji do perfuzji spada do <1,0. Prawy do lewego shunting występuje, gdy nie ma wentylacji do perfundowanych jednostek płucnych lub gdy krew żylna omija płuca i wchodzi do krążenia systemowego.

Przekazywanie tlenu jest kaskadą z gazem przepływającym ze źródła wysokiego ciśnienia (atmosfera) do miejsca docelowego o niższym ciśnieniu (mitochondria). Ciśnienie parcjalne tlenu zmniejsza się, gdy gaz przemieszcza się z atmosfery do pęcherzyków płucnych do krwi tętniczej i wreszcie do tkanek. Początkowy spadek ciśnienia parcjalnego tlenu następuje, gdy powietrze dostaje się do wilgotnych górnych dróg oddechowych, gdzie cząsteczki pary wodnej obniżają ciśnienie parcjalne tlenu. Dyfuzja dwutlenku węgla z naczyń włosowatych do jednostek wymiany gazowej dodatkowo obniża ciśnienie parcjalne tlenu w pęcherzykach płucnych. Gradient napięcia tlenowego między pęcherzykami płucnymi a tętnicami reprezentuje nieefektywność przenoszenia tlenu przez płuca, często jako wynik zmniejszonego stosunku wentylacji do perfuzji w płucnych jednostkach wymiany gazowej.

Hipoksemia

Kilka mechanizmów wyjaśnia obecność hipoksemii tętniczej w warunkach ostrej zatorowości płucnej. Niedopasowanie wentylacji i perfuzji jest najczęstszą przyczyną upośledzenia płucnego przenoszenia tlenu.16 W przeciwieństwie do prawidłowych płuc, w których wentylacja jest dobrze dopasowana do przepływu krwi, zatorowość płucna powoduje redystrybucję przepływu krwi, tak że niektóre jednostki wymiany gazowej w płucach mają niski stosunek wentylacji do perfuzji, podczas gdy inne jednostki płucne mają nadmiernie wysoki stosunek wentylacji do perfuzji. Do hipoksemii tętniczej dochodzi, gdy krew żylna przepływa przez jednostki wymiany gazowej płuc, w których stosunek wentylacji do przepływu krwi włośniczkowej jest niski. Atelektaza, spowodowana utratą surfaktantu i krwotokiem pęcherzykowym, również przyczynia się do zmniejszenia stosunku wentylacji do perfuzji i hipoksemii tętniczej.

Shunt istnieje, gdy krew żylna wchodzi do systemowego układu tętniczego bez przechodzenia przez wentylowane jednostki wymiany gazowej w płucach. Niepowodzenie uzupełniania tlenu w celu skorygowania hipoksemii tętniczej towarzyszącej ostrej zatorowości płucnej często odzwierciedla istnienie przemieszczenia krwi żylnej z prawej do lewej strony przez serce, płuca lub oba te elementy. W ostrej zatorowości płucnej przemieszczenie wewnątrzsercowe zwykle następuje przez drożny otwór owalny; ciśnienie w prawym przedsionku przewyższa ciśnienie w lewym przedsionku, nawet jeśli oba ciśnienia są prawidłowe. Zastosowanie dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego lub stałego dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych może pogorszyć shunting wewnątrzsercowy, ponieważ dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych dodatkowo zwiększa naczyniowy opór płucny poprzez zwiększenie ciśnienia w pęcherzykach płucnych i ucisk naczyń płucnych. Wynikające z tego zwiększone ciśnienie w prawym przedsionku nasila shunt wewnątrzsercowy z prawej na lewą stronę.

Niskie ciśnienie tlenu we krwi żylnej również może przyczynić się do hipoksemii tętniczej, gdy PE powoduje niewydolność prawej komory. Niski rzut serca prowadzi do zwiększonej ekstrakcji tlenu w tkankach, zmniejszając w ten sposób ciśnienie parcjalne tlenu we krwi żylnej poniżej normalnego poziomu. Krew żylna o nieprawidłowo niskim Po2 potęguje efekt niskiego stosunku wentylacji do perfuzji, gdy przechodzi przez chore jednostki wymiany gazowej płuc do krążenia systemowego. W przeciwieństwie do tego, na zawartość tlenu w tętnicy nie ma wpływu niskie żylne Po2, gdy płuca są prawidłowe, a stosunek wentylacji do przepływu krwi w płucnych jednostkach wymiany gazowej wynosi około 1,0.

Inne zaburzenia wymiany gazowej

W przypadku pacjentów z ostrą zatorowością płucną całkowita przestrzeń martwa zwiększa się, ponieważ jednostki płucne są nadal wentylowane pomimo zmniejszonej lub nieobecnej perfuzji. Całkowita niedrożność tętnicy płucnej przez zator powoduje zwiększenie anatomicznej przestrzeni martwej. Z kolei niepełna niedrożność tętnicy płucnej zwiększa fizjologiczną przestrzeń martwą, tzn. zwiększa się stosunek wentylacji do perfuzji. Zwiększona przestrzeń martwa upośledza efektywną eliminację dwutlenku węgla. Chemoreceptory śródpiersia wyczuwają jednak każdy wzrost tętniczego Pco2 i zwiększają całkowitą wentylację minutową, obniżając w ten sposób tętnicze Pco2 do wartości prawidłowych, a często nawet poniżej normy. Dlatego u większości pacjentów z ZP występuje niższe niż prawidłowe tętnicze Pco2 i alkaloza oddechowa z powodu zwiększonej całkowitej wentylacji minutowej. Ograniczone dane sugerują, że zwiększona całkowita wentylacja minutowa występuje z powodu odruchowej stymulacji drażniących i juxta czujników kapilarnych w płucach.

W otoczeniu ostrej PE, hiperkapnia odzwierciedla masywny zator, któremu towarzyszy znaczny wzrost zarówno anatomicznej, jak i fizjologicznej przestrzeni martwej. Objętość pęcherzykowa każdego oddechu oddechowego jest znacznie zmniejszona, a mięśnie oddechowe nie są w stanie utrzymać znacznego wzrostu wentylacji minutowej potrzebnej do utrzymania prawidłowego Paco2 tętniczego. Leczenie za pomocą wentylacji dodatnim ciśnieniem i porażenia pozwala na zmniejszenie wytwarzania dwutlenku węgla i odpoczynek mięśni oddechowych do czasu, gdy ostateczna terapia złagodzi niedrożność zakrzepowo-zatorową i zwiększy objętość pęcherzykową każdego oddechu.

Pojedyncza pojemność dyfuzyjna tlenku węgla (Dlco) jest dobrze wystandaryzowaną i czułą techniką, która pozwala na wykrycie zaburzeń płucnej wymiany gazowej poprzez pomiar szybkości wychwytu tlenku węgla.17 Chociaż Dlco jest często obniżone u pacjentów z ZP, wiele innych zaburzeń płucnych również powoduje nieprawidłowe obniżenie Dlco.

Diagnostyka

Aby rozpoznać ZP, należy myśleć o ZP jako o możliwości diagnostycznej. Otoczenie kliniczne, w połączeniu z ukierunkowanym wywiadem i badaniem fizykalnym, często dostarcza pomocnych wskazówek. EKG i RTG klatki piersiowej mogą szybko wskazać alternatywne rozpoznania, zwłaszcza zawał mięśnia sercowego i zapalenie płuc. Pomiary gazów we krwi tętniczej okazały się rozczarowujące. Prawidłowe wartości gradientu tlenowego pęcherzykowo-tętniczego nie wykluczają ostrej zatorowości płucnej18; Hipoksemia słabo różnicuje osoby, które mają i nie mają ostrej ZP.19

Szybkie i dokładne rozpoznanie ZP ułatwia ocena kliniczna, w której ocenia się prawdopodobieństwo ZP i odpowiednio wykorzystuje się osoczowy test ELISA na obecność d-dimerów oraz tomografię komputerową klatki piersiowej (rycina).20 Wells i wsp.21 opracowali prosty model kliniczny pozwalający przewidzieć prawdopodobieństwo ZP. Ich system punktacji obejmuje maksymalnie 12,5 punktu na podstawie 7 zmiennych: po 3 punkty za kliniczne dowody zakrzepicy żył głębokich i alternatywne rozpoznanie mniej prawdopodobne niż PE, po 1,5 punktu za częstość akcji serca >100 na minutę, unieruchomienie/operację w ciągu 4 tygodni i wcześniejszą zakrzepicę żył głębokich/PE oraz po 1 punkcie za krwioplucie lub nowotwór. Wynik <2 punktów oznacza małe prawdopodobieństwo PE (2% prawdopodobieństwa), a wynik >6 punktów – duże prawdopodobieństwo PE (50% prawdopodobieństwa). W kolejnej kohorcie pacjentów, u których podejrzewano ZP, prawie połowa miała wynik niskiego prawdopodobieństwa.

Dimer jest podwyższony u prawie wszystkich pacjentów z ZP z powodu endogennej, aczkolwiek nieefektywnej fibrynolizy, która powoduje, że plazmina trawi część skrzepu fibrynowego i uwalnia d-dimery do krążenia systemowego. Wśród pacjentów zgłaszających się na oddział ratunkowy w Brigham and Women’s Hospital prawidłowe stężenie d-dimerów ELISA ma dużą ujemną wartość predykcyjną dla ztp niezależnie od prawdopodobieństwa klinicznego.22 Spośród 1109 kolejnych oznaczeń d-dimerów u pacjentów, u których podejrzewa się ztp, 547 było prawidłowych. Tylko 2 z 547 miało PE pomimo prawidłowego stężenia d-dimerów. W tej kohorcie czułość oznaczenia d-dimerów dla ostrej ztp wynosiła 96,4%, a ujemna wartość predykcyjna 99,6%. Włączenie testu ELISA z d-dimerami do algorytmu diagnostycznego pozwoli na wykonanie mniejszej liczby tomografii komputerowej klatki piersiowej, co zwiększy skuteczność diagnostyczną i obniży koszty. Wyniki te nie dotyczą jednak pacjentów hospitalizowanych z podejrzeniem ZP.

W ostrej ZP poziom fibrynogenu obniża się, prawdopodobnie z powodu aktywacji endogennej fibrynolizy. Wraz ze spadkiem poziomu fibrynogenu wzrasta poziom d-dimerów. W przyszłości wysoki stosunek stężenia d-dimerów do fibrynogenu może pomóc w wykluczeniu ostrej ztp.23

Tomografia komputerowa klatki piersiowej stała się preferowaną metodą obrazowania.20,24 Przy braku ztp tomografia komputerowa klatki piersiowej może ujawnić wcześniej niepodejrzewaną przyczynę objawów imitujących ztp, takich jak zapalenie płuc lub zwłóknienie śródmiąższowe, które nie były widoczne na zdjęciu radiologicznym klatki piersiowej. Skanowanie płuc jest coraz rzadziej stosowane, ponieważ jego wyniki są często niejednoznaczne. Skanowanie płuc pozostaje jednak badaniem obrazowym pierwszego rzutu u pacjentów z anafilaksją na środek kontrastowy, niewydolnością nerek lub ciążą, a także u pacjentów z wcześniejszą ztp rozpoznaną na podstawie skanowania płuc.

Znajomość generacji używanego tomografu komputerowego klatki piersiowej ma kluczowe znaczenie dla interpretacji wyników badania obrazowego. Skanery pierwszej generacji mają rozdzielczość 5 mm i mogą nie wykryć jednej trzeciej ZP, zwłaszcza w subsegmentalnych tętnicach płucnych.25 Skanery trzeciej generacji zapewniają jednak rozdzielczość 1 mm przy pojedynczym wstrzymaniu oddechu. W placówkach, w których nie ma skanerów trzeciej generacji, przydatną alternatywą jest ultrasonografia żył kończyn dolnych, jeśli tomografia komputerowa klatki piersiowej nie wykazuje cech zatorowości płucnej.26

Przypisy

.