KOAH lı olgularda pulmoner hemodinamik ve spirometrik parametrelerin değerlendirilmesi Özkan YETKİN, Gülseren KARABIYIKOĞLU Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı, Ankara. ÖZET Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) olan olgularda hastalığın derecesini belirleyen spirometrik testler ile pulmoner arter basıncı (PAB) arasındaki korelasyon değerlendirildi. Mikrokateterizasyon yöntemi ile ortalama PAB ı yüksek saptanan 51 KOAH lı olgu European Respiratory Society (ERS) kriterlerine göre ayrıldı. Hafif derecede obstrüktif olan 5 (FEV 1 > %70), orta derecede obstrüktif olan 10 (FEV 1 = %50-69) KOAH hastası ile ileri derecede obstrüktif ventilatuvar bozukluğu olan (FEV 1 < %50) 36 KOAH lı olguda ölçülen ortalama PAB ve akciğer radyogramında sağ inen pulmoner arter çapı ölçümleri karşılaştırıldı. Hafif obstrüktif ve orta dereceli obstrüktif olgularda PAB değerleri arasında anlamlı fark saptanmadı. PAB hafif ve orta dereceli obstrüktif (grup I) olgularda ileri dereceli obstrüktif gruba (grup II) göre anlamlı düşük saptandı. Grup I de FEV 1 %, FEV 1 L, FEV 1 /FVC, FVC, MMF grup II ye göre anlamlı yüksek saptandı. Yine her iki grupta spirometrik parametreler ile PAB ve SİPA arasında negatif korelasyon saptandı. KOAH lı hastalarda FEV 1 deki azalma ile ortalama PAB arasında önemli negatif korelasyon bulundu. Ortalama PAB ı tahmin etmede FEV 1 deki değişmeler önemli rol oynar. Anahtar Kelimeler: KOAH, pulmoner hipertansiyon. SUMMARY Evaluation of spirometric and pulmonary haemodynamic parameters in patients with COPD Yetkin O, Karabiyikoglu G Pulmonary Diseases, Faculty of Medicine, Ankara University, Ankara, Turkey. In this study we aimed to asses the association between the spirometric test which is known to be an indicator of severity of the disease and pulmonary artery pressure, in patient chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Study population consisted of 51 patients with COPD. Severity of the disease was graded by the criteria of Europen Respiratory Society; mildly obstructive 5 patients (FEV 1 > 70%), moderately obstructive 10 (FEV 1 = 50-69%), severely obstructive 36 patients (FEV 1 < 50%). Measurement of pulmonary artery pressure was performed bt microcatheterisation method. Statistical analys was performed between two groups; group I consisted of mildly and moderately obstructive patients, and group II severely obstructive patients. Pulmonary artery pressure of the group II patients was significantly higher than that of group I patients (27 ± 4 mmhg vs 22 ± 1.6 mmhg, respectively p< 0.001). There were also statistically significant difference between Yazışma Adresi (Address for Correspondence): Dr. Özkan YETKİN, Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı, ANKARA - TURKEY 159 Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2004; 52(2): 159-163

KOAH lı olgularda pulmoner hemodinamik ve spirometrik parametrelerin değerlendirilmesi group I and group II in respect to FEV 1 % (63 ± 7 vs 28 ± 9 respectively p< 0.001), FEV 1 L (1.84 ± 0.46 vs 0.89 ± 0.36 respectively p< 0.001), FEV 1 /FVC (71 ± 10 vs 53 ± 11 respectively p< 0.001), FVC% (73 ± 8 vs 47 ± 10 respectively p< 0.001), and MMF% (38 ± 13 vs 15 ± 6 respectively p< 0.001). Pulmonary artery pressure and diameter of right decending pulmonary artery on chest X-ray of the patients were negatively corraleted with FEV 1 %, FEV 1 L, FVC and MMF (p< 0.001 for all). We have shown pulmonary artery pressure of the patients with COPD was negatively corraleted with the spirometric parameters such as FEV 1 %, FEV 1 L, FVC and MMF. So FEV 1 < 50% can be used as an indicator of increased pulmonary artery pressure in patients with COPD. Key Words: COPD, pulmonary hypertansion. Kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), kronik bronşit ve amfizeme bağlı, genellikle geri dönüşsüz hava akımı obstrüksiyonu ile karakterize bir hastalık durumudur. Hava akımı obstrüksiyonu çoğu olguda ilerleyicidir, toksik ve zararlı gazlara karşı anormal inflamatuvar cevap vardır. KOAH ın temel özelliği olan kronik hava akımı obstrüksiyonu akciğerlerde (hava yolları ve parankimde) bulunan inflamasyonla yakından ilişkilidir (1,2). KOAH ın en önemli kardiyovasküler komplikasyonu pulmoner arter hipertansiyonu (PAH) dur (1-3). Sonuçta kor pulmonale gelişmektedir. KOAH da PAH tanısı kesin olarak sağ kalp kateteri ile pulmoner arter basınçları (PAB) nın ölçülmesiyle konur (4). PAB ın ölçülmesinde sağ kalp mikrokateteri (Grandjean) ve Swan Ganz yöntemi kullanılır (5). KOAH lı hastalarda PAH, özellikle SaO 2 azaldığında sıkça görülür (6,7). KOAH da hastalığın derecesi, solunum fonksiyon testleri (SFT) ile belirlenir. Biz de çalışmamızda KOAH lı olgularda hastalığın derecesini belirleyen SFT de kullanılan parametreler ile ortalama PAB arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladık. MATERYAL ve METOD Çalışmamıza, yatarak tedavi gören stabil durumdaki PAB ı yüksek 51 KOAH lı olgu alındı. Olgular aterosklerotik kalp hastalığı (ASKH) riski (aile hikayesi, diabetes mellitus, kolesterol yüksekliği, hipertansiyon, geçirilmiş miyokard infarktüsü, angina şikayeti vs.) açısından değerlendirildi, risk taşıyanlar çalışmamıza alınmadı. Grandjean yöntemine dayanan sağ kalp mikrokateterizasyon yöntemi ile ortalama PAB ı yüksek saptanan KOAH hastaları European Respiratory Society (ERS) kriterlerine göre gruplandırıldı. ERS kriterlerine göre hafif derece obstrüktif (FEV 1 > %70) olan beş ve orta dereceli (FEV 1 = %50-69) 10 KOAH olgusu (grup I) ile ileri derecede obstrüktif (FEV 1 < %50) olan 36 KOAH olgusunda (grup II) ölçülen ortalama PAB karşılaştırıldı. Olguların KOAH ile ilgili semptomlarının süresi, sigara anamnezleri de kaydedildi. Çalışmaya dahil edilen 51 olgunun yaş ortalaması 63 ± 15 (43-78) yıldı. Hastalardan 47 si erkek, dördü kadındı. Olgularımızın PA akciğer grafisi, arter kan gazları analizleri, SFT ve biyokimyasal analizleri yapıldı. KOAH lı olgularımızda sağ kalp kateterizasyonu Grandjean yüzen kateter tekniği kullanılarak yapıldı. Ortalama PAB ı istirahatte 20 mmhg ve üzerinde olan olgular çalışmaya alındı. Pulmoner hemodinamik değerlendirmeden önce SFT üç kez tekrar edildikten sonra en iyi değeri alındı. Olgulara zorlu vital kapasite [Forced Vital Capasity (FVC)], birinci saniye zorlu ekspirasyon volümü [Forced Expiratory Volume One Second (FEV 1 )], birinci saniye zorlu ekspirasyon volümünün zorlu vital kapasiteye oranı (FEV 1 /FVC), maksimal ekspirasyon ortası akım hızı [Maximum Mid Expiratory Flow Rate (MMF): FEF 25-75 ], ekspire edilen vital kapasitenin %25 inde akım hızı (FEF 25 ), ekspire edilen vital kapasitenin %50 sinde akım hızı (FEF 50 ), ekspire edilen vital kapasitenin %75 inde akım hızı (FEF 75 ) yaptırıldı, litre ve beklenenin yüzde değeri olarak sonuçlar kaydedildi. Beklenenin yüzdesi için Korry Polgar ın referans değerleri kullanıldı. Bu SFT parametrelerinin en yüksek değerleri ile ortalama PAB arasındaki ilişki araştırıldı. İstatistiksel analiz için Pearson korelasyon katsayısı analizi kullanıldı. Olgular ERS kriterlerine göre gruplara ayrıldı. FEV 1 > %50 olanlar grup I, FEV 1 < %50 grup II olarak ayrıldı. Grup II ağır KOAH lı olgulardan oluşuyordu. Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2004; 52(2): 159-163 160

Yetkin Ö, Karabıyıkoğlu G. BULGULAR Çalışmaya kabul edilen 51 olgunun dördü kadın 47 si erkekti. Ortalama yaş 63 ± 15 yıl olup, en genci 43 en yaşlısı 78 yaşında idi. Olguların spirometrik, pulmoner hemodinamik, arter kan gazı analizi değerleri değerlendirildi (Tablo 1-3). Her iki grubun ph değeri normal sınırlardaydı, grup I de PaO 2 değeri, grup II ye göre anlamlı yüksekti, grup I de PaCO 2 değeri grup II ye göre anlamlı düşüktü (Tablo 2). Grup I ile grup II PA- AC grafide ölçülen sağ inen pulmoner arter (Sİ- PA) çapı arasında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı. Yine her iki grupta PAB ile PAAC grafide, SİPA çapı arasında korelasyon saptandı (Tablo 4). Tüm olgularımızda ortalama PAB ile FEV 1 (%, L), FEV 1 /FVC, FVC, MMF arasında istatistiksel olarak anlamlı negatif korelasyon ve SİPA ile pozitif korelasyon saptandı (Tablo 5). TARTIŞMA Tablo 1. Grup I ve grup II deki hemodinamik değerler. Parametreler (mmhg) Grup I (n= 15) Grup II (n= 36) PAB ortalama 22 ± 1.6* 27 ± 4* PAB sistolik 29 ± 2* 39 ± 2* PAB diyastolik 16.2 ± 3* 18 ± 3* * p< 0.01 Tablo 2. Olgularımızdaki arter kan gazı analizi değerleri. Parametreler Grup I Grup II ph 7.40 ± 0.05 7.37 ± 0.06 PaO 2 54 ± 9* 41 ± 10* PaCO 2 34 ± 6* 49 ± 8.0* SaO 2 88 ± 6* 84 ± 6* * p< 0.05 Tablo 3. Olgularımızdaki solunum fonksiyon testleri sonuçları. Parametreler Grup I (n= 15) Grup II (n= 36) FVC (%) 73 ± 8* 47 ± 10* FEV 1 (%) 63.6 ± 9* 28 ± 9* FEV 1 (L) 1.84 ± 0.46* 0.89 ± 0.36* FEV 1 /FVC (%) 71 ± 10* 53 ± 11* MMF (%) 38 ± 13* 15 ± 6* * p< 0.001 Tablo 4. KOAH lı olgularda ortalama SİPA değerleri. Parametre Grup I Grup II SİPA (mm) 16.7 ± 1.8* 19 ± 3.8* * p< 0.05 Pulmoner sirkülasyonun değerlendirilmesi KOAH lı hastaların hem takibinde hem de tedavide oldukça önemlidir. PAB ölçümleri invaziv ve noninvaziv yöntemlerle yapılmaktadır. Sağ kalp kateterizasyonu yapılamayan olgularda pulmoner hipertansiyonun değerlendirilmesinde noninvaziv yöntemlerden elektrokardiyografi (EKG), ekokardiyografi (EKO) ve radyonüklid tekniklerden de yararlanılmaktadır (8-12). Ancak bu tekniklerden hiçbiri pulmoner sirkülasyonu doğru değerlendirmede sağ kalp kateterizasyonu kadar yeterli olmamaktadır. KOAH da PAH sıklıkla kor pulmonale ve semptomatik sağ kalp Tablo 5. Tüm olgulardaki istatistiksel değerler. FEV 1 % FVC FEV 1 / FVC MMF PAB SİPA FEV 1 % 1 0.904 0.738 0.831-0.625-0.350 FVC 0.904 1 0.491 0.654-0.629-0.350 FEV 1 / FVC 0.738 0.491 1 0.777-0.434-0.553 MMF 0.831 0.654 0.777 1-0.553-0.482 PAB -0.625-0.629-0.434-0.553 1 0.541 SİPA -0.393-0.302-0.350-0.482 0.541 1 p< 0.01 161 Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2004; 52(2): 159-163

KOAH lı olgularda pulmoner hemodinamik ve spirometrik parametrelerin değerlendirilmesi yetmezliğine sebep olur. Pulmoner hipertansiyon oluşumunda anatomik ve fonksiyonel nedenler rol oynar, fonksiyonel nedenlerden hipokseminin varlığı esas sebeptir. KOAH lı hastalarda hipoksi PAH ın başlıca nedenidir. Alveol PO 2 sinin 55-60 mmhg nın altında olmasıyla hipoksik pulmoner vazokonstrüksiyon (HPV) oluşmaktadır, böylece PaO 2 azalmaktadır. PaO 2 ve SaO 2 azalmasıyla PAH arasındaki negatif korelasyonu belirleyen çok sayıda çalışma vardır (13-17). Ortalama PAB ile PaO 2 arasında, Keller ve arkadaşları (r= -0.60), Chetty ve arkadaşları (r= -0.56) ve Enacar-Karabıyıkoğlu ve arkadaşları (r= - 0.42) negatif korelasyon bildirmişlerdir (9,17-19). Hiperkapnide ise asidoz nedeniyle PAB etkilenmektedir. ph nın 7.2 nin altında olmasının PAH ile ilişkisi gösterilmiştir. PAH oluşumunda insanda asidoz, hipoksi ile sinerjik etki gösterir (8,9). SaO 2 ile ortalama PAB arasında negatif korelasyon olduğu da bildirilmiştir (20). SaO 2 kanda ph nın düşmesi, vücut ısısının, PaCO 2 nin, 2-3 difosfoglisaratın artması gibi nedenlerden etkilenmektedir. Bizim çalışmamızda grup I de PaO 2 grup II ye göre anlamlı yüksek, PaCO 2 ise anlamlı düşük saptandı. KOAH da PAH patogenezinde önemli bir faktör de kronik hipoksemi nedeniyle oluşan sekonder polisitemi ve kan viskozitesinin artmasıdır (20,21). Polisitemi ve kan viskozitesinin artması, akciğerlerde kan akımına karşı rezistansın artmasına neden olmakta sonuçta preload artmakta, sağ kalbin işinin artmasıyla sağ kalp yetmezliği ve kor pulmonale oluşmaktadır. Uzun süreli oksijen tedavisi ile ortalama PAB da düzelmenin yanı sıra hematokrit değerinde de düşme görülür (20,21). Tekrarlanan flebotomilerin arter kan gazlarını, kardiyak outputu ve wedge basıncını etkilemeden pulmoner vasküler rezistansı ve PAB ı azalttığı bildirilmektedir. Bizim olgularımızda hematokrit yüksek saptandı. KOAH lı hastalarda PAH ın başlıca nedeni hipoksi olmakla beraber mekanik etkenlerin rolü üzerinde de durulmuştur (22). Alveol içi basıncın artması, komşu damarlara etki ederek pulmoner vasküler rezistansta fonksiyonel bir artışa, dolayısıyla PAB da artışa yol açabilir; KOAH da PAB ın solunumla aşırı oranda oynaması bunun kanıtıdır (21). Bu olgularda solunum varyasyon amplitüdü artabilir ve bronkospazmın derecesiyle korele olabilir. KOAH lı olgularda hava yollarındaki obstrüksiyon, akciğer parankimindeki değişmelerle akciğer perfüzyonunu etkilediği yapılan çalışmalarla gösterilmiştir. Karabıyıkoğlu ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada KOAH lı olgularda pulmoner hemodinami ile hava yolları rezistansı ve hava yolları iletkenliği arasındaki ilişki araştırılmış, pulmoner hipertansiyon oluşumunda hava yolu rezistansı artması ve hava yolu iletkenliğinin azalmasının önemli olduğu rapor edilmiştir (23). Bizim çalışmamızda FEV 1 e göre hafif ve orta dereceli obstrüktif olgular arasında PAB yönünden istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı. Tüm olgularda spirometrik testler ile ortalama PAB arasında anlamlı negatif korelasyon bulundu. Akciğer radyografisinde SİPA çapı ölçümünün, pulmoner hipertansiyon tanısında değerli noninvaziv bir yöntem olduğu bilinmektedir (14,24). Matthay ve arkadaşları 61 KOAH lı olgunun SİPA çapını ölçerek 46 sında PAH saptamışlar, PAH ı olan 43 olgu ve olmayan beş olguda SİPA çapının 16 mm yi geçtiğini izlemişlerdir (24). Enacar ve Karabıyıkoğlu, sağ kalp kateterizasyonu ile PAH saptadıkları olguların SİPA çaplarının 15 mm ve üzerinde olduğunu bildirmişlerdir (14). Chetty ve arkadaşları PAH lı 20 olgunun 19 (%95) unda, PAH ı olmayan 14 olgunun ise yalnız 3 (%21) ünde SİPA çapını 20 mm ve üzerinde bulmuşlardır. Karabıyıkoğlu ve arkadaşlarının yaptığı 118 KOAH olgulu bir çalışmada; SİPA çapının 16 mm den fazla olmasının pulmoner hipertansiyon varlığını tahmin etmede önemli bir faktör olabileceği rapor edilmiştir (17). Yapılan bir başka çalışmada ise PAB ile spirometrik parametreler arasında negatif korelasyon bulunmuştur (18). Araştırmacılar KOAH da pulmoner hipertansiyon bulunuşunun SİPA ölçümü ile yapılabileceğini, ancak bunun, PAB ı tahmin etmekte kullanılamayacağını ortaya koymuşlardır (25). Bizim çalışmamızda da tüm olgularda SİPA nın 15 mm nin üzerinde bulunduğu saptandı. Ayrıca, tüm olgularımızın ortalama PAB ve SİPA çapları arasında anlamlı korelasyon tespit edildi. Yine hafif-orta dereceli (grup I) olgular ile ileri dereceli (grup II) olguların SİPA çapları karşılaş- Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2004; 52(2): 159-163 162

Yetkin Ö, Karabıyıkoğlu G. tırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı. SİPA çaplarıyla ortalama PAB arasında korelasyon vardı. Sonuç olarak; çalışmamızda KOAH lı olgularda hastalığın derecesini belirleyen SFT ile pulmoner hipertansiyon arasında anlamlı negatif korelasyon vardı. Azalan FEV 1 değeri artan PAB ı tahmin etmede önemli bir parametredir. Ortalama PAB, 1 L nin altında FEV 1 i olan olgularda anlamlı yüksek değerlerdeydi. KAYNAKLAR 1. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD NHLB/WHO Workshop Report. 2. Türk Toraks Derneği KOAH Tanı ve Tedavi Rehberi 2000. 3. Biernachi W, Flenley DC, Muir AL, Macnee W. Pulmonary hypertension and right ventricular function in patients with COPD. Chest 1988; 94: 1169-75. 4. Louridas G, Kakoura M, Patokas D, et al. Pulmonary hypertension and respiratory failure in the development of right ventricular hypertrophy in patients with chronic obstructive airway disease. Respiration 1984; 46: 51. 5. Karabıyıkoğlu G. Kronik obstrüktif akciğer hastalıklarında pulmoner hemodinami. Tüberküloz ve Toraks 1993; 41(Suppl): 17-32. 6. Brand PL, Postma DS, Kerstjen HA, Koeter GH. Relationship of airway hyperrespensiveness to respiratory symptoms and diurnal peak flow variation in patient with COPD. The Dutch CNLSD Study Group. Am Rev Resp Dis 1991; 143: 916-21. 7. James R, Klinger MD, Nicholas S, Hill MD, F.C.C.P. Right ventricular dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease. Evaluation and management. Chest 1991; 99: 715-23. 8. Matthay RA, Niederman MS, Wiedemann HP. Cardiovascular-pulmonary interaction in chronic obstructive pulmonary disease with special referance to the pathogenesis and management of cor pulmonale. Med Clin North Am 1990; 74: 571-618. 9. Keller CA, Shepard JW Jr, Chun DS, Vasquez P, et al. Pulmonary hypertension in chronic obstructive pulmonary disease. Multivariate analysis. Chest 1986; 90: 185-92. 10. Weitzenblum E, Mamosser M, Ehrhart M. Evolution and prognosis of pulmonary hypertension in chronic obstructive pulmonary diseases. Herz 1986; 11: 147-54. 11. Fishman AP. Pulmonary hypertension and cor pulmonale. Pulmonary Disease and Disorders. 3 rd ed. New York: McGraw-Hill Book Company, 1998: 1261-96. 12. Karabıyıkoğlu G. Pulmoner hipertansiyonda patogenez. Solunum 1998; 21: 31-43. 13. Karabıyıkoğlu G, Enacar N. The changes in pulmonary hemodynamics, pulmonary function tests, arterial blood gases analysis and the pulmonary arteral prostoglandin E levels induced by bronchodilator drugs in bronchial astmatic patients. Journal of Ankara Medical School 1992; 14: 39-50. 14. Enacar N, Karabıyıkoğlu G, Bartu S. Kronik solunum yetmezliklerinde pulmoner hipertansiyon tanısında pulmoner arter çapının radyolojik değerlendirmesi (hemodinamik, ventilatuar ve radyolojik araştırma). Tüberküloz ve Toraks 1987; 35: 235-41. 15. Saryal S, Karabıyıkoğlu G, Kır M, Aras G. Pulmonary hemodynamics and radionuclide ventriculography in COPD. Journal of Ankara Medical School 1995; 17: 293-301. 16. Bush A, Gray H, Denison DM. Diagnosis of pulmonary hypertension from radiographic estimates of pulmonary arterial size. Thorax 1988; 43: 127-31. 17. Chetty KG, Brown SE, Light RW. Identification of pulmonary hypertension in chronic obstructive pulmonary disease from routine chest radiograps. Am Rev Respir Dis 1982; 126: 338-41. 18. Enacar N, Karabıyıkoğlu G, Mazlum M. Kronik bronşit ve amfizemli olgularda pulmoner hemodinamik ve ventilatuvar parametrelerin karşılaştırmalı değerlendirilmesi. Ankara Tıp Bülteni 1983; 5: 223-30. 19. Enacar N, Akkaynak S, Alper D, Gözü O, Karabıyıkoğlu G ve ark. Kronik bronkopulmoner hastalıklardaki pulmoner hipertansiyonun oluşmasında mekanik etkenlerin rolü. Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Mecmuası 1976; 29: 787-808. 20. Stark RD, Finnegan P, Bishop JM. Long-term domiciliary oxygen in chronic bronchitis with pulmonary hypertension. Br Med J 1973; 1: 467-70. 21. Stark RD, Finnegan P, Bishop JM. Daily requirement of oxygen to reverse pulmonary hypertension in patients with chronic bronchitis. Br Med J 1972; 3: 724-8. 22. Macnee W. The clinical importance of right ventricular function in pulmonary hypertension. The Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension. Chapter 2. Mount Kisco, New York: Future Publishing Inc, 1992: 13-40. 23. Karabıyıkoğlu G, Çelik G, Akkoca Ö, Saryal S. The relation between pulmonary hemodinamics and airway resistance, conductance in COPD. Solunum Hastalıkları 1997; 8: 535-45. 24. Karabıyıkoğlu G, Akkoca Ö, Saryal S, et al. Screening of right descending pulmonary artery in chronic obstructive pulmonary disease by discriminant functions. Solunum Hastalıkları 2000; 11: 41-8. 25. Matthay RA, Niederman MS, Wiedemann HP. Cardiovascular-pulmonary interaction in chronic obstructive pulmonary disease with special referance to the pathogenesis and management of cor pulmonale. Med Clin North Am 1990; 74: 571-618. 163 Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2004; 52(2): 159-163