Abstract

摘要

背景与目的：

肺动脉高压（PH）是退行性二尖瓣疾病（DMVD）的常见并发症。西地那非是一种磷酸二酯酶5抑制剂，可通过选择性扩张肺血管来降低肺动脉压。该研究旨在评估西地那非与常规治疗相结合对DMVD引起的PH犬的作用。

材料和方法：

在常规治疗中，将诊断为患有DMVD C期继发于PH的14只狗随机分为安慰剂组（n = 7）和西地那非（n = 7）组。在第0天，对招募的狗进行体格检查，临床评分评估，心电图，收缩压测量，血液采集，胸腔X线照相和超声心动图作为基线。然后，这些狗每8小时接受西地那非或安慰剂的常规治疗组合，持续1周。在第7天，所有的狗再次进行基线评估。

结果：

从第0天到第7天，西地那非治疗组的估计的收缩期肺动脉压（sPAP）显着降低（p = 0.043）。此外，与接受安慰剂的狗相比，西地那非治疗的狗的总临床评分降低= 0.007）; 但是，西地那非治疗前后的肺脏评分没有差异。

结论：

西地那非与传统疗法在降低DMVD继发性PH犬的sPAP和临床评分的降低方面具有协同作用。

关键词：退行性二尖瓣疾病 狗 肺动脉高压 西地那非

01

Introduction

介绍

退行性二尖瓣疾病(DMVD)是小型和玩具犬最常见的获得性心血管疾病。肺动脉高压(PH)是DMVD犬常见的并发症，可加重临床症状和预后。PH值包括持续增加的收缩期肺动脉压(sPAP)超过30毫米汞柱。患有DMVD的狗的患病率为14%至53%。

目前，用于治疗DMVD犬的PH的标准方案尚不确定。尽管DMVD的常规疗法，包括匹莫苯，速尿和血管紧张素转换酶抑制剂（ACEis）可以将sPAP降低至约20 mmHg ，但仍需要其他方法来治疗DMVD继发的PH以进一步降低sPAP 。在减小SPAP具有效力的其它药物包括血小板衍生的生长因子抑制剂，前列环素类似物，内皮素拮抗剂，磷酸二酯酶和-5抑制剂（PDE-5is）。PDE-5广泛存在于肺血管中，而PDE-5is（例如西地那非）对这些肺血管具有选择性的血管舒张作用。在往前对PH引起的犬和大鼠呼吸系统和心血管疾病的研究发现，西地那非可以降低SPAP 。但是，美国兽医学院（ACVIM）不建议在患有继发于左侧心脏病的PH的狗中使用西地那非，因为它可能会增加流向肺系统的血液并加重肺水肿。不过，目前尚无临床试验支持该建议。

如上所述，受DMVD影响的狗有很高的患病率发展PH，可恶化心功能、临床体征和中位生存时间。此外，减少sPAP的传统治疗选择有限。因此，其他具有选择性肺血管舒张作用的药物，如西地那非，可能会改善预后。我们推测，传统治疗和西地那非的联合作用有助于改善DMVD和PH犬的临床体征和影像学表现，降低sPAP。

本研究旨在评价西地那非联合常规治疗对临床评分、影像学评价的肺评分、超声心动图值及超声心动图评价的sPAP估算值的影响。

02

Materials and Methods

材料和方法 

道德认可

该研究的设计是单盲，前瞻性，随机和安慰剂对照研究。业主被告知该过程并签署了同意书。这项研究的方案已得到朱拉隆功大学动物护理和使用委员会的批准（协议号1831077）。

研究地点和时期

该研究于2019年3月至2020年3月在泰国朱拉隆功大学兽医学院小型动物教学医院进行。

入选标准

由DMVD阶段C引起的PH患犬被招募入研究。入选标准为：（1）体重<15 kg且年龄大于6岁的小型犬；（2）DMVD继发的PH由超声心动图证据确定，三尖瓣返流流速> 2.7 m / s或sPAP估计值> 30 mmHg ；（3）DMVD阶段C由影像学证据确定为当前或肺水肿和心脏肿大的影像学证据（椎心评分[VHS]> 10.7，），以及超声心动图证据显示二尖瓣增厚，二尖瓣返流，左心房扩大（比率）。短轴视图测得的左心房至主动脉直径[LA：Ao]> 1.5或左心室扩大（左心室舒张内径> 1.7 ）; （4）正在接受由速尿，匹莫苯丹和ACEi药物组成的常规治疗。

排除标准

该犬因以下几种情况而被排除在本研究之外：（1）其他后天性或先天性心脏病或其他全身性疾病，例如肾脏，肝脏或胃肠道疾病；（二）根据病史，体格检查和影像学发现确定的呼吸系统疾病；（3）丝虫抗原测试结果呈阳性（Snap 4Dx；IDEXX，Westbrook，ME，美国）。排除标准还包括（4）肌酐水平> 1.4 mg / dL，碱性磷酸酶（正常范围10-150 IU / L）或丙氨酸氨基转移酶（正常范围5-60 IU / L）水平>上限的3倍，以及其他血型值异常（例如，红细胞计数[5.5-8.5×10 6 / mm 3 ]，白细胞[6-17×10 3 / mm 3 ]，血小板[200-500×103 / mm 3 ]，白蛋白[2.6-4.3 g / dL]和总蛋白[5.1-7.8 g / dL]）。此外，除常规治疗外，还选择了（5）血压<100 mmHg或> 180 mmHg 和（6）心血管药物的要求，即速尿，匹莫苯和ACEi药物作为排除标准。

样本量

这项研究为每组招募了七只狗。通过使用公式来计算样本大小，即样本大小是

平均值和标准差取自最近的一项研究，该研究调查了西地那非对急性肺栓塞引起的PH犬的影响。计算得出的样本量的显着性水平为5％，而研究的功效为80％。

狗

在第0天，由研究者对所有招募的狗进行身体检查，临床评分评估，全身血压测量，心电图检查，血液收集，胸部X光和超声心动图检查。记录狗的信息，包括年龄，品种和性别。本研究设计为单盲研究。除了常规疗法（例如ACEis，速尿和匹莫苯）外，所有者对药物的治疗类型（即西地那非或安慰剂）视而不见。西地那非和安慰剂的处方均未加标签。将十四只新招募的狗以1：1的比例随机分为西地那非和安慰剂组，以保持两组的样本量相似。西地那非组接受西地那非（1-3 mg / kg每天3次）和常规疗法的组合。安慰剂组接受安慰剂（每天3次）和常规疗法的组合。两组均接受了为期7天的治疗。然后，在第7天，对狗进行一次体检，心电图检查，收缩压测量，血液采集，临床评分评估，胸部放射线照相和超声心动图检查，方法与以前相同。

临床评估

记录身体状况，包括身体状况评分，体重，心率，心音，呼吸频率，肺音和呼吸模式。在右侧卧位进行心电图检查3分钟。使用多普勒装置在侧卧位的胸肢正中动脉上测量收缩压。在调查的第0天（治疗前）和第7天（治疗后）对每个所有者进行了采访。临床评分包括咳嗽，运动耐量，呼吸困难，晕厥和食欲。

表格1

临床变量评分方案。

改编自（Brown等， Arita等），tpm =每分钟时间

胸片

收集了胸片的右侧和腹侧视图。影像学检查包括肺部形态和椎体心脏量表 。使用先前研究中描述的方法评估肺部评分。肺野被分为四个象限，如图1，并对每个象限进行评分，其中零分表示没有肺部浸润，一，二，三和四点表示肺部浸润＜25％，25％至50％，50％至75％，和分别超过75％。

图1 胸部X光片分为四个象限。垂直线在胸腔入口处在气管中部分开。水平线在隆起中心的水平处垂直于垂直线。

超声心动图

使用超声仪（Mindray；M9，中国深圳）获得超声心动图值，该超声仪具有2至4 MHz和4至12至12 MHz的相控阵换能器。对狗处于非镇静状态进行了超声心动图检查。在右胸骨旁长轴视图中进行了M型超声心动图检查，其值包括左心室舒张末期内径，左室收缩期内径，舒张期时左室游离壁厚度，收缩期时左室游离壁厚度，舒张期室间隔厚度和收缩期室间隔厚度。LA：Ao是在二尖瓣水平的右侧胸骨旁短轴视图中确定的。

三尖瓣反流流速峰值是通过频谱流多普勒超声心动图测量左心尖四腔视图收缩期三尖瓣反流流速来实现的。在这种情况下，频谱多普勒光标平行于三尖瓣反流血流方向对齐。速度由改性伯努利方程（压力梯度等于四倍三尖瓣返流速度峰值的平反估算的SPAP 2）。

通过测量在肺动脉瓣水平从右胸骨旁短轴接收到的肺动脉血流轮廓开始到结束的时间来获得喷射时间（ET）。另外，通过测量从开始到肺动脉血流曲线峰值的时间来识别加速时间（AT）。然后，计算AT与ET的比率（AT：ET）。

右心室ET（RVET），等容舒张时间（IVRT）和等容收缩时间（IVCT）通过组织多普勒超声心动图在左心尖四腔视图中测量。Tei指数的计算公式为Tei index =（IVCT + IVRT）/ RVET 。

在左心尖四腔视图中，通过M型超声心动图检查可知三尖瓣环平面收缩期与主动脉直径之比（TAPSE：Ao）。记录三尖瓣环的侧向运动。此外，测量了收缩期和舒张期之间三尖瓣环运动的侧面距离。

通过二维超声心动图获得右肺动脉扩张指数（RPAD）。在同一位置右胸骨旁短轴视图中测量了右肺动脉的最小舒张内径（RPA D）和最大收缩内径（RPA S）。这里使用的公式是RPAD index =（RPAS-RPAD）/ RPAS×100 。

统计分析

使用统计软件程序（SPSS Statistics版本22；IBM Corporation，Armonk，NY，USA）分析在第0天和第7天收集的数据。使用Kolmogorov–Smirnov检验对数据分布进行了检验。所有数据均以中位数和四分位间距（IQR）表示。使用Mann-Whitney U检验对各组之间的数据进行比较，而使用Wilcoxon符号秩检验对一段时间（第0天至第7天）之间的数据进行比较。对于所有分析，p <0.05被认为具有统计学意义。使用Spearman的相关性评估sPAP和超声心动图值之间的关系。

03

Result

结果

西地那非和安慰剂组在第0天的狗信息相似，并在 表2。所有的狗都接受了三联疗法，包括速尿，匹莫苯丹和ACEi药物。西地那非组的狗每8小时接受一次西地那非1.79（1.69-2.19）mg / kg的中位剂量，持续1周。

表2 安慰剂组和西地那非组在第0天招募的狗的信息。

所有值均表示为中位数和四分位数范围。

图中显示了第0天和第7天的安慰剂和西地那非组的生命体征，肺音，呼吸模式，全身血压值以及心电图。 表3。西地那非和安慰剂组之间的生命体征（温度，心率和呼吸频率）和全身血压值在第0天或第7天没有差异。此外，西地那非组和安慰剂组之间，从第0天到第7天，生命体征和全身血压值的变化没有差异。

表3   在第0天和第7天，安慰剂和西地那非组的生命体征，心电图和全身血压。

所有值均以中位数和IQR表示。温度=体温，RSA =呼吸窦性心律失常，SR =窦性心律，ST =窦性心动过速，HR =心率，RR =呼吸率，ECG =心电图，SBP =收缩压

在第0天和第7天显示安慰剂和西地那非组的血液概况值。西地那非和安慰剂组的血象值在第0天相同。西地那非和安慰剂组从第0天到第7天的血象值变化没有差异。此外，在第0天或第7天，西地那非和安慰剂组之间的相同值没有发现差异。

表4  安慰剂组和西地那非组在第0天和第7天的血谱值。

所有值均表示为中位数和四分位数范围，RBC =红细胞，WBC =白细胞，BUN =尿素氮，ALT =丙氨酸氨基转移酶，ALP =碱性磷酸酶

安慰剂组和西地那非组在第0天和第7天的VHS和肺脏评分显示在 表5。值得注意的是，所有犬的胸片均显示出肺水肿和心脏肥大。此外，第0天西地那非组第1和第3象限的肺部评分显着低于安慰剂组（分别为p = 0.024和0.024）。西地那非组在第7天的平均肺得分趋于增加，但没有明显提高（p = 0.157）。

表5  安慰剂组和西地那非组在第0天和第7天的椎心评分和肺评分。

* p <0.05，在第0天比较安慰剂和西地那非。所有值均表示为中位数和四分位间距。VHS =椎心评分，Q1 =四分之一，Q2 =四分之一，Q3 =四分之一，Q4 =四分之一，LS =肺得分

安慰剂组和西地那非组在第0天和第7天的临床评分包括在 表6。十三只狗（92％）出现咳嗽，七只（50％）出现运动不耐症，2（14％）出现呼吸困难，1（7％）出现食欲不振，无晕厥。从第0天到第7天，西地那非和安慰剂组之间的临床评分没有差异。此外，在第0天和第7天，西地那非和安慰剂组之间每个参数的临床评分没有显着差异。两组在第7天的得分显着不同（p = 0.007）。

表6  安慰剂组和西地那非组在第0天和第7天的临床评分。

1食欲不佳评分– 1 =食欲增加，2 =正常，3 =可以吃正常的2/3，4 =可以吃正常的2/3。2运动耐力评分– 1 =无，2 =活跃的狗，跑步的能力降低，3 =活跃的狗比正常少，避免长途步行，4 =活跃的狗，只能起床吃饭，喝水，小便，或排便。

3咳嗽分数– 1 =无，2 =一周很少几次，3 =一天很少几次，4 =白天频繁。

4呼吸困难– 1 =狗可以休息，静息呼吸频率<25次/分钟，2 =狗可以休息，静息呼吸频率> 25次/分钟，3 =狗不安定，呼吸困难。

5 晕厥– 1 =无，2 = 2-6次/周，3 =每天，<3次/日，4 =严重> 3次/日。所有值均表示为中位数和四分位数范围。

超声心动图值显示在 表7。根据ACVIM的2020年分类方案，所有狗的PH均处于中等至高水平。在第0天，安慰剂组的收缩期室间隔厚度大于西地那非组。但是，该值仍在正常范围（0.43-0.79）之间（p = 0.047）。与第0天记录的相比，在第7天，安慰剂组的LA和LA：Ao值显着降低（分别为p = 0.028和0.018）。相反，西地那非组的LA和LA：Ao值在第0天和第7天没有差异。在第7天，西地那非组的三尖瓣反流流速和估计的sPAP与当天测量的相比明显降低0（分别为p = 0.043和0.043）；值得注意的是，估计的sPAP降低了约7 mmHg。西地那非治疗前后，其他超声心动图参数也有所不同。表8）。

表7  安慰剂组和西地那非组在第0天和第7天的超声心动图值。

+ p <0.05，比较第0天安慰剂和西地那非之间的差异，

* p <0.05，比较安慰剂组第0天和第7天，

＃在西地那非组的第0天和第7天之间比较，p <0.05。所有值均表示为中位数和四分位数范围。VSd =舒张期室间隔厚度，LVIDd =舒张期室间隔左室内径，LVWd =舒张期室间隔左室壁厚，VSs =收缩期室间隔左室壁厚度，LVIDs =舒张期室间隔左室内壁厚度，LVWs =舒张期室左室壁厚收缩期，LA =左心房直径，Ao =主动脉直径，LA：Ao =左心房与主动脉的比率，FS =收缩缩短，RPAD =右肺动脉扩张指数，TR =三尖瓣反流流速，sPAP =收缩期肺动脉压力，AT =加速时间，ET =喷射时间，AT：ET =加速时间与喷射时间之比，IVCT =等容收缩时间，IVRT =等容松弛时间，

表8  估计的收缩期肺动脉压与超声心动图参数之间的相关性。

* p <0.05，VSd =舒张期的室间隔厚度，LVIDd =舒张期的左室内部舒张直径，LVWd =舒张期的左室自由壁厚度，VSs =收缩期的室间隔厚度，LVIDs =左室的收缩期内径，LVWs = ft收缩期心室自由壁厚度，LA =左房直径，Ao =主动脉直径，LA：Ao =左心房与主动脉的比率，RPAD =右肺动脉扩张指数，TR =三尖瓣反流流速，sPAP =收缩肺动脉压，AT =加速时间，ET =喷射时间，AT：ET =加速时间与喷射时间之比，IVCT =等容收缩时间，IVRT =等容松弛时间，RVET =右心室喷射时间，TAPSE：Ao =三尖瓣环比率平面收缩期至主动脉直径的偏移

04

Discussion

讨论

这项研究证明了西地那非与常规治疗相结合对DMVD继发PH的犬的临床评分，影像学肺评分，超声心动图值和sPAP值的影响。

以前的研究报告说，西地那非可改善临床犬用得分PH继发于呼吸系统疾病。在本研究中还发现了类似的结果，与接受安慰剂的狗的分数相比，西地那非治疗后的临床分数显着降低。在本研究中，患有PH的DMVD狗的常见临床表现包括咳嗽，运动不耐受，呼吸困难和食欲不振。狗没有在本研究中已经昏厥，这从报道晕厥，咳嗽，运动耐受力是普通犬PH [临床表现以前的研究结果不同 ]。

本研究中的狗还具有快速呼吸频率（中位数：51 [IQR：31-65]呼吸/分钟）和第0天通过放射线照相法评估的肺水肿。在接受西地那非治疗后的第7天，呼吸频率和肺部评分与第0天记录的无差异。该结果与先前的研究不同，后者报道西地那非治疗后3.5天的中位时间点肺部评分有所改善。但是，该先前研究中的大多数狗都受到继发于呼吸系统疾病的PH的影响。在这项研究中，接受西地那非治疗的狗的平均肺部得分确实有增加的趋势，但未达到统计学意义。该结果与ACVIM的建议一致，该建议建议在左心病引起的肺水肿的狗中谨慎使用西地那非，因为这种药物具有诱发肺水肿进展的潜在风险。具体而言，西地那非扩张肺动脉和降低了后负荷，导致至肺系统血流增加，其可左侧心脏病导致的肺水肿。

西地那非治疗7天前后左心室尺寸无差异。该结果与以前的研究相似，表明西地那非的长期治疗（160天）对B型DMVD犬的左心室尺寸没有影响。安慰剂组的LA和LA：Ao值在第7天显着降低，而西地那非组的LA和LA：Ao值在治疗前后无差异。LA：Ao的减少可能表明从肺部回流到左心房的血液减少。PAP的慢性升高会增加心脏的后负荷，从而导致流向左心房的血流减少。

在第0天，招募的狗表现出增加的分数缩短[中位数：50％（IQR：45-58％）]。在二尖瓣关闭不全的犬中观察到的分数缩短的增加可能是由于左心室中的预紧力增加所致。迄今为止，已经发表了一些研究西地那非对分数缩短的影响的研究。据报道，接受西地那非的诱发性心肌梗死的小鼠，其缩短的分数有所改善。在诱发主动脉瓣反流的大鼠中进行的另一项实验表明，西地那非可抑制左心室重构并改善分数缩短。然而，在本研究中在受DMVD继发的PH影响中，未观察到西地那非在增加缩短分数中的作用。在先前的研究中也获得了类似的结果，该结果表明西地那非不会影响DMVD B期犬的缩短分数。

此外，本研究表明西地那非治疗不会影响RPAD指数。该结果与先前的研究相反，先前的研究表明，继发于呼吸道疾病的患有PH的狗在接受西地那非和他达拉非治疗后，RPAD指数升高。

通过频谱多普勒超声心动图评估，我们招募的狗肺动脉血流的AT缩短（中位数：45 [IQR：33-59] ms）。以前的研究已经发现，在PH继发于呼吸系统和心血管疾病的狗，AT和ET在用西地那非处理后增加。也有人认为，AT和ET增加发生在继发于PAP的降低。在本研究中，西地那非治疗前后的AT和ET并无差异。这可能是由于西地那非治疗后PAP的少量减少，可能不足以反映肺动脉血流曲线的任何变化。

在本研究中，患有继发于DMVD的PH的犬的Tei指数增加了，该指数是评估整体右心室心肌功能的指数。此外，一项先前的研究报道了DMVD犬的右心室Tei指数和sPAP与存活时间均存在正相关。其他的研究已经确定西地那非可以改善在PH诱导的大鼠和人类患者Tei指数与PH继发于缺氧条件。但是，在本研究中未观察到西地那非治疗前后的Tei指数存在差异。

在本研究中，TAPSE：Ao增加，但与sPAP没有关系。该结果与以前的研究报告TAPSE：Ao与sPAP呈负相关的结果不同。本研究还表明，安慰剂和西地那非治疗的狗之间的TAPSE：Ao没有差异，这与先前研究的发现相似，表明PH诱导的大鼠和西地那非治疗的人类患者的TAPSE没有改善。

西地那非治疗后，本研究中的估计sPAP降低。这一发现是类似于其他研究集中于西地那非治疗犬PH引起的呼吸道和各种心脏疾病。左侧心力衰竭会导致肺静脉高压，继发于左心房压力升高和反应性肺动脉血管收缩。另外，PAP升高引起的肺血管壁厚度增加或肺血管重塑会恶化并增强PH的进展。考虑到这些机制，西地那非可能通过减少PAP和血管重塑而有所帮助。

本研究表明，心率与sPAP估计值之间存在正相关，这与先前的研究相似，表明具有较高PAP值的狗具有较高的心率。这种关系的原理可能如下：受PH影响的狗由于后负荷增加而导致的中风量减少；因此，他们的心率增加以维持心输出量。一项针对受肺动脉高压影响的人类患者的研究显示，经过6分钟的步行测试，心率发生了显着变化。在本研究中，估计的sPAP与IVCT呈正相关，这可能是由于当PAP升高时心脏在等容收缩期产生压力需要较长的时间。

西地那非的目标肺血管舒张作用可降低肺压，而对全身血压的影响则最小。然而，一些研究已经发现，全身血压倾向于降低-保持在正常范围内-西地那非[处理后]。本研究表明，西地那非治疗后，DMVD继发PH的犬的收缩压保持不变。

西地那非具有最小的全身作用，因为它在具有丰富PDE-5表达的器官（如肺）中具有选择性的血管舒张作用。西地那非的不良反应很少见于狗。本研究显示，在第7天以及西地那非组从第0天到第7天，安慰剂组和西地那非组之间的全血细胞计数或血液化学谱值没有差异。在人类中，西地那非的主要副作用之一是心律不齐 。在用西地那非治疗后，本研究中未发现心律不齐的存在。这些结果表明，至少在短期内，在受DMVD继发的PH影响的狗中使用西地那非是安全的。

但是，这项研究存在一些局限性。首先，这项研究的重点是西地那非对DMVD继发的PH影响的犬的短期治疗效果。因此，该结果不能外推用于其他原因引起的PH犬的长期治疗和管理中。其次，通过测量超声心动图评估的三尖瓣反流速度来估计PAP。这项技术可能会因以下几个因素而变得复杂：影响估计的sPAP，包括由于肺部病理导致的图像分辨率差，测量时光标对准三尖瓣的对准以及右心室收缩功能。最后，这项研究中招募的狗只数量很少。

05

Conclusion

结论

西地那非在降低估计的sPAP方面具有与传统疗法的协同作用。但是，它不会影响全身性血压或血液分布值。西地那非对放射线照相术评估的肺部病变没有短期影响，但可以帮助改善DMVD C期继发性PH的犬的临床体征。应调查西地那非的长期作用，以汇编有关最佳使用条件的更多信息。