无创气道正压通气对重叠综合征患者肺功能、睡眠质量、氧合状态的影响

陈瑞英 孙婷 刘峰辉 马小花 孙琳歌

【摘要】 目的 探讨无创气道正压通气（NPPV）治疗对重叠综合征（OS）患者肺功能、睡眠质量和氧合状态的影响。方法 88例阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）或慢性阻塞性肺疾病（COPD）或OS患者作为研究对象， 根据多导睡眠图（PSG）和肺功能将其分为OSA组（30例）， COPD组（28例）及OS组（30例）。三组患者入院后常规给予OSA和COPD相关知识宣教， 对COPD患者指导其学习掌握正确的吸入性药物使用方法， 规范应用支气管舒张类药物， 必要时氧疗。对OSA组和OS组患者给予夜间NPPV治疗。比较OSA组和OS组治疗前后肺功能[包括用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼气容积（FEV1）、FEV1/FVC]、睡眠质量[呼吸暂停低通气指数（AHI）]、氧合状态[夜间最低血氧饱和度（LowSpO2）、夜间血氧饱和度<90%时间占总睡眠时间比（TST90）及日间动脉血氧分压（PaO2）、日间动脉血二氧化碳分压（PaCO2）]和Epworth嗜睡量表（ESS）评分;此外比较三组性别、年龄及治疗前体质量指数（BMI）、肺功能、日间氧合状态、ESS评分、AHI、夜间氧合状态。结果 三组患者年龄及治疗前BMI、肺功能、日间氧合状态、夜间氧合状态、ESS评分、AHI比较差异具有统计学意义（P<0.05）;三组患者性别比较差异无统计学意义（P>0.05）。经NPPV治疗4周后， OSA组AHI、夜间LowSpO2、夜间TST90分别为（3.1±2.6）次/h、（91±4）%、（5.6±2.3）%， 较治疗前的（41.6±15.2）次/h、（68±8）%、（57.4±10.4）%均显著改善， 差异具有统计学意义（P<0.05）， 而日间PaO2、PaCO2水平与治疗前比较差异无统计学意义（P>0.05）。经NPPV治疗4周后， OS组AHI、夜间LowSpO2、夜间TST90、日间PaO2、日间PaCO2水平均较治疗前显著改善， 差异具有统计学意义（P<0.05）。经NPPV治疗4周后， OSA组患者FVC、FEV1以及FEV1/FVC與治疗前比较差异无统计学意义（P>0.05）， ESS评分较治疗前显著下降， 差异具有统计学意义（P<0.05）。经NPPV治疗4周后， OS组患者FVC、FEV1及ESS评分较治疗前均明显改善， 差异具有统计学意义（P<0.05）， FEV1/FVC与治疗前比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论 NPPV治疗可以显著改善OS患者夜间呼吸暂停低通气事件， 改善氧合状况， 纠正睡眠结构紊乱， 提高肺功能， 改善日间嗜睡， 值得临床进一步研究。

【关键词】 重叠综合征;无创气道正压通气;肺功能;睡眠质量;氧合状态

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2019.19.006

【Abstract】 Objective   To discuss the effect of non-invasive positive airway pressure ventilation （NPPV） on pulmonary function， sleep quality and oxygenation status in patients with overlap syndrome （OS）. Methods   A total of 88 patients with obstructive sleep apnea （OSA） or chronic obstructive pulmonary disease （COPD） or OS as study subjects， and they were divided into OSA group （30 cases）， COPD group （28 cases） and OS group （30 cases） according to polysomnography （PSG） and pulmonary function. After admission， three groups received OSA and COPD related knowledge education， and COPD patients were instructed to learn the correct method of inhaled drug use， standardize their application of bronchodilators， and oxygen therapy if necessary. The patients in OSA group and OS group were treated with NPPV at night. Comparison were made on pulmonary function [including forced vital capacity （FVC）， forced expiratory volume in the first second （FEV1）， FEV1/FVC]， quality of sleep [apnea hypopnea index （AHI）]， oxygenation status [night minimum oxygen saturation （LowSpO2）， nighttime oxygen saturation < 90% time to total sleep time ratio （TST90）， daytime arterial oxygen partial pressure （PaO2）， daytime arterial blood carbon dioxide partial pressure （PaCO2）]， Epworth sleepiness scale （ESS） score in OSA group OS group. Gender， age， body mass index （BMI）， pulmonary function， daytime oxygenation status， ESS score， AHI and nighttime oxygenation status before treatment were compared among the three groups. Results   Three groups had statistically significant difference in age， BMI， pulmonary function， daytime oxygenation status， ESS score， AHI before treatment （P<0.05）. Three groups had no statistically significant difference in gender （P>0.05）. After 4 weeks of NPPV therapy， OSA group had significantly improved AHI， nighttime LowSpO2 and nighttime TST90 respectively as （3.1±2.6）times/h， （91±4）% and （5.6±2.3）% than （41.6±15.2） times/h， （68±8）% and （57.4±10.4）% before treatment， and their difference was statistically significant （P<0.05）. There was no statistically significant difference in daytime PaO2 and PaCO2， comparing with those before treatment （P>0.05）. After 4 weeks of NPPV therapy， OS group had significantly improved AHI， nighttime LowSpO2， nighttime TST90， daytime PaO2 and day time PaCO2 than those before treatment， and their difference was statistically significant （P<0.05）. After 4 weeks of NPPV therapy， OSA group had statistically significant difference in FVC、FEV1， FEV1/FVC， comparing with those before treatment （P>0.05）. OSA group had significantly decreased ESS score than those before treatment， and the difference was statistically significant （P<0.05）. After 4 weeks of NPPV therapy， OS group had obviously better FVC， FEV1 and ESS score than those before treatment， and the difference was statistically significant （P<0.05）. There was no statistically significant difference in FEV1/FVC， comparing with those before treatment （P>0.05）. Conclusion   NPPV therapy can significantly improve the nocturnal apnea and hypopnea events， improve oxygenation status， correct sleep disorders， improve pulmonary function and daytime sleepiness in OS patients， and it is worthy of further clinical study.

【Key words】 Overlap syndrome; Non-invasive positive airway pressure ventilation; Pulmonary function; Sleep quality; Oxygenation status

OS被定义为COPD患者在继发于上气道阻塞的睡眠期间呼吸暂停或低通气的共存[1]。Shawon等[2]最近的一篇综述文献总结COPD患者的OS患病率为2.9%～65.9%。COPD患者睡眠期间因肋间肌松弛和胸壁活动度降低等因素导致主要在快眼动（REM）睡眠期发生夜间低氧血症和低通气。OSA患者则因睡眠期间上呼吸道塌陷、胸内压降低和交感神经系统激活等导致呼吸暂停和低通气、夜间觉醒和白天多睡[1]。两种疾病重叠时， 上、下气道均存在动态气流受限和阻力增高， 并交互影响。Mermigkis等[3]的研究显示， 基于圣乔治呼吸问卷调查， 与单纯COPD患者相比， OS患者胸闷和白天嗜睡更明显、睡眠及生活质量更差。故维持夜间氧合、减少低氧血症和低通气发作、改善睡眠质量是降低OS病死率， 减少心脑血管合并癥， 降低住院率， 提高患者生活质量的关键。无创气道正压通气（noninvasive positive airway pressure ventilation， NPPV）是成人OSA患者首选治疗方法， 有助于降低AHI和觉醒指数， 消除夜间低氧， 纠正睡眠结构紊乱， 改善白天嗜睡， 提高睡眠和生活质量[4]。对于OS患者， 有研究表明NPPV可以改善OSA同时改善COPD临床和预后[5]。本研究拟观察NPPV治疗对OS患者肺功能、氧合状态、睡眠质量和嗜睡的影响， 报告如下。

1 资料与方法

1. 1 一般资料 选取2015年1月～2017年2月在郑州大学第一附属医院呼吸睡眠科就诊的OSA或COPD或OS患者88例。纳入标准：①年龄18～70岁;②COPD患者符合中华医学会呼吸病学分会2013年修订版COPD诊断标准[6];③OSA患者符合中华医学会呼吸病学分会2011年修订版OSA诊断标准[7];④OS患者同时满足COPD和OSA的标准;⑤对本研究知情同意并配合相关治疗、评定， 同时本研究也得到郑州大学第一附属医院伦理委员会审核批准。排除标准：合并严重心脑血管疾病、严重呼吸衰竭、近1个月内COPD急性加重者及不能耐受NPPV治疗者等。将患者分为OSA组（30例）、COPD组（28例）和OS组（30例）;其中OSA组、OS组均为中重度患者（AHI≥15次/h）。

1. 2 方法 三组患者入院后常规给予OSA和COPD相关知识宣教， 对COPD患者指导其学习掌握正确的吸入性药物使用方法， 规范应用支气管舒张类药物， 必要时氧疗。对OSA组和OS组患者给予夜间NPPV治疗。对患者进行各项检测， 并进行记录。

1. 2. 1 多导睡眠监测 采用美国Alice4及SandmanElite多导睡眠监测仪行整夜PSG监测， 包括脑电图、心电图、眼动图、下颌与双侧胫前肌动图、口鼻气流、胸腹式呼吸、指脉氧饱和度。PSG记录时间>7 h， 睡眠分期及睡眠相关事件的判读采用美国睡眠医学会（American Academy of Sleep Medicine， AASM）判读手册[8]。根据AHI将OSA分为轻、中、重度， 5次/h≤AHI<15次/h为轻度;15次/h≤AHI<30次/h为中度;AHI≥30次/h为重度。

1. 2. 2 动脉血气分析 患者静息30 min， 未吸氧状态下抽取桡动脉血2 ml， 以美国GEM Premier 3000血气分析仪行动脉血气分析检查， 并记录pH、PaO2、PaCO2指标。部分患者治疗期间如多次检查则采用4周NPPV治疗结束时最后1次检查结果。

1. 2. 3 肺功能检测 采用德国Jaeger公司MasterScreen-Body/Diff肺功能仪。每例患者均测试3次， 各项肺功能指标均取最大值， 包括FEV1、FVC和FEV1/FVC， 同时行支气管舒张试验[9]。COPD分级依据COPD全球创议[10]。

1. 2. 4 NPPV 对OSA、OS两组患者给予夜间NPPV治疗。于首夜滴定出治疗每1例OSA及OS患者的最佳有效正压， 于夜间安静休息时佩戴无创呼吸机， 每晚带机治疗时间>5 h， 连续治疗4周后复查PSG。

1. 2. 5 ESS评分 用于评估每日8种情况下入睡倾向， 嗜睡状况的可能性分别按0～3级评分（0：从不打瞌睡， 1=轻度可能打瞌睡， 2：中度可能打瞌睡， 3：经常可能打瞌睡）。积分越高表示嗜睡越严重。ESS评分范围为0～24分， 评分≥10分表示白天过度嗜睡[11]。

1. 3 观察指标 比较OSA组和OS组治疗前后肺功能（FVC、FEV1、FEV1/FVC）、睡眠质量（AHI）、氧合状态（夜间LowSpO2、夜间TST90及日间PaO2、日间PaCO2）和ESS评分;此外比较三组性别、年龄及治疗前BMI、肺功能、日间氧合状态、ESS评分、AHI、夜间氧合状态。

1. 4 统计学方法 采用SPSS22.0统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差（ x-±s）表示， 组间比较采用方差分析， 组内比较采用独立样本t检验;计数资料采用χ2检验。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2. 1 三组患者性别、年龄及治疗前BMI、肺功能、日间氧合状态、ESS评分、AHI、夜间氧合状态比较 三组患者年龄及治疗前BMI、肺功能、日间氧合状态、夜间氧合状态、ESS评分、AHI比较差异具有统计学意义（P<0.05）;三组患者性别比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2. 2 OSA组及OS组患者NPPV治疗前后AHI及夜间和日间氧合状态比较 经NPPV治疗4周后， OSA组AHI、夜间LowSpO2、夜间TST90分别为（3.1±2.6）次/h、（91±4）%、（5.6±2.3）%， 较治疗前的（41.6±15.2）次/h、（68±8）%、（57.4±10.4）%均显著改善， 差异具有统计学意义（P<0.05）， 而日间PaO2、PaCO2水平与治疗前比较差异无统计学意义（P>0.05）。经NPPV治疗4周后， OS组AHI、夜间LowSpO2、夜间TST90、日间PaO2、日间PaCO2水平均较治疗前显著改善， 差异具有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2. 3 OSA组及OS组患者NPPV治疗前后肺功能及ESS评分比较 经NPPV治疗4周后， OSA组患者FVC、FEV1以及FEV1/FVC与治疗前比较差异无统计学意义（P>0.05）， ESS评分较治疗前显著下降， 差异具有统计学意义（P<0.05）。经NPPV治疗4周后， OS组患者FVC、FEV1及ESS评分较治疗前均明显改善， 差异具有统计学意义（P<0.05）， FEV1/FVC与治疗前比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表3。

3 讨论

呼吸困难、疲倦和睡眠障碍是影响COPD患者生活质量的三大常见因素[12]。夜间低氧血症则是COPD睡眠障碍的主要后果， 其机制涉及睡眠期间肺泡通气量不足、通气-血流灌注比例不匹配和呼气末容积减少（ERV）。与单纯COPD患者相比， OS患者的睡眠障碍更加严重， 夜间严重低氧血症风险增加， 常导致呼吸衰竭和高碳酸血症。本研究中， 单纯OSA组和COPD组患者均显示出夜间低氧血症， 而OS组患者与上述两组患者相比， 其夜间LowSpO2、夜间TST90均较OSA组和COPD组患者更为严重。表明OS患者不仅存在严重的夜间瞬时低氧， 且低氧总持续时间更长， 叠加作用导致的低氧性损害更易造成恶性临床事件。此外， 本研究中OS患者动脉血气PaO2均数水平在70 mm Hg左右， 显示重叠综合征患者即使日间亦存在低氧血症。

相比单纯OSA或COPD患者， OS患者具有心血管死亡风险、肺动脉高压和右心衰竭风险[13-16]。改善夜间氧饱和度， 防止多次唤醒， 并改善生活质量， 可能有助于降低与OS相关死亡率[17]。NPPV可有效改善COPD急性加重期高碳酸血症性呼吸衰竭， 改善COPD患者的夜间低氧血症和睡眠质量， 在COPD中已很好确定了NPPV的治疗地位[17]， 但关于NPPV在OS中益处的文献非常有限。本研究中， OSA和OS组患者接受了4周的NPPV治疗， 治疗后两组患者的AHI、夜间LowSpO2指标均显著改善（P<0.05）， 达到或接近正常标准， 夜间TST90%由30%左右的严重水平降至轻微程度。随着夜间缺氧的改善， OS组患者日间PaO2水平也明显升高， 氧合状况得到改善。提示NPPV在OS患者治疗中具有可靠的纠正夜间睡眠事件和低氧的作用[18， 19]。

有研究表明NPPV治疗除有效改善OS患者PaO2， PaCO2和平均肺动脉压外， 还有助于改善患者肺功能指标[20]。本研究中， OS組患者经治疗后肺通气功能指标FEV1、FVC明显改善， 与治疗前比较， 差异有统计学意义（P<0.05）;治疗后FEV1/FVC无明显变化， 差异无统计学意义（P>0.05）， 提示OS患者有气流受限不可逆特性， 不能通过短期NPPV治疗逆转。本研究还显示， 随着夜间睡眠质量改善、夜间氧合状态改善和肺功能提高， ESS评分随之改善， 与治疗前比较， 差异有统计学意义（P<0.05）， 提示NPPV对日间嗜睡的改善作用。

综上所述， NPPV治疗可以显著改善OS患者夜间呼吸暂停低通气事件， 改善氧合状况， 纠正睡眠结构紊乱， 提高肺功能， 改善日间嗜睡， 值得临床进一步深入研究。

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[收稿日期：2019-03-08]