老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的危险因素分析及量化预测模型的建立

张巍，朱娅丽，陈济超，纪红

(航天中心医院老年医学二科，北京100049)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)以持续气流受限为主要特征，可导致肺气肿及慢性支气管炎，并可引发呼吸衰竭和肺源性心脏病等。COPD所致气流受限的继发性发展主要与有害颗粒及有害气体密切相关［1］，可进一步加重炎症反应，病死率及致残率极高。有研究表明，COPD的发病率高达9%～10%［2］。全球每年因COPD死亡人数达300多万，严重影响患者的生存质量［3］。另外，营养不良是COPD的主要并发症，不仅加重COPD病情，还会增加COPD的致残率、致死率［4］。研究显示，约半数住院COPD患者发生营养不良，而门诊COPD患者营养不良发生率约为25%［5］，而我国相关报道指出，老年COPD患者合并营养不良的风险高达60%［6］。营养不良是住院COPD患者的常见并发症，在一定程度上增加了患者的致死率及再入院率，同时也是COPD病情加重的重要因素之一。COPD病情加重患者的营养不良状况进一步恶化，两者相互作用，形成恶性循环，严重影响患者的生存质量［7］。机体营养状况也对COPD病情造成一定的影响，而采取有效措施积极提高患者营养状况有助于改善患者病情、减少相关并发症的发生［8］。

呼吸衰竭指换气功能及肺通气障碍使患者气体交换有效率降低，并导致机体出现代谢紊乱及生理功能改变的症状。呼吸衰竭是一种常见的肺组织病变或呼吸道病变，影响机体正常代谢［9］。目前，对于老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的危险因素研究较少，但老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭会增加患者营养不良风险。本研究旨在分析老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的危险因素及建立量化预测模型，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年1月至2020年1月航天中心医院呼吸内科收治的125例老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者的临床资料。纳入标准:①符合《中国老年慢性阻塞性肺疾病临床诊治实践指南》［10］中关于COPD急性加重期的诊断标准;②符合《呼吸衰竭诊疗规范》［11］的呼吸衰竭诊断标准;③精神状态良好，配合度及依从性较好;④无严重器质性病变(脑、心、肝)或疾病。排除标准:①合并其他慢性消耗性疾病，如糖尿病、肺结核;②合并消化道功能障碍，影响营养物质吸收;③既往3个月内采用糖皮质激素治疗者;④存在弥漫性肺间质纤维化、支气管哮喘等影响肺功能的疾病;⑤临床资料不全或病历丢失。

1.2 诊断标准 采用营养风险筛查量表(NRS2002)评估患者营养状况，问卷调查由同一位专业医师完成。NRS2002总分=疾病严重度评分+营养评分+年龄调整评分，分值0～7分，≥3分为营养不良，＜3分为营养良好。

1.3 方法及观察指标 记录老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者的临床资料，主要包括性别、年龄、文化程度、第一秒用力呼气量(forced expiratory volume in first second，FEV1)、FEV1/用力肺活量(forced vital capacity，FVC)、pH值、慢性胃病、吸烟史、饮酒史、厌食、血红蛋白、白蛋白、总蛋白、低氧血症及抑郁状态。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料用均数±标准差(¯x±s)表示，两组间比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用χ2检验，采用多因素Logistic分析筛选独立危险因素，利用rms应用程序包和R(R3.5.3)软件包构建列线图风险预测模型，并行Bootstrap法(纳入数据重复抽样1 000次)利用caret程序包做内部验证，由rms程序包计算一致性指数(C－index)，采用ROCR及rms程序包绘制受试者工作特征曲线(receive operator characteristic curve，ROC曲线)。P＜0.05差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的发生情况 125例老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者中发生营养不良者41例，发生率为32.8%，未发生营养不良者84例。

2.2 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者发生营养不良的单因素分析 两组性别、文化程度、FEV1、pH值、吸烟史、饮酒史、血红蛋白、白蛋白、总蛋白及抑郁状态比较差异无统计学意义(P＞0.05)，营养不良组年龄＞75岁、FEV1/FVC＜50%、合并慢性胃病、伴厌食及低氧血症的比例均高于非营养不良组(P＜0.05)，见表1。

表1 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者发生营养不良的单因素分析

2.3 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者发生营养不良的多因素分析 以老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者是否发生营养不良为因变量，以单因素分析差异有统计学意义的年龄(75岁以上=1，75岁及以下=0)、慢性胃病(是=1，否=0)、FEV1/FVC(＜50%=1，≥50%=0)、厌食(是=1，否=0)、低氧血症(是=1，否=0)为自变量进行二元Logistic回归分析，结果显示，年龄＞75岁、慢性胃病、FEV1/FVC＜50%、厌食及低氧血症是老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的危险因素(P＜0.05)，见表2。

表2 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者发生营养不良的多因素分析

2.4 预测老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的模型建立 以多因素Logistic筛选的5个独立危险因素(年龄＞75岁、慢性胃病、FEV1/FVC、厌食及低氧血症)建立预测老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的列线图模型，见图1。纳入患者数据重复抽样1 000次后采用校准曲线和ROC曲线验证该风险模型，预测值比较接近于实际值，见图2。C－index指数为0.842(95%CI 0.817～0.867)，C－index可信度较高，校准验证曲线几乎呈对角关系，预测老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的列线图模型的精准度和区分度较好，内部验证老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的列线图模型ROC曲线见图3，曲线下面积为0.826(95%CI 0.805～0.851)，表明本列线图的预测价值较高，可以为临床预测患者营养风险提供一定的参考，见图3。

图1 预测老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的列线图模型

图2 列线图模型预测老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的验证

图3 列线图模型预测老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的ROC曲线

3 讨 论

COPD是常见的呼吸系统疾病，患病率和致死率较高，主要表现为气流持续受限。近年来，国内外COPD的患病率呈上升趋势，我国40岁以上人群COPD的患病率达8.2%［12］。COPD常见于中老年人群，是导致该人群死亡的第三大致死疾病，也是造成患者经济压力的第5位因素［13］。COPD患者机体处于高分解及应激状态，分解、消耗及代谢速度过快，极易发生营养风险［14］。营养不良是COPD患者的常见并发症，同时也是COPD发生的危险因素，严重影响COPD患者的病情及预后［15］。营养不良风险导致机体免疫功能及防御能力降低，并影响呼吸肌生理结构及呼吸功能，造成肌力减退、肌结构萎缩，损伤通气功能，引发肺部感染，加重COPD患者病情［16］。COPD急性加重期患者的营养不良风险较大，COPD与机体营养状况存在相互作用，可能与年龄、消化功能、能量水平、肺组织缺氧密切相关［17］。行机械通气治疗急性加重期COPD合并呼吸衰竭患者的机体代谢旺盛，机体所需能量较高，而感染、应激反应、发热增加了能量消耗［18］。此外，营养不良不仅改变呼吸肌强度，影响呼吸肌结构与功能，还会导致T淋巴细胞功能降低，机体免疫功能下降，呼吸衰竭加重，导致病死率升高。因此，及时调节老年COPD患者的营养状况有利于提高临床疗效并改善患者预后。

本研究结果显示，年龄＞75岁、慢性胃病、FEV1/FVC＜50%、厌食及低氧血症是COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的危险因素(P＜0.05)。随着年龄的增长，营养不良的发生风险逐渐增加，老年人机体功能减退、体能存储量较少、消化功能降低、咀嚼能力退化、营养物质吸收率较低;老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭老年患者机体发生感染、发热及应激反应，使能量消耗增加，导致营养失衡的发生风险增加。但目前关于年龄对COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的影响仍存在一定争议，如辛晓峰和戴伟［19］研究表明，营养风险组与营养无风险组的年龄比较差异无统计学意义。合并慢性胃病老年COPD患者的消化吸收能力严重下降，肝脏代谢功能受到影响，患者营养不良的发生风险增加［20］。

FEV1/FVC主要用来评价气流受限程度，FEV1/FVC＜50%为极重度气流受限，患者肺实质病变加重、气道阻力增加，呼吸肌运动量上升，能量消耗加重，营养不良的发生风险增加［21］。厌食是老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的危险因素，患者往往存在一定的消化道疾病，消化道吸收和分泌功能降低，伴有饱胀、厌食等症状，营养吸收效率受到影响，营养不良的发生风险增加。陈亮等［22］研究表明，厌食导致老年COPD急性加重期患者发生呼吸衰竭及营养不良的风险增加。低氧血症导致机体酸碱失衡，消化酶活性降低;另外，低氧血症可以促进白细胞介素、肿瘤坏死因子等细胞因子释放，造成生长激素、胰岛素抵抗，引起神经系统及代谢紊乱，诱发营养不良［23］。

本研究基于筛选出的危险因素建立了老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的列线图模型，列线图显示，年龄＞75岁为52分、慢性胃病为73分、FEV1/FVC＜50%为74分、厌食为82分和低氧血症为50分，临床可通过各项目得分情况个体化预测老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的发生率，以早期识别高风险患者并对其进行重点监护，从而降低营养不良风险的发生率。本研究中，校正曲线的预测值和实测值基本一致，C－index为0.842(95%CI 0.817～0.867)，内部验证老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的列线图模型的曲线下面积为0.826(95%CI 0.805～0.851)，说明本列线图的精准度和区分度较好，且预测价值较高。但本研究存在样本来源单一、样本量较少、研究时间较短等不足，结果可能存在一定偏倚，还需进一步研究验证。

综上所述，年龄＞75岁、慢性胃病、FEV1/FVC、厌食及低氧血症是老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良的危险因素，对老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者营养不良风险的综合评估有助于降低营养不良的发生风险。