老年COPD患者急性加重期并发呼吸衰竭危险因素及风险模型构建

陈艳 李晓梅

(1江苏省徐州医药高等职业学校基础教研室，江苏 徐州 221116；2徐州医科大学第二附属医院护理部)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是老年患者常见的慢性呼吸道疾患，病程常呈迁延性，急性发作期是患者急诊科就诊和住院的重要原因〔1〕。有研究〔2〕发现，COPD急性加重导致患者入院不仅显著增加了医疗成本和负担，而且能够显著缩短患者短期和长期生存率。呼吸衰竭，尤其是Ⅱ型呼吸衰竭是COPD急性加重常见的并发症，具有较高致死率〔3〕。故而，明确COPD急性加重期并发呼吸衰竭的危险因素有助于识别高危患者并采取针对性干预措施，可能有助于提高患者预后。本研究旨在探讨COPD急性加重并发呼吸衰竭的危险因素并构建相关风险模型。

1 对象与方法

1.1研究对象 回顾性纳入2019年1月至2021年1月徐州医科大学第二附属医院收治的240例因COPD急性加重住院的老年患者。纳入标准：(1)结合临床病史、体针及肺功能检查〔吸入支气管扩张剂后第1秒用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)<70%〕COPD诊断明确；(2)入院原因为COPD急性加重。排除标准：(1)患者合并其他呼吸系统疾患，如合并肺部感染、支气管扩张、肺结核、肺癌、气胸、哮喘等；(2)患者合并严重肝肾功能不全、慢性心力衰竭等；(3)患者合并存在其他可能导致呼吸衰竭的病因；(4)患者临床或实验室检查资料不完整，无法用于分析者。

1.2研究方法 采用整群随机分组法将240例患者分为训练集(n=181)和验证集(n=59)。收集患者入院前随访COPD处于稳定期时相关临床和实验室检查资料，包括年龄、性别、体重指数、合并疾病(高血压、糖尿病、高脂血症、冠状动脉粥样硬化性心脏病)、吸烟情况、COPD全球倡议(GOLD)分级、COPD病程、FEV1预测值、白细胞计数、C-反应蛋白及治疗方案等。相关定义：吸烟定义为目前正在吸烟或既往吸烟史阳性(>20包/年)。呼吸衰竭定义为动脉血氧分压<60 mmHg。GOLD分级：FEV1预测值≥80%为GOLD 1级；50%～79%为GOLD 2级；30%～49%为GOLD 3级；<30%为GOLD 4级。激素定义为口服或雾化吸入糖皮质激素或其类似物；支气管扩张剂定义为β受体激动剂(福莫特罗、沙丁胺醇等)、抗胆碱能药物(异丙托溴铵、噻托溴铵等)以及茶碱类药物。

1.3统计学分析 采用SPSS24.0软件进行t检验、Mann-WhitneyU检验、χ2检验及二元Logistic回归分析，以明确影响患者是否发生呼吸衰竭的影响因素并构建相应风险模型。通过受试者工作特征(ROC)曲线明确所构建风险模型鉴别COPD患者是否发生呼吸衰竭的最佳切割值、曲线下面积及敏感度和特异度，并在验证集中对所构建的风险模型加以验证。

2 结 果

2.1患者一般特征及实验室检查比较 训练集中合并呼吸衰竭患者79例，无呼吸衰竭患者102例。同未合并呼吸衰竭组相比，合并呼吸衰竭组年龄更大、COPD病程更久、GOLD分级3级和4级比例更高、FEV1预测值更低、白细胞计数及C反应蛋白水平更高(均P<0.001)。两组性别、体重指数、抽烟、合并疾病及治疗方案差异无统计学意义(均P>0.05)，见表1。

表1 COPD急性加重患者合并呼吸衰竭组与未合并呼吸衰竭组一般特征及实验室检查比较〔M(P25，P75)〕

2.2多因素分析 将表1中有统计学意义的变量带入二元Logistic回归，以COPD患者是否发生呼吸衰竭为因变量，发现患者年龄、COPD病程、GOLD分级、白细胞计数及C反应蛋白是影响患者是否发生呼吸衰竭的因素，见表2。构建的回归方程为F=-27.35+1.23×年龄(岁)+1.21×COPD病程(年)+ 2.69 × GOLD分级(1级=1；2级=2；3级=3；4级=4) + 2.50 × 白细胞计数(×109/L)+1.06×C反应蛋白(mg/L)。进一步得出COPD急性加重患者并发呼吸衰竭的风险模型：Y = ExP(F)/〔1 + ExP(F)〕，其中Y为COPD急性加重患者并发呼吸衰竭的概率。

表2 影响COPD急性加重患者并发呼吸衰竭的二元Logistic回归分析结果

2.3风险模型在训练集中的效能及验证 所构建的风险模型鉴别训练集患者是否合并呼吸衰竭的曲线下面积为0.95(95%CI：0.91～0.98)，敏感性为81.0% (95%CI：70.6%～89.0%)，特异性为95.1%(95%CI：88.9%～98.4%)。为进一步验证所得到的风险模型效能，在训练集中对该模型加以验证。该模型曲线下面积为0.89(95%CI：0.78～0.95)，敏感度为72.4%(95%CI：52.8%～87.3%)，特异度为93.3%(95%CI：77.9%～99.2%)，见图1。

3 讨 论

呼吸衰竭是COPD患者急性加重期最常见的并发症，具有较高致死率。Patil等〔4〕研究显示，COPD急性加重期住院患者死亡率为2.5%。然而，若得到及时、有效治疗，多数患者可存活并使病情稳定。因而，探寻COPD急性加重期患者进展为呼吸衰竭的危险因素有助于医护人员早期识别高危人群，做到早期、针对性地干预。

本研究发现患者年龄、COPD病程、GOLD分级、白细胞计数及C反应蛋白是影响COPD急性加重是否发生呼吸衰竭的危险因素。随着年龄增加，机体功能及肺功能储备逐步下降。此外，高龄患者同时合并存在呼吸机疲劳、内环境紊乱及心脏功能下降等因素，加重呼吸衰竭〔5〕。宋娇等〔6〕研究发现，年龄超过60岁是此类患者进展为呼吸衰竭的高危因素。历娜〔7〕发现年龄超过60岁是机械通气治疗COPD急性加重期合并呼吸衰竭无效的危险因素。提示在临床工作中应对COPD急性加重期的高龄予以充分重视。本研究发现COPD病程及严重程度(即GOLD分级)是患者合并呼吸衰竭的危险因素。COPD病程越长，患者心肺系统并发症越多，且呼吸系统长期处于炎症和氧化应激刺激下，患者免疫能力低下〔8〕。李嘉〔9〕研究发现，COPD病程是影响COPD急性加重并呼吸衰竭患者机械通气脱机失败的危险因素。GOLD分级是评估COPD患者病情严重程度的客观指标。研究〔10,11〕表明，GOLD分级是COPD患者合并呼吸衰竭及死亡率的独立危险因素。Bhatta等〔12〕研究发现，GOLD评分能够预测COPD患者再入院率及死亡率。Ekberg-Aronsson等〔13〕发现，随着GOLD分级的增加，COPD患者的死亡率呈逐步增高趋势。因而，对于稳定期GOLD分级较高患者，应着重加强呼吸机锻炼以改善肺功能，降低GOLD分级以减少并发呼吸衰竭的风险。

白细胞计数及C反应蛋白均是机体炎症反应程度的标志物。目前研究已发现，COPD是一种全身性、系统性炎症反应，多种炎症细胞在COPD发生和发展过程中扮演了重要角色。梁卫娟等〔14〕证实，合并呼吸衰竭的COPD急性加重期患者C反应蛋白水平和白细胞计数均显著高于未合并呼吸衰竭者。张洪清〔15〕发现，血清C反应蛋白水平亦能够提示COPD急性加重期患者的预后情况。还有研究〔16〕发现，血C反应蛋白和白细胞水平可以作为急性加重期感染的敏感指标，又能够反映急性加重期治疗效果。本研究结论及风险模型尚需前瞻性、多中心临床研究加以证实和推广。

本研究构建的相关风险模型，具有较好的鉴别效能，可能对临床高危患者早期识别具有一定意义。

综上，年龄、COPD病程、GOLD分级、白细胞计数及C反应蛋白是影响COPD急性加重是否发生呼吸衰竭的危险因素。据此构建的风险模型具有较高鉴别效能，在临床中可能有助于早期识别高危人群。