老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的危險(xiǎn)因素分析及量化預(yù)測(cè)模型的建立

張巍，朱婭麗，陳濟(jì)超，紀(jì)紅

(航天中心醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)二科，北京100049)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)以持續(xù)氣流受限為主要特征，可導(dǎo)致肺氣腫及慢性支氣管炎，并可引發(fā)呼吸衰竭和肺源性心臟病等。COPD所致氣流受限的繼發(fā)性發(fā)展主要與有害顆粒及有害氣體密切相關(guān)［1］，可進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)，病死率及致殘率極高。有研究表明，COPD的發(fā)病率高達(dá)9%～10%［2］。全球每年因COPD死亡人數(shù)達(dá)300多萬，嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量［3］。另外，營(yíng)養(yǎng)不良是COPD的主要并發(fā)癥，不僅加重COPD病情，還會(huì)增加COPD的致殘率、致死率［4］。研究顯示，約半數(shù)住院COPD患者發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良，而門診COPD患者營(yíng)養(yǎng)不良發(fā)生率約為25%［5］，而我國(guó)相關(guān)報(bào)道指出，老年COPD患者合并營(yíng)養(yǎng)不良的風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)60%［6］。營(yíng)養(yǎng)不良是住院COPD患者的常見并發(fā)癥，在一定程度上增加了患者的致死率及再入院率，同時(shí)也是COPD病情加重的重要因素之一。COPD病情加重患者的營(yíng)養(yǎng)不良狀況進(jìn)一步惡化，兩者相互作用，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量［7］。機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況也對(duì)COPD病情造成一定的影響，而采取有效措施積極提高患者營(yíng)養(yǎng)狀況有助于改善患者病情、減少相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生［8］。

呼吸衰竭指換氣功能及肺通氣障礙使患者氣體交換有效率降低，并導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)代謝紊亂及生理功能改變的癥狀。呼吸衰竭是一種常見的肺組織病變或呼吸道病變，影響機(jī)體正常代謝［9］。目前，對(duì)于老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的危險(xiǎn)因素研究較少，但老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭會(huì)增加患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)。本研究旨在分析老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的危險(xiǎn)因素及建立量化預(yù)測(cè)模型，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年1月至2020年1月航天中心醫(yī)院呼吸內(nèi)科收治的125例老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合《中國(guó)老年慢性阻塞性肺疾病臨床診治實(shí)踐指南》［10］中關(guān)于COPD急性加重期的診斷標(biāo)準(zhǔn);②符合《呼吸衰竭診療規(guī)范》［11］的呼吸衰竭診斷標(biāo)準(zhǔn);③精神狀態(tài)良好，配合度及依從性較好;④無嚴(yán)重器質(zhì)性病變(腦、心、肝)或疾病。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并其他慢性消耗性疾病，如糖尿病、肺結(jié)核;②合并消化道功能障礙，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收;③既往3個(gè)月內(nèi)采用糖皮質(zhì)激素治療者;④存在彌漫性肺間質(zhì)纖維化、支氣管哮喘等影響肺功能的疾病;⑤臨床資料不全或病歷丟失。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 采用營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)篩查量表(NRS2002)評(píng)估患者營(yíng)養(yǎng)狀況，問卷調(diào)查由同一位專業(yè)醫(yī)師完成。NRS2002總分=疾病嚴(yán)重度評(píng)分+營(yíng)養(yǎng)評(píng)分+年齡調(diào)整評(píng)分，分值0～7分，≥3分為營(yíng)養(yǎng)不良，＜3分為營(yíng)養(yǎng)良好。

1.3 方法及觀察指標(biāo) 記錄老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者的臨床資料，主要包括性別、年齡、文化程度、第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in first second，F(xiàn)EV1)、FEV1/用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)、pH值、慢性胃病、吸煙史、飲酒史、厭食、血紅蛋白、白蛋白、總蛋白、低氧血癥及抑郁狀態(tài)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(ˉx±s)表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，采用多因素Logistic分析篩選獨(dú)立危險(xiǎn)因素，利用rms應(yīng)用程序包和R(R3.5.3)軟件包構(gòu)建列線圖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，并行Bootstrap法(納入數(shù)據(jù)重復(fù)抽樣1 000次)利用caret程序包做內(nèi)部驗(yàn)證，由rms程序包計(jì)算一致性指數(shù)(C－index)，采用ROCR及rms程序包繪制受試者工作特征曲線(receive operator characteristic curve，ROC曲線)。P＜0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生情況 125例老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者中發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良者41例，發(fā)生率為32.8%，未發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良者84例。

2.2 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良的單因素分析 兩組性別、文化程度、FEV1、pH值、吸煙史、飲酒史、血紅蛋白、白蛋白、總蛋白及抑郁狀態(tài)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，營(yíng)養(yǎng)不良組年齡＞75歲、FEV1/FVC＜50%、合并慢性胃病、伴厭食及低氧血癥的比例均高于非營(yíng)養(yǎng)不良組(P＜0.05)，見表1。

表1 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良的單因素分析

2.3 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者發(fā)生營(yíng)養(yǎng)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發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良為因變量，以單因素分析差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的年齡(75歲以上=1，75歲及以下=0)、慢性胃病(是=1，否=0)、FEV1/FVC(＜50%=1，≥50%=0)、厭食(是=1，否=0)、低氧血癥(是=1，否=0)為自變量進(jìn)行二元Logistic回歸分析，結(jié)果顯示，年齡＞75歲、慢性胃病、FEV1/FVC＜50%、厭食及低氧血癥是老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的危險(xiǎn)因素(P＜0.05)，見表2。

表2 老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良的多因素分析

2.4 預(yù)測(cè)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的模型建立 以多因素Logistic篩選的5個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素(年齡＞75歲、慢性胃病、FEV1/FVC、厭食及低氧血癥)建立預(yù)測(cè)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，見圖1。納入患者數(shù)據(jù)重復(fù)抽樣1 000次后采用校準(zhǔn)曲線和ROC曲線驗(yàn)證該風(fēng)險(xiǎn)模型，預(yù)測(cè)值比較接近于實(shí)際值，見圖2。C－index指數(shù)為0.842(95%CI 0.817～0.867)，C－index可信度較高，校準(zhǔn)驗(yàn)證曲線幾乎呈對(duì)角關(guān)系，預(yù)測(cè)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型的精準(zhǔn)度和區(qū)分度較好，內(nèi)部驗(yàn)證老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型ROC曲線見圖3，曲線下面積為0.826(95%CI 0.805～0.851)，表明本列線圖的預(yù)測(cè)價(jià)值較高，可以為臨床預(yù)測(cè)患者營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)提供一定的參考，見圖3。

圖1 預(yù)測(cè)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型

圖2 列線圖模型預(yù)測(cè)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的驗(yàn)證

圖3 列線圖模型預(yù)測(cè)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的ROC曲線

3 討 論

COPD是常見的呼吸系統(tǒng)疾病，患病率和致死率較高，主要表現(xiàn)為氣流持續(xù)受限。近年來，國(guó)內(nèi)外COPD的患病率呈上升趨勢(shì)，我國(guó)40歲以上人群COPD的患病率達(dá)8.2%［12］。COPD常見于中老年人群，是導(dǎo)致該人群死亡的第三大致死疾病，也是造成患者經(jīng)濟(jì)壓力的第5位因素［13］。COPD患者機(jī)體處于高分解及應(yīng)激狀態(tài)，分解、消耗及代謝速度過快，極易發(fā)生營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)［14］。營(yíng)養(yǎng)不良是COPD患者的常見并發(fā)癥，同時(shí)也是COPD發(fā)生的危險(xiǎn)因素，嚴(yán)重影響COPD患者的病情及預(yù)后［15］。營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致機(jī)體免疫功能及防御能力降低，并影響呼吸肌生理結(jié)構(gòu)及呼吸功能，造成肌力減退、肌結(jié)構(gòu)萎縮，損傷通氣功能，引發(fā)肺部感染，加重COPD患者病情［16］。COPD急性加重期患者的營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)較大，COPD與機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況存在相互作用，可能與年齡、消化功能、能量水平、肺組織缺氧密切相關(guān)［17］。行機(jī)械通氣治療急性加重期COPD合并呼吸衰竭患者的機(jī)體代謝旺盛，機(jī)體所需能量較高，而感染、應(yīng)激反應(yīng)、發(fā)熱增加了能量消耗［18］。此外，營(yíng)養(yǎng)不良不僅改變呼吸肌強(qiáng)度，影響呼吸肌結(jié)構(gòu)與功能，還會(huì)導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞功能降低，機(jī)體免疫功能下降，呼吸衰竭加重，導(dǎo)致病死率升高。因此，及時(shí)調(diào)節(jié)老年COPD患者的營(yíng)養(yǎng)狀況有利于提高臨床療效并改善患者預(yù)后。

本研究結(jié)果顯示，年齡＞75歲、慢性胃病、FEV1/FVC＜50%、厭食及低氧血癥是COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的危險(xiǎn)因素(P＜0.05)。隨著年齡的增長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)逐漸增加，老年人機(jī)體功能減退、體能存儲(chǔ)量較少、消化功能降低、咀嚼能力退化、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收率較低;老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭老年患者機(jī)體發(fā)生感染、發(fā)熱及應(yīng)激反應(yīng)，使能量消耗增加，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)失衡的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加。但目前關(guān)于年齡對(duì)COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的影響仍存在一定爭(zhēng)議，如辛?xí)苑搴痛鱾ィ?9］研究表明，營(yíng)養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)組與營(yíng)養(yǎng)無風(fēng)險(xiǎn)組的年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。合并慢性胃病老年COPD患者的消化吸收能力嚴(yán)重下降，肝臟代謝功能受到影響，患者營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加［20］。

FEV1/FVC主要用來評(píng)價(jià)氣流受限程度，F(xiàn)EV1/FVC＜50%為極重度氣流受限，患者肺實(shí)質(zhì)病變加重、氣道阻力增加，呼吸肌運(yùn)動(dòng)量上升，能量消耗加重，營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加［21］。厭食是老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的危險(xiǎn)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，伴有飽脹、厭食等癥狀，營(yíng)養(yǎng)吸收效率受到影響，營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加。陳亮等［22］研究表明，厭食導(dǎo)致老年COPD急性加重期患者發(fā)生呼吸衰竭及營(yíng)養(yǎng)不良的風(fēng)險(xiǎn)增加。低氧血癥導(dǎo)致機(jī)體酸堿失衡，消化酶活性降低;另外，低氧血癥可以促進(jìn)白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子釋放，造成生長(zhǎng)激素、胰島素抵抗，引起神經(jīng)系統(tǒng)及代謝紊亂，誘發(fā)營(yíng)養(yǎng)不良［23］。

本研究基于篩選出的危險(xiǎn)因素建立了老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，列線圖顯示，年齡＞75歲為52分、慢性胃病為73分、FEV1/FVC＜50%為74分、厭食為82分和低氧血癥為50分，臨床可通過各項(xiàng)目得分情況個(gè)體化預(yù)測(cè)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率，以早期識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)患者并對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)護(hù)，從而降低營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率。本研究中，校正曲線的預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值基本一致，C－index為0.842(95%CI 0.817～0.867)，內(nèi)部驗(yàn)證老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型的曲線下面積為0.826(95%CI 0.805～0.851)，說明本列線圖的精準(zhǔn)度和區(qū)分度較好，且預(yù)測(cè)價(jià)值較高。但本研究存在樣本來源單一、樣本量較少、研究時(shí)間較短等不足，結(jié)果可能存在一定偏倚，還需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

綜上所述，年齡＞75歲、慢性胃病、FEV1/FVC、厭食及低氧血癥是老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良的危險(xiǎn)因素，對(duì)老年COPD急性加重期合并呼吸衰竭患者營(yíng)養(yǎng)不良風(fēng)險(xiǎn)的綜合評(píng)估有助于降低營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。