阻塞性睡眠呼吸暫停與肥胖低通氣綜合征患者的肺功能特點分析

馬青青，王楚，朱麒霖

·論 著·

阻塞性睡眠呼吸暫停與肥胖低通氣綜合征患者的肺功能特點分析

馬青青，王楚，朱麒霖

南通市第三人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，江蘇南通 226000

研究阻塞性睡眠呼吸暫停（obstructive sleep apnea，OSA）與肥胖低通氣綜合征（obesity hypoventilation syndrome，OHS）患者的肺功能變化。選取2020年10月至2022年4月于南通市第三人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科就診的成人肥胖患者83例，將其分為OHS組（26例）、肥胖OSA組（47例）和單純肥胖組（10例）。比較各組患者的一般資料、多導(dǎo)睡眠圖參數(shù)、動脈血氣分析和肺功能相關(guān)指標(biāo)。OHS組和肥胖OSA組患者的呼吸暫停低通氣指數(shù)顯著高于單純肥胖組，夜間最低動脈血氧飽和度（lowest arterial oxygen saturation，LSaO2）、平均動脈血氧飽和度（mean arterial oxygen saturation，MSaO2）均顯著低于單純肥胖組，最長呼吸暫停時間和最長低通氣時間均顯著長于單純肥胖組（<0.05）。OHS組患者的動脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）顯著低于肥胖OSA組和單純肥胖組，動脈血二氧化碳分壓（arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）、HCO3-顯著高于肥胖OSA組和單純肥胖組（<0.05）。OHS組患者的第一秒用力呼氣量（forced expiratory volume in first second，F(xiàn)EV1）占預(yù)計值百分比（FEV1%）、最大自主通氣量（maximal voluntary ventilation，MVV）、用力呼氣中段流量（forced expiratory flow during middle half of forced vital capacity，F(xiàn)EF）50%均顯著低于肥胖OSA組和單純肥胖組（<0.05）。相關(guān)性分析顯示，除FEV1/用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）外，其他肺功能參數(shù)均與PaO2呈正相關(guān)，與PaCO2呈負相關(guān)；MVV和FEF25%與LSaO2呈正相關(guān)；FEV1/FVC與最長呼吸暫停時間呈負相關(guān)；最長低通氣時間與FEV1%、FEV1/FVC、MVV、FEF75%、FEF50%、FEF25%均呈負相關(guān)（0.05）。OHS患者比肥胖OSA患者更易發(fā)生限制性通氣功能障礙和小氣道功能受損，肺功能受損的嚴(yán)重程度與日間缺氧、二氧化碳潴留、夜間睡眠時呼吸暫停和低通氣時間有關(guān)。

睡眠呼吸障礙；肺功能；動脈血氣分析；嚴(yán)重程度

阻塞性睡眠呼吸暫停（obstructive sleep apnea，OSA）是指上氣道反復(fù)塌陷從而引起白天嗜睡、通氣不足與呼吸暫停等癥狀的疾病。肥胖低通氣綜合征（obesity hypoventilation syndrome，OHS）是與肥胖[體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）≥30kg/m2]相關(guān)的睡眠呼吸紊亂疾病。OHS是一種排他性診斷，需同時滿足睡眠呼吸紊亂和清醒狀態(tài)下的二氧化碳潴留[動脈血二氧化碳分壓（arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2）>45mmHg（1mmHg=0.133kPa）或動脈血氧分壓（arterial partial pressure of oxygen，PaO2）<70mmHg]。OSA和OHS是兩種獨立疾病，其主要區(qū)別是后者存在日間清醒狀態(tài)下低氧血癥或高碳酸血癥。雖然兩者均有打鼾、夜間憋氣、被目擊的呼吸暫停、日間過度嗜睡等相似癥狀，但OHS患者所花醫(yī)療費用更高、生活質(zhì)量更低、預(yù)后更差，更易出現(xiàn)心腦血管疾病、糖尿病及睡眠相關(guān)事故等并發(fā)癥，早期病死率更高[1-2]。反復(fù)上氣道塌陷、長期睡眠呼吸紊亂及炎癥反應(yīng)等可導(dǎo)致OSA和OHS患者肺功能損害，其主要表現(xiàn)為限制性通氣功能障礙及小氣道功能異常[3]。與OSA相比，OHS患者的肺功能受損更嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為第一秒用力呼氣量（forced expiratory volume in first second，F(xiàn)EV1）和用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）的降低[4-5]。本研究擬探討OSA與OHS患者的肺功能變化及其特點，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年10月至2022年4月于南通市第三人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科就診的成人肥胖患者。所有納入患者均排除以下情況：①合并嚴(yán)重的阻塞性肺及氣道疾病、間質(zhì)性肺病、胸壁疾病、神經(jīng)肌肉疾病等；②上氣道解剖結(jié)構(gòu)異常，近1個月有創(chuàng)傷、手術(shù)等應(yīng)激史；③長期服用鎮(zhèn)靜、催眠或肌肉松弛類藥物，或接受免疫抑制劑、激素治療者；④合并惡性腫瘤。肥胖OSA組納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)多導(dǎo)睡眠圖（polysomnography，PSG）檢查符合《阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診治指南（2011年修訂版）》[6]的診斷標(biāo)準(zhǔn)；呼吸暫停低通氣指數(shù)（apnea-hypopnea index，AHI）≥5次/h，BMI≥30kg/m2，PaCO2<45mmHg。OHS組納入標(biāo)準(zhǔn)：滿足日間高碳酸血癥和睡眠呼吸紊亂；AHI≥5次/h，BMI≥30kg/m2，PaCO2≥45mmHg或PaO2<70mmHg。單純肥胖組納入標(biāo)準(zhǔn)：AHI<5次/h，BMI≥30kg/m2，PaCO2<45mmHg。本研究經(jīng)南通市第三人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（倫理審批號：JD-LK-2018-004-02），所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料和PSG監(jiān)測 記錄患者的個人史和既往史，測量身高、體質(zhì)量、頸腰圍，計算BMI，進行艾普沃斯嗜睡量表（Epworth sleepiness scale，ESS）評分。所有受試者均進行至少連續(xù)7h的PSG監(jiān)測。囑所有受試者當(dāng)天停用鎮(zhèn)靜劑，禁飲酒及咖啡，使用澳大利亞瑞思邁公司生產(chǎn)的多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀進行PSG監(jiān)測，睡眠期AHI≥5次/h，則診斷為OSA。

1.2.2 肺功能檢查 采用德國耶格MS Diffusion肺功能儀進行肺功能檢查。記錄患者的肺活量（vital capacity，VC）、FVC、FEV1占預(yù)計值百分比（FEV1%）、FEV1/FVC、用力呼氣中段流量[forced expiratory flow during middle half of FVC，F(xiàn)EF（25%～75%）]、彌散量（diffusing capacity，DL）、最大自主通氣量（maximal voluntary ventilation，MVV）、殘氣量（residual volume，RV）/肺總量（total lung capacity，TLC）等指標(biāo)。

1.2.3 動脈血氣分析 于清醒狀態(tài)下，抽取患者橈動脈血1ml，標(biāo)本采集后立即送檢。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 三組患者的一般資料比較

OHS組患者的體質(zhì)量、BMI、頸圍、胸圍、腰圍、臀圍均顯著大于肥胖OSA組和單純肥胖組（<0.05）。各組患者的性別、年齡和身高比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（>0.05），見表1。

2.2 三組患者的PSG指標(biāo)比較

OHS組和肥胖OSA組患者的AHI顯著高于單純肥胖組，夜間最低動脈血氧飽和度（lowest arterial oxygen saturation，LSaO2）、平均動脈血氧飽和度（mean arterial oxygen saturation，MSaO2）均顯著低于單純肥胖組，最長呼吸暫停時間和最長低通氣時間均顯著長于單純肥胖組（<0.05）；但OHS組和肥胖OSA組患者的上述指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（>0.05），見表2。

2.3 三組患者的動脈血氣分析比較

OHS組患者的PaO2顯著低于肥胖OSA組和單純肥胖組，PaCO2、HCO3–顯著高于肥胖OSA組和單純肥胖組（<0.05）；肥胖OSA組和單純肥胖組患者的PaO2、PaCO2、HCO3–比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（>0.05），見表3。

2.4 三組患者的肺功能參數(shù)比較

OHS組患者的FEV1%、MVV、FEF50%均顯著低于肥胖OSA組和單純肥胖組（<0.05）；OHS組患者的FEV1/FVC、FEF75%、FEF25%均顯著低于單純肥胖組（<0.05），見表4。

表3 三組患者的動脈血氣分析比較（）

注：與OHS組比較，*<0.05；1mmHg=0.133kPa

2.5 肺功能參數(shù)與動脈血氣分析、PSG指標(biāo)的相關(guān)性分析

除FEV1/FVC外，其他肺功能參數(shù)均與PaO2呈正相關(guān)，與PaCO2呈負相關(guān)；MVV和FEF25%與LSaO2呈正相關(guān)；FEV1/FVC與最長呼吸暫停時間呈負相關(guān)；最長低通氣時間與FEV1%、FEV1/FVC、MVV、FEF75%、FEF50%、FEF25%均呈負相關(guān)（<0.05），見表5。

表1 三組患者的一般資料比較

注：與OHS組比較，*<0.05；與肥胖OSA組比較，#<0.05

表2 三組患者的PSG指標(biāo)比較（）

注：與OHS組比較，*<0.05；與肥胖OSA組比較，#<0.05

表4 三組患者的肺功能參數(shù)比較（）

注：與OHS組比較，*<0.05；與肥胖OSA組比較，#<0.05

表5 肺功能參數(shù)與動脈血氣分析、PSG指標(biāo)的相關(guān)性分析

3 討論

目前肥胖已對人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。最近一項針對全球200多個國家的人口統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn)，全球肥胖人群明顯增加，其中我國男性和女性肥胖患者分別占全球肥胖人數(shù)的16.3%和12.4%[7]。肥胖可引起高血壓、糖尿病、冠心病、腦梗死等代謝性和心腦血管疾病，對人類身體健康造成極大傷害。睡眠呼吸障礙（sleep-disorder breathing，SDB）是指上呼吸道狹窄和睡眠過程中正常呼吸模式喪失引起的多種疾病的總稱，其在人群中非常普遍[8]。隨著肥胖人群越來越多，SDB發(fā)病率越來越高。OSA和OHS均屬于SDB疾病，均可引起一系列并發(fā)癥，但其對肺功能影響的相關(guān)研究甚少，本研究就OSA與OHS患者的肺功能進行探索。

既往研究發(fā)現(xiàn)，SDB多伴隨肥胖發(fā)生[5-9]。本研究發(fā)現(xiàn)OHS組患者的體質(zhì)量和BMI均高于肥胖OSA組和單純肥胖組，但肥胖OSA組和單純肥胖組患者的體質(zhì)量和BMI比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，可能因為單純肥胖組入組的人數(shù)較少，未來需要增加樣本量來進行驗證。

雖然OHS與OSA患者的臨床表現(xiàn)大多相似，但OHS和OSA是兩種獨立疾病，主要區(qū)別在于OHS合并日間清醒狀態(tài)下的高碳酸血癥和（或）低氧血癥[5]。本研究發(fā)現(xiàn)，OHS組與其他兩組相比，除清醒狀態(tài)下缺氧程度更嚴(yán)重、二氧化碳潴留更明顯之外，OHS組患者睡眠時LSaO2低于OSA組，雖然差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但也提示OHS患者夜間缺氧更為嚴(yán)重。同時，本研究也發(fā)現(xiàn)OHS組患者的AHI和最長低通氣時間高于OSA組，MSaO2和最長呼吸暫停時間低于OSA患者，可能由于樣本量較少，兩組間比較無統(tǒng)計學(xué)意義。

OSA患者長期睡眠狀態(tài)下呼吸紊亂，從而引起肺功能、呼吸道功能損傷，SDB嚴(yán)重的患者通氣和換氣功能長期處于病態(tài)，因此肺功能損傷程度嚴(yán)重[10-11]。Masa等[12]研究發(fā)現(xiàn)OHS患者FEV1%和FEV1/FVC明顯降低，說明OHS可導(dǎo)致限制性通氣功能障礙和阻塞性通氣功能障礙。本研究發(fā)現(xiàn)OHS患者與肥胖OSA患者相比，F(xiàn)EV1%、MVV、FEF50%更低，提示OHS患者比肥胖OSA患者更易出現(xiàn)限制性通氣功能障礙和小氣道功能受損。

既往研究發(fā)現(xiàn)OSA患者的FEV1和VC與高碳酸血癥相關(guān)，與PaCO2正常的OSA患者相比，合并高碳酸血癥的OSA患者的FEV1和VC更低，這也間接證明OHS患者的FEV1和VC明顯低于OSA患者。研究發(fā)現(xiàn)OHS患者的肺功能損害與高碳酸血癥嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[13-14]。結(jié)果顯示，SDB患者出現(xiàn)肺功能損傷與PaO2、PaCO2、LSaO2、最長呼吸暫停時間、最長低通氣時間有關(guān)，說明缺氧、二氧化碳潴留越嚴(yán)重、夜間睡眠時呼吸暫停時間和低通氣時間越長，患者越易出現(xiàn)肺功能損害。由于OHS與OSA患者的主要區(qū)別是存在日間持續(xù)性低氧血癥和高碳酸血癥，因此OHS患者比OSA患者更易出現(xiàn)肺功能損害。

綜上，肺功能測定作為一種非侵入性檢查，可在未行動脈血氣分析的情況下，盡早識別OHS，從而及時確診OHS及合并高碳酸血癥的OSA，早期干預(yù)，減少并發(fā)癥、降低死亡率，改善患者的生活質(zhì)量和預(yù)后。

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Analysis of pulmonary function characteristics in patients with obstructive sleep apnea and obesity hypoventilation syndrome

Department of Respiratory Medicine, Nantong Third People’s Hospital, Nantong 226000, Jiangsu, China

To study the changes of pulmonary function in patients with obstructive sleep apnea (OSA) and obesity hypoventilation syndrome (OHS).Eighty-three adult obese patients admitted to Department of Respiratory Medicine, Nantong Third People’s Hospital from October 2020 to April 2022 were selected and divided into OHS group (26 cases), obese OSA group (47 cases) and simple obesity group (10 cases). The general data, parameters of polysomnography, arterial blood gas analysis and pulmonary function were compared among all groups.The apnea-hypopnea index of OHS group and obese OSA group were significantly higher than those of simple obesity group, lowest arterial oxygen saturation (LSaO2) and mean arterial oxygen saturation (MSaO2) at night were significantly higher than those of simple obesity group, and the longest apnea time and longest hypopnea time were significantly longer than that in simple obesity group (<0.05). The arterial partial pressure of oxygen (PaO2) in OHS group was significantly lower than that in obese OSA group and simple obesity group, arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) and HCO3-were significantly higher than those of obese OSA group and simple obesity group (<0.05). The percentage of forced expiratory volume in first second in predicted value (FEV1%), maximal voluntary ventilation (MVV) and forced expiratory flow during middle half of forced vital capacity (FEF) 50% in OHS group were significantly lower than those in obese OSA group and simple obesity group (<0.05). Correlation analysis showed that except FEV1/forced vital capacity (FVC), other pulmonary function parameters were positively correlated with PaO2and negatively correlated with PaCO2, MVV and FEF25% were positively correlated with LSaO2, FEV1/FVC was negatively correlated with the longest apnea duration, longest hypopnea time was negatively correlated with FEV1%, FEV1/FVC, MVV, FEF75%, FEF50%, FEF25% (<0.05).Patients with OHS are more likely than obese OSA to develop restrictive ventilation dysfunction and impaired small airway function, and the severity of impaired pulmonary function is associated with daytime hypoxia, carbon dioxide retention, sleep apnea at night, and low ventilation time.

Sleep-disorder breathing; Pulmonary function; Arterial blood gas analysis; Severity

R563.9

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.19.011

（2022–09–13）

（2023–06–11）

南通市衛(wèi)生健康委員會科研立項課題（QA2021042）

馬青青，電子信箱：ma1211111012@qq.com