慢性阻塞性肺病與重疊綜合征患者肺功能的比較

李群，王彥，曹潔，周寧，王杰，郭美南

臨床研究

慢性阻塞性肺病與重疊綜合征患者肺功能的比較

李群，王彥，曹潔△，周寧，王杰，郭美南

目的比較單純慢性阻塞性肺病（COPD）與重疊綜合征（OS）患者的肺通氣功能與氣道阻力。方法納入2012年10月—2014年8月就診于天津醫科大學總醫院呼吸科患者194例，均經詢問病史、日間肺功能檢查及夜間多導睡眠（PSG）監測，根據PSG及肺功能檢查結果將其分為OS組78例，COPD組76例，健康對照組40例。分別比較3組受試者肺通氣功能指標以及脈沖振蕩肺功能指標。結果肺通氣功能指標中，OS組與COPD組比較呼氣峰流速（PEF）、剩余75%用力肺活量時呼氣流速（MEF75）明顯降低（P＜0.05），其中OS［睡眠呼吸暫停低通氣指數（AHI）≥30次/h］患者與COPD組比較，除了PEF、MEF75明顯降低外，剩余25%用力肺活量時呼氣流速（MEF25）、最大呼氣中期流量（MMEF）也明顯降低（P＜0.05）。脈沖振蕩肺功能指標中，OS組與COPD組比較，呼吸總阻抗（Zrs）、共振頻率（Fres）、振蕩頻率為5 Hz時的黏性阻力（R5）、振蕩頻率為20 Hz時的黏性阻力（R20）明顯增加（P＜0.05），OS（AHI≥30次/h）患者較COPD組除了Zrs、Fres、R5、R20明顯增加外，R5與R20的差值（R5-R20）、振蕩頻率為5 Hz時的彈性阻力（X5）亦明顯增加（P＜0.01）。結論OS比COPD患者氣道阻塞嚴重，重度睡眠呼吸紊亂可以加重COPD患者的小氣道阻塞。

肺疾病，慢性阻塞性；睡眠呼吸暫停，阻塞性；呼吸功能試驗；氣道阻力；重疊綜合征

慢性阻塞性肺病（COPD）是呼吸系統常見的慢性疾病，以氣流受限不完全可逆為特征。COPD在40～70歲成人中的患病率為4.2%，預計到2020年 COPD將成為全球第三大死亡原因［1-2］。COPD患者發生睡眠呼吸紊亂（sleep-disordered breathing，SDB）的概率很高，尤其是經典的紫腫型COPD更容易合并SDB成為重疊綜合征（overlap syndrome，OS）患者。雖然COPD與OS病理生理變化與臨床特征并不相同，但是兩者可以相互影響和加重［3-4］，也有研究認為COPD患者肺功能的下降并不是誘導其發生SDB的因素［5］。為進一步探索COPD與OS之間的聯系與區別，本研究針對COPD和不同睡眠呼吸暫停低通氣指數（apnea hypopnea index，AHI）OS患者的肺通氣功能與氣道阻力指標進行比較。

1 對象與方法

1.1研究對象選取2012年10月—2014年8月就診于天津醫科大學總醫院呼吸科患者194例，均經詢問病史、日間肺功能檢查及夜間多導睡眠（Polysomnography，PSG）監測。排除標準：（1）COPD急性期。（2）哮喘。（3）嚴重心血管、腦血管疾病。（4）意識障礙。（5）曾行鼻咽部、氣管插管及肺部手術。（6）近1年規律使用無創呼吸機。根據PSG及肺功能檢查結果將其分為OS組78例，COPD組76例，健康對照組40例。其中，阻塞性睡眠呼吸暫停（obstructive sleep apnea syn?drome，OSAS）的診斷與分級符合中華醫學會呼吸病學分會睡眠呼吸障礙學組制定的《阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診治指南》，即低通氣指睡眠過程中呼吸氣流強度（幅度）較基礎水平降低50%以上，并伴有動脈血氧飽和度下降＞4%；睡眠呼吸暫停是指睡眠過程中口鼻呼吸氣流均停止10 s以上；OSAS是指每夜7 h睡眠過程中暫停及低通氣反復發作在30次以上或AHI≥5次/h。輕度OSAS（5次/h≤AHI＜15次/h）、中度OSAS（15次/h≤AHI＜30次/h）、重度OSAS（AHI≥30次/h）。COPD診斷符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南》，即吸入支氣管舒張劑后第1秒用力肺活量（forced expiratory volume in one second，FEV1）小于預計值的80%，且其與用力肺活量（forced vital capcacity，FVC）的比值小于70%。

1.2研究方法

1.2.1PSG監測采用COMPUMEDICSE-Series Standard PSG（澳大利亞）進行夜間連續7 h以上的睡眠呼吸監測，監測內容包括腦電圖、眼電圖、頦舌肌肌電圖、口鼻氣流、心電圖、胸腹運動及血氧飽和度。監測指標包括AHI，最低及平均血氧飽和度、最長及平均呼吸暫停時間等。

1.2.2肺通氣功能與強迫脈沖振蕩測定采用Master?Screen IOS（德國）肺功能儀進行日間坐位肺通氣功能及脈沖振蕩肺功能檢查，肺通氣功能指標包括FVC、FEV1、FEV1/ FVC、呼氣峰流速（peak expiratory flow，PEF）、最大呼氣中期流量（maximal mid-expiratory flow，MMEF）、剩余75%用力肺活量時呼氣流速（maximal expiratory flow after 75%of the FVC has not been exhaled，MEF75）、MEF50、MEF25。脈沖振蕩肺功能指標包括總阻抗（Zrs），共振頻率（Fres），振蕩頻率分別為5、10、15、20 Hz時的黏性阻力（R5、R10、R15、R20）以及R5與R20的差值（R5-R20），振蕩頻率為5 Hz時的彈性阻力（X5）。為校正身高、體質量、性別對測值的影響，測值均以實測值/預測值×100%表示。

1.3統計學方法采用SPSS 19.0軟件包進行統計學分析，計量資料以表示，多組間比較采用單因素方差分析，多重比較采用LSD-t法，2組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料比較采用卡方檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.13組受試者臨床資料的比較3組受試者性別、年齡無明顯差異。OS組與COPD組患者比較，體質指數（BMI）、頸圍明顯增加（P＜0.05），吸煙指數無明顯差異。OS組患者的BMI、頸圍及吸煙指數均高于正常組，見表1。

Tab.1Comparison of clinical features between three groups表1 3組受試者臨床資料的比較

2.2肺通氣功能的比較OS組與COPD組比較，PEF、MEF75明顯降低（P＜0.05），OS組、COPD組各項指標值均低于對照組。OS（AHI≥30次/h）患者與COPD組比較除了PEF、MEF75差異有統計學意義外，MEF25、MMEF亦明顯降低（P＜0.05），見表2、3。

Tab.2Comparison of pulmonary ventilation function between three groups表2 3組受試者肺通氣功能的比較（%）

Tab.2Comparison of pulmonary ventilation function between three groups表2 3組受試者肺通氣功能的比較（%）

FEV1 94.85±12.02 39.90±14.26a 37.88±10.10a 331.248＊＊組別對照組COPD組OS組F n 40 76 78 FVC 92.09±8.11 64.44±7.68a 63.58±5.88a 247.894＊＊FEV1/FVC 95.32±11.34 59.48±7.44a 59.82±7.12a 292.912＊＊PEF 91.84±6.68 67.18±8.65a 39.21±9.58ab 516.757＊＊組別對照組COPD組OS組F n 40 76 78 MMEF 90.99±5.79 30.64±7.22a 30.30±8.28a 1 302.111＊＊MEF75 96.62±9.30 62.02±9.16a 41.68±7.92ab 526.813＊＊MEF50 81.06±8.27 41.15±9.16a 41.64±8.00a 331.734＊＊MEF25 71.20±7.14 31.72±6.01a 31.58±6.92a 560.946＊＊

2.3脈沖振蕩肺功能的比較見表4、5。OS組與COPD組比較，Zrs、Fres、R5、R20明顯增加（P＜0.05），OS組、COPD組各項指標值均高于對照組。OS（AHI≥30次/h）患者較COPD組Zrs、Fres、R5、R20、R5-R20、X5明顯增加（P＜0.01）。

Tab.3Comparison of pulmonary ventilation function between COPD group and OS（AHI≥30 times/h）group表3 COPD組與OS（AHI≥30次/h）患者肺通氣功能的比較（%）

Tab.3Comparison of pulmonary ventilation function between COPD group and OS（AHI≥30 times/h）group表3 COPD組與OS（AHI≥30次/h）患者肺通氣功能的比較（%）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01，表5同

組別COPD組OS（AHI≥30次/h）t n 76 44 FEV1 39.90±14.26 37.09±10.66 0.322 FVC 64.44±7.68 62.62±5.03 0.359 FEV1/FVC 59.48±7.44 57.74±5.62 0.187 PEF 67.18±8.65 37.32±7.69 16.024＊＊MMEF 30.64±7.22 26.45±4.43 2.824＊＊MEF75 62.02±9.16 39.93±6.01 11.917＊＊MEF50 41.15±9.16 39.99±5.75 0.452 MEF25 31.72±6.01 27.95±3.16 4.417＊

Tab.4Comparison of airway resistance between three groups表4 3組受試者氣道阻力的比較

Tab.4Comparison of airway resistance between three groups表4 3組受試者氣道阻力的比較

組別對照組COPD組OS組F n 40 76 78 Zrs（%）104.34±10.03 123.29±11.14a 155.31±11.95ab 310.275＊＊Fres（1/s）13.63±1.14 17.07±1.32a 20.23±2.24ab 200.253＊＊R5（%）111.16±12.77 119.21±21.43a 163.91±29.53ab 440.969＊＊R10（%）106.64±10.91 130.07±29.69a 132.00±23.44a 78.765＊＊R15（%）102.02±11.45 123.97±23.02a 124.14±24.72a 42.698＊＊R20（%）96.31±13.07 109.01±18.45a 145.41±29.42ab 414.347＊＊R5-R20（%）110.19±14.40 435.41±30.14a 437.10±30.04a 2 221.511＊＊X5（%）109.39±35.80 343.43±28.57a 349.11±28.17a 1 307.026＊＊

3 討論

目前針對OS的臨床研究得到越來越多的重視，與單純COPD患者相比，OS患者白天嗜睡、肥胖、舌體肥大、短頸等OSAS易患因素普遍存在，低氧、二氧化碳潴留、睡眠紊亂以及全身并發癥更為嚴重［6］。OS為不同區域的2種氣道阻塞性疾病的共存狀態，對其氣道阻塞程度的量化分析不可或缺。常用的評估氣道阻塞的檢查為肺功能檢查，本文顯示的指標包括流速-容積曲線指標與強迫脈沖振蕩指標。流速-容積曲線中非用力依賴部分如MMEF、MEF25等表示小氣道的通暢程度，脈沖振蕩指標中R值主要反映不同振蕩頻率下氣道的黏性阻力，對低頻（如5 Hz）時氣道黏性阻力（R5），反映總氣道阻力，相對高頻（20 Hz）時氣道黏性阻力反映中心氣道阻力，R5與R20的差值（R5-R20）則可反映周邊氣道阻力。X值通常為負值，主要反映肺的彈性阻力。本研究顯示OS組與COPD組比較，代表大氣道狀態的PEF、MEF75顯著降低，代表總氣道阻力的R5與中心氣道阻力R20顯著增加，即OS患者與COPD患者對比OSAS因素顯著，這與上氣道軟組織和舌根的松弛、后置等解剖因素導致的上氣道狹窄和阻力增加密切相關。重度OSAS的OS患者中，外周小氣道阻塞相關的指標MEF25、MMEF顯著降低，R5-R20顯著增加。這說明重度的OSAS能引起COPD患者的小氣道阻塞的加重。Zerah-Lancner等［7］也發現OSAS患者睡眠呼吸暫停的發生與上氣道及小氣道的阻塞高度相關，并認為OSAS可能是小氣道病變的獨立危險因素。國內也有文獻報道重度OSAS的R5-R20較輕度OSAS患者有加重趨勢［8］。重度OSAS患者夜間發生呼吸暫停事件頻繁，睡眠時相紊亂，間歇低氧嚴重，造成機體內炎癥反應增加、氧化應激加重［9］。另外，肥胖尤其是頸部肥胖是OSAS的獨立危險因素，重度OSAS患者頸部及軀干過多的脂肪組織限制了患者的通氣功能，胸壁順應性和呼吸肌張力下降使潮氣量下降，加重缺氧的發生。2種缺氧機制共同加重COPD患者的氣道炎癥反應與小氣道閉塞，并形成惡性循環。重度OSAS的OS患者呼吸暫停-再呼吸過程中“抽吸”作用影響肺循環，并且肺過度膨脹造成肺內小血管明顯受壓甚至閉塞，通氣血流比例失調，導致肺泡組織結構破壞，所以肺的彈性阻力顯著降低。

OS患者較單純COPD患者氣道阻塞程度更重，范圍更廣。且重度SDB能加重COPD患者的小氣道阻塞。所以，OS患者在治療過程中不僅著重于使用機械輔助通氣解除其解剖因素導致的氣道阻塞，也要充分考慮SDB因素對小氣道的影響，積極抗感染降低炎癥反應，改善肺換氣功能，提高患者生存率［10］。

Tab.5Comparison of airway resistance between COPD group and OS（AHI≥30 times/h）group表5 COPD組與OS（AHI≥30次/h）患者氣道阻力的比較

Tab.5Comparison of airway resistance between COPD group and OS（AHI≥30 times/h）group表5 COPD組與OS（AHI≥30次/h）患者氣道阻力的比較

組別COPD組OS（AHI≥30次/h）t n 76 44 Zrs（%）123.29±11.14 158.83±9.21 17.650＊＊Fres（1/s）17.07±1.32 21.06±1.38 16.059＊＊R5（%）119.21±21.43 168.26±24.25 26.258＊＊R10（%）130.07±29.69 132.16±22.60 1.198 R15（%）123.97±23.02 127.68±22.68 1.304 R20（%）109.01±18.45 156.87±16.94 24.185＊＊R5-R20（%）435.41±30.14 454.80±12.08 6.134＊＊X5（%）343.43±28.57 361.24±16.04 5.246＊＊

［1］Doney B，Hnizdo E，Syamlal G，et al.Prevalence of chronic obstruc?tive pulmonary disease among US working adults aged 40 to 70 years.National Health Interview Survey data 2004 to 2011［J］.J Oc?cup Environ Med，2014，56（10）:1088-1093.doi:10.1097/JOM.000 0000000000232.

［2］Ezzie ME，Parsons JP，Mastronarde JG.Sleep and obstructive lung diseases［J］.Sleep Med Clin，2008，3（4）:505–515.doi:10.1016/j. jsmc.2008.07.003.

［3］Marin JM，Soriano JB，Carrizo SJ，et al.Outcomes in patients with chronic obstructive pulmonary disease and obstructive sleep apnea: the overlap syndrome［J］.Am J Respir Crit Care Med，2010，182（3）: 325-331.doi:10.1164/rccm.200912-1869OC.

［4］Turcani P，Skrickova J，Pavlik T，et al.The prevalence of obstruc?tive sleep apnea in patients hospitalized for COPD exacerbation［J］. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub，2014 Feb 25.doi:10.5507/bp.2014.002.

［5］Sharma B，Feinsilver S，Owens RL，et al.Obstructive airway disease and obstructive sleep apnea:effect of pulmonary function［J］.Lung，2011，189（1）:37-41.doi:10.1007/s00408-010-9270-3.

［6］Han F，He ZM.The diagnostic and therapeutic characteristics of chronic obstructive pulmonary disease with sleep-related breathing disorder［J］.Chin J Tuberc Respire Dis，2014，37（2）:87-88.［韓芳，何忠明.慢性阻塞性肺疾病合并睡眠呼吸紊亂的診療特點［J］.中華結核和呼吸雜志，2014，37（2）:87-88］.doi:10.3760/cma.j. issn.1001-0939.2014.02.003.

［7］Zerah-Lancner F，Lofaso F，d'Ortho MP，et al.Predictive value of pulmonary function parameters for sleep apnea syndrome［J］.Am J Respir Crit Care Med，2000，162（6）:2208-2212.

［8］Li F，Chen BY，Wang Y，et al.Investigation of daytime airway resis?tance of obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome［J］.Int J Respi，2013，33（3）：188-191.［李范，陳寶元，王彥，等.阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者日間氣道阻力的研究［J］.國際呼吸雜志，2013，33（3）：188-191］.doi:10.3760/cma.j.issn.1673-436X.2013.003.007.

［9］McNicholas WT，Verbraecken J，Marin JM.Sleep disorders in COPD:the forgotten dimension［J］.Eur Respir Rev，2013，22（129）: 365-375.doi:10.1183/09059180.00003213.

［10］Li Q，Wang Y，Cao J，et al.Progress in the treatment of the overlap syndrome［J］.Tianjin Med J，2015，43（1）：93-96.［李群，王彥，曹潔，等.重疊綜合征的治療進展［J］.天津醫藥，2015，43（1）：93-96］. doi:10.3969/j.issn.0253-9896.2015.01.029.

（2014-11-06收稿 2015-03-03修回）

（本文編輯 李國琪）

Comparison of pulmonary function between chronic obstructive pulmonary disease and overlap syndrome in patients

LI Qun，WANG Yan，CAO Jie△，ZHOU Ning，WANG Jie，GUO Meinan
Department of Respiratory Medicine，General Hospital of Tianjin Medical University，Tianjin 300052，China△

ObjectiveTo explore the difference in pulmonary function between overlap syndrome and chronic obstructive pulmonary disease（COPD）in patients.MethodsOne-hundred-ninty-four patients came from respiratory department in Tianjin Medical University General Hospital，from October 2012 to August 2014，were included in this study.After inquisition of medical history，evaluation of lung function and polysomnography（PSG），patients were divided into overlap syndrome（OS，n=78）group，COPD group（n=76）and healthy control group（n=40）.The indexes of lung function and the pulse oscillation index of pulmonary function were compared between three groups.ResultsValues of the peak expiratory flow rate（PEF）and the remaining 75% FVC when expiratory flow rate（MEF75）were significantly decreased in OS group than those of COPD group（P＜0.05）.Patients with sleep apnea hypopnea index（AHI）≥30 times/h showed significantly decreased MEF25 and the maximum mid expiratory flow（MMEF）in OS group than those of COPD group（P＜0.05）.Values of the total impedance（Zrs），the resonant frequency（Fres），viscosity resistance when oscillation frequency was 5 Hz（R5），R20 were significantly increased in OS group than those of COPD group（P＜0.05）.Patients with AHI≥30 times/h were increased significantly than COPD group in R5-R20 and X5 besides Zrs，Fres，R5，R20.ConclusionThere is more serious airway obstruction in patients with OS than that in patients with COPD.Severe sleep disordered breathing can aggravate small airway obstruction in patients with COPD.

pulmonary disease，chronic obstructive；sleep apnea，obstructive；respiratory function tests；airway resis?tance；overlap syndrome

R563

A

10.11958/j.issn.0253-9896.2015.07.014

國家十二五科技支撐計劃課題資助（2012BAI05B02）

天津醫科大學總醫院呼吸科（郵編300052）

李群（1989），女，碩士在讀，主要從事重疊綜合征研究

△通訊作者E-mail：tjcaojie@sina.com