慢性阻塞性肺病患者的決策功能研究

呂 志，江銀玲，胡盼盼，王 璐，范曉云，楊萬春

慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種持續(xù)氣流受限為主要特征的慢性疾病，長期氣流受限會(huì)引起低氧伴或不伴有二氧化碳潴留，甚至?xí)鸱瓮舛嗯K器的結(jié)構(gòu)或功能受損，如肝、腎、心血管系統(tǒng)及中樞系統(tǒng)等損害[1]。長期慢性缺氧可引起額葉萎縮以及額葉相關(guān)的認(rèn)知功能改變[2]，且認(rèn)知功能受損的程度與COPD的病情密切相關(guān)。

近年來COPD患者認(rèn)知功能的研究越來越受到重視，有研究表明COPD患者存在記憶、注意、執(zhí)行等認(rèn)知功能下降[3]，增加了住院時(shí)間和社會(huì)負(fù)擔(dān)[4]。風(fēng)險(xiǎn)決策能力是社會(huì)認(rèn)知功能重要組成部分，根據(jù)對(duì)環(huán)境信息的選擇使自己獲益最大。決策可分兩種，一種是風(fēng)險(xiǎn)概率不清楚，實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)過程中找到規(guī)律，這種決策稱之為風(fēng)險(xiǎn)不明確情境下的決策；另外一種是既定的風(fēng)險(xiǎn)概率，贏的概率小獲益大，概率大獲益小，這種決策稱為風(fēng)險(xiǎn)明確情境下的決策，常用骰子博弈試驗(yàn)(game of dice test，GDT)進(jìn)行測(cè)查，此測(cè)驗(yàn)也用于前額葉損害患者[5]，目前尚未有COPD患者概率風(fēng)險(xiǎn)明確的決策功能的研究，該研究旨在通過GDT測(cè)查探討COPD患者決策功能。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象本研究收集了2018年2月～2019年6月在合肥市第二人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科住院部和門診明確的COPD患者。患者的診斷符合2017版《慢性阻塞性肺病全球倡導(dǎo)》[6]COPD臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)共34例，其中男性30例，女性4例，年齡61～81(69.86±5.14)歲，有以下幾種情況需排除：① 有腦梗死、腦出血、腦炎、癡呆等神經(jīng)系統(tǒng)疾病者；② 有嚴(yán)重肝腎功能不全、腫瘤及精神疾病者；③ 有嚴(yán)重視力、聽力損害不能配合完成認(rèn)知測(cè)驗(yàn)者；④ 有藥物或酒精物質(zhì)濫用或服用影響認(rèn)知功能的藥物者；⑤ 測(cè)查認(rèn)知功能24 h內(nèi)吸煙者。所有內(nèi)科學(xué)檢查由呼吸內(nèi)科醫(yī)生完成，所有認(rèn)知功能測(cè)查由神經(jīng)科醫(yī)生完成。每位患者都進(jìn)行了血?dú)夥治龊头喂δ軝z查，包括動(dòng)脈氧分壓(arterial oxygen partial pressure,PaO2)、動(dòng)脈二氧化碳分壓(arterial partial pressure of carbon dioxide,PaCO2)、動(dòng)脈氧飽和度(arterial oxygen saturation,SaO2)、第一秒用力呼氣量(forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)、用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)、FEV1/FVC。

選擇30例年齡、性別、教育年限與COPD組相匹配的作為正常對(duì)照(healthy control，HC)組。其中男性25例，女性5例，排除標(biāo)準(zhǔn)同COPD組。本研究已通過合肥市第二人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有被試者均知情同意并簽字。

1.2 研究方法

1.2.1GDT GDT任務(wù)是測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)明確情景下決策認(rèn)知功能。此測(cè)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室模擬擲骰子游戲，受試者猜可能出現(xiàn)的數(shù)字。然后點(diǎn)擊開始按鍵，電腦會(huì)自動(dòng)擲出1個(gè)數(shù)字，如果屏幕上出現(xiàn)的數(shù)字與受試者猜到的數(shù)字相同，就能贏得相應(yīng)的賭資，具體選擇組合見圖1。其中，選擇1個(gè)數(shù)字或2個(gè)數(shù)字的輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)較高，稱為風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)；選擇3個(gè)或4個(gè)數(shù)字的輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)較低，稱為安全選項(xiàng)。

此測(cè)驗(yàn)包含18次選擇，賭資會(huì)顯示在電腦的右上方。觀察指標(biāo)包括：安全選項(xiàng)和風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)的次數(shù)、總資產(chǎn)和負(fù)反饋利用率。其中，負(fù)反饋利用率等于選擇風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)輸錢之后轉(zhuǎn)為選擇安全選項(xiàng)的次數(shù)除以選擇風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)輸錢的總次數(shù)[7]。

1.2.2神經(jīng)心理學(xué)背景測(cè)試 蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(montreal cognitive assessment，MoCA)用于篩查廣泛認(rèn)知功能，共30個(gè)題目總分30分，包括注意、記憶、執(zhí)行功能、語言、視空間、抽象思維、計(jì)算七項(xiàng)認(rèn)知功能；詞匯流暢性測(cè)試(verbal fluency test, VFT)是讓患者在1 min內(nèi)說出盡可能多的動(dòng)物，反應(yīng)額葉執(zhí)行功能；數(shù)字廣度(digital span, DS)分為正背(forward)和倒背(backward)，測(cè)試者讀出一串?dāng)?shù)字，受試者重復(fù)1遍(正序)，或者測(cè)試者讀出一串?dāng)?shù)字，受試者倒著說出(倒序)，反映工作記憶能力及額葉執(zhí)行功能。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。兩組4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)概率比較使用重復(fù)測(cè)量方差分析(repeated measures analysis of variance, RMANOVA)，均數(shù)間兩兩比較LSD檢驗(yàn)，安全選項(xiàng)、風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)、負(fù)反饋利用率、總資產(chǎn)、年齡、教育年限及神經(jīng)背景學(xué)測(cè)驗(yàn)使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。采用線性回歸的逐步回歸法進(jìn)行多變量的相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)資料和神經(jīng)心理學(xué)背景測(cè)試結(jié)果COPD組與HC組在年齡、教育年限上的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與HC組比較，COPD組MoCA得分下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-5.999，P<0.001)；COPD組的詞匯流暢性得分也較HC組減少(t=-2.159，P<0.001)；與HC組比較，COPD組的數(shù)字廣度得分明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-4.162，-4.157，P<0.001)，具體見表1。

表1 COPD組和HC組在人口學(xué)資料和背景測(cè)試結(jié)果

2.2 GDT結(jié)果分析在GDT中，與HC組比較， COPD組更傾向于選擇風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)(F=-3.594，P=0.001)；與COPD組比較，HC組更傾向于選擇安全選項(xiàng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.586，P=0.001)。與COPD組比較，HC組更傾向于在輸錢后暫時(shí)選擇安全選項(xiàng)，兩組負(fù)反饋利用率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=-4.122，P<0.001)；COPD組的最后總資產(chǎn)通常是負(fù)值，而HC組都有盈利，兩者的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=-2.975，P=0.004)，見表2、圖2。

圖1 GDT指導(dǎo)語示意圖

表2 COPD組和HC組在GDT任務(wù)測(cè)試結(jié)果

圖2 COPD組和HC組在GDT中測(cè)試結(jié)果的比較

2.3 線性回歸相關(guān)性分析相關(guān)分析結(jié)果表明，風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)與負(fù)反饋利用率相關(guān)(t=3.611，P=0.001)。與病程、PaO2、PaCO2、FEV1、MoCA、DS、VFT均無相關(guān)(P>0.05)，見表3。

表3 風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)與各個(gè)參數(shù)線性回歸相關(guān)性分析結(jié)果

3 討論

COPD患者機(jī)體常處于低氧狀態(tài)，長期慢性缺氧會(huì)引起腦血管收縮導(dǎo)致血供減少和供氧不足，大腦皮層對(duì)低氧尤其敏感，大腦皮層中的額葉受損最為顯著[8]。本研究顯示COPD患者在進(jìn)行概率明確的風(fēng)險(xiǎn)決策任務(wù)時(shí)，表現(xiàn)更偏好于風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng)，且在輸錢后仍然傾向于風(fēng)險(xiǎn)選擇(高獲益高風(fēng)險(xiǎn))，這種偏好與負(fù)反饋利用率相關(guān)，而HC組更傾向于在輸錢后暫時(shí)選擇安全選項(xiàng)。COPD組的最后總資產(chǎn)通常是負(fù)值，而HC組都有盈利，提示COPD患者的決策能力下降。

腦損傷和腦功能磁共振研究表明，額葉參與風(fēng)險(xiǎn)決策的認(rèn)知功能加工[9]。COPD患者急性發(fā)作期PaCO2升高，PaO2降低和電解質(zhì)紊亂，導(dǎo)致腦組織低氧，引起腦水腫，從而造成中樞系統(tǒng)損害，引起腦功能損害導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙。COPD慢性缺氧基礎(chǔ)上氧化應(yīng)激，產(chǎn)生炎癥因子，這種狀態(tài)下神經(jīng)元細(xì)胞易對(duì)白細(xì)胞介素-17、腫瘤壞死因子等炎癥因子發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞和腦功能的損害[10]。另一方面，腦功能磁共振默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能研究[11]表明COPD 患者額葉、扣帶回、海馬等腦區(qū)功能連接值降低，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)存在異常。既往的研究[12]提示重度COPD患者存在社會(huì)功能損害。另有研究[13]顯示COPD 患者扣帶回與前額葉皮質(zhì)功能連接減低，可能是導(dǎo)致社會(huì)決策能力認(rèn)知受損的主要原因。本研究表明COPD患者存在社會(huì)功能的風(fēng)險(xiǎn)決策能力受損，可能與長期慢性缺氧引起的腦功能改變有關(guān)。

本研究表明，與HC組比較，其整體認(rèn)知功能MoCA以及反應(yīng)執(zhí)行功能的詞匯流暢性、數(shù)字廣度得分均降低，提示COPD患者整體認(rèn)知功能下降，執(zhí)行功能下降最為顯著。COPD患者存在廣泛認(rèn)知功能損害，而這種損害存在認(rèn)知領(lǐng)域特異性，Cleutjens et al[14]使用認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)成套量表對(duì)COPD患者在處理速度、工作記憶、計(jì)劃和認(rèn)知靈活性方面進(jìn)行測(cè)查，發(fā)現(xiàn)COPD患者的處理速度、計(jì)劃、認(rèn)知靈活性等與額葉相關(guān)的認(rèn)知功能損害更嚴(yán)重，與本研究結(jié)果一致。

既往研究[10]表明COPD患者認(rèn)知功能損害與多種因素相關(guān)。本研究進(jìn)行相關(guān)分析并未發(fā)現(xiàn)決策能力與病程、PaO2、PaCO2、FEV1以及其他認(rèn)知功能相關(guān)，可能與本研究選擇多為穩(wěn)定期患者其血氧及二氧化碳水平多處于正常或者病例數(shù)偏少有關(guān)。但本研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者決策功能下降與負(fù)反饋利用率相關(guān)，提示COPD患者在是輸錢后不能及時(shí)轉(zhuǎn)換為安全選項(xiàng)，導(dǎo)致總資產(chǎn)為負(fù)值。