30秒坐立試驗聯合慢性阻塞性肺疾病患者自我評估測試評分對運動性低氧的預測價值及臨床應用研究

【摘要】 背景 慢性阻塞性肺疾病（COPD）是老年患者常見呼吸系統疾病之一，活動時外周經皮血氧飽和度（SpO2）下降是普遍存在的現象，與疾病預后存在相關性，目前誘導運動性低氧（EID）的評估結論不一。目的 探究適合社區(qū)及居家COPD患者誘導EID的方法。方法 回顧性選擇中日友好醫(yī)院2021年1月—2023年8月收治的76例COPD穩(wěn)定期患者為研究對象。收集六分鐘步行測試（6MWT）中靜息SpO2與運動中最低SpO2（ΔSpO2），以ΔSpO2≥4%為EID判定標準。根據有無EID分為非EID組和EID組，比較兩組的肺功能指標、30秒坐立試驗（30s STST）ΔSpO2、COPD患者自我評估測試（CAT）評分。探究EID與30s STSTΔSpO2、CAT評分的關系；采用受試者工作特征（ROC）曲線分析30s STSTΔSpO2、CAT評分及二者聯合對EID的預測價值。結果 非EID組（n=29）與EID組（n=47）中30s STSTΔSpO2、CAT評分比較，差異有統計學意義（P<0.05）；30s STSTΔSpO2預測EID截斷值為2%，靈敏度為59.6%，特異度為82.8%，ROC曲線下面積（AUC）為0.730（95%CI=0.614～0.846，P<0.05）；CAT評分預測EID截斷值為13分，靈敏度為48.9%，特異度為79.3%，AUC為0.712（95%CI=0.596～0.828，P<0.05）；30s STSTΔSpO2聯合CAT評分預測EID的截斷值為0.593，靈敏度為70.2%，特異度為72.4%，AUC為0.765（95%CI=0.659～0.871，P<0.001）。結論 30s STST誘發(fā)SpO2≥2%、CAT評分≥13分，需警惕EID的發(fā)生可能；30s STST、CAT評分可以成為社區(qū)及居家預測穩(wěn)定期COPD患者誘導EID的測評方法。

【關鍵詞】 肺疾病，慢性阻塞性；坐立試驗；低氧血癥；運動性低氧；居家康復；預測

【中圖分類號】 R 563.9 【文獻標識碼】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2023.0830

Predictive Value of the Oxygen Desaturation Induced by the 30-second Sit-to-stand-test combined with COPD Patient Self-assessment Test in Exercise-induced Hypoxemia and Its Clinical Application

YANG Tianyi1，SITU Xuanming2，QUMU Shiwei3，WANG Siyuan1，JIANG Shan1，YANG Ting3*

1.Department of Rehabilitation Medicine，China-Japan Friendship Hospital，Beijing 100029，China

2.Pain and Rehabilitation Center，Beijing Jishuitan Hospital Zhongshan Orthopedic Hospital，Zhongshan 528455，China

3.Department of Pulmonary and Critical Care Medicine，Center of Respiratory Medicine，China-Japan Friendship Hospital/National Center for Respiratory Medicine/Institute of Respiratory Medicine，Chinese Academy of Medical Sciences/National Clinical Research Center for Respiratory Disease/WHO Collaborating Centre for Tobacco Cessation and Respiratory Diseases Prevention，Beijing 100029，China

*Corresponding author：YANG Ting，Chief physician/Professor/Doctoral supervisor；E-mail：zryyyangting@163.com

【Abstract】 Background Chronic obstructive pulmonary disease（COPD） is one of the most common respiratory diseases in elderly patients，and a decrease in oxygen saturation during activity is a common phenomenon correlated with the prognosis. Current assessment of exercise-induced hypoxia（EID） has yielded controversial results. Objective To explore methods suitable for inducing EID in community and home-based COPD patients. Methods This was a retrospective study involving 76 patients with stable COPD admitted to China-Japan Friendship Hospital from January 2021 to August 2023. Resting oxygen saturation and the lowest oxygen saturation during exercise（ΔSpO2） in the six-minute walk test 6MWT） were recorded. Based on the criterion of ΔSpO2 ≥4% for the diagnosis of EID，patients were assigned into non-EID group and EID group. Pulmonary function indicators，ΔSpO2 during 30-second sit-to-stand-test（30s STST），and COPD Assessment Test（CAT） were compared between the two groups. The correlation of EID with ΔSpO2 of 30s STST and CAT scores was identified. The predictive value of ΔSpO2 of 30s STST，CAT score，andΔSpO2 of 30s STST combined with CAT score in predicting EID was analyzed using the receiver operating characteristic（ROC） curves. Results There were significant differences in the ΔSpO2 of 30s STST and CAT score between non-EID group and EID group. The cut-off value of ΔSpO2 of 30s STST in predicting EID was 2%，with the sensitivity，specificity and area under the curve（AUC） of 59.6%，82.8%，0.730（95%CI=0.614-0.846，P<0.05），respectively. The cut-off value of CAT scores in predicting EID was 13，with the sensitivity，specificity and AUC of 48.9%，79.3%，0.712（95%CI=0.596-0.828，P<0.05），respectively. The cut-off value of ΔSpO2 of 30s STST combined with CAT scores in predicting EID was 0.593，with the sensitivity，specificity and AUC of 70.2%，72.4% and 0.765 （95%CI= 0.659-0.871，P<0.001），respectively. Conclusion ΔSpO2 of 30s STST ≥ 2% and CAT score ≥13 points alarm the development of EID. The 30s STST and CAT can be used as community and home-based measures to predict the induction of EID in patients with stable COPD.

【Key words】 Pulmonary disease，chronic obstructive；Sit-to-stand-test；Anoxemia；Exercise induced hypoxia；Home-based rehabilitation；Forecasting

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種異質性的肺部疾病，引起呼吸困難、咳嗽、痰液生成和/或加重等慢性呼吸道癥狀，導致持續(xù)且反復惡化的氣流阻塞［1］。目前COPD已是全世界第三大死亡原因，從2011年開始，慢性阻塞性肺疾病全球防治倡議指南（GOLD）年度報告改變傳統評估方法，從完全基于肺功能參數轉向臨床指標，例如癥狀評估、呼吸困難情況等［2］。外周經皮血氧飽和度（SpO2）是重要呼吸生理參數，可反映機體是否缺氧及缺氧程度。在臨床研究中運動性低氧（EID）定義為六分鐘步行測試（6MWT）或心肺功能測試（CPET）過程中靜息SpO2與運動中最低SpO2差值（ΔSpO2）≥4%和/或運動中最低SpO2<90%［3］。EID的病因是多因素的，例如通氣-灌注不匹配、肺泡通氣不足、彌散型限制、混合靜脈血中氧含量減少等［4］。EID患者的特點是嚴重氣流受限、一氧化碳彌散能力下降、靜息動脈氧合減少、存在肺氣腫［5］。低氧血癥與運動耐量受損和死亡率增加有關［6］。目前在臨床中測量EID方法包括監(jiān)測患者安靜時SpO2、第1秒用力呼氣末容積（FEV1）、一氧化碳彌散量（DLCO），但在社區(qū)及居家中開展仍有局限，故尋找簡hElNAA1DHJgC7UKgs+DTPhFqh5CXwc/we+jBw/JWNDY=易、直接評估EID的方法亟待解決。本研究探討COPD穩(wěn)定期患者6MWT中EID與30秒坐立試驗（30s STST）及COPD患者自我評估測試（COPD patient self-assessment test，CAT）評分的相關性，探討可在社區(qū)或居家中預測COPD穩(wěn)定期患者誘導EID簡便、準確的方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性選擇中日友好醫(yī)院2021年1月—2023年8月收治的76例COPD穩(wěn)定期患者為研究對象。

1.2 納入與排除標準

納入標準：（1）COPD的診斷標準和肺受損程度分級依據《慢性阻塞性肺疾病診治指南（ 2021 年修訂版 ）》［7］，患者均符合COPD的診斷標準且處于穩(wěn)定期。（2）行6MWT試驗、30s STST、CAT評分相關評估。

排除標準：按照《老年患者6分鐘步行試驗臨床應用中國專家共識》［8］中絕對禁忌證和相對禁忌證，排除不符合條件的患者。本研究已獲得中日友好醫(yī)院臨床研究倫理委員會審批（倫理編號2022-KY-141），研究對象均同意且已簽署知情同意書。

1.3 資料收集

1.3.1 人口學資料：從肺功能報告中收集患者的人口統計學數據（即年齡、性別）和人體測量數據（即身高、體質量）并計算BMI。

1.3.2 檢測指標及方法：（1）由資質合格的肺功能檢查技師按照標準要求完成肺功能檢查［9］。（2）6MWT，用于評價運動耐量、醫(yī)療干預效果及判定預后。選擇長度30 m且少有人經過的平直走廊進行評估，要求患者在6 min內全力步行，根據自身情況調整步行速度，收集6MWT中ΔSpO2。由訓練有素的醫(yī)院工作人員按照指南要求進行操作且監(jiān)督［8］。收集試驗開始前ΔSpO2，EID判定標準為ΔSpO2≥4%。（3）30s STST，用于測量下肢周圍肌肉力量。按照標準測試要求選擇座椅平面到地板高度為47 cm的椅子且靠墻以保持固定，患者坐在座椅上，同時雙腳平放于地面上，手臂和手腕交叉并抱于胸前。醫(yī)院工作人員發(fā)出“開始”信號同時計時，患者完成一個完整站立姿勢然后坐下，觸摸座椅為一個動作單元。在不使用手臂幫助的前提下，30 s內下盡可能地重復“站立-坐下”的動作。對每一個合格的計數，患者需完成一個動作單元。確保良好動作時給予鼓勵。醫(yī)院工作人員記錄試驗開始前的靜息SpO2、試驗中最低SPO2、完成個數及疲勞程度［10］。（4）CAT評分用于補充肺功能測定和評估風險，包含咳嗽、運動、精力等8個維度。旨在評估和量化COPD患者的健康狀況和癥狀負擔［11］。總分40分，0～10、11～20、21～30、31～40分分別代表輕度、中度、嚴重或非常嚴重的臨床影響［12］。

1.4 統計學方法

采用SPSS 26.0統計軟件進行數據處理及分析。符合正態(tài)分布的計量資料采用（x-±s）表示，兩組間比較采用成組t檢驗；不符合正態(tài)分布時以M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney檢驗。計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗。采用受試者工作特性（ROC）曲線評價30s STSTΔSpO2、CAT評分對EID的預測價值。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 人口學資料分析

76例COPD穩(wěn)定期患者年齡32～87歲、平均年齡（64.5±10.0）歲，BMI 17.3～29.9 kg/m2、平均BMI（24.4±3.1）kg/m2；男性患者59例，年齡42～87歲、平均年齡（65.6±9.3）歲，BMI 17.3～29.8 kg/m2、平均BMI（24.5±2.9）kg/m2；女性患者17例，年齡32～75歲，平均年齡（60.6±11.4）歲，BMI 17.4～29.9 kg/m2，平均BMI（24.1±3.7）kg/m2。

兩組患者性別、年齡及BMI比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.2 非EID組與EID組患者30s STSTΔSpO2、CAT評分、肺功能指標比較

兩組患者的30s STSTΔSpO2、CAT評分、肺DLCO占預計值百分比（DLCO/SB%pred）、每升肺泡氣量的肺DLCO占預計值百分比（DLCO/VA%pred）比較，差異有統計學意義（P<0.05）。兩組FEV1/用力肺活量（FEV1/FVC）、FEV1占預計值百分比（FEV1%pred）、呼氣峰值流速（PEF）、用力呼出肺活量25%時流速（MEF25）、用力呼出肺活量50%時流速（MEF50）、用力呼氣中期流速（MMEF75/25）比較，差異均無統計學意義（P>0.05），見表1。

2.3 30s STSTΔSpO2、CAT評分及聯合預測價值

30s STSTΔSpO2預測EID截斷值是2%，靈敏度為59.6%，特異度為82.8%，ROC曲線下面積（AUC）為0.730（95%CI=0.614～0.846，P<0.05）。CAT評分預測EID截斷值是13分，靈敏度為48.9%，特異度為79.3%，受試者工作特征曲線下面積（AUC）為0.712（95%CI=0.596～0.828，P<0.05）。30s STSTΔSpO2聯合CAT評分預測EID的截斷值是0.593，靈敏度為70.2%，特異度為72.4%，AUC為0.765（95%CI=0.659～0.871，P<0.001），見表2、圖1。

3 討論

研究發(fā)現EID是死亡和病情加重的危險因素［13］，與非EID患者相比，在定量計算機斷層掃描中發(fā)生EID的患者表現為更嚴重的肺氣腫，死亡風險高達2.4～2.7倍［14］。COPD患者發(fā)生EID與運動能力下降、嚴重氣流受限、通氣/灌注比不匹配、動態(tài)過度通氣、彌散功能受限、肌力下降、日常生活能力受限相關［15］。COPD后遺癥之一是慢性低氧血癥，易造成肺動脈高壓、神經認知功能障礙、繼發(fā)性紅細胞增多癥、全身系統性炎癥、骨骼肌功能障礙、骨質下降、抑郁癥等［16］，將進一步導致生活質量下降、運動耐量降低、心血管發(fā)病風險增加以及死亡風險增加。在社區(qū)及居家中協助評估COPD患者是否發(fā)生EID有重要臨床意義。

坐立試驗（STST）于1985年首次在文獻中提出［17］，主要作為評價患者功能、日常生活能力的評估工具。在COPD患者中使用STST的研究始于2007年［18］，近15年相關研究的報道開始增加。主要研究STST與6MWT距離、優(yōu)勢手握力、股四頭肌肌力、COPD圣·喬治醫(yī)院呼吸問題調查問卷、CAT評分、改良版英國醫(yī)學研究委員會呼吸困難問卷、COPD預后指數（BODE指數和ADO指數）的相關性。STST與上述指標均存在相關性［19-20］。既往預測EID所需的肺功能設備昂貴且需要專業(yè)技術人員操作，6MWT需要較大空間進行評估，對潛在EID患者來說，需要去三級醫(yī)院就診，耗時較長且存在一定風險。應用30s STST無場地、測量工具限制，試驗操作簡單易行，僅需要椅子和指脈搏血氧飽和度儀即可，設備易于管理，被視為6MWT的替代方法，是社區(qū)及居家的理想測試。在既往研究中30s STST與肌肉力量、運動耐力之間有相關性［21］，未關注試驗前后SpO2變化情況。本研究通過計算并研究30s STST與6MWT試驗前后SpO2差值的變化，非EID組與EID組中30s STSTΔSpO2有差異，6MWT試驗前與30s STST后ΔSpO2的變化存在相關性；30s STSTΔSpO2預測EID截斷值是2%，靈敏度為59.6%，特異度為82.8%，AUC為0.730。提示社區(qū)醫(yī)師評估或患者自評30s STST，觀察SpO2前后變化情況，若下降超過2%，患者存在EID風險，需及時進行臨床干預，避免造成慢性功能損傷。

CAT評分為臨床醫(yī)生和患者提供簡單可靠且與健康狀況相關的衡量標準，它不是一個診斷工具，其作用為補充肺功能測量結果、評估急性加重狀態(tài)和預測未來風險［22］，促進醫(yī)生對患者疾病信息的收集以便雙方對疾病的嚴重程度達成共識。使COPD治療更有針對性，并優(yōu)化患者管理。既往研究發(fā)現CAT評分與GOLD分級、氣流限制程度與DLCO均存在相關性［23］，在本研究中CAT評分與COPD患者EID存在相關性且可預測EID的發(fā)生，最佳截斷值為13分，COPD患者進行自我評估測試時，得分≥13分，存在EID風險。與其他COPD疾病特異性生活質量量表相比，CAT耗時較短，在GOLD分組中必不可少，選擇CAT評分有利于降低時間成本，提高本項工具的實用性。

在社區(qū)評估及居家自我測評中，通過30s STSTΔSpO2與CAT評分兩項評估方法即能力測試和問卷評估相結合，補充主觀評分的局限性，可更好預測EID發(fā)生、降低運動風險，需要及時氧氣治療或醫(yī)院就診。目前全球數字化轉型，應用通信技術實現遠程康復服務，已發(fā)表了專注于不同遠程醫(yī)療計劃對COPD患者影響的研究［24］。COPD患者大多數為老年人，且存在多種并發(fā)癥，例如心血管疾病、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、高血壓、糖尿病等，更易受到新型冠狀病毒、流感病毒侵襲，為減少上述情況發(fā)生，患者可采取減少社交活動、戶外運動；造成腹型肥胖、肌肉質量不佳、心肺耐力下降、抑郁情緒增加等情況［25］。未來由門診康復、住院康復等傳統方式向遠程康復、居家康復等智能方式轉型，將會是未來熱點研究方向，30s STST及CAT評分無需大型設備，可作為快速有效的評估方法，記錄患者功能和健康狀況。

本研究存在局限性，本研究納入樣本量較少，單一中心研究可能會受到選擇性偏倚影響。入選患者文化程度不同，CAT評分可能會受到患者主觀感受影響。30s STST中患者身高與腿長不同，對于標準化座椅高度可能會受到影響，本研究未進行進一步分組，性別因素的影響尚不清楚。未來需要多中心、大樣本研究進一步探討性別因素的影響。

綜上所述，6MWT ΔSpO2與30s STSTΔSpO2、CAT評分均存在相關性，可作為社區(qū)及遠程中預測COPD穩(wěn)定期患者誘導發(fā)生EID的重要補充條件，在社區(qū)康復及遠程康復中可作為重要評估手段，適合推廣。

作者貢獻：楊天祎提出主要研究目標，負責研究的構思與設計，研究的實施，撰寫論文；司徒炫明、曲木詩瑋進行數據的收集與整理，統計學處理，圖、表的繪制與展示；王思遠進行論文的修訂；江山、楊汀負責文章的質量控制與審查，對文章整體負責，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。

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（收稿日期：2023-10-20；修回日期：2024-04-20）

（本文編輯：趙躍翠）