慢性阻塞性肺疾病穩定期患者六分鐘步行試驗誘導的運動性低氧的預測方法研究

楊露露，曲木詩瑋，司徒炫明，何佳澤，楊汀*

本文價值：

改良英國醫學研究學會呼吸困難指數（mMRC）評分、慢性阻塞性肺病評估測試（CAT）評分與BODE指數均可以成為基層單位預測COPD患者是否發生運動性低氧（EID）的簡便及較準確的指標，并可指導呼吸康復的開展及評估。尤其CAT評分可以成為評估COPD患者發生EID風險的有效簡便的方法。

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）主要以不可逆性氣流受限所致的持續性呼吸道癥狀為特征，是一種可治療、可預防的慢性呼吸系統疾?。?］。依據最新流行病學調查結果顯示，我國40歲以上居民的COPD患病數高達9 990萬［2］，由于高流行、高死亡率和高發病率，COPD將成為最大的公共衛生挑戰之一。運動性低氧（exercise induced desaturation，EID）是指在心肺運動試驗或六分鐘步行試驗（six minute- walk test，6MWT）的過程中，外周經皮血氧飽和度（saturation of peripheral oxygen，SpO2）下降≥4%和/或最低SpO2＜90%［3-5］。EID對COPD、肺間質纖維化等慢性呼吸系統疾病患者的預后具有一定預測價值。6MWT無需依賴大型專業醫療設備，實施過程操作簡單，運動強度為大部分患者所接受，并且在運動形式上也更接近患者的日常生活，因此現在6MWT比心肺運動試驗更廣泛地應用于監測EID［6］。目前有關EID的預測指標較多，相關研究結果顯示，肺功能中第1秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in the one second，FEVl）、肺一氧化碳彌散量占預計值百分比（diffusion capacity for carbon monoxide in single breath to predicted value ratio，DLCO/SB%pred）、每升肺泡氣量的肺一氧化碳彌散量占預計值百分比（diffusion capacity for carbon monoxide per liter of alveolar volume to predicted value ratio，DLCO/VA%pred）、肺氣腫程度或靜息狀態下的SpO2均可預測EID的發生［7-10］，本課題組前期研究結果也得到了相似的結論，并發現DLCO/VA%pred的預測效果更好［11］。但上述肺功能指標均需要專業儀器設備進行檢查，且對操作者有一定技能儲備要求，在基層醫療機構實施仍有一定局限性，故尋找無需依賴檢查設備便可直接、簡易評估EID的預測指標十分重要。因此本研究旨在探討COPD穩定期患者6MWT中的EID與改良英國醫學研究學會呼吸困難指數（Modified Medical Research Council，mMRC）評分、慢性阻塞性肺病評估測試（COPD Assessment Test，CAT）評分及BODE指數的關系。以尋求在基層醫療機構評估COPD患者發生EID的方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象 本研究為回顧性研究，選擇2019—2020年于中日友好醫院呼吸內科門診進行隨訪的COPD穩定期患者67例。本研究已獲得中日友好醫院倫理委員會審批同意，倫理審查編號為：2019-161-K110，研究對象均已簽署知情同意書。

1.2 納入、排除標準

1.2.1 納入標準 （1）COPD的診斷及分級符合慢性阻塞性肺疾病全球防治倡議（GOLD）2020［1］制訂的相關標準；（2）完善了肺功能、6MWT，并進行了mMRC評分、CAT評分，計算了患者的BODE指數。

1.2.2 排除標準 （1）近1個月存在不穩定型心絞痛或心肌梗死，近期診斷的肺栓塞、重度肺動脈高壓；（2）靜息心率＞120次/min；（3）收縮壓＞180 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）或舒張壓＞100 mm Hg；（4）合并惡性心律失常、嚴重瓣膜病、關節和精神疾病、心肝腎功能不全、惡性腫瘤［12］；（5）年老體弱或極度肥胖。

1.3 資料收集

1.3.1 人口學資料 收集患者的人口學資料：年齡、性別、身高、體質量，計算體質指數（body mass index，BMI）。

1.3.2 6MWT和肺功能檢查 按6MWT操作指南進行試驗［12］，試驗過程中持續進行SpO2測量，收集6MWT過程中最低SpO2與試驗開始時的靜息SpO2的差值（ΔSpO2），以ΔSpO2≥4%為EID判定標準。由資質合格、經驗豐富的肺功能檢查技師按美國胸科學會（ATS）與歐洲呼吸學會 （ERS）工作組的標準化建議完成肺功能檢查［13］。1.3.3 mMRC評分和CAT評分 應用mMRC評估患者自我呼吸困難程度，共4分，≥2分則表示患者自覺呼吸困難癥狀較重［14］。

應用CAT評估和量化COPD患者健康相關生活質量和癥狀負擔，包含咳嗽、咳痰、胸悶、上樓或爬坡時氣喘、日?；顒?、情緒、睡眠、精力八個維度，每項最高5分，共40分。0～10分、11～20分、21～30分、31～40分分別代表輕微、中等、嚴重、非常嚴重［15-16］。1.3.4 BODE指數 BODE指數是由BMI（B）、氣流阻塞程度（O）、呼吸困難（D）和運動能力（E）構建的COPD多維分級評估系統，總分10分，共分為4級：1級0～2分，2級3～4分，3級5～6分，4級7～10分，級別越高，說明COPD患者疾病負擔、急性加重及死亡風險越高［17］。

1.4 統計學方法 應用SPSS 16.0統計軟件進行數據分析。計量資料以（±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；相關性采用Pearson相關分析；繪制mMRC評分、CAT評分及BODE指數預測COPD穩定期患者發生EID的受試者工作特征曲線（ROC曲線），計算ROC曲線下面積、靈敏度、特異度及約登指數。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 67例COPD穩定期患者，年齡40～78歲，平均年齡（64±11）歲；BMI為16.6～35.2 kg/m2，平均 BMI（23.7±3.7）kg/m2；男 53例，年齡40～78歲、平均年齡（64±10）歲，BMI為16.6～33.6 kg/m2、平均 BMI（23.5±3.5）kg/m2；女 14例，年齡47～76歲、平均年齡（63±13）歲，BMI為18.3～35.2 kg/m2、平均 BMI為（24.6±4.3）kg/m2。

2.2 6 MWT中ΔSpO2和mMRC評 分、CAT評 分 及BODE指數的相關性分析 COPD穩定期患者平均ΔSpO2為（-8.00%±6.69%）；mMRC評 分 ＜2分 35例，mMRC評分≥2分32例；CAT評分0～10分16例，11～20分26例，21～30分19例，31～40分6例；BODE指數0～2分44例，3～4分12例，5～6分8例，7～10分3例。6MWT中的ΔSpO2與mMRC評分（r=-0.492，P＜0.001）、CAT評 分（r=-0.447，P＜0.001）、BODE指數（r=-0.415，P＜0.001）均呈負相關。

2.3 EID與非EID患者的mMRC評分、CAT評分及BODE指數比較 EID發生率為71.6%（48/67）。EID患者mMRC評分、CAT評分及BODE指數均高于非EID患者，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 EID與非EID患者的mMRC評分、CAT評分及BODE指數比較（±s，分）Table 1 Comparison of mMRC score，CAT score and BODE index between stable COPD patients with and without exercise induced desaturation by six-minute walk test

表1 EID與非EID患者的mMRC評分、CAT評分及BODE指數比較（±s，分）Table 1 Comparison of mMRC score，CAT score and BODE index between stable COPD patients with and without exercise induced desaturation by six-minute walk test

注：mMRC=改良英國醫學研究學會呼吸困難指數，CAT=慢性阻塞性肺病評估測試，EID=運動性低氧

患者 例數 mMRC評分 CAT評分 BODE指數EID 48 1.83±1.11 18.63±7.21 2.56±2.05非 EID 19 1.22±0.55 12.06±4.78 1.37±1.57 t值 2.886 4.130 2.282 P值 0.005 ＜0.001 0.026

2.4 mMRC評分、CAT評分及BODE指數預測COPD穩定期患者發生EID的ROC曲線 mMRC評分、CAT評分及BODE指數預測COPD穩定期患者發生EID的ROC曲線下面積分別為0.683、0.765、0.711，最佳截斷值分別為2分、14分、2分，見表2、圖1。

表2 mMRC評分、CAT評分及BODE指數預測COPD穩定期患者發生EID的價值Table 2 Value of mMRC score，CAT score and BODE index in predicting exercise induced desaturation by six-minute walk test in patients with stable COPD

圖1 mMRC評分、CAT評分及BODE指數預測COPD患者發生EID的ROC曲線Figure 1 ROC curve of mMRC score，CAT score and BODE index in predicting exercise induced desaturation by six-minute walk test in patients with stable COPD

3 討論

COPD患者產生運動誘導去飽和的原因是多方面的。COPD患者由于呼氣受限，氣體陷閉于肺內，在運動時動態肺過度充氣，導致通氣-血流灌注不匹配；當肺泡通氣量不能隨耗氧量增加而增加時，會誘發低氧血癥。低氧血癥對COPD患者造成的不良預后已被多項研究證實。長期慢性低氧會導致肺血管持續收縮及重構，促進低氧性肺動脈高壓的發生和發展［18-21］。研究發現，在靜息時血氧正常的中度至重度COPD患者中，也有高達40%的患者會出現EID［22］。長期隨訪發現，伴有EID的COPD患者的肺功能指標中FEV1的下降幅度更大，活動耐力及生活質量下降更明顯，且夜間低氧發生率更高，其住院率及死亡率也較無EID的患者高［22-27］。有關運動中氧療的效益結論不一，但最新的成人慢性呼吸系統疾病家庭氧療指南仍推薦有EID的COPD患者進行動態吸氧（即在運動或日常生活活動中進行氧療），這被認為在減少COPD患者運動中的呼吸困難、提高運動能力和健康相關生活質量方面具有潛在益處［28］。因此，協助評估EID的發生及治療是COPD規范化長期診療的一個重要環節。

以往對EID相關預測指標的研究多集中于肺功能指標。肺功能指標可用于診斷COPD患者氣流阻塞嚴重程度，但由于COPD患者癥狀與肺功能分級不平行［29］，故不足以用肺功能指標來評估COPD患者的疾病嚴重程度。前期研究結果發現，DLCO/VA%pred為80.9%是預測EID的閾值（特異度為0.565，靈敏度為0.842）［11］，但是，肺通氣彌散功能檢查對儀器設備及檢查操作者有較高要求，尤其是在無法進行彌散功能檢查的基層醫療機構難以實施，這可能導致大量COPD患者發生EID事件被忽視。因此，找到簡易的自評量表及徒手評估試驗來預測EID發生極為重要。mMRC評分因其簡便易行性被廣泛應用于COPD、哮喘等慢性呼吸系統疾病臨床研究，用于自評呼吸困難導致的運動限制程度。最新研究發現mMRC評分與COPD患者的運動能力也有一定相關性，更有利于基層醫療機構使用［30］。CAT評分不僅與COPD患者的肺功能相關［31］，并且在2～3 min內即可完成健康相關生活質量和疾病癥狀負擔評估，與圣喬治呼吸問卷（St George' s Respiratory Questionnaire，SGRQ）相比，內容明顯減少，所需評估的健康狀況相關指標仍全面且直觀。因此，CAT評分是評估穩定期COPD患者的良好工具。BODE指數也是一種有效的多維定級系統，通過結合患者BMI、6MWT、mMRC評分及FEV1進行綜合評定，比單一的FEV1可更好地用于預測疾病的嚴重程度、再入院和死亡風險。

本研究結果顯示，在6MWT中出現EID的患者其mMRC分級、CAT評分及BODE指數均明顯高于非EID患者。這也在一定程度上說明與未發生EID的COPD患者比較，出現EID患者的呼吸困難程度更重、生活質量和癥狀負擔更大、疾病預后更差。因此早期預判COPD患者的低氧發生風險、及時開展氧療干預及呼吸康復、避免低氧造成慢性功能損傷尤為重要。

對于無條件完成和/或未進行彌散功能檢查的患者，或在6MWT中無法連續測量SpO2的基層醫療機構，通過基礎或簡易肺功能獲得的FEV1值，結合6MWT及問卷評估綜合計算獲得的BODE指數，就能初步篩查高EID發生風險的COPD患者群體，但不足之處在于計算BODE指數稍繁瑣，耗時較多。相比之下，mMRC評分及CAT評分操作簡便，耗時短，且無人員及場地要求，因此可以作為一種更加方便快捷地評估COPD患者是否有發生EID事件風險的方法，供基層醫療機構進行選擇。

綜上所述，ΔSpO2與mMRC評分、CAT評分及BODE指數均呈負相關，可作為評估COPD患者EID發生的重要補充，mMRC評分、CAT評分及BODE指數預測EID發生的臨界閾值分別為2分、14分、2分。其中CAT評分在三者中不僅可最敏感地預測EID事件，其相比于mMRC評分對COPD患者的多維評估更全面，相比于BODE指數更簡易執行，最適合推廣到基層醫療機構。

本研究局限性：

（1）改良英國醫學研究學會呼吸困難指數（mMRC）、慢性阻塞性肺病評估測試（CAT）評分均采用患者自評問卷的形式來完成，這可能受患者主觀理解及感受的偏見影響，尤其是對一些文化程度低及理解能力欠佳的患者。（2）本文為回顧性研究，并且此次納入研究分析的樣本量較少，這可能在一定程度上影響結論的準確性。（3）本研究數據來源于單中心，并且在數據收集所涵蓋的時期內，進行六分鐘步行試驗（6MWT）的患者中男性占比較高，這并不能客觀地代表真實世界的慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者群體。因此需要前瞻性、大樣本量、多中心的研究以進一步分析。

作者貢獻：楊汀進行研究構思與設計；楊露露進行研究實施、評估、資料收集整理、撰寫論文并對文章負責；何佳澤進行研究實施、評估；曲木詩瑋、司徒炫明進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。