張勝濤 張曉輝 劉鵬 王靜 黃秋玲
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseas,COPD)作為臨床常見的肺部疾病,以持續(xù)存在的呼吸系統(tǒng)癥狀和氣流受限為特征,且病情呈進行性發(fā)展,具有發(fā)病率高、死亡率高等特點,嚴重威脅患者的生命健康安全和生活質量[1]。COPD的并發(fā)癥較多,常累及全身多個系統(tǒng),其中心血管系統(tǒng)疾病最為常見。近年來的研究顯示,COPD患者患心血管疾病的風險是正常人群的3倍以上,Cazzola等[2]的研究顯示,COPD患者心血管事件的發(fā)生風險顯著增高。COPD可增加心血管疾病的發(fā)病率和病死率,二者之間潛在聯(lián)系可能與動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)有關[3]。有報道顯示,COPD患者發(fā)生AS的時間更早、程度更重,提示兩者之間可能存在相互影響[4]。本研究回顧性分析2018年1月至2019年12月到開灤總醫(yī)院林西醫(yī)院就診的COPD患者及常規(guī)體檢者的臨床資料,利用超聲診斷技術及動脈硬化檢測儀,從病理生理特征及超聲關聯(lián)評估著手,探討COPD患者氣道阻塞與動脈硬化程度的關系,旨在早期識別和診斷COPD患者的外周動脈病變并及時做出干預,從而降低COPD合并其他心血管疾病的風險,報告如下。
1.1 一般資料 回顧性分析2018年1月至2019年12月開灤總醫(yī)院林西醫(yī)院收治的COPD患者88例納入研究組,所有入選患者符合中華醫(yī)學會呼吸病學會慢性阻塞性肺疾病學組2013年修訂的制訂《慢性阻塞性肺疾病診治指南》診斷標準[5]。選取同期來我院體檢中心行肺功能正常的常規(guī)體檢者96例。研究組的88例患者中,男53例,女35例;年齡36~82歲,平均(56.5±10.4)歲;平均BMI(26.6±4.5)kg/m2;根據(jù)2018年慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)[7]進行疾病嚴重程度分級,Ⅰ級15例,Ⅱ級52例,Ⅲ級18例,Ⅳ級3例。對照組的96例患者中男56例,女40例;年齡40~79歲,平均(58.6±13.2)歲;平均BMI(25.8±4.8)kg/m2。本研究經(jīng)過我院倫理委員會審批通過,所有研究對象均簽署知情同意書。
1.2 納入標準 (1)病情處于穩(wěn)定期(無COPD急性加重)>4周,無呼吸道感染;(2)能夠進行語言、文字交流。
1.3 排除標準 (1)合并支氣管哮喘、支氣管擴張癥、肺栓塞、活動性肺結核等能夠引起氣流受限的疾病以及合并間質性肺病;(2)研究期間有呼吸道感染者;(3)嚴重心、肺、肝、腎功能不全者(NYHA分級:Ⅲ~Ⅳ級[6]);(4)全身免疫系統(tǒng)疾病、嚴重內分泌疾病患者;(5)惡性腫瘤患者;(6)妊娠期、哺乳期患者及精神疾病患者等。
1.4 方法 (1)一般檢查:2組研究對象入院后均記錄性別、年齡、病史、身高、體重、測量血壓(收縮壓、舒張壓)、心率,禁食12 h,取晨起肘靜脈血5 ml,離心取上清液,采用全自動生化儀(貝克曼庫爾特AU680)進行生化指標的測定:總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、血糖、肌酐、同型半胱氨酸(Hcy)等。采用ELISA法測定2組研究對象超敏C-反應蛋白(hs-CRP)、TNF-α、IL-6等炎性因子水平。(2)肺功能測定:采用肺功能檢查儀(日本捷斯特AC-8800-D),由同一名操作者測定2組研究對象肺功能的相關指標:用力呼吸肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1(%),以及FEV1/FVC(%)。(3)頸動脈超聲檢測:由經(jīng)過統(tǒng)一培訓的超聲醫(yī)生對所有研究對象行頸動脈彩超檢查(飛利浦IU22),探頭頻率2~10 MHz。按常規(guī)頸部血管檢查方法行雙側頸動脈探查。檢查時患者取平臥位,充分暴露頸部,在頸總動脈球部近心端1 cm處,測定其內膜中層厚度(IMT),觀察是否有斑塊、記錄斑塊位置、大小及性質,并測定阻力指數(shù)(RI)、搏動指數(shù)(PI)、斑塊面積、斑塊數(shù)量等。根據(jù)2組檢測結果判斷頸動脈病變,頸動脈粥樣硬化超聲分型:Ⅰ型:IMT值為1.0~1.2 mm,為血管內膜增厚;Ⅱ型:IMT>1.2 mm,管腔內粥樣斑塊形成,局部隆起增厚,但未造成管腔狹窄;Ⅲ型:管腔狹窄程度為20%~50%,血管輕度狹窄,但無明顯血流動力學改變;Ⅳ型:管腔狹窄程度為50%~99%,管腔明顯狹窄,有明顯血流動力學變化;Ⅴ型:未見彩色血流通過,血管完全閉塞。每例研究對象均完成三次測定,取平均值。以IMT≥1.0 mm和(或)頸動脈斑塊形成定義為頸動脈粥樣硬化。(4)外周動脈硬化評價:受試者采用動脈硬化診斷儀(日本歐姆龍BP-203RPEIII),在25℃左右的室溫下,采集踝肱動脈脈搏波傳導速度(baPWV)值和踝-臂指數(shù)(ABI),每位研究對象測定三次取平均值,以baPWV<1 400 cm/s為周圍動脈硬度正常;baPWV≥1 400 cm/s判定為周圍動脈硬化[8]。
2.1 2組研究對象一般資料比較 研究組有吸煙史的比例明顯高于對照組(P<0.05),其余指標差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 2組研究對象一般資料比較
2.2 2組研究對象生化指標及肺功能檢測結果比較 研究組TC,TG,HDL-C、FEV1、FEV1/FVC水平均明顯低于對照組,LDL-C,肌酐和Hcy水平明顯高于對照組(P<0.05)。見表2。
表2 2組研究對象生化指標及肺功能檢測結果比較
2.3 2組研究對象頸動脈超聲檢查結果 研究組RI,PI,IMT以及斑塊檢出率均明顯高于對照組(P<0.05),且2組IMT超聲分型存在明顯差異(P<0.05)。見表3。
表3 2組研究對象頸動脈超聲檢查結果
2.4 2組研究對象炎性因子水平比較 研究組hs-CRP,TNF-α和IL-6水平明顯高于對照組(P<0.05)。見表4。
表4 2組研究對象炎性因子水平比較
2.5 2組研究對象baPWV和ABI結果比較 研究組baPWV和ABI均明顯高于對照組(P<0.05)。見表5。
表5 2組研究對象baPWV和ABI結果比較
2.6 相關性分析 將肺功能指標FEV1/FVC、FEV1(%)分別與baPWV進行相關性分析,結果顯示FEVl/FVC、FEVl(%)均與baPWV呈負相關(r=-0.516,r=-0.522,P<0.05)。將炎性因子水平分別與平均baPWV進行相關性分析,結果顯示,hs-CRP、TNF-α、IL-6均與baPWV均呈正相關(r=0.588,r=0.625,r=0.534,P<0.05)。
流行病學調查顯示,近年來COPD發(fā)病率及病死率呈上升趨勢[9]。本研究通過將COPD患者與普通人群的血液生化指標進行檢測和對比,結果顯示,研究組的TC,TG,HDL-C水平均明顯低于對照組,LDL-C、肌酐和Hcy水平明顯高于對照組(P<0.05)。分析原因,血脂水平與COPD患者的動脈硬化程度及營養(yǎng)狀態(tài)具有密切的相關性,COPD患者由于長期機體處于慢性炎癥狀態(tài)以及低氧血癥,導致胃腸道缺氧,長期的營養(yǎng)不良會導致小腸黏膜細胞吸收脂類及合成乳糜微粒障礙,導致TC、TG、HDL-C水平降低,出現(xiàn)脂代謝異常。研究顯示,COPD患者長期吸入有害氣體或顆粒,導致肺內氧化產(chǎn)物明顯增加,生成大量的活性氧,從而影響含硫氨基酸在體內的代謝,導致其中間產(chǎn)物Hcy水平升高。而,Hcy是心血管疾病的獨立危險因素,高水平的Hcy不僅會顯著增加機體的氧化應激反應,對血管內皮細胞造成直接的損傷,導致血管內皮功能失調,此外,還能誘導平滑肌細胞增殖以及膠原合成,促進動脈硬化的形成[10,11]。
頸動脈一直以來被作為觀察大動脈的窗口,其彈性結構和表現(xiàn)能夠靈敏、準去地反映中心大動脈的情況。此外,由于動脈粥樣硬化常常發(fā)生于頸動脈,因此,一直以來頸動脈的彈性相關指標、RI、PI、IMT、斑塊情況及頸動脈粥樣硬化超聲分型等一直備受關注,且頸動脈硬化往往與心血管疾病的高危因素伴隨發(fā)生,與心血管疾病風險也具有重要的相關性[12]。本研究結果顯示,COPD患者的RI、PI、IMT、斑塊檢出率均顯著高于普通人群(P<0.05)。
研究顯示,COPD患者的心血管疾病發(fā)病率、死亡率較普通人群明顯升高,COPD發(fā)生和進程與心血管疾病具有密切的相關性[13],分析原因,除了COPD與心血管系統(tǒng)疾病具有部分共同的危險因素外,COPD疾病本身所引起的炎性反應、肺動脈高壓等也會導致心血管疾病及心血管事件的發(fā)生風險明顯增高。多項研究顯示,COPD患者存在系統(tǒng)性炎癥及慢性缺氧,以上兩種因素均會刺激C-反應蛋白(CRP)和TNF-α、IL-6等炎性因子水平升高[14,15]。本研究對COPD患者及普通人群的hs-CRP、TNF-α、IL-6水平進行比較,結果顯示研究組的上述三項炎性因子指標水平均顯著高于對照組(P<0.05)。血清炎性因子水平的升高,會導致血管內皮功能障礙,細胞黏附分子表達升高,血管壁組成成分發(fā)生改變,彈性纖維含量減少,影響了血管的結構和功能,血管內皮功能不全,此外,動脈粥樣硬化程度加重,動脈僵硬度增加,導致心肌血流灌注減少,心臟負荷增加,進而影響心臟功能,增加了心力衰竭、急性心肌梗死等心血管事件的發(fā)生率。
此外,本研究還將肺功能指標FEVl/FVC、FEVl(%)分別與baPWV進行相關性分析,結果顯示FEVl/FVC、FEVl(%)均與baPWV呈負相關(P<0.05),即baPWV隨著FEVl/FVC、FEVl(%)的降低而升高,提示動脈僵硬度與氣流受限的嚴重程度明顯相關。此外,將hs-CRP、TNF-α、IL-6炎性因子水平分別與平均baPWV進行相關性分析,結果顯示,上述三種炎性因子均與baPWV均呈正相關(P<0.05)。分析原因,COPD患者氣道炎癥與全身炎癥并存,而在動脈硬化的發(fā)病及進程中,系統(tǒng)性炎性反應導致炎性因子在血清中的表達水平升高,直接損傷血管內皮細胞,從而導致動脈僵硬度增加。