持续气道正压通气对慢性心力衰竭Cheyne-Stoke呼吸的作用

临床肺科杂志 2011年 4月 第 16卷第 4期 持续气道正压通气对慢性心力衰竭 Cheyne-Stoke呼吸的作用 姜燕 范慧君 杨炯 陈雪芹 胡苏萍 胡克 【摘要】 目的 比较单纯氧疗与持续气道正压通气(CPAP)对慢性心力衰竭 (CHF)患者 Cheyne Swkes呼吸(CSR)的治疗 效果。方法 对存在 CSR的患者分别进行单纯氧疗及 CPAP。结果 53．8％ CHF有着 CSR。14例存在CSR患者接受氧疗以及 CPAP治疗。单纯氧疗与CPAP均显著降低 AHI，CPAP的效果优于氧疗效果。氧疗与 CPAP治疗后夜间最低血氧饱和度均显著 升高，夜间血氧饱和度 <90％时间占总记录时问百分比均改善 ，总睡眠时间均明显增加，睡眠效率也均改善。结论 CHF患者 Cheyne—Stoke呼吸的发生率很高，而氧疗及 CPAP可作为治疗 CHF患者 CSR的有效方法。 Cheyne—Stokes呼吸 (Cheyne—Stokes respiration，CSR)是 一 种呼吸节律的异常，其特征是潮气量呈周期性逐渐增强与逐 渐减弱 ，其问伴有 呼吸暂停或低通气 ，习惯称 为陈 一施 氏 呼吸或周期性呼吸。在左室射血分数 (LVEF)<45％的慢性 充血性心力衰竭 (chronic congestive heart failure，CHF)患者 中，约40％ 一50％存在 CSR -sj。这些患者一般都有着睡眠 中断，频繁觉醒，反复发生低氧血症，以及交感神经系统活性 增加。和左室功能相同的对照组相比，存在 CSR的CHF患者 死亡率更高 。 文献 报道有多种方法可用来治疗心衰 CSR，主要包 括鼻导管给氧、经鼻持续气道正压通气(nCPAP)。研究明， 长期使用 nCPAP能改善左室功能 ≯ 。单纯氧疗由于使用方 便，设施相对简单，患者耐受性好，易为患者接受，国外有学者 提出，对于 存在 CSR的 CHF患者 应 当进行 长期 夜 间氧 疗 。我们以随机方式 比较单纯氧疗 以及 nCPAP对 CHF 这种睡眠呼吸障碍的治疗效果。 资料与方法 一 、病人选择 对 26例稳定期 CHF进行 了研究 ，均为武 汉大学人 民医院 2003年 9月至 2004年 5月间的非卧床患 者 ，诊断由心血管医生结合病史、体检、胸片、心脏超声或冠脉 造影等检 查而作 出。病 例入选标 准：心脏彩超 检查计 测 LVEF≤45％的稳定期 CHF(指在接受 良好的药物治疗后，心 衰的症状 、体征等表现消失 ，维持至少一月以上，同时其间治 疗用药保持不变)，经多导睡眠监测证实存在 CSR且 中枢性 呼吸暂停低通气指数 >15次／h，并征得患者本人同意后进人 本研究。为排除一些因素可能导致 睡眠呼吸障碍或影 响睡 眠 ，对同时有中重度慢性阻塞性肺病、慢性肾功能不全 、使用 作者单位：1．430050 湖北 武汉，武汉市第五医院 2．430060 湖北 武汉，武汉大学人民医院呼吸科 通讯作者：胡克，E—mail：hukejx@163．con ≯ ， ＼ ≯ 户 p 、0p ≯ 了镇静剂或存在已知可致白天过多嗜睡因素的患者不包括在 本研究之内。同时在进行正式研究前 ，向患者交待，如因本研 究而引起任何病情的恶化 ，都将立即终止研究。 26例患者中，男性 24例，女性 2例。平均年龄 64．1± 6．8岁，平均体重指数(BMI)23．5±4．5 kg／m。。所有患者病 情稳定 ，NYHA心功能分级Ⅲ级 8例，Ⅳ级 18例，平均 LVEF (27．1±5．8)％。其 中缺血性心肌病 10例，扩张性心肌病 16 例。在进行研究前 ，患者接受 良好药物治疗。稳定期的治疗 用药包括地高辛 20例，利尿剂23例，血管紧张素转换酶抑制 剂(卡托普利或依拉普利)19例，硝酸酯类 l0例。 二、实验方法 1 LVEF计测 所有患者均接受心脏彩色多普勒超声 血流显像仪(SONOS 5500，Hewlett Packard．，USA)检查，并测 定左室舒张末期容积(EDV)与收缩末期容积 (ESV)，根据两 者结果 计 算 得 出 LVEF，即 LVEF=(EDV—ESV)／EDV x 100％ 。 2 单纯氧疗 在氧疗夜晚，患者通过鼻导管吸人氧气， 浓度为2 L／rain。为适应此过程，患者在研究夜晚之 日间于清 醒状态吸相同浓度氧气 2—3 h以自我适应。 3 CPAP的使用 使用美国伟康公司(Respironics Inc， USA)生产的 REMstar nCPAP以及 SGL型鼻面罩。患者首先 在白天清醒状态使用 CPAP以进行适应，初设压力 5 cmH，O， 渐增加至患者可耐受最大压力。如患者白天能耐受 CPAP， 则进行夜间研究，如不能耐受 ，则退出研究。在正式研究夜 晚，使用和白天相同的机器及面罩。初设压力 6 cmH：O，适应 15～20 min后逐渐将压力调至自日能耐受最大压力。最后压 力 7．5—11．5 cmH2O，平均9．1±1．1 emil2O。 4 多导睡眠图(PSG) 患者在睡眠实验室进行 PSG，以 确定是否存在 中枢性睡眠呼吸暂停及 Cheyne—Stokes呼吸。 操作过程按照我们以前所报道的方法 进行。多导睡眠监 测记录仪为 Polywin 1000(Respironics Inc，USA)，同步记录脑 l 2] RICHARDW．Pleural effusion due to pulmonary embolization Cur rOpin PulMed，2001，7(4)：198． 『3] Ande~on FA，Spencer FA．Risk factors for venous Thromboembo— lism[J]．Circulation，2003，107(203Suppl1)；9． [4] 贾卫滨，张春秀，项志敏．中国肺动脉栓塞误诊近4年文献 [J]．中华心血管病杂志，2006，36(3)：277—280． ≯ ≯ ≯ [5] 扬春红，扬志彬，肖琅．2002—2007年我院肺栓塞病例诊断及疗 效回顾性分析[J]．医学理论与实践 ，2009，22(2)：170—171． [6] 王玲，杨敬平 ，徐喜媛．以晕厥就诊的肺血栓栓塞症 l2例临床 分析[J]．1 床肺科杂志，2010，15(8)：1094． [收稿 日期：2010—07—20] 610 临床肺科杂志 2011年4月 第 l6卷第4期 电图、眼动图、下颌肌电图、口鼻气流、胸腹运动度 、氧饱和度、 体姿、心电图、鼾声。按照 Rechtschaffen及 Kales的进行 睡眠分期。睡眠呼吸事件的标准参照文献 。对于典型的 Cheyne—Stokes呼吸，即节律性潮气量波动性变化 ，通过人工进 行识别，即PSG记录图上连续出现 3个或3个以上潮气量波 动性变化才可诊断 Cheyne—Stokes呼吸。所有的睡眠分期都 由同一研究者完成。一次呼吸暂停定义为一次时问超过 10 S 的气流停止。阻塞性睡眠呼吸暂停定义为口鼻气流消失 、胸 腹式呼吸仍存在；中枢性睡眠呼吸暂停为口、鼻气流及胸腹式 呼吸运动均停止。混合性睡眠呼吸暂停指在一次呼吸暂停过 程中，开始为中枢性呼吸暂停，继之为阻塞性呼吸暂停。低通 气为呼吸活动曲线较基础值降低 50％以上 ，时间大于 10 S，并 伴 4％血氧饱和度下降或觉醒。呼吸暂停低通气指数(apnea— hypopnea index，AHI)指平均每 h发生的呼吸暂停次数与低通 气次数。循环长度(cycle length)是指在发生 CSR过程中，通 气时间与呼吸暂停时间之和；循环时间(circulation time)是指 自中枢性呼吸暂停结束到最低血氧饱和度之时间。对于循环 长度及循环时间的确定，是通过计算 Ⅱ期睡眠中 1O次 CSR 事件的平均数而得。 三、试验设计 采用前瞻、随机、交叉对照性设计，观察患 者在接受不同治疗方法后的立即效果。所有患者都进行一次 基础研究以确定睡眠中是否存在 CSR，即第一晚为不接受任 何治疗情况下的基础 PSG。存在 CSR的患者进入研究的第 二部分 ，即再进行二个夜晚的研究，患者以随机交叉方式接受 以下治疗并同时进行 PSG：鼻导管吸氧 2 L／rain及 nCPAP。 在整个研究期问，严密观察患者临床表现，如有无呼吸困难、 心绞痛、出汗 、心动过速、呼吸窘迫，有无新的心律失常或原有 心律失常的恶化等。并于次 日询问患者夜间的感受。 四、统计分析 所有数据通过 SPSS 11．0软件进行处理， 以 -4-s表示 ，多个样本资料之间比较采用 ANOVA分析，显著 性检验采用多个样本均数间的 q检验(Newman—Keuls法)。 配对资料采用 检验。以P<0．05作为有显著性差异。 结 果 一 、CSR的发生率 26例患者中，14例(53．8％)存在 CSR。和无 CSR患者相比，存在 CSR患者的年龄、BMI差异 均无显著性，但 LVEF低于不存在 CSR组，P<0．05。两组患 者的睡眠结构 比较见表 1。存在 CSR的 14例患者 的平均 AHI为 34．9．4-8．2次／h，平均呼吸暂停 一低通气时问为 20．6 -t-3．2 8，平均循环长度为74．8±21．3 S，平均循环时间为25．6 ±4．4 S，夜间最低血氧饱和度为 76．2±4．7％，血氧饱和度 < 90％时问占总睡眠时间百分比为20．9±8．6％。 二、氧疗与 nCPAP对 CHF患者 CSR疗效比较 对 l4例 存在 CSR的CHF患者给予单纯鼻导管氧疗 (2 L／rain)以及 nCPAP，CPAP平均压力为 9．1±1．1 cmH O。患者在接受鼻 导管氧疗及 nCPAP治疗后的睡眠结构及睡眠相关性事件的 变化分别见表2和表 3。表 2显示，和基础状态下相比，单纯 鼻导管氧疗与nCPAP都显著降低 AHI，分别自34．9±8．2次／ h，降低至23．7 4-6．5次／h、19．5±5．2 L&．／h(P均 <0．O1)。其 中主要是中枢性 AHI的下降。和吸氧 2 L／rain比较，nCPAP 表1 存在与不存在 CSR患者睡眠结构及睡眠呼吸事件比较 注：和不存在 CSR组比较， P<0．05， P<0．叭(t检验) 表2 各种治疗对睡眠相关性事件的影响( ±s) 注：与基础状态比较： P<0．01；与氧疗 (2 L／min)比较：‘P< 0．O1， P<0．05(多个样本均数问q检验) 的效果更佳。和基础状态时相比，氧疔与 nCPAP治疗后的夜 间最低血氧饱 和度显著升高，分别 自76．2±4．7％上升至 83．1±3．5％(吸氧 2 L／min)、83．8±2．4％(nCPAP)，P均 < 0．O1。但两种治疗策略之间差异并无显著性。氧疗及 nCPAP 治疗后，夜问血氧饱和度 <90％时问占总睡眠时间百分 比均 得到改善，分别 自基础时的20．9±8．6％降低至 10．7±4．2％ (吸氧 2 L／min)、12．1±3．6％(nCPAP)，P均 <0．ol。从表 3 中可以看出，和基础状态时相比，氧疗及 nCPAP治疗后总睡 眠时问均明显增加，分别 自基础时的 310．8±26．7 rain增加 到 416．3±20．2 rain(吸氧 2 L／rain)、以及 nCPAP后的425．0 ±23．7 rain，JP均 <0．01。同时，患者在吸氧及使用 nCPAP治 疗后，睡眠效率也均得到改善，基础时为 68．6±l0．2％，氧疗 2 L／rain时为 80．4±5．2％，nCPAP为84．8±3．0％，和基础状 态时相比，尸均 <0．01。此外，氧疗及 nCPAP治疗后深睡眠 时间均有所增加 ，和基础状态时相 比，P均 <0．05。表 4提 示 ，和基础状态时相 比，氧疗或 nCPAP治疗后的呼吸暂停 一 低通气时间差异并无显著性变化，分别 自20．6 4-3．2 S至吸氧 2 L／min时 20．8 4-3．2 S和 nCPAP时 20．3 4-3．1 S，P 均 > 0．05。循环长度的差异也无显著性，在基础状态时为 74．8± 21．3 S，2 L／min氧疗时为 75．4 4-22．5 S，nCPAP治疗为 73．4 ±22．7 S，P均 >0．05。此外，循环时间也无显著性变化，分别 床肺科杂志 2011年 4月 第 16卷第 4期 611 自基础时的25．6±4．4 s至2 L／rain氧疗时 25．3±4．1 s，nC— PAP时为 25．8-4-3．9 s，P均 >0．05。 表3 各种治疗对睡眠结构的影响(x±s) 注：与基础状态比较 ： P<0．01， P<0．05；其他两两比较 P值 均 >0．05(多个样本均数间q检验) 表 4 各种治疗对呼吸暂停低通气时间、 循环长度及循环时间的影响(；4-s) 注：各组间参数比较，P值均 >0．05(多个样本均数问q检验) 讨 论 CSR的特征是周期性发生呼吸节律的变化，反复发生过 度通气、低通气以及呼吸暂停。研究显示 ，CSR最常见于严重 慢性左室功能不全患者。本研究显示，53．8％稳定期 CHF患 者存在伴 CSR的睡眠呼吸障碍 ；和无 CSR患者相比，存在 CSR患者的左室射血分数更低 ，结果和以往报道相近 。 CSR不仅认为是严重 CHF的一个症状，而且认为是 CHF 患者心功能更差以及存活期缩短的一个独立性危险因素，因 此国外有 学者提 出应 当把 CSR作为 CHF治疗 的一个 目 标 。J，有认为 CHF得到成功治疗的标志之一是 CSR的消 除。如果在对 CHF进行了最大限度的药物治疗后 ，CSR仍然 存在 ，则应当考虑使用无创正压通气或给氧治疗 ，这两者被认 为是 目前治疗 CSR的主要措施 ，尤其是前者 ，已进行了较广 泛研究。 虽然单纯鼻导管给氧及 nCPAP是治疗 CHF患者 CSR的 主要治疗方法 ，但较少有研究直接比较二种治疗方法的效果。 我们比较了 14例经 PSG证实存在 CSR的 CHF患者在接受 单纯鼻导管给氧(2 L／min)以及 nCPAP(平均压力 9．1±1．1 cmH O)的治疗效果。结果显示，单纯鼻导管吸氧与 nCPAP 都能显著降低 AHI。和吸氧 2IZmin比较，nCPAP的效 果更 佳。两种治疗策略均能显著提高患者夜间最低血氧饱和度， 降低夜间血氧饱和度 <90％时间占总记录时间百分 比。和基 础状态时相比，氧疗及 nCPAP治疗后患者总睡眠时间及深睡 眠时间均增加 ，睡眠效率改善。但氧疗及 nCPAP治疗后 ，患 者呼吸暂停 一低通气时问并无显著变化 ，周期性呼吸的循环 长度及循环时间差异也无显著性。 导致 CSR发生的关键性病理生理学机制是呼吸控制系 统不稳定，以致 PaCO：出现低于及高于呼吸暂停阈值的波动 性变化 I3 。氧疗消除 CSR的机制，可能是通过消除低氧对 呼吸中枢的刺激、降低呼吸中枢驱动 、使血液中二氧化碳水平 升高而起作用 的 。同时，由于间质性肺水肿，CHF患者体 内氧贮减少，而吸氧能增加体内氧贮备 ，防止动脉血氧分压发 生较大波动，增强呼吸控制系统的稳定性 ，从而消除或减轻周 期性呼吸。 nCPAP消除 CHF CSR的可能机制与 nCPAP对左室功能 起作用有关 。通过增加胸内压，nCPAP可降低跨膜压，并 使左室后负荷下降 ，增加 LVEF，减轻间质肺水肿，进而减轻 对肺迷走神经的刺激，降低呼吸中枢驱动。nCPAP治疗后患 者潮气量下降，PaCO 增加，当 PaCO 高于呼吸暂停阈值时， 即可消除中枢性呼吸暂停的发生。 对 nCPAP在 CHF的 CSR中的作用已进行 了较广泛研 究。研究 I4 ’ 显示 ，夜间使用 CPAP 1～3月，可明显减轻 CSR、增加 LVEF以及吸气肌强度，并能减少瓣膜返流、降低心 房利钠肽水平及交感神经系统活性，提高患者存活率并能改 善生活质量。尽管 已显示氧疗能降低 AHI并改善夜间低氧 血症，对于长期氧疗能否改善 CHF患者左室功能尚无 明确结 论 ，这一点与 nCPAP不同。 总之，稳定期 CHF患者 CSR的发生率很高，值得在临床 上重视并进行适 当的治疗，而氧疗 以及 nCPAP是 目前治疗 CSR的主要手段，两者都能降低患者的AHI，并改善夜间血氧 饱和度 ，应当在临床上进一步研究。 参考文献 [1] 胡克，李清泉．慢性充血性心力衰竭与周期性呼吸[J]．中华内 科杂志，2003，42(12)：880—881． [2] K~hnlein T，Welte T，Tan LB，et a1．Central sleep apnea syndrome in patients with chronic heart disease：a critical review of the current literature[J]．Thorax，2002，57：547—554． [3] Bradley TD，Floras JS．Sleep apnea and heart failure：Part II：central sleep apnea[J]．Circulation，2003，107：1822—1826． [4] Naughton MT．Sleep disorders in patients with congestive heart fail— ure[J]．Curt Opin Pulm Med，2003，9：453—458． [5] 胡克，姜燕 ，杨炯，等．稳定期慢性充血性心力衰竭患者睡眠呼 吸障碍[J]．中华内科杂志，2001，40(9)：605—608． [6] 胡克，李清泉，杨炯．充血性心力衰竭睡眠呼吸障碍及持续气道 正压通气的治疗作用[J]．中华心血管病杂志，2004，32(3)：280 — 282． [7] Javaheri S．Heart failure and sleep apnea：emphasis on practical therapeutic options[J]．Clin Chest Meal，2003，24：207—222． [8] Javaheri S．Pemhrey S dream：the time has come for a long—term trial of nocturnal supplemental nasal oxygen t0 treat central sleep apnea in congestive heart failure[j]．Chest，2003，123(2)：322—325． [9] Lanfranehi PA，Somers VK，Braghiroli A，et a1．Central sleep apnea in left ventrieular dysfunction：prevalence and implications for a卜 rhythmic rlsk[j]．Circulation，2003，107(5)：727—732． [收稿 日期 ：2010—07—14]