慢性阻塞性肺疾病的临床特征及动脉硬化程度与气道阻塞的相关性

张胜涛 张晓辉 刘鹏 王静 黄秋玲

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseas，COPD)作为临床常见的肺部疾病，以持续存在的呼吸系统症状和气流受限为特征，且病情呈进行性发展，具有发病率高、死亡率高等特点，严重威胁患者的生命健康安全和生活质量[1]。COPD的并发症较多，常累及全身多个系统，其中心血管系统疾病最为常见。近年来的研究显示，COPD患者患心血管疾病的风险是正常人群的3倍以上，Cazzola等[2]的研究显示，COPD患者心血管事件的发生风险显著增高。COPD可增加心血管疾病的发病率和病死率，二者之间潜在联系可能与动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)有关[3]。有报道显示，COPD患者发生AS的时间更早、程度更重，提示两者之间可能存在相互影响[4]。本研究回顾性分析2018年1月至2019年12月到开滦总医院林西医院就诊的COPD患者及常规体检者的临床资料，利用超声诊断技术及动脉硬化检测仪，从病理生理特征及超声关联评估着手，探讨COPD患者气道阻塞与动脉硬化程度的关系，旨在早期识别和诊断COPD患者的外周动脉病变并及时做出干预，从而降低COPD合并其他心血管疾病的风险，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2018年1月至2019年12月开滦总医院林西医院收治的COPD患者88例纳入研究组，所有入选患者符合中华医学会呼吸病学会慢性阻塞性肺疾病学组2013年修订的制订《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》诊断标准[5]。选取同期来我院体检中心行肺功能正常的常规体检者96例。研究组的88例患者中，男53例，女35例；年龄36～82岁，平均(56.5±10.4)岁；平均BMI(26.6±4.5)kg/m2；根据2018年慢性阻塞性肺疾病全球倡议(GOLD)[7]进行疾病严重程度分级，Ⅰ级15例，Ⅱ级52例，Ⅲ级18例，Ⅳ级3例。对照组的96例患者中男56例，女40例；年龄40～79岁，平均(58.6±13.2)岁；平均BMI(25.8±4.8)kg/m2。本研究经过我院伦理委员会审批通过，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 纳入标准 (1)病情处于稳定期(无COPD急性加重)>4周，无呼吸道感染；(2)能够进行语言、文字交流。

1.3 排除标准 (1)合并支气管哮喘、支气管扩张症、肺栓塞、活动性肺结核等能够引起气流受限的疾病以及合并间质性肺病；(2)研究期间有呼吸道感染者；(3)严重心、肺、肝、肾功能不全者(NYHA分级：Ⅲ～Ⅳ级[6])；(4)全身免疫系统疾病、严重内分泌疾病患者；(5)恶性肿瘤患者；(6)妊娠期、哺乳期患者及精神疾病患者等。

1.4 方法 (1)一般检查：2组研究对象入院后均记录性别、年龄、病史、身高、体重、测量血压(收缩压、舒张压)、心率，禁食12 h，取晨起肘静脉血5 ml，离心取上清液，采用全自动生化仪(贝克曼库尔特AU680)进行生化指标的测定：总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、血糖、肌酐、同型半胱氨酸(Hcy)等。采用ELISA法测定2组研究对象超敏C-反应蛋白(hs-CRP)、TNF-α、IL-6等炎性因子水平。(2)肺功能测定：采用肺功能检查仪(日本捷斯特AC-8800-D)，由同一名操作者测定2组研究对象肺功能的相关指标：用力呼吸肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1(%)，以及FEV1/FVC(%)。(3)颈动脉超声检测：由经过统一培训的超声医生对所有研究对象行颈动脉彩超检查(飞利浦IU22)，探头频率2～10 MHz。按常规颈部血管检查方法行双侧颈动脉探查。检查时患者取平卧位，充分暴露颈部，在颈总动脉球部近心端1 cm处，测定其内膜中层厚度(IMT)，观察是否有斑块、记录斑块位置、大小及性质，并测定阻力指数(RI)、搏动指数(PI)、斑块面积、斑块数量等。根据2组检测结果判断颈动脉病变，颈动脉粥样硬化超声分型：Ⅰ型：IMT值为1.0～1.2 mm，为血管内膜增厚；Ⅱ型：IMT>1.2 mm，管腔内粥样斑块形成，局部隆起增厚，但未造成管腔狭窄；Ⅲ型：管腔狭窄程度为20%～50%，血管轻度狭窄，但无明显血流动力学改变；Ⅳ型：管腔狭窄程度为50%～99%，管腔明显狭窄，有明显血流动力学变化；Ⅴ型：未见彩色血流通过，血管完全闭塞。每例研究对象均完成三次测定，取平均值。以IMT≥1.0 mm和(或)颈动脉斑块形成定义为颈动脉粥样硬化。(4)外周动脉硬化评价：受试者采用动脉硬化诊断仪(日本欧姆龙BP-203RPEIII)，在25℃左右的室温下，采集踝肱动脉脉搏波传导速度(baPWV)值和踝-臂指数(ABI)，每位研究对象测定三次取平均值，以baPWV<1 400 cm/s为周围动脉硬度正常；baPWV≥1 400 cm/s判定为周围动脉硬化[8]。

2 结果

2.1 2组研究对象一般资料比较 研究组有吸烟史的比例明显高于对照组(P<0.05)，其余指标差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组研究对象一般资料比较

2.2 2组研究对象生化指标及肺功能检测结果比较 研究组TC，TG，HDL-C、FEV1、FEV1/FVC水平均明显低于对照组，LDL-C，肌酐和Hcy水平明显高于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 2组研究对象生化指标及肺功能检测结果比较

2.3 2组研究对象颈动脉超声检查结果 研究组RI，PI，IMT以及斑块检出率均明显高于对照组(P<0.05)，且2组IMT超声分型存在明显差异(P<0.05)。见表3。

表3 2组研究对象颈动脉超声检查结果

2.4 2组研究对象炎性因子水平比较 研究组hs-CRP，TNF-α和IL-6水平明显高于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 2组研究对象炎性因子水平比较

2.5 2组研究对象baPWV和ABI结果比较 研究组baPWV和ABI均明显高于对照组(P<0.05)。见表5。

表5 2组研究对象baPWV和ABI结果比较

2.6 相关性分析 将肺功能指标FEV1/FVC、FEV1(%)分别与baPWV进行相关性分析，结果显示FEVl/FVC、FEVl(%)均与baPWV呈负相关(r=-0.516，r=-0.522，P<0.05)。将炎性因子水平分别与平均baPWV进行相关性分析，结果显示，hs-CRP、TNF-α、IL-6均与baPWV均呈正相关(r=0.588，r=0.625，r=0.534，P<0.05)。

3 讨论

流行病学调查显示，近年来COPD发病率及病死率呈上升趋势[9]。本研究通过将COPD患者与普通人群的血液生化指标进行检测和对比，结果显示，研究组的TC，TG，HDL-C水平均明显低于对照组，LDL-C、肌酐和Hcy水平明显高于对照组(P<0.05)。分析原因，血脂水平与COPD患者的动脉硬化程度及营养状态具有密切的相关性，COPD患者由于长期机体处于慢性炎症状态以及低氧血症，导致胃肠道缺氧，长期的营养不良会导致小肠黏膜细胞吸收脂类及合成乳糜微粒障碍，导致TC、TG、HDL-C水平降低，出现脂代谢异常。研究显示，COPD患者长期吸入有害气体或颗粒，导致肺内氧化产物明显增加，生成大量的活性氧，从而影响含硫氨基酸在体内的代谢，导致其中间产物Hcy水平升高。而，Hcy是心血管疾病的独立危险因素，高水平的Hcy不仅会显著增加机体的氧化应激反应，对血管内皮细胞造成直接的损伤，导致血管内皮功能失调，此外，还能诱导平滑肌细胞增殖以及胶原合成，促进动脉硬化的形成[10,11]。

颈动脉一直以来被作为观察大动脉的窗口，其弹性结构和表现能够灵敏、准去地反映中心大动脉的情况。此外，由于动脉粥样硬化常常发生于颈动脉，因此，一直以来颈动脉的弹性相关指标、RI、PI、IMT、斑块情况及颈动脉粥样硬化超声分型等一直备受关注，且颈动脉硬化往往与心血管疾病的高危因素伴随发生，与心血管疾病风险也具有重要的相关性[12]。本研究结果显示，COPD患者的RI、PI、IMT、斑块检出率均显著高于普通人群(P<0.05)。

研究显示，COPD患者的心血管疾病发病率、死亡率较普通人群明显升高，COPD发生和进程与心血管疾病具有密切的相关性[13]，分析原因，除了COPD与心血管系统疾病具有部分共同的危险因素外，COPD疾病本身所引起的炎性反应、肺动脉高压等也会导致心血管疾病及心血管事件的发生风险明显增高。多项研究显示，COPD患者存在系统性炎症及慢性缺氧，以上两种因素均会刺激C-反应蛋白(CRP)和TNF-α、IL-6等炎性因子水平升高[14,15]。本研究对COPD患者及普通人群的hs-CRP、TNF-α、IL-6水平进行比较，结果显示研究组的上述三项炎性因子指标水平均显著高于对照组(P<0.05)。血清炎性因子水平的升高，会导致血管内皮功能障碍，细胞黏附分子表达升高，血管壁组成成分发生改变，弹性纤维含量减少，影响了血管的结构和功能，血管内皮功能不全，此外，动脉粥样硬化程度加重，动脉僵硬度增加，导致心肌血流灌注减少，心脏负荷增加，进而影响心脏功能，增加了心力衰竭、急性心肌梗死等心血管事件的发生率。

此外，本研究还将肺功能指标FEVl/FVC、FEVl(%)分别与baPWV进行相关性分析，结果显示FEVl/FVC、FEVl(%)均与baPWV呈负相关(P<0.05)，即baPWV随着FEVl/FVC、FEVl(%)的降低而升高，提示动脉僵硬度与气流受限的严重程度明显相关。此外，将hs-CRP、TNF-α、IL-6炎性因子水平分别与平均baPWV进行相关性分析，结果显示，上述三种炎性因子均与baPWV均呈正相关(P<0.05)。分析原因，COPD患者气道炎症与全身炎症并存，而在动脉硬化的发病及进程中，系统性炎性反应导致炎性因子在血清中的表达水平升高，直接损伤血管内皮细胞，从而导致动脉僵硬度增加。