炎症水平对慢性阻塞性肺疾病患者肺气肿与骨密度的影响

王宇 赵勇 熊启敏

作者单位：安徽医科大学附属阜阳医院急诊医学科，安徽，阜阳236000

慢性阻塞性肺疾病是临床呼吸科常见疾病之一，主要病理表现是进行性发展的气流受阻和慢性炎症，基本特征是持续性气流受限，临床表现为肺气肿和慢性支气管炎［1-2］。目前对于慢性阻塞性疾病的病因尚且没有准确的结论，但相关研究表示空气污染、化学物质吸入、粉尘、吸烟以及呼吸道感染等外因；遗传因素、成长发育期的肺部发育不良以及气道反应性增高等内因都会增加慢性阻塞性疾病的发生风险［3-4］。慢性阻塞性肺疾病常见的并发症主要有贫血、心血管疾病以及骨质疏松等，尤其是骨质疏松最为常见，长此以往大大增加了患者发生骨折的风险，给患者生活带来不便，影响患者的身心健康［5］。本次研究旨在探索炎症水平对慢性阻塞性肺疾病患者肺气肿和骨密度的影响，为提高患者生活质量提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年12月至2021年2月于安徽医科大学附属阜阳医院接受治疗的106 例慢性阻塞性肺疾病患者为研究对象，所有研究对象进行胸部螺旋CT 检查，根据检查结果中的肺部低衰减区域百分比将患者分为3 组，42 例肺部低衰减区域百分比＜10%的患者为非肺气肿组；38 例10%≤肺部低衰减区域百分比＜30%的患者为轻中度肺气肿组；26 例肺部低衰减区域百分比≥30%为重度肺气肿组［8］。所有研究对象男性58 例，女性48 例；平均年龄（52.44±13.27）岁；平均病程（2.18±0.59）月。纳入标准：①年龄≥18 岁；②经临床诊断和影像学诊断确诊为慢性阻塞性肺疾病［6］；③患者及其家属知情并签署知情同意书。排除标准：①肾、肝等其他严重器官性疾病；②精神、意识等障碍性疾病；③妊娠期妇女、儿童。本研究经医院伦理委员会批注。

1.2 方法

1.2.1 研究方法

指导患者取仰卧位，并深呼吸屏住气胸口贴于仪器上进行扫描检测，以测量肺部低衰减区域百分比［7］，计算公式为肺部低衰减区域百分比=（肺气肿低衰减去容积）/（全肺总容积）×100%，应用快速全身骨密度测试仪（美国Hologic 公司，型号ZT-2460）对所有患者进行骨密度测定，所检测部位为患者的腰椎L1-4 和双侧股骨颈，所得到的的结果有绝对值和T 值。使用肺功能仪测定患者的相关肺部指标进行肺功能分级，第1 秒最大呼气容积≥80%为Ⅰ级；50%≤第1 秒最大呼气容积＜80%预计值为Ⅱ级；30%≤第1 秒最大呼气容积＜50%预计值为Ⅲ级；第1 秒最大呼气容积＜50%且伴有呼吸衰竭为Ⅳ级。收集三组患者的清晨空腹外周静脉血，经离心机离心后取血清使用全自动血液分析检测仪进行C 反应蛋白、中性粒细胞与淋巴细胞占比（neutrophil to lymphocyte ratio，NLR）、血小板与淋巴细胞比值。

1.2.2 统计学方法

使用EXCEL2016 进行数据汇总，使用SPSS 23.0 进行研究资料分析。计量资料均通过正态性检验，以（）描述。多组间的比较为单因素方差分析，两两比较t检验。 相关分析为Pearson 相关分析。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3 组患者骨密度和炎症因子水平比较

3 组患者的股骨胫骨密度、股股骨密度T 值、腰椎骨密度以及腰椎骨密度T 值，重度肺气肿组＜（或负于）轻中度肺气肿＜（或负于）非肺气肿组，差异有统计学意义（P＜0.05）。3 组血清C 反应蛋白、NLR 以及血小板与淋巴细胞比值，重度肺气肿组＞轻中度肺气肿组＞非肺气肿组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 3 组患者骨密度和炎症因子水平比较表（±s）Table 1 Comparison of bone mineral density and inflammatory factor levels in 3 groups（±s）

表1 3 组患者骨密度和炎症因子水平比较表（±s）Table 1 Comparison of bone mineral density and inflammatory factor levels in 3 groups（±s）

注：与轻中度肺气肿组比较，aP＜0.05，与重度肺气肿组比较，bP＜0.05。

组别非肺气肿组轻中度肺气肿组重度肺气肿组F 值P 值n 42 38 26股骨胫骨密度（g/cm2）0.97±0.14 0.76±0.15a 0.59±0.06ab 71.321 0.000股骨胫骨密度T 值-0.45±0.08-1.82±0.13a-2.79±0.05ab 4,913.660 0.000腰椎骨密度（g/cm2）1.07±0.16 0.89±0.31a 0.68±0.14ab 25.228 0.000腰椎骨密度T 值-0.49±0.13-1.70±0.04a-2.77±0.16ab 3,242.600 0.000血清C反应蛋白（mg/L）4.09±3.98 7.68±6.09a 9.95±6.74a 9.715 0.000 NLR 2.66±1.25 3.11±1.57 4.58±2.46ab 10.239 0.000血小板与淋巴细胞比值120.84±46.23 159.74±60.62a 174.01±51.86a 9.529 0.000

2.2 不同肺功能分级患者腰椎骨密度值和血清炎症因子水平比较

各组腰椎骨密度值，肺功能Ⅱ级组＞Ⅲ级组＞Ⅳ级组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

各组血清C 反应蛋白、NLR 以及血小板与淋巴细胞占比，肺功能Ⅱ级组＜Ⅲ级组＜Ⅳ级组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 不同肺功能分级患者腰椎骨密度值和血清炎症因子水平比较表（±s）Table 2 Comparison of lumbar spine bone mineral density and serum inflammatory factor levels in patients with different lung function classifications（±s）

表2 不同肺功能分级患者腰椎骨密度值和血清炎症因子水平比较表（±s）Table 2 Comparison of lumbar spine bone mineral density and serum inflammatory factor levels in patients with different lung function classifications（±s）

肺功能分级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级F 值P 值n 54 25 27腰椎骨密度1.31±0.16 0.84±0.13 0.62±0.11 233.878 0.000 C 反应蛋白2.13±1.11 5.65±2.80 9.57±3.60 54.795 0.000 NLR 1.38±0.59 4.05±0.17 5.09±0.21 339.658 0.000血小板与淋巴细胞比值113.26±40.23 160.37±51.48 179.75±46.08 23.031 0.000

2.3 腰椎骨密度与肺气肿、血清炎症因子指标相关性分析

经Pearson 相关性分析，结果表明腰椎骨密度与肺部低衰减区域百分比、C 反应蛋白、NLR 以及血小板与淋巴细胞比值等血清炎症因子水平呈强负相关关系（P＜0.05）。见表3。

表3 腰椎骨密度与肺气肿、血清炎症因子指标相关性Table 3 Correlation analysis table of lumbar bone mineral density，emphysema and serum inflammatory factors

图1 腰椎骨密度与肺气肿、血清炎症因子等指标的相关性分析Figure 1 Correlation analysis of lumbar bone mineral density，emphysema，serum inflammatory factors and other indicators

3 讨论

慢性阻塞性肺疾病的核心是气道炎症，同时也会伴随有全身性的系统炎症呼吸疾病，骨质疏松是慢性阻塞性肺疾病最为常见的并发症，一旦发生骨质疏松，患者的椎体骨密度下降，容易发生骨折变形，发展为继发性后凸进，进一步对患者的肺功能造成不良影响，增加患者治疗成本，影响患者预后［9］。

非肺气肿组患者的股骨胫骨密度、股股骨密度T 值、腰椎骨密度以及腰椎骨密度T 值高于轻中度肺气肿组高于重度肺气肿组。非肺气肿组血清C 反应蛋白、NLR 以及血小板与淋巴细胞比值低于轻中度肺气肿组低于重度肺气肿组。霍晋［10］等作者发现与慢性支气管炎表现型的慢性阻塞性肺疾病患者相比较，肺气肿表型的慢性阻塞性肺疾病患者发生骨质疏松的风险有很大程度的提高，这与本研究结果具有一致性。慢性阻塞性肺疾病最明显的病理特征是气流阻塞，因此患者的机体会长时间处于慢性缺氧状态，而低氧血症会降低1-α 羟化酶的活性，从而抑制了二羟维生素D3的合成，胃肠道吸收钙的能力明显受到影响，骨密度下降。慢性阻塞性肺疾病患者大多年龄较大，而疾病的病程较长，肺部长期的通气功能不足使得患者机体活动能力受限和下降，导致失用性萎缩的发生，也就是肌肉强度下降，对骨骼缺乏足够的刺激，从而明显降低了成骨细胞的活性，骨密度因而下降。慢性阻塞性肺疾病患者机体长时间缺氧，胃肠道也有淤血情况的存在，对患者的食欲造成了影响，因而进食量相比之前有所减少，对钙磷的吸收也受到抑制，尤其是重度或者急性发作期的患者，还有可能合并高碳酸血症，加上细胞缺氧，肾小管的排酸功能出现严重障碍，最终导致大量的钠、钙、钾、镁离子随着尿液被排除体外，血液中的游离钙水平大大下降，进而导致甲状旁腺功能亢进的出现，破骨细胞活性明显增加，骨吸收能力增强，而骨钙含量降低。肺功能Ⅱ级组腰椎骨密度值高于肺功能Ⅲ级高于Ⅳ级组腰椎骨密度较高。肺功能Ⅱ级组血清C 反应蛋白、NLR 以及血小板与淋巴细胞占比低于肺功能Ⅲ级低于IV 级组血清C 反应蛋白、NLR 以及血小板与淋巴细胞占比较低。这提示我们随着慢性阻塞性疾病患者肺部功能的不断下降，病情逐渐恶化，而骨密度也随之有所下降，同时患者体内的炎症水平具有明显的上升［11］。相关性分析结果表明腰椎骨密度与肺部低衰减区域百分比、C 反应蛋白、NLR 以及血小板与淋巴细胞比值等血清炎症因子水平也呈强负相关关系。这提示我们随着慢性阻塞性肺疾病患者肺气肿程度的加重，骨密度越来越低，而该现象的出现与外周血中的炎症水平具有密切相关性［12］。本研究中发现存在肺气肿的慢性阻塞性肺疾病患者其体内外周血炎症指标水平高于非肺气肿患者，且肺气肿程度越严重，相应的炎症水平就越高，而骨密度水平呈现下降的形式，因此我们推测肺气肿和骨密度之间所呈现的强负相关关系与慢性阻塞性肺疾病促进患者机体分泌大量炎性因子有关［13-14］。另外慢性阻塞性肺疾病患者大多为老年人，机体免疫力较差，长时间患病使得患者体内炎症因子水平不断累积，通气功能大大下降，对机体的活动量产生了限制，肌肉强度逐渐下降，最终对成骨细胞的活性造成了影响，从而出现骨密度下降的现象［15］。

综上所述，慢性阻塞性肺疾病患者体内炎症水平与肺气肿和骨密度具有相关性，骨密度与肺气肿具有负相关关系，与患者炎症水平的上升有关，因此临床应加强相关指标的防治工作。