引用本文: 王冬杰, 霍建民, 桑玉蘭, 羅雯, 徐子平, 賈莉, 楊帆. 持續氣道正壓通氣對早期阿爾茨海默病合并阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者的睡眠障礙及神經心理狀況的影響. 中國呼吸與危重監護雜志, 2021, 20(11): 784-788. doi: 10.7507/1671-6205.202106068 復制
阿爾茨海默病(AD)是主要以進行性記憶損害、認知功能下降、精神行為改變為臨床表現的一種神經系統退行性疾病,是老年癡呆中最常見的類型,目前全球約有4680萬人受AD困擾,預計到2050年患病人數將突破1.31億[1-2]。阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)作為一種常見的睡眠紊亂性疾病,是指睡眠期間因上氣道塌陷引起低通氣和呼吸暫停,通常伴有打鼾、睡眠結構紊亂、血氧飽和度降低,頻繁出現日間嗜睡、認知功能障礙等癥狀的綜合征[3-4]。AD和OSAHS存在著密切復雜的雙向病理生理機制聯系,即OSAHS可以引起AD并加重認知功能的衰退,同時AD患者具有較高幾率合并OSAHS,二者相互影響、相互促進[5]。研究證實持續氣道正壓通氣(CPAP)在治療OSAHS的同時,還可以改善患者的認知功能[6]。但目前對早期AD合并OSAHS患者經過CPAP治療后的睡眠狀況及神經心理的研究較少。本研究通過觀察早期AD合并OSAHS患者經CPAP治療前后的睡眠狀況、認知功能及情緒的改變,為此類患者的CPAP治療提供更多的臨床證據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
收集2019年5月至2020年12月在哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經內科和呼吸內科門診就診及住院的符合早期AD且OSAHS診斷標準的患者42例,采用抽簽法隨機分為CPAP聯合治療組(20例)和單純藥物治療組(22例)。入組標準:(1)符合美國國立神經病研究所和老年性癡呆相關疾病學會會(NINCDS-ADRDA)制定的AD診斷標準[7];同時簡易精神狀態量表(MMSE)評分在20~26分,且臨床癡呆分級量表(CDR)為0.5或1者認定為早期AD患者;(2)符合阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診治指南[8]中OSAHS的診斷標準。排除標準:(1)嚴重的心、肝、腎、肺等重要臟器疾病及慢性消耗性疾病;(2)嚴重的焦慮、抑郁障礙和癡呆者;(3)既往診斷過OSAHS并接受過CPAP和相關手術治療者;(4)CPAP治療慎用疾病者。本研究經哈爾濱醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準,研究對象均簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 資料收集
所有受試者在接受測試之前均采集基本信息,包括姓名、年齡、身高體重、受教育水平、病史信息等。隨訪脫落4例,最終有效入CPAP聯合治療組20例(男8例,女12例),平均年齡(70.48±7.99)歲;單純藥物治療組22例(男9例,女13例),平均年齡(63.83±6.41)歲。兩組患者的主觀睡眠狀況采用ESS、PSQI評估。
1.2.2 多導睡眠圖監測
采用飛利浦偉康公司Alice 6標準多導睡眠監測系統對受試對象進行多導睡眠圖(PSG)監測,在檢查前24 h禁用煙、酒、茶和咖啡,禁止服用鎮靜類、精神類藥物。監測時間達7 h以上,記錄數據通過G3軟件系統自動分析,并由同一睡眠專業醫師進行逐幀復核。監測指標包括總睡眠時間(TST)、睡眠潛伏期(SL)、快速眼球運動潛伏期(REM-SL)、睡眠效率、睡眠各期占總睡眠時間的比例、呼吸暫停低通氣指數(AHI)、最低血氧飽和度(LSaO2)。
1.2.3 CPAP干預治療
單純藥物治療組僅給予常規生活護理、地中海飲食、體能和認知訓練。CPAP聯合治療組在此基礎上佩戴CPAP治療3個月,每周至少使用5晚,每晚至少4 h。Auto-CPAP滴定方法為患者進入睡眠狀態后呼吸機根據呼吸事件的發生觸發呼吸機自動根據呼吸事件情況調節壓力輸出;次日治療醫師回放治療數據加以分析,以最高有效治療壓力的95%水平作為治療壓力。分別于CPAP治療后的7、30、90 d對患者進行電話隨訪,監測其治療效果和不良反應,并獲得治療壓力、漏氣、依從性等情況。
1.2.4 神經心理評估
所有測試均在完成PSG監測的次日早晨進行,在安靜環境中由經過培訓的對分組不知情的專科醫師按照統一標準和指導語完成神經心理功能評估檢查。認知領域評分包括總體認知功能、注意力、短時記憶力、詞語學習記憶能力、延遲記憶力等項目,采用蒙特利爾認知評估量表(MoCA)、簡易精神狀態量表(MMSE)和霍普金斯詞語學習測驗(HVLT)評估。其中HVLT測試包括HVLT總分、延遲、再認分辨指數;情緒狀況由9條目患者健康問卷(PHQ9)抑郁量表評定。以上量表于3個月后再次評估。
1.3 統計學方法
采用GraphPad Prism7軟件進行分析。數據經Kolmogorov-Smirnov方法進行正態分布檢驗,方差齊性檢測采用Bartlett檢驗。正態分布計量資料以均數±標準差(±s)表示,偏態分布計量資料以中位數(四分位數)[M(Q1,Q3)]表示。正態分布計量資料兩樣本均數比較采用獨立樣本t檢驗、自身治療前后比較采用配對樣本t檢驗;偏態分布計量資料的組間比較采用兩獨立樣本秩和檢驗;計數資料采用例數及百分比表示,采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組患者一般資料和神經心理評分比較
兩組研究對象在年齡、教育程度、性別、體重指數、腦卒中、冠心病、高血壓、糖尿病、吸煙、腦卒中家族史的差異均無統計學意義。兩組入組時ESS、PSQI、MoCA、MMSE、HVLT(總分、延遲回憶、再認)和PHQ9評分比較無統計學意義。結果見表1。


2.2 兩組在CPAP治療前睡眠呼吸參數比較
兩組入組時PSG監測的TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例、AHI和LSaO2的差異無統計學意義,兩組3個月后的監測指標具有可比性。結果見表2。


2.3 CPAP聯合治療組在3個月治療后主觀睡眠情況和神經心理評分比較
CPAP聯合治療組在治療3個月后日間嗜睡相關評分(ESS、PSQI)和PHQ9評分明顯降低;治療后MoCA、MMSE、HVLT總分和延遲回憶評分明顯升高。結果見表3。


2.4 CPAP聯合治療組在3個月治療后睡眠呼吸參數比較
患者在CPAP治療時,維持整個呼吸周期均為氣道正壓,壓力范圍為4~20 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)。3個月后CPAP聯合治療組的AHI明顯下降,而LSaO2水平顯著升高。其余各睡眠指標TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例在3個月后的差異無統計學意義。結果見表4。


2.5 兩組在CPAP治療3個月后主觀睡眠、神經心理評分比較
相比單純藥物治療組,CPAP聯合治療組在治療3個月后日間嗜睡相關評分(ESS、PSQI)和PHQ9評分明顯降低;兩組間的MoCA、MMSE、HVLT總分、延遲回憶和再認評分的差異無統計學意義。結果見表5。


3 討論
認知功能障礙是OSAHS非呼吸系統損害最常見的表現,OSAHS通過夜間間斷低氧、睡眠結構紊亂、睡眠片段化加重腦內Aβ蛋白沉積和神經免疫炎癥,使血腦屏障的結構功能完整性降低等機制加速AD患者神經退行性過程的發生和發展[9-11]。同時,AD早期Aβ蛋白主要聚集在產生非快速動眼睡眠(NREM)慢波的腦區,如前額葉、扣帶回、楔前葉等,引發的免疫損傷導致NREM期睡眠質量明顯下降,此期很可能是大腦清除Aβ蛋白的關鍵時段[12],提示AD與OSAHS相似的病理部位和過程存在部分的重疊。因此,作為OSAHS一線治療方法的CPAP可能是改善AD患者認知功能的重要手段。
本研究結果顯示CPAP治療3個月可顯著降低AD合并OSAHS患者自身和與未使用CPAP者相比的ESS、PSQI和PHQ9評分,提示CPAP可通過改善低氧血癥和高碳酸血癥緩解患者的日間嗜睡程度,提高主觀睡眠質量,進而改善患者的焦慮抑郁情緒。這可能與CPAP減輕咽部組織水腫、增加功能殘氣量及長期使用可以增加呼吸感受器的敏感度有關。AHI和LSaO2是反映OSAHS患者病情嚴重程度的主要指標,我們發現CPAP治療3個月后AHI明顯下降,LSaO2水平升高,證明CPAP治療可明顯緩解OSAHS患者的低通氣,升高動脈血氧飽和度,這與減輕日間嗜睡程度密切相關。然而治療后的AHI仍然在較高水平,提示相比單純OSAHS患者,CPAP對于AD合并OSAHS患者的療效較差,這與AD患者認知功能受損導致依從性差,使CPAP的佩戴時間較短有關,因此需要訓練、護理、藥物、CPAP等多種手段聯合控制此類患者的病程進展。
我們發現治療3個月后PSG監測到其余睡眠呼吸參數無明顯變化,提示患者的睡眠結構紊亂并未改善。雖然有報道顯示CPAP可以恢復OSAHS的睡眠結構紊亂[13],然而AD患者的膽堿能神經遞質功能障礙可導致腦干網狀結構抑制區及上行網狀系統、下丘腦等睡眠–覺醒中樞出現不可逆損傷[14-15]。CPAP雖然可以糾正低通氣,但并不能逆轉睡眠相關腦區器質性結構受損。鑒于中晚期AD患者由于重度癡呆、精神行為異常、多器官衰竭等因素導致佩戴依從性差、療效甚微,這也是本研究選擇早期AD患者進行CPAP干預的重要原因。
研究發現AD合并OSAHS的受試者每晚接受至少4 h的CPAP治療,堅持1年后觀察到認知功能好轉[16]。本研究結果也發現CPAP治療3個月后AD患者自身的總體認知功能、注意力和延遲記憶能力明顯改善;但與未使用CPAP者相比較,使用CPAP患者的認知功能無明顯變化。我們認為CPAP治療可以糾正夜間低通氣、改善低氧、減輕海馬及前額葉的氧化應激與炎性反應,然而患者仍然存在睡眠結構異常和持續的腦區損傷,因此兩組患者的認知功能變化無明顯。但本研究樣本較小、觀察時間短,尚需增加樣本量和觀察時間進一步研究證實。
然而,迄今為止CPAP治療可以減輕AD認知功能障礙并未取得循證醫學共識。Berlowitz等[17]研究發現使用CPAP治療2個月時患者認知功能似乎得到改善,但延長觀察到6個月后實驗結果為陰性。我們推測CPAP在改善氣道塌陷同時可引起胸腔壓力增大,而胸腔內壓一旦升高,腦組織的淋巴引流系統將會受到影響,從而阻礙Aβ從腦內排出。另外,攜帶APOEε4等位基因的AD者存在更高罹患OSAHS風險,加重OSAHS嚴重程度[18],加上腦內免疫炎癥反應對神經元的持續損傷作用等,以上因素均是CPAP治療無法解決的。因此,未來需要大型的多中心、隨機、雙盲、多種聯合治療方法的前瞻性研究為AD合并OSAHS患者提供最佳的CPAP治療策略。
綜上所述,CPAP連續治療3個月可顯著緩解早期AD合并OSAHS患者的睡眠低通氣和缺氧程度,改善日間嗜睡及抑郁狀態,認知功能和注意力均有明顯改善,而睡眠結構紊亂無明顯變化。因此,臨床醫生應注意篩查早期AD患者合并OSAHS的重要性,盡早使用CPAP治療干預,延緩甚至避免兩病合并,提高患者的生存期和生活質量。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。
阿爾茨海默病(AD)是主要以進行性記憶損害、認知功能下降、精神行為改變為臨床表現的一種神經系統退行性疾病,是老年癡呆中最常見的類型,目前全球約有4680萬人受AD困擾,預計到2050年患病人數將突破1.31億[1-2]。阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)作為一種常見的睡眠紊亂性疾病,是指睡眠期間因上氣道塌陷引起低通氣和呼吸暫停,通常伴有打鼾、睡眠結構紊亂、血氧飽和度降低,頻繁出現日間嗜睡、認知功能障礙等癥狀的綜合征[3-4]。AD和OSAHS存在著密切復雜的雙向病理生理機制聯系,即OSAHS可以引起AD并加重認知功能的衰退,同時AD患者具有較高幾率合并OSAHS,二者相互影響、相互促進[5]。研究證實持續氣道正壓通氣(CPAP)在治療OSAHS的同時,還可以改善患者的認知功能[6]。但目前對早期AD合并OSAHS患者經過CPAP治療后的睡眠狀況及神經心理的研究較少。本研究通過觀察早期AD合并OSAHS患者經CPAP治療前后的睡眠狀況、認知功能及情緒的改變,為此類患者的CPAP治療提供更多的臨床證據。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
收集2019年5月至2020年12月在哈爾濱醫科大學附屬第一醫院神經內科和呼吸內科門診就診及住院的符合早期AD且OSAHS診斷標準的患者42例,采用抽簽法隨機分為CPAP聯合治療組(20例)和單純藥物治療組(22例)。入組標準:(1)符合美國國立神經病研究所和老年性癡呆相關疾病學會會(NINCDS-ADRDA)制定的AD診斷標準[7];同時簡易精神狀態量表(MMSE)評分在20~26分,且臨床癡呆分級量表(CDR)為0.5或1者認定為早期AD患者;(2)符合阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診治指南[8]中OSAHS的診斷標準。排除標準:(1)嚴重的心、肝、腎、肺等重要臟器疾病及慢性消耗性疾病;(2)嚴重的焦慮、抑郁障礙和癡呆者;(3)既往診斷過OSAHS并接受過CPAP和相關手術治療者;(4)CPAP治療慎用疾病者。本研究經哈爾濱醫科大學附屬第一醫院倫理委員會批準,研究對象均簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 資料收集
所有受試者在接受測試之前均采集基本信息,包括姓名、年齡、身高體重、受教育水平、病史信息等。隨訪脫落4例,最終有效入CPAP聯合治療組20例(男8例,女12例),平均年齡(70.48±7.99)歲;單純藥物治療組22例(男9例,女13例),平均年齡(63.83±6.41)歲。兩組患者的主觀睡眠狀況采用ESS、PSQI評估。
1.2.2 多導睡眠圖監測
采用飛利浦偉康公司Alice 6標準多導睡眠監測系統對受試對象進行多導睡眠圖(PSG)監測,在檢查前24 h禁用煙、酒、茶和咖啡,禁止服用鎮靜類、精神類藥物。監測時間達7 h以上,記錄數據通過G3軟件系統自動分析,并由同一睡眠專業醫師進行逐幀復核。監測指標包括總睡眠時間(TST)、睡眠潛伏期(SL)、快速眼球運動潛伏期(REM-SL)、睡眠效率、睡眠各期占總睡眠時間的比例、呼吸暫停低通氣指數(AHI)、最低血氧飽和度(LSaO2)。
1.2.3 CPAP干預治療
單純藥物治療組僅給予常規生活護理、地中海飲食、體能和認知訓練。CPAP聯合治療組在此基礎上佩戴CPAP治療3個月,每周至少使用5晚,每晚至少4 h。Auto-CPAP滴定方法為患者進入睡眠狀態后呼吸機根據呼吸事件的發生觸發呼吸機自動根據呼吸事件情況調節壓力輸出;次日治療醫師回放治療數據加以分析,以最高有效治療壓力的95%水平作為治療壓力。分別于CPAP治療后的7、30、90 d對患者進行電話隨訪,監測其治療效果和不良反應,并獲得治療壓力、漏氣、依從性等情況。
1.2.4 神經心理評估
所有測試均在完成PSG監測的次日早晨進行,在安靜環境中由經過培訓的對分組不知情的專科醫師按照統一標準和指導語完成神經心理功能評估檢查。認知領域評分包括總體認知功能、注意力、短時記憶力、詞語學習記憶能力、延遲記憶力等項目,采用蒙特利爾認知評估量表(MoCA)、簡易精神狀態量表(MMSE)和霍普金斯詞語學習測驗(HVLT)評估。其中HVLT測試包括HVLT總分、延遲、再認分辨指數;情緒狀況由9條目患者健康問卷(PHQ9)抑郁量表評定。以上量表于3個月后再次評估。
1.3 統計學方法
采用GraphPad Prism7軟件進行分析。數據經Kolmogorov-Smirnov方法進行正態分布檢驗,方差齊性檢測采用Bartlett檢驗。正態分布計量資料以均數±標準差(±s)表示,偏態分布計量資料以中位數(四分位數)[M(Q1,Q3)]表示。正態分布計量資料兩樣本均數比較采用獨立樣本t檢驗、自身治療前后比較采用配對樣本t檢驗;偏態分布計量資料的組間比較采用兩獨立樣本秩和檢驗;計數資料采用例數及百分比表示,采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組患者一般資料和神經心理評分比較
兩組研究對象在年齡、教育程度、性別、體重指數、腦卒中、冠心病、高血壓、糖尿病、吸煙、腦卒中家族史的差異均無統計學意義。兩組入組時ESS、PSQI、MoCA、MMSE、HVLT(總分、延遲回憶、再認)和PHQ9評分比較無統計學意義。結果見表1。


2.2 兩組在CPAP治療前睡眠呼吸參數比較
兩組入組時PSG監測的TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例、AHI和LSaO2的差異無統計學意義,兩組3個月后的監測指標具有可比性。結果見表2。


2.3 CPAP聯合治療組在3個月治療后主觀睡眠情況和神經心理評分比較
CPAP聯合治療組在治療3個月后日間嗜睡相關評分(ESS、PSQI)和PHQ9評分明顯降低;治療后MoCA、MMSE、HVLT總分和延遲回憶評分明顯升高。結果見表3。


2.4 CPAP聯合治療組在3個月治療后睡眠呼吸參數比較
患者在CPAP治療時,維持整個呼吸周期均為氣道正壓,壓力范圍為4~20 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)。3個月后CPAP聯合治療組的AHI明顯下降,而LSaO2水平顯著升高。其余各睡眠指標TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例在3個月后的差異無統計學意義。結果見表4。


2.5 兩組在CPAP治療3個月后主觀睡眠、神經心理評分比較
相比單純藥物治療組,CPAP聯合治療組在治療3個月后日間嗜睡相關評分(ESS、PSQI)和PHQ9評分明顯降低;兩組間的MoCA、MMSE、HVLT總分、延遲回憶和再認評分的差異無統計學意義。結果見表5。


3 討論
認知功能障礙是OSAHS非呼吸系統損害最常見的表現,OSAHS通過夜間間斷低氧、睡眠結構紊亂、睡眠片段化加重腦內Aβ蛋白沉積和神經免疫炎癥,使血腦屏障的結構功能完整性降低等機制加速AD患者神經退行性過程的發生和發展[9-11]。同時,AD早期Aβ蛋白主要聚集在產生非快速動眼睡眠(NREM)慢波的腦區,如前額葉、扣帶回、楔前葉等,引發的免疫損傷導致NREM期睡眠質量明顯下降,此期很可能是大腦清除Aβ蛋白的關鍵時段[12],提示AD與OSAHS相似的病理部位和過程存在部分的重疊。因此,作為OSAHS一線治療方法的CPAP可能是改善AD患者認知功能的重要手段。
本研究結果顯示CPAP治療3個月可顯著降低AD合并OSAHS患者自身和與未使用CPAP者相比的ESS、PSQI和PHQ9評分,提示CPAP可通過改善低氧血癥和高碳酸血癥緩解患者的日間嗜睡程度,提高主觀睡眠質量,進而改善患者的焦慮抑郁情緒。這可能與CPAP減輕咽部組織水腫、增加功能殘氣量及長期使用可以增加呼吸感受器的敏感度有關。AHI和LSaO2是反映OSAHS患者病情嚴重程度的主要指標,我們發現CPAP治療3個月后AHI明顯下降,LSaO2水平升高,證明CPAP治療可明顯緩解OSAHS患者的低通氣,升高動脈血氧飽和度,這與減輕日間嗜睡程度密切相關。然而治療后的AHI仍然在較高水平,提示相比單純OSAHS患者,CPAP對于AD合并OSAHS患者的療效較差,這與AD患者認知功能受損導致依從性差,使CPAP的佩戴時間較短有關,因此需要訓練、護理、藥物、CPAP等多種手段聯合控制此類患者的病程進展。
我們發現治療3個月后PSG監測到其余睡眠呼吸參數無明顯變化,提示患者的睡眠結構紊亂并未改善。雖然有報道顯示CPAP可以恢復OSAHS的睡眠結構紊亂[13],然而AD患者的膽堿能神經遞質功能障礙可導致腦干網狀結構抑制區及上行網狀系統、下丘腦等睡眠–覺醒中樞出現不可逆損傷[14-15]。CPAP雖然可以糾正低通氣,但并不能逆轉睡眠相關腦區器質性結構受損。鑒于中晚期AD患者由于重度癡呆、精神行為異常、多器官衰竭等因素導致佩戴依從性差、療效甚微,這也是本研究選擇早期AD患者進行CPAP干預的重要原因。
研究發現AD合并OSAHS的受試者每晚接受至少4 h的CPAP治療,堅持1年后觀察到認知功能好轉[16]。本研究結果也發現CPAP治療3個月后AD患者自身的總體認知功能、注意力和延遲記憶能力明顯改善;但與未使用CPAP者相比較,使用CPAP患者的認知功能無明顯變化。我們認為CPAP治療可以糾正夜間低通氣、改善低氧、減輕海馬及前額葉的氧化應激與炎性反應,然而患者仍然存在睡眠結構異常和持續的腦區損傷,因此兩組患者的認知功能變化無明顯。但本研究樣本較小、觀察時間短,尚需增加樣本量和觀察時間進一步研究證實。
然而,迄今為止CPAP治療可以減輕AD認知功能障礙并未取得循證醫學共識。Berlowitz等[17]研究發現使用CPAP治療2個月時患者認知功能似乎得到改善,但延長觀察到6個月后實驗結果為陰性。我們推測CPAP在改善氣道塌陷同時可引起胸腔壓力增大,而胸腔內壓一旦升高,腦組織的淋巴引流系統將會受到影響,從而阻礙Aβ從腦內排出。另外,攜帶APOEε4等位基因的AD者存在更高罹患OSAHS風險,加重OSAHS嚴重程度[18],加上腦內免疫炎癥反應對神經元的持續損傷作用等,以上因素均是CPAP治療無法解決的。因此,未來需要大型的多中心、隨機、雙盲、多種聯合治療方法的前瞻性研究為AD合并OSAHS患者提供最佳的CPAP治療策略。
綜上所述,CPAP連續治療3個月可顯著緩解早期AD合并OSAHS患者的睡眠低通氣和缺氧程度,改善日間嗜睡及抑郁狀態,認知功能和注意力均有明顯改善,而睡眠結構紊亂無明顯變化。因此,臨床醫生應注意篩查早期AD患者合并OSAHS的重要性,盡早使用CPAP治療干預,延緩甚至避免兩病合并,提高患者的生存期和生活質量。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。