[2013年会] osahs对胸膜腔积液的影响

阻塞性睡眠呼吸暂停对胸腔积液的影响 赵晓赟，赵芳，张力，李冠华，李月川 天津市胸科医院胸内科 300051 摘要 目的：探讨阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）是否会影响胸腔 积液的产生。方法：采用前瞻性对照研究的方法，将 47 例顽固性胸腔积液患者， 根据多导睡眠监测分为 OSA 组（n=21）和对照组（n=26） ，记录两组患者的年龄、 性别、身高、体质量指数、血压等一般资料，左室射血分数等超声心动图指标， 空腹血糖、血脂、肝肾功能、B 型钠尿肽等血清学指标，胸水生化检验指标等 临床资料，并记录呼吸暂停低通气指数（AHI） 、胸膜腔压力（IPP） 、胸水引流 量（V） ，以及分时段的 AHI、IPP、V 等，两组之间进行比较。结果：两组患者 的一般资料、临床资料、心脏超声检查结果的差异均无统计学意义。OSA 组患 者的 AHI、V 较对照组均显著升高，IPP 负值增大（ P0.05） 。 结论：OSA 可能引起胸膜腔负压增大，促进胸腔积液的产生。对于合并 OSAHS 的顽固性胸腔积液的患者，持续正压通气（CPAP）可能是一项可行的治疗选择。 关键词 睡眠呼吸暂停，阻塞性； 胸腔积液； 胸膜腔压力；监测； Sleep apnea, obstructive; Pleural effusion; Intrapleural pressure; Mornitoring 笔者在临床工作中发现对于一些合并阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征 （Obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome, OSAHS）的顽固性胸腔积液 （Intrapleural effusion）的患者，夜间胸腔积液的引流量比白天要多，睡眠 时应用持续正压通气（Continuous Positive Airway Pressure, CPAP）治疗 OSAHS 后，夜间胸腔积液的引流量明显减少，由此推断 OSAHS 对胸腔积液的生 成具有一定促进作用。本文通过一项前瞻性对照研究，对这一推论进行了初步 探讨。 2 1 对象与方法 1.1 研究对象 入组标准：于 2008 年 1 月2012 年 12 月间在我院胸内科 住院，经胸片、B 超或胸部 CT 等确诊胸腔积液，并行胸腔积液细管引流术的患 者。顽固性胸腔积液，胸水引流量稳定后，每日引流量仍100 mL 者。患 者在入组前从未进行过针对 OSAHS 的干预性治疗（如无创正压通气、手术、药 物治疗等） 。本研究通过了医院伦理委员会的审核，全部参与研究的患者均签 署知情同意书。排除标准：经临床、理化、病理等诊断方法确定为感染性胸 腔积液（包括肺炎旁积液、脓胸、结核性胸膜炎等） 、恶性肿瘤、全身结缔组织 病等引起胸腔积液的患者。乳糜胸患者患者有急性心肌梗死、心肌炎、严 重心律失常、甲状腺功能低下等基础疾病。有肺栓塞、原发肺动脉高压、肺 心病、肺性脑病、神经肌肉病变等病史。中重度肝肾功能不全的患者。因 各种原因要求退出研究的患者。 1.2 研究方法 1.2.1 一般资料观察 记录患者身高、体质量、体质量指数、颈围、腹围、收 缩压、舒张压等一般资料。 1.2.2 实验室检测 清晨空腹在右侧肘正中静脉处取血 3 mL 检测血糖（FBG） 、 三酰甘油（TG） 、胆固醇（CHO） 、乳酸脱氢酶(LDH)、腺苷脱氨酶(ADA)、丙氨酸 转氨酶（ALT） 、肌酐（Cr） 、BNP 等血清学指标。胸水标本送检 PH 值、比重、 细胞计数、LDH、ADA、TG、CHO、细菌培养等检验。 1.2.3 多导睡眠图（Polysomnograph，PSG） 整夜 PSG 监测 采用 Alice5 多 导睡眠呼吸监测仪（美国伟康公司生产）进行 PSG 监测，记录 10 pm 至次晨 6 am 的整夜 PSG 数据，监测结果由 2 名经验丰富的睡眠监测医师判读监测结果， 记录呼吸暂停低通气指数（AHI）等指标。根据阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综 合征诊治指南 1，将入组患者分为两组：OSA 组，AHI5 次/h；对照组， AHI5 次/h。 分时段 PSG 监测 应用便携式 PSG 仪（美国 Embltta 公司生产） 连续记录 24 小时 PSG 数据，从而减少睡眠监测本身对患者睡眠质量的影响。按 每 2 h 一段，将 0:00-24:00 共 24 h 的 PSG 数据分为 12 段，分别计算出各时段 的 AHI，以探讨不同严重程度的 AHI 对胸膜腔压力和胸腔积液的影响。 1.2.4 胸腔积液的引流及胸膜腔压力监测 在 B 超定位下常规行胸腔细管闭式 引流术，在胸腔积液最深处置入 16G 带侧孔中心静脉导管（英国 Arrow 公司生 3 产） ，连接引流袋。待每日引流量稳定后，观察期间保持引流管开放，用量杯每 2 h 测量一次胸腔积液的引流量，以及 24 h 的总引流量。应用 RM6240-C 型多 道生理信号采集处理系统（成都仪器厂生产） ，通过 YPJ01H 定标型压力换能器 与胸腔引流管近端的三通连接，并与便携式 PSG 仪同步记录胸膜腔压力 （Intrapleural pressure，IPP） 。按每 2 h 一段，将 8:00am次日 8:00am 共 24 h 的 IPP 数据分为 12 段，计算每 2 h 的分时段 IPP，以及 24 h 平均 IPP。 计算平均 IPP 时需要将说话、咳嗽、进食、排便、体位变动等日常活动所引起 的 IPP 剧烈变化作为伪差剔除。 1.2.5 超声检查 采用 Philips IEE3 彩色多普勒超声诊断仪（荷兰飞利浦公 司生产）进行超声心动图检查，测量患者 LVEF、左心室舒张末期内径 （LVEDD）及肺动脉收缩压（PASP）等指标，探头频率为 15 MHz，所有患者均 由同一位医师操作完成。 1.3 数据处理 应用 SPSS17.0 统计学软件进行数据统计。符合正态分布的计量资料用均数 标准差（ ）表示；两组均数的比较采用独立样本 t 检验，多组样本均数sx 间的比较采用单因素方差分析，多组数据之间的两两比较采用 LSD-t 检验，p 0.05） 。 2.2 OSAHS 对 IPP、胸腔积液引流量的影响 OSA 组患者的 AHI、IPP、胸水 24 h 引流量（V）与对照组相比，均具有显 著统计学差异， P0.001， （见表 1） 。 4 应用 SPSS 的相关性分析，发现 AHI、IPP、V 两两之间均具有相关性，相关 系数 r 分别为：AHI 与 IPP 的 r = -0.753，AHI 与 V 的 r = 0.629，IPP 与 V 的 r = -0.503，均 P0.01。 表 1 两组患者 AHI、IPP、V 的比较 n AHI (次/h) IPP (cmH2O) V (mL) OSA 组 21 24.25.4 -6.20.9 179.2 29.4 对照组 26 2.20.6 -4.30.6 130.2 20.5 t 或 t 20.623* -8.315* 6.727* *P0.001; 1cmH2O=0.098kPa。 图 1 两组患者 AHI、IPP、V 的比较 2.3 两组患者分时段 AHI、IPP 和胸水引流量的关系 根据 24 h 连续 PSG 数据，从 8:00am次日 8:00am 以每 2 h 为一段，分别 计算出不同时段的 AHI1AHI12，并与相应的各时段的 IPP1IPP12、胸腔积液引流 量 V1V12进行比较，如图 2、图 3、图 4 所示，日间各时段（8:0020:00）两组 的 AHI、IPP、V 多无显著差异，而夜眠时段（22:006:00）两组的 AHI、IPP、V 之间的差异有显著统计学意义（ P0.05） 。午休时段 （12:0014:00）两组的 AHI、V 也有差异（ P0.05） 。 5 图 2 两组患者不同时间段呼吸暂停低通气指数(AHI)的比较 图 3 两组患者不同时间段胸膜腔内压(IPP)的比较 6 图 4 两组患者不同时间段胸腔积液引流量(V)的比较 2.4 CPAP 治疗对胸腔积液的影响 OSA 组 21 例患者中，有 13 例（61.9%）接受了 CPAP 治疗。睡眠时采用 nCPAP（Sleepcube autoCPAP DV599，美国德百世公司）治疗，平均治疗压力为 8.33.7 cmH2O，治疗 3 天后再次计录胸水引流量，结果发现：治疗前后这 13 例患者无论自身前后对比，还是与 OSA 组未治疗的另 8 例患者相比，每日平均 胸水引流量都显著减少，并与对照组患者胸水引流量无明显差异（表 2，图 5） 。 另外，有 9 例 CPAP 治疗后的顽固性胸腔积液患者的胸水日引流量100ml，成功 拔除胸腔引流细管，有效率 69.2%，随访 3 个月未复发。 表 2 部分 OSA 组患者 CPAP 治疗前后、以及与未治疗患者和对照组的比较 n AHI (次 /h) IPP (cmH2O) 治疗前 V (mL) 治疗后 V (mL) OSA 组用 CPAP 治疗者 13 25.75. 0 -6.01.0 181.429. 3 100.839. 5 OSA 组未 CPAP 治疗者 8 21.75. 4 -6.50.5 175.631. 1 169.216. 7 对照组 26 2.20.6 -4.30.6 130.220. 130.220. 7 5 5 F 243.330 39.029 22.393 16.471 P : 0.013 0.038 0.609 0.001 : 0.001 0.001 0.001 0.002 : 0.001 0.001 0.001 0.001 图 5 部分 OSA 组患者 CPAP 治疗前后胸腔积液日引流量的比较 以及与未治疗患者及对照组患者胸腔积液日引流量的比较 * 与 CPAP 治疗前相比，p0.001; # 与未治疗者及对照组相比， p0.01 3 讨论 3.1 胸膜腔压力的意义及其测定，胸腔积液的生成机制 胸膜腔内压（IPP）指的是胸膜腔内的压力，经测定，无论平静吸气或呼气， 胸膜腔内压均低于大气压，为负压，吸气时负压增大，呼气时负压减小。胸膜 腔负压在呼吸功能中具有重要的作用，可以维持肺的扩张状态，保证肺通气正 常进行，并使肺和胸壁保持紧密的机械耦连 2。胸膜腔内负压不仅作用于肺， 牵引其扩张，也作用于胸腔内其它器官，特别是壁薄而可扩张性大的腔静脉和 胸导管等，可降低中心静脉压，有利于静脉血和淋巴液的回流。 胸膜腔负压的形成受到两种力的作用，一是使肺泡扩张的肺内压；二是使 8 肺泡缩小的肺回缩压，IPP 就是这两种方向相反的力的代数和。即 IPP=肺内压 +（-肺弹性回缩压） 。在吸气末和呼气末，肺内压等于大气压，因而 IPP=大气 压-肺弹性回缩压。若以一个大气压为 0，则 IPP= -肺弹性回缩压。 胸膜腔内压可用两种方法进行测定。一种是直接法，将与测压计相连接的 注射针头斜刺入胸膜腔内，测压计的液面即可直接指示胸膜腔内的压力。直接 法最为精确，但有刺破胸膜脏层和肺的危险。另一种是间接法，让受试者吞下 带有薄壁气囊的导管至下胸部的食管，由测量呼吸过程中食管内压变化来间接 地指示胸膜腔内压变化 3。本研究采用改良的直接测压法，用中心静脉导管代 替硬质金属注射针头，方便长期随时监测，且避免了发生气胸的风险。 测量表明胸膜腔内压比大气压低，为负压。平静呼气末胸膜腔内压约为- 0.665 -0.399kPa(-5 -3mmHg)，吸气末约为 -1.33 -0.665kPa(-10 - 5mmHg)。关闭声门，用力吸气，胸膜腔内压可降至-11.97kPa(-90mmHg)，用力 呼气时，可升高到 14.63kPa(110mmHg)。在咳嗽和说话时，胸膜腔压力可瞬间 升高，笔者在临床观察中发现，咳嗽时胸腔压力可瞬间升高达 100150 cmH2O。 产生胸腔积液后，胸膜腔由于积液的填充占位效应，压力升高甚至可为正压。 待胸腔积液引流后，胸膜腔压力有逐渐下降，恢复其负压状态。 另外，胸膜腔并不是一个独立的系统，会受到毗邻的脏器的影响，尤其腹 腔压力的改变会通过膈肌直接影响到胸腔内压。其他一些日常活动的因素也会 影响胸膜腔压力，包括体位、活动、说话、咳嗽、进食、排便、睡眠深度等。 在监测过程中，笔者事先考虑到了这种影响，故在监测波形中剔除掉了上述影 响因素发生时的波形，故而最大程度上减少了这些外在因素的影响。 3.2 睡眠呼吸暂停与胸膜腔内压 在患者发生 OSA 时，由于上气道阻塞，气流中断，而胸腹运动仍然存在， 在患者努力吸气时，胸腔内负压增加，形成抽吸机制，进一步对胸膜的液体通 透性产生影响，导致胸腔积液的增多。在留置胸腔引流管的情况下，由于胸水 不断被引出，胸膜腔内的压力很难达到动态平衡，故而产生的胸腔积液量会更 多。 对于有潜在心力衰竭的患者，肺内静水压增加，毛细血管通透性增强，淋 巴回流障碍，容易发生胸腔积液。在发生 OSA 时，胸腔负压增大，更多的胸水 在胸膜腔聚集。Fujiuchi 等 4通过 201Ti 闪烁扫描技术发现 OSA 患者睡眠时肺 9 对 201Ti 的摄取明显高于清醒时，并用双指示剂稀释法测定发现睡眠状态下肺水 含量比清醒时明显增高，推断 OSA 时的胸腔负压剧烈变化可引起肺水含量增加。 查阅文献也可见一些由于麻醉拔管后喉痉挛和其他原因引起的上气道或大气道 阻塞导致负压肺水肿的报道 5-7，但鲜有关于 OSA 引起胸腔积液的文献报道。 本研究发现，OSA 组患者的 AHI、IPP、V 均显著高于对照组， P0.001（表 1，图 1） 。众所周知，OSA 患者仅在睡眠时才发生气道阻塞，通过分时段监测发 现，主要是在夜间睡眠时段（20:006:00）和午休时段（12:0014:00）胸腔负 压明显增大，胸腔积液引流量增多（图 24） 。 此外，由图 4 可见，在 6:008:00 时段，OSA 组和对照组患者的胸水引流 量 V12较其他时段明显增加，甚至高于夜间 AHI 最高的时段，但图 3 中相应时段 的 IPP 反而上升，且两组之间并无统计学差异。经过反复观察发现，这个时间 段多为患者晨起起床活动阶段，由卧位变成立位后，由于重力作用，胸水聚集 到肋膈窦最低处，利于胸水的聚集引流，使得引流量突然增加，此后的日间活 动中，胸水引流量再次趋于平稳。 3.3 正压通气对胸膜腔内压的影响 在本研究中，13 例 OSA 患者（61.9%）接受 nCPAP 治疗后，胸膜腔负压较 治疗前减小，每日胸水引流量无论自身前后对比，还是与 OSA 组未接受 CPAP 治 疗的另 8 例患者相比都显著减少，并与对照组患者胸水引流量接近（表 2，图 5） 。且有 9 例顽固性胸腔积液患者经 CPAP 治疗后成功拔除胸腔引流管，有效率 69.2%，随访 3 个月未复发。也从另一个方面说明 OSA 是产生胸水的重要原因， 针对 OSA 的 CPAP 治疗可以减少胸水的产生。 在使用 CPAP 治疗 OSAHS 时，CPAP 为正压通气，肺内压增加，故而胸膜腔 内压增加（负压减小） 。若 CPAP 治疗压力足够大，胸膜腔压力也可变为正压。 另外，CPAP 引起的胸膜腔压力增加，可减少回心血量，降低心脏前负荷，降低 肺动脉压，这将减低胸膜毛细血管的静水压，从而影响胸膜的水通透性，减少 胸腔积液的产生 8。 4 结论 阻塞性睡眠呼吸暂停可引起胸膜腔压力的间歇性减低（间歇性负压增加） ， 通过抽吸机制导致胸膜毛细血管和毛细淋巴管回流的减少，导致胸膜腔内液体 聚集。另外，OSAHS 通过对心脏功能的影响，加重心脏的前后负荷，导致心源 10 性胸腔积液的增多。CPAP 治疗可减轻或消除 OSAHS 对机体的这些影响，从而减 少胸腔积液的产生。 参考文献 1 中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸障碍学组. 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气 综合征诊治指南(2011 年修订版). 中华结核和呼吸杂志,2012,35(1):9-12. 2 Negrini D, Moriondo A. Pleural function and lymphatics. Acta Physiol (Oxf). 2013,207(2):244-259. 3 Krenke R, Gu M, Grabczak EM, et al. Development of an Electronic Manometer for Intrapleural Pressure Monitoring. Respiration. 2011,82(4):377-385. 4 Fujiuchi S, Matsumoto H, Osanai S, et al. A case of obstru