引用本文: 王冬杰, 霍建民, 桑玉兰, 罗雯, 徐子平, 贾莉, 杨帆. 持续气道正压通气对早期阿尔茨海默病合并阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者的睡眠障碍及神经心理状况的影响. 中国呼吸与危重监护杂志, 2021, 20(11): 784-788. doi: 10.7507/1671-6205.202106068 复制
阿尔茨海默病(AD)是主要以进行性记忆损害、认知功能下降、精神行为改变为临床表现的一种神经系统退行性疾病,是老年痴呆中最常见的类型,目前全球约有4680万人受AD困扰,预计到2050年患病人数将突破1.31亿[1-2]。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)作为一种常见的睡眠紊乱性疾病,是指睡眠期间因上气道塌陷引起低通气和呼吸暂停,通常伴有打鼾、睡眠结构紊乱、血氧饱和度降低,频繁出现日间嗜睡、认知功能障碍等症状的综合征[3-4]。AD和OSAHS存在着密切复杂的双向病理生理机制联系,即OSAHS可以引起AD并加重认知功能的衰退,同时AD患者具有较高几率合并OSAHS,二者相互影响、相互促进[5]。研究证实持续气道正压通气(CPAP)在治疗OSAHS的同时,还可以改善患者的认知功能[6]。但目前对早期AD合并OSAHS患者经过CPAP治疗后的睡眠状况及神经心理的研究较少。本研究通过观察早期AD合并OSAHS患者经CPAP治疗前后的睡眠状况、认知功能及情绪的改变,为此类患者的CPAP治疗提供更多的临床证据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
收集2019年5月至2020年12月在哈尔滨医科大学附属第一医院神经内科和呼吸内科门诊就诊及住院的符合早期AD且OSAHS诊断标准的患者42例,采用抽签法随机分为CPAP联合治疗组(20例)和单纯药物治疗组(22例)。入组标准:(1)符合美国国立神经病研究所和老年性痴呆相关疾病学会会(NINCDS-ADRDA)制定的AD诊断标准[7];同时简易精神状态量表(MMSE)评分在20~26分,且临床痴呆分级量表(CDR)为0.5或1者认定为早期AD患者;(2)符合阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南[8]中OSAHS的诊断标准。排除标准:(1)严重的心、肝、肾、肺等重要脏器疾病及慢性消耗性疾病;(2)严重的焦虑、抑郁障碍和痴呆者;(3)既往诊断过OSAHS并接受过CPAP和相关手术治疗者;(4)CPAP治疗慎用疾病者。本研究经哈尔滨医科大学附属第一医院伦理委员会批准,研究对象均签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 资料收集
所有受试者在接受测试之前均采集基本信息,包括姓名、年龄、身高体重、受教育水平、病史信息等。随访脱落4例,最终有效入CPAP联合治疗组20例(男8例,女12例),平均年龄(70.48±7.99)岁;单纯药物治疗组22例(男9例,女13例),平均年龄(63.83±6.41)岁。两组患者的主观睡眠状况采用ESS、PSQI评估。
1.2.2 多导睡眠图监测
采用飞利浦伟康公司Alice 6标准多导睡眠监测系统对受试对象进行多导睡眠图(PSG)监测,在检查前24 h禁用烟、酒、茶和咖啡,禁止服用镇静类、精神类药物。监测时间达7 h以上,记录数据通过G3软件系统自动分析,并由同一睡眠专业医师进行逐帧复核。监测指标包括总睡眠时间(TST)、睡眠潜伏期(SL)、快速眼球运动潜伏期(REM-SL)、睡眠效率、睡眠各期占总睡眠时间的比例、呼吸暂停低通气指数(AHI)、最低血氧饱和度(LSaO2)。
1.2.3 CPAP干预治疗
单纯药物治疗组仅给予常规生活护理、地中海饮食、体能和认知训练。CPAP联合治疗组在此基础上佩戴CPAP治疗3个月,每周至少使用5晚,每晚至少4 h。Auto-CPAP滴定方法为患者进入睡眠状态后呼吸机根据呼吸事件的发生触发呼吸机自动根据呼吸事件情况调节压力输出;次日治疗医师回放治疗数据加以分析,以最高有效治疗压力的95%水平作为治疗压力。分别于CPAP治疗后的7、30、90 d对患者进行电话随访,监测其治疗效果和不良反应,并获得治疗压力、漏气、依从性等情况。
1.2.4 神经心理评估
所有测试均在完成PSG监测的次日早晨进行,在安静环境中由经过培训的对分组不知情的专科医师按照统一标准和指导语完成神经心理功能评估检查。认知领域评分包括总体认知功能、注意力、短时记忆力、词语学习记忆能力、延迟记忆力等项目,采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、简易精神状态量表(MMSE)和霍普金斯词语学习测验(HVLT)评估。其中HVLT测试包括HVLT总分、延迟、再认分辨指数;情绪状况由9条目患者健康问卷(PHQ9)抑郁量表评定。以上量表于3个月后再次评估。
1.3 统计学方法
采用GraphPad Prism7软件进行分析。数据经Kolmogorov-Smirnov方法进行正态分布检验,方差齐性检测采用Bartlett检验。正态分布计量资料以均数±标准差(±s)表示,偏态分布计量资料以中位数(四分位数)[M(Q1,Q3)]表示。正态分布计量资料两样本均数比较采用独立样本t检验、自身治疗前后比较采用配对样本t检验;偏态分布计量资料的组间比较采用两独立样本秩和检验;计数资料采用例数及百分比表示,采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者一般资料和神经心理评分比较
两组研究对象在年龄、教育程度、性别、体重指数、脑卒中、冠心病、高血压、糖尿病、吸烟、脑卒中家族史的差异均无统计学意义。两组入组时ESS、PSQI、MoCA、MMSE、HVLT(总分、延迟回忆、再认)和PHQ9评分比较无统计学意义。结果见表1。


2.2 两组在CPAP治疗前睡眠呼吸参数比较
两组入组时PSG监测的TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例、AHI和LSaO2的差异无统计学意义,两组3个月后的监测指标具有可比性。结果见表2。


2.3 CPAP联合治疗组在3个月治疗后主观睡眠情况和神经心理评分比较
CPAP联合治疗组在治疗3个月后日间嗜睡相关评分(ESS、PSQI)和PHQ9评分明显降低;治疗后MoCA、MMSE、HVLT总分和延迟回忆评分明显升高。结果见表3。


2.4 CPAP联合治疗组在3个月治疗后睡眠呼吸参数比较
患者在CPAP治疗时,维持整个呼吸周期均为气道正压,压力范围为4~20 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)。3个月后CPAP联合治疗组的AHI明显下降,而LSaO2水平显著升高。其余各睡眠指标TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例在3个月后的差异无统计学意义。结果见表4。


2.5 两组在CPAP治疗3个月后主观睡眠、神经心理评分比较
相比单纯药物治疗组,CPAP联合治疗组在治疗3个月后日间嗜睡相关评分(ESS、PSQI)和PHQ9评分明显降低;两组间的MoCA、MMSE、HVLT总分、延迟回忆和再认评分的差异无统计学意义。结果见表5。


3 讨论
认知功能障碍是OSAHS非呼吸系统损害最常见的表现,OSAHS通过夜间间断低氧、睡眠结构紊乱、睡眠片段化加重脑内Aβ蛋白沉积和神经免疫炎症,使血脑屏障的结构功能完整性降低等机制加速AD患者神经退行性过程的发生和发展[9-11]。同时,AD早期Aβ蛋白主要聚集在产生非快速动眼睡眠(NREM)慢波的脑区,如前额叶、扣带回、楔前叶等,引发的免疫损伤导致NREM期睡眠质量明显下降,此期很可能是大脑清除Aβ蛋白的关键时段[12],提示AD与OSAHS相似的病理部位和过程存在部分的重叠。因此,作为OSAHS一线治疗方法的CPAP可能是改善AD患者认知功能的重要手段。
本研究结果显示CPAP治疗3个月可显著降低AD合并OSAHS患者自身和与未使用CPAP者相比的ESS、PSQI和PHQ9评分,提示CPAP可通过改善低氧血症和高碳酸血症缓解患者的日间嗜睡程度,提高主观睡眠质量,进而改善患者的焦虑抑郁情绪。这可能与CPAP减轻咽部组织水肿、增加功能残气量及长期使用可以增加呼吸感受器的敏感度有关。AHI和LSaO2是反映OSAHS患者病情严重程度的主要指标,我们发现CPAP治疗3个月后AHI明显下降,LSaO2水平升高,证明CPAP治疗可明显缓解OSAHS患者的低通气,升高动脉血氧饱和度,这与减轻日间嗜睡程度密切相关。然而治疗后的AHI仍然在较高水平,提示相比单纯OSAHS患者,CPAP对于AD合并OSAHS患者的疗效较差,这与AD患者认知功能受损导致依从性差,使CPAP的佩戴时间较短有关,因此需要训练、护理、药物、CPAP等多种手段联合控制此类患者的病程进展。
我们发现治疗3个月后PSG监测到其余睡眠呼吸参数无明显变化,提示患者的睡眠结构紊乱并未改善。虽然有报道显示CPAP可以恢复OSAHS的睡眠结构紊乱[13],然而AD患者的胆碱能神经递质功能障碍可导致脑干网状结构抑制区及上行网状系统、下丘脑等睡眠–觉醒中枢出现不可逆损伤[14-15]。CPAP虽然可以纠正低通气,但并不能逆转睡眠相关脑区器质性结构受损。鉴于中晚期AD患者由于重度痴呆、精神行为异常、多器官衰竭等因素导致佩戴依从性差、疗效甚微,这也是本研究选择早期AD患者进行CPAP干预的重要原因。
研究发现AD合并OSAHS的受试者每晚接受至少4 h的CPAP治疗,坚持1年后观察到认知功能好转[16]。本研究结果也发现CPAP治疗3个月后AD患者自身的总体认知功能、注意力和延迟记忆能力明显改善;但与未使用CPAP者相比较,使用CPAP患者的认知功能无明显变化。我们认为CPAP治疗可以纠正夜间低通气、改善低氧、减轻海马及前额叶的氧化应激与炎性反应,然而患者仍然存在睡眠结构异常和持续的脑区损伤,因此两组患者的认知功能变化无明显。但本研究样本较小、观察时间短,尚需增加样本量和观察时间进一步研究证实。
然而,迄今为止CPAP治疗可以减轻AD认知功能障碍并未取得循证医学共识。Berlowitz等[17]研究发现使用CPAP治疗2个月时患者认知功能似乎得到改善,但延长观察到6个月后实验结果为阴性。我们推测CPAP在改善气道塌陷同时可引起胸腔压力增大,而胸腔内压一旦升高,脑组织的淋巴引流系统将会受到影响,从而阻碍Aβ从脑内排出。另外,携带APOEε4等位基因的AD者存在更高罹患OSAHS风险,加重OSAHS严重程度[18],加上脑内免疫炎症反应对神经元的持续损伤作用等,以上因素均是CPAP治疗无法解决的。因此,未来需要大型的多中心、随机、双盲、多种联合治疗方法的前瞻性研究为AD合并OSAHS患者提供最佳的CPAP治疗策略。
综上所述,CPAP连续治疗3个月可显著缓解早期AD合并OSAHS患者的睡眠低通气和缺氧程度,改善日间嗜睡及抑郁状态,认知功能和注意力均有明显改善,而睡眠结构紊乱无明显变化。因此,临床医生应注意筛查早期AD患者合并OSAHS的重要性,尽早使用CPAP治疗干预,延缓甚至避免两病合并,提高患者的生存期和生活质量。
利益冲突:本研究不涉及任何利益冲突。
阿尔茨海默病(AD)是主要以进行性记忆损害、认知功能下降、精神行为改变为临床表现的一种神经系统退行性疾病,是老年痴呆中最常见的类型,目前全球约有4680万人受AD困扰,预计到2050年患病人数将突破1.31亿[1-2]。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)作为一种常见的睡眠紊乱性疾病,是指睡眠期间因上气道塌陷引起低通气和呼吸暂停,通常伴有打鼾、睡眠结构紊乱、血氧饱和度降低,频繁出现日间嗜睡、认知功能障碍等症状的综合征[3-4]。AD和OSAHS存在着密切复杂的双向病理生理机制联系,即OSAHS可以引起AD并加重认知功能的衰退,同时AD患者具有较高几率合并OSAHS,二者相互影响、相互促进[5]。研究证实持续气道正压通气(CPAP)在治疗OSAHS的同时,还可以改善患者的认知功能[6]。但目前对早期AD合并OSAHS患者经过CPAP治疗后的睡眠状况及神经心理的研究较少。本研究通过观察早期AD合并OSAHS患者经CPAP治疗前后的睡眠状况、认知功能及情绪的改变,为此类患者的CPAP治疗提供更多的临床证据。
1 资料与方法
1.1 临床资料
收集2019年5月至2020年12月在哈尔滨医科大学附属第一医院神经内科和呼吸内科门诊就诊及住院的符合早期AD且OSAHS诊断标准的患者42例,采用抽签法随机分为CPAP联合治疗组(20例)和单纯药物治疗组(22例)。入组标准:(1)符合美国国立神经病研究所和老年性痴呆相关疾病学会会(NINCDS-ADRDA)制定的AD诊断标准[7];同时简易精神状态量表(MMSE)评分在20~26分,且临床痴呆分级量表(CDR)为0.5或1者认定为早期AD患者;(2)符合阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南[8]中OSAHS的诊断标准。排除标准:(1)严重的心、肝、肾、肺等重要脏器疾病及慢性消耗性疾病;(2)严重的焦虑、抑郁障碍和痴呆者;(3)既往诊断过OSAHS并接受过CPAP和相关手术治疗者;(4)CPAP治疗慎用疾病者。本研究经哈尔滨医科大学附属第一医院伦理委员会批准,研究对象均签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 资料收集
所有受试者在接受测试之前均采集基本信息,包括姓名、年龄、身高体重、受教育水平、病史信息等。随访脱落4例,最终有效入CPAP联合治疗组20例(男8例,女12例),平均年龄(70.48±7.99)岁;单纯药物治疗组22例(男9例,女13例),平均年龄(63.83±6.41)岁。两组患者的主观睡眠状况采用ESS、PSQI评估。
1.2.2 多导睡眠图监测
采用飞利浦伟康公司Alice 6标准多导睡眠监测系统对受试对象进行多导睡眠图(PSG)监测,在检查前24 h禁用烟、酒、茶和咖啡,禁止服用镇静类、精神类药物。监测时间达7 h以上,记录数据通过G3软件系统自动分析,并由同一睡眠专业医师进行逐帧复核。监测指标包括总睡眠时间(TST)、睡眠潜伏期(SL)、快速眼球运动潜伏期(REM-SL)、睡眠效率、睡眠各期占总睡眠时间的比例、呼吸暂停低通气指数(AHI)、最低血氧饱和度(LSaO2)。
1.2.3 CPAP干预治疗
单纯药物治疗组仅给予常规生活护理、地中海饮食、体能和认知训练。CPAP联合治疗组在此基础上佩戴CPAP治疗3个月,每周至少使用5晚,每晚至少4 h。Auto-CPAP滴定方法为患者进入睡眠状态后呼吸机根据呼吸事件的发生触发呼吸机自动根据呼吸事件情况调节压力输出;次日治疗医师回放治疗数据加以分析,以最高有效治疗压力的95%水平作为治疗压力。分别于CPAP治疗后的7、30、90 d对患者进行电话随访,监测其治疗效果和不良反应,并获得治疗压力、漏气、依从性等情况。
1.2.4 神经心理评估
所有测试均在完成PSG监测的次日早晨进行,在安静环境中由经过培训的对分组不知情的专科医师按照统一标准和指导语完成神经心理功能评估检查。认知领域评分包括总体认知功能、注意力、短时记忆力、词语学习记忆能力、延迟记忆力等项目,采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)、简易精神状态量表(MMSE)和霍普金斯词语学习测验(HVLT)评估。其中HVLT测试包括HVLT总分、延迟、再认分辨指数;情绪状况由9条目患者健康问卷(PHQ9)抑郁量表评定。以上量表于3个月后再次评估。
1.3 统计学方法
采用GraphPad Prism7软件进行分析。数据经Kolmogorov-Smirnov方法进行正态分布检验,方差齐性检测采用Bartlett检验。正态分布计量资料以均数±标准差(±s)表示,偏态分布计量资料以中位数(四分位数)[M(Q1,Q3)]表示。正态分布计量资料两样本均数比较采用独立样本t检验、自身治疗前后比较采用配对样本t检验;偏态分布计量资料的组间比较采用两独立样本秩和检验;计数资料采用例数及百分比表示,采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患者一般资料和神经心理评分比较
两组研究对象在年龄、教育程度、性别、体重指数、脑卒中、冠心病、高血压、糖尿病、吸烟、脑卒中家族史的差异均无统计学意义。两组入组时ESS、PSQI、MoCA、MMSE、HVLT(总分、延迟回忆、再认)和PHQ9评分比较无统计学意义。结果见表1。


2.2 两组在CPAP治疗前睡眠呼吸参数比较
两组入组时PSG监测的TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例、AHI和LSaO2的差异无统计学意义,两组3个月后的监测指标具有可比性。结果见表2。


2.3 CPAP联合治疗组在3个月治疗后主观睡眠情况和神经心理评分比较
CPAP联合治疗组在治疗3个月后日间嗜睡相关评分(ESS、PSQI)和PHQ9评分明显降低;治疗后MoCA、MMSE、HVLT总分和延迟回忆评分明显升高。结果见表3。


2.4 CPAP联合治疗组在3个月治疗后睡眠呼吸参数比较
患者在CPAP治疗时,维持整个呼吸周期均为气道正压,压力范围为4~20 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)。3个月后CPAP联合治疗组的AHI明显下降,而LSaO2水平显著升高。其余各睡眠指标TST、SL、REM-SL、睡眠效率、各睡眠期比例在3个月后的差异无统计学意义。结果见表4。


2.5 两组在CPAP治疗3个月后主观睡眠、神经心理评分比较
相比单纯药物治疗组,CPAP联合治疗组在治疗3个月后日间嗜睡相关评分(ESS、PSQI)和PHQ9评分明显降低;两组间的MoCA、MMSE、HVLT总分、延迟回忆和再认评分的差异无统计学意义。结果见表5。


3 讨论
认知功能障碍是OSAHS非呼吸系统损害最常见的表现,OSAHS通过夜间间断低氧、睡眠结构紊乱、睡眠片段化加重脑内Aβ蛋白沉积和神经免疫炎症,使血脑屏障的结构功能完整性降低等机制加速AD患者神经退行性过程的发生和发展[9-11]。同时,AD早期Aβ蛋白主要聚集在产生非快速动眼睡眠(NREM)慢波的脑区,如前额叶、扣带回、楔前叶等,引发的免疫损伤导致NREM期睡眠质量明显下降,此期很可能是大脑清除Aβ蛋白的关键时段[12],提示AD与OSAHS相似的病理部位和过程存在部分的重叠。因此,作为OSAHS一线治疗方法的CPAP可能是改善AD患者认知功能的重要手段。
本研究结果显示CPAP治疗3个月可显著降低AD合并OSAHS患者自身和与未使用CPAP者相比的ESS、PSQI和PHQ9评分,提示CPAP可通过改善低氧血症和高碳酸血症缓解患者的日间嗜睡程度,提高主观睡眠质量,进而改善患者的焦虑抑郁情绪。这可能与CPAP减轻咽部组织水肿、增加功能残气量及长期使用可以增加呼吸感受器的敏感度有关。AHI和LSaO2是反映OSAHS患者病情严重程度的主要指标,我们发现CPAP治疗3个月后AHI明显下降,LSaO2水平升高,证明CPAP治疗可明显缓解OSAHS患者的低通气,升高动脉血氧饱和度,这与减轻日间嗜睡程度密切相关。然而治疗后的AHI仍然在较高水平,提示相比单纯OSAHS患者,CPAP对于AD合并OSAHS患者的疗效较差,这与AD患者认知功能受损导致依从性差,使CPAP的佩戴时间较短有关,因此需要训练、护理、药物、CPAP等多种手段联合控制此类患者的病程进展。
我们发现治疗3个月后PSG监测到其余睡眠呼吸参数无明显变化,提示患者的睡眠结构紊乱并未改善。虽然有报道显示CPAP可以恢复OSAHS的睡眠结构紊乱[13],然而AD患者的胆碱能神经递质功能障碍可导致脑干网状结构抑制区及上行网状系统、下丘脑等睡眠–觉醒中枢出现不可逆损伤[14-15]。CPAP虽然可以纠正低通气,但并不能逆转睡眠相关脑区器质性结构受损。鉴于中晚期AD患者由于重度痴呆、精神行为异常、多器官衰竭等因素导致佩戴依从性差、疗效甚微,这也是本研究选择早期AD患者进行CPAP干预的重要原因。
研究发现AD合并OSAHS的受试者每晚接受至少4 h的CPAP治疗,坚持1年后观察到认知功能好转[16]。本研究结果也发现CPAP治疗3个月后AD患者自身的总体认知功能、注意力和延迟记忆能力明显改善;但与未使用CPAP者相比较,使用CPAP患者的认知功能无明显变化。我们认为CPAP治疗可以纠正夜间低通气、改善低氧、减轻海马及前额叶的氧化应激与炎性反应,然而患者仍然存在睡眠结构异常和持续的脑区损伤,因此两组患者的认知功能变化无明显。但本研究样本较小、观察时间短,尚需增加样本量和观察时间进一步研究证实。
然而,迄今为止CPAP治疗可以减轻AD认知功能障碍并未取得循证医学共识。Berlowitz等[17]研究发现使用CPAP治疗2个月时患者认知功能似乎得到改善,但延长观察到6个月后实验结果为阴性。我们推测CPAP在改善气道塌陷同时可引起胸腔压力增大,而胸腔内压一旦升高,脑组织的淋巴引流系统将会受到影响,从而阻碍Aβ从脑内排出。另外,携带APOEε4等位基因的AD者存在更高罹患OSAHS风险,加重OSAHS严重程度[18],加上脑内免疫炎症反应对神经元的持续损伤作用等,以上因素均是CPAP治疗无法解决的。因此,未来需要大型的多中心、随机、双盲、多种联合治疗方法的前瞻性研究为AD合并OSAHS患者提供最佳的CPAP治疗策略。
综上所述,CPAP连续治疗3个月可显著缓解早期AD合并OSAHS患者的睡眠低通气和缺氧程度,改善日间嗜睡及抑郁状态,认知功能和注意力均有明显改善,而睡眠结构紊乱无明显变化。因此,临床医生应注意筛查早期AD患者合并OSAHS的重要性,尽早使用CPAP治疗干预,延缓甚至避免两病合并,提高患者的生存期和生活质量。
利益冲突:本研究不涉及任何利益冲突。