突破呼吸评估困境:探寻成人脊髓性肌萎缩症呼吸测试新 “密码”

时间:2025年2月23日
来源:Scientific Reports

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为解决成人 SMA 患者呼吸功能评估及 NIV 需求预测问题,巴勒莫大学研究人员开展相关研究。结果显示 SNIP 比 MIP 更能预测 NIV 需求,FOT 有辅助评估价值。推荐科研读者阅读,助于深入了解 SMA 呼吸功能评估。

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在医学的神秘世界里,有一种罕见的疾病 ——5q 相关脊髓性肌萎缩症(SMA),它如同一个隐匿的 “健康杀手”,悄无声息地影响着人们的生活。SMA 是一种常染色体隐性遗传的神经肌肉疾病,它会让脊髓中的运动神经元逐渐退化。这种疾病的临床表现十分多样,就像一盒充满未知的巧克力,你永远不知道下一颗是什么味道。根据发病年龄和运动发育里程碑,SMA 可以分为 0 - 4 型。

过去,SMA 的治疗和研究主要集中在儿科人群,但如今,成人患者的数量逐渐增加,已经占到了所有患者的三分之一,而且随着新的有效治疗方法不断涌现,这个比例还会持续上升。这些成年患者有着与儿童患者不同的特点,所以对他们的关注变得至关重要。

在 SMA 患者的健康问题中,呼吸功能下降是导致发病和死亡的重要原因。就像一辆汽车,呼吸系统是它的发动机,一旦发动机出了问题,整辆车都无法正常行驶。及时启动无创机械通气(NIV)可以减缓呼吸功能损害的进展,而 NIV 的启动通常要依据呼吸和肌肉功能测试的结果来判断,就像开车要看仪表盘上的各种指标一样。

在神经肌肉疾病的呼吸功能测试中,肺活量测定法(spirometry)是最常用的方法,其中用力肺活量(FVC)是最重要的参数。通常,当 FVC 低于预测值的 50% 时,就会考虑启动 NIV。然而,肌肉功能测试在神经肌肉患者的管理中常常被忽视。实际上,这些患者可能会出现呼吸肌无力但肺容积正常,或者呼吸肌无力与肺容积减少不成比例的情况。这就好比一个人外表看起来强壮,但实际上力气却很小,或者力气小但外表看起来却很正常。因此,准确了解呼吸肌功能对于为患者选择最佳治疗方案至关重要。

最大吸气压力(MIP)和鼻吸气峰压(SNIP)是常用的评估呼吸肌力量的指标。在神经肌肉患者中,MIP 低于 60 cmH₂O 和 SNIP 低于 40 cmH₂O 被认为是 NIV 治疗的指征。但在 SMA 患者中,SNIP 的可行性和实用性还不太清楚。此外,呼吸振荡法(respiratory oscillometry)可以通过测量呼吸系统的阻抗来探究肺实质和胸壁的机械特性,得到呼吸阻力(Rrs)和呼吸电抗(Xrs)等重要指标。它操作简单,只需要患者很少的配合,对于那些无法进行常规呼吸功能测试的神经肌肉患者来说,可能会提供一些有价值的信息。

然而,目前对于 SMA 患者呼吸功能测试的很多方面都存在疑问。比如,MIP 和 SNIP 在成人 SMA 患者中的可行性如何?它们和 FVC 能否准确预测 NIV 的需求?呼吸振荡法在评估这些患者呼吸功能方面又能起到什么作用呢?这些问题就像一团团迷雾,笼罩着医学研究人员,也让患者的治疗面临着挑战。

为了驱散这些迷雾,来自巴勒莫大学神经肌肉疾病诊断和治疗区域中心的研究人员展开了深入的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上,论文题目是《Spinal muscular atrophy in adults: role of respiratory and respiratory muscle function tests》。

研究人员采用了回顾性横断面研究设计,对 20 名经基因检测确诊为 SMA 2 型或 3 型的成年患者进行了研究。在研究过程中,他们测量了患者的身高、体重、血压、心率、血氧饱和度(SpO₂)等基本身体指标,还用尺骨长度来预测身高。

在呼吸功能测试方面,他们严格按照标准操作流程进行。使用肺活量计测量 FVC,让患者坐在椅子上,用带凸缘的橡胶咬嘴,同时堵住鼻子;用压力计测量 MIP 和 SNIP,并且在测量 SNIP 时,堵住对侧鼻孔;使用数字监测仪器在家中记录患者夜间的血氧饱和度和经皮二氧化碳分压(PtcCO₂),将夜间 PtcCO₂峰值大于 49 mmHg 作为需要 NIV 治疗的指标;使用商业强迫振荡技术(FOT)系统进行振荡测量,记录 5Hz 时的 Rrs 和 Xrs(分别记为 Rrs₅和 Xrs₅ )。

统计分析时,对于正态分布的数据,用均值 ± 标准差表示;非正态分布的数据,则用中位数 [四分位数间距] 表示。通过配对 t 检验比较 MIP 和 SNIP 的测量值,用 Pearson 相关系数评估它们之间的关系,还用 Bland - Altman 图评估二者的一致性。用受试者工作特征曲线(ROC)分析比较 FVC、SNIP 和 MIP 在不同阈值下预测 NIV 需求的诊断性能。对于振荡测量数据,z 评分在 - 1.64 到 1.64 之间被认为是正常的,用 Spearman 相关系数描述振荡测量结果与其他呼吸测试结果之间的关系。p 值小于 0.05 被认为具有统计学意义。

研究结果十分有趣。首先是测试的可行性,所有患者都能顺利完成 FVC、MIP 和 SNIP 测试,不过只有 11 名患者进行了振荡测量,而且这些测量也都符合标准流程。这说明这些测试在成人 SMA 患者中基本都能开展。

接着看患者的呼吸测试数据,平均 SNIP 值无论是绝对值还是占预测值的百分比都高于 MIP。虽然 MIP 和 SNIP 之间存在中等程度的相关性,但它们之间的一致性却很差。这就好比两个测量身高的尺子,虽然都能测量身高,但测量结果却不太一样。

在预测 NIV 需求方面,研究人员发现常用的评估 NIV 需求的阈值在患者中存在不同比例的超标情况。FVC 低于 50% 的患者占 65%,MIP 低于 60 cmH₂O 的患者占 90%,但这两个阈值预测 NIV 需求时,都存在假阳性率高、特异性低的问题。SNIP 低于 40 cmH₂O 的患者仅占 25%,它预测 NIV 需求时,假阴性率高、灵敏度低。通过 ROC 曲线分析发现,MIP 预测 NIV 的准确性较低,而 FVC 和 SNIP 的准确性较高。FVC 预测 NIV 需求的最佳临界值是低于预测值的 20%,此时假阳性消失,特异性大幅提高,但灵敏度有所下降;SNIP 的最佳临界值是低于 61 cmH₂O,此时假阴性消失,灵敏度大幅提高,但特异性有所下降。

再看振荡测量的结果,在 11 名进行振荡测量的患者中,多数患者的 Rrs₅和 Xrs₅测量值正常,但也有部分患者出现异常。Rrs₅与 FVC、MIP、SNIP 都没有相关性,而 Xrs₅与 MIP 没有相关性,但与 FVC 和 SNIP 存在显著相关性。这表明振荡测量中的 Xrs₅可能与患者的呼吸和肌肉功能有一定联系。

综合这些研究结果,研究人员得出了重要结论。在成人 SMA 患者中,MIP 和 SNIP 都可以用来评估吸气肌力量,但 SNIP 的值更高,而且在预测 NIV 需求方面,SNIP 比 MIP 表现更好,和 FVC 的预测效果相近。同时,FVC 和 SNIP 预测 NIV 需求的最佳阈值与神经肌肉疾病中常用的阈值不同。呼吸振荡测量可以作为评估 SMA 患者呼吸功能的有用补充,对于那些配合度不好的患者,它可能有助于估计肺力学和呼吸肌力量。

这些结论有着重要的意义。它让医生们在评估成人 SMA 患者呼吸功能和预测 NIV 需求时有了更准确的依据。以前常用的一些指标阈值可能并不适用于 SMA 患者,现在发现的新阈值能帮助医生更精准地判断患者是否需要 NIV 治疗,避免过早或过晚进行治疗。呼吸振荡测量也为医生提供了一种新的评估手段,即使患者不太配合,也能获取一些有用的信息。不过,这项研究也存在一些局限性,比如患者数量较少,研究结果可能无法完全推广到所有 SMA 患者;研究是在单中心进行的;判断低通气的标准可能会影响结果;而且研究过程中没有监测肌电图。

尽管如此,这项研究还是为 SMA 的研究和治疗打开了一扇新的窗户。未来,研究人员可以在更大规模的患者群体、多中心的研究中进一步验证这些结论,也可以对 NIV 治疗后患者的呼吸和肌肉功能变化进行监测,让我们对 SMA 患者的呼吸功能有更深入的了解,为患者提供更精准、更有效的治疗。

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