呼吸中枢驱动和N-末端脑钠肽前体对COPD急性发作的预测截点值的研究

Although the diagnosis and classification of COPD is often based on pulmonary function test (especially FEV1%Pred and FEV1/FVC), these indices are often poorly correlated with acute episode of COPD (AECOPD). In 2010 our present study was to evaluate the efficacy of neural respiratory drive in COPD was lower than that in normal. Recently, we observed the effect of medicine on exercise tolerance、neural respiratory drive and N-terminal pro-brain natriuretic peptide . Initial study showed inhale Tiotropium Bromide （anticholinergic agents）can influence the efficacy of neural respiratory drive and reduce the frequency of AECOPD. What is the essence of the efficacy of neural respiratory drive? Does it predict AECOPD? We made a hypothesis that the efficacy of neural respiratory drive possibly acts as an index of prediction of AECOPD. Our present study was to evaluate the changes in ventilation、the efficacy of neural respiratory drive and the serum N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP) levels interfered by Tiotropium Bromide, based on our patented diaphragmatic electromyogram technology, under various constant work load exercise protocols. We hoped to found the essence of efficacy of neural respiratory drive and the effect of concentration change of NT-proBNP on AECOPD. We strived to supply science evidence for prediction of AECOPD and take invariably breakthrough.

COPD的诊断与分级有赖于常规肺功能指标如FEV1%Pred和FEV1/FVC，但部分急性发作的患者（AECOPD）的肺功能指标无明显下降。2010年我们发现COPD患者静息与运动状态中的呼吸中枢驱动有效性均比正常人差（《CHEST》）。最近，我们观察到药物干预前后COPD患者的运动耐量、呼吸中枢驱动和N-末端脑钠肽前体的变化；研究发现吸入噻托溴铵（抗胆碱能药物）会影响呼吸中枢驱动有效性及减少急性发作。呼吸中枢驱动有效性的实质是什么？它能否预测AECOPD？我们假设呼吸中枢驱动有效性可能是预测AECOPD的指标。我们将以具有自主知识产权的膈肌肌电记录技术为基础，通过记录COPD患者静息和不同恒功率运动下的通气、呼吸中枢驱动等指标及吸入噻托溴铵前后N-末端脑钠肽前体浓度的变化，探索呼吸中枢驱动有效性和N-末端脑钠肽前体浓度变化与AECOPD的相关性，为预测AECOPD提供依据并争取一定突破。

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是威胁人类生命的主要疾病之一，占全球死亡原因的第四位；COPD急性加重（AECOPD）是在COPD自然病程中短期内出现呼吸及相关状况的持续恶化，需调整治疗方案甚至需要住院治疗，增加了死亡风险，早期发现和预测AECOPD给与及时治疗至关重要。现阶段COPD的诊断与分级有赖于常规肺功能指标，但部分急性发作的患者的肺功能指标无明显下降。2010年我们发现COPD患者静息与运动状态中的呼吸中枢驱动有效性均比正常人差（《CHEST》）。我们还发现吸入噻托溴铵（抗胆碱能药物）会影响呼吸中枢驱动有效性及减少急性发作。我们以具有自主知识产权的膈肌肌电记录技术为基础，通过记录稳定期 COPD 患者（A-D 级）和同龄正常人COPD患者静息和不同恒功率运动下的通气、呼吸中枢驱动等指标及吸入噻托溴铵前后N-末端脑钠肽前体浓度的变化；探索呼吸中枢驱动有效性和N-末端脑钠肽前体浓度变化与AECOPD的相关性。研究发现：（1）COPD 患者的呼吸中枢驱动在静息及运动状态下均显著高于正常人；COPD 患者在运动中膈肌有一定的驱动抑制。（2）AECOPD 患者呼吸中枢驱动在急性发作状态下高于充分治疗后。（3）吸入支气管舒张剂噻托溴铵可以降低COPD患者的呼吸中枢驱动，呼吸中枢驱动有效性提高，这可能是COPD吸入支气管舒张剂噻托溴铵后症状改善的重要机制。患者用药干预前的血NTproBNP(39.9±6.5)显著高于干预后(21.2±3.5) (p＜0.05)，且与急性发作次数具有正相关关系。（4）在原有治疗方案上加用吸入噻托溴铵后，药物组自我感觉改善，MRC 评分明显降低。 药物前通气/呼吸中枢驱动比值（VE/EMGdi%max）在整个运动过程中维持在较低水平(0.3±0.1)；而药物后整个过程 VE/EMGdi%max 明显提高（P<0.01），维持在(0.4±0.1)，呼吸中枢驱动有效性可作为评价药物疗效的指标。（5）应用回归方程探索与COPD 患者急性发作次数最相关的指标，提示：反映呼吸中枢驱动有效性的EMGdi%max(优势比= 0.098,95%置信区间= 0.025,0.168)在多元logistic回归模型中仍然能够很好地预测COPD急性发作次数，因此呼吸中枢驱动有效性可有效预测病情进展。这为临床进一步寻找COPD患者急性发作的预测截点值研究提供基础。