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神經眼科

肥胖低通氣症候群的神經眼科徵候

1. 肥胖低通氣症候群的神經眼科徵象

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肥胖低通氣症候群(OHS)由以下三聯徵定義。

  • 肥胖:BMI >30 kg/m²
  • 清醒時高二氧化碳血症:PaCO₂ >45 mmHg
  • 睡眠呼吸障礙:多合併阻塞性睡眠呼吸中止(OSA)

診斷前提是排除其他低通氣原因(如神經肌肉疾病、胸壁疾病、肺實質疾病等)1)2)

1956年,Burwell等人將極度肥胖伴嗜睡的患者根據狄更斯小說命名為「匹克威克症候群」1)。但此後數十年,OHS與OSA的區分仍不明確。1999年,美國睡眠醫學會(AASM)將清醒時高二氧化碳血症的原因分為「上氣道阻塞為主(OSA)」和「低通氣為主(OHS)」,確立了OHS的正式定義1)

約90%的OHS患者合併OSA,其餘約10%表現為無阻塞事件的睡眠低通氣2)

美國一般人口中OHS的估計盛行率約為0.15–0.3% 1)。盛行率隨著BMI上升而顯著增加。

  • BMI 30–35 kg/m²:8–12%
  • BMI >40 kg/m²:18–31%
  • BMI >50 kg/m²:約50% 2)

OSA患者族群中OHS的盛行率據報導為10–20% 2)。診斷常被延遲,通常在40–60歲首次確診。約75%被誤診為慢性阻塞性肺疾病(COPD)2)

OHS導致視覺障礙的確切機制尚未完全明瞭,但已有報告指出其與視乳頭水腫(papilledema)和視網膜中央靜脈阻塞CRVO)相關。此外,與OHS密切相關的OSA相關眼部疾病包括眼瞼鬆弛症候群(FES)、青光眼圓錐角膜非動脈炎性前部缺血性視神經病變NAION)和中心性漿液性脈絡膜視網膜病變(CSCR)。

Q OHS和OSA(阻塞性睡眠呼吸中止)有何不同?
A

OSA的特徵是睡眠中因上呼吸道塌陷導致的反覆呼吸中止和低通氣。OHS的不同之處在於,除了OSA外,清醒時PaCO₂ >45 mmHg的高碳酸血症持續存在。約90%的OHS患者合併OSA,但約10%為不伴OSA的低通氣型。

OHS的全身症狀如下。

  • 日間過度嗜睡:最常見的症狀。
  • 晨起頭痛:被認為是由夜間CO₂滯留引起的腦血管擴張所致。
  • 慢性疲勞:與睡眠品質下降有關。
  • 呼吸困難:尤其在勞累時明顯。
  • 打鼾和夜間窒息感:與OSA相關的症狀。在合併重度OSA(AHI 58.2)的病例中,有報告指出出現急性高碳酸血症性呼吸衰竭,需要插管管理6)

眼部主觀症狀包括以下內容。

  • 視力下降:由視乳頭水腫CRVO引起。
  • 一過性視力模糊:顱內壓增高時出現,雙眼視力在數秒內下降。若顱內壓增高持續數月,可出現鼻下側或向心性視野狹窄。

視乳頭水腫

雙側視乳頭腫脹:伴有出血和靜脈怒張。主要機轉為高碳酸血症→腦血管擴張→顱內壓升高→視乳頭靜脈壓升高。

另一種假說:OSA呼吸暫停時低氧血症導致睡眠中顱內壓升高,以及橫靜脈竇受壓引起顱內壓升高也被提出。

CRVO

視網膜中央靜脈阻塞:單眼或雙眼出現靜脈迂曲擴張、火焰狀出血、輕度視乳頭水腫黃斑水腫。

機轉假說:低氧誘導的視網膜中央動脈擴張壓迫相鄰的視網膜中央靜脈。視乳頭水腫相關的局部血液黏度升高也可能參與其中。

FES

鬆弛性眼瞼症候群:上眼瞼容易向上翻轉的狀態。見於2-33%的OSA患者。由瞼板肌脆弱引起,通常發生在睡眠側。

雙側病例:提示交替側臥或俯臥睡姿。

非動脈炎性前部缺血性視神經病變

非動脈炎性前部缺血性視神經病變:特徵為突然無痛性單眼視力下降、視盤水腫和相對性傳入性瞳孔缺陷(RAPD)。

與OSA的關聯:OSA患者發生非動脈炎性前部缺血性視神經病變的風險高出16%,涉及呼吸暫停時缺氧、氧化壓力和顱內壓升高的綜合作用。

  • 頸圍增大和咽部狹窄:上氣道阻塞的體徵。
  • 心音P2亢進:暗示肺動脈高壓的存在。
  • 下肢水腫:與肺源性心臟病(右心衰竭)相關。
  • 臉部潮紅和發紺:與低氧血症和紅血球增多症有關2)
Q 視乳頭水腫會出現哪些症狀?
A

早期除了持續數秒的短暫性視物模糊(雙眼)外,通常沒有其他自覺症狀。顱內壓升高持續數月後,會出現鼻下側或向心性視野缺損,隨後視力下降。也可能併發雙側外展神經麻痺。

  • 肥胖:最大且最重要的風險因子。BMI >50時,OHS盛行率約達50%2)
  • 重度OSA:呼吸暫停低通氣指數(AHI)≥30的重度OSA會增加OHS合併的可能性。
  • 性別差異:與OSA不同,OHS在男女之間沒有明顯差異2)
  • 種族/民族:尚未證明特定種族特有的風險因子。非裔美國人因病態肥胖盛行率高,可能OHS風險較高。亞洲人傾向於在較低BMI下發生OHS2)

與非高碳酸血症的肥胖患者相比,OHS患者以下併發症的風險顯著較高2)

  • 心衰竭:OR 9(95% CI: 2.3-35)
  • 心絞痛:OR 9(95% CI: 1.4-57.1)
  • 肺心症:OR 9(95% CI: 1.4-57.1)
  • 肺動脈高壓:高達88%的OHS患者合併(OSA單獨為15%)

OHS的診斷需滿足以下三個條件。

  1. 清醒時PaCO₂ >45 mmHg(透過動脈血氣分析確認)
  2. BMI >30 kg/m²(兒童為BMI超過95百分位)
  3. 排除其他低通氣原因(如肺實質疾病、胸壁疾病、神經肌肉疾病、藥物性等)
檢查目的備註
動脈血液氣體分析確認清醒時PaCO₂確診必需
多項睡眠生理檢查睡眠呼吸障礙的診斷夜間低通氣的評估
血清碳酸氫鹽值篩檢≥27 mmol/L:敏感度92%,特異度50%1)
  • 動脈血液氣體分析(ABG):對確診至關重要。在無輔助氧氣條件下測量PaCO₂ 2)
  • 多項睡眠生理檢查(PSG):評估OSA的存在與嚴重程度,並識別夜間低通氣模式。根據AASM標準,睡眠中PaCO₂ >55 mmHg持續≥10分鐘,或PaCO₂較清醒時升高≥10 mmHg且>50 mmHg持續≥10分鐘,可診斷為睡眠相關低通氣 3)
  • 血清碳酸氫鹽值:<27 mmol/L有助於排除OHS(陰性預測值99%)。ATS指南建議用於中度至高度臨床懷疑(OHS盛行率≥20%,通常BMI >40)的患者 3)
  • 肺功能檢查:常顯示限制性模式(FVC下降)2)。FVC下降也是ICU入院風險的預測因子 3)
  • 心臟超音波:用於評估肺動脈高壓和右心功能 4)
  • 檢眼鏡檢查:確認雙眼視乳頭水腫螢光眼底血管攝影檢查顯示視乳頭染料滲漏也有助於診斷。
  • 光學同調斷層掃描OCT:有效用於客觀評估視乳頭水腫
  • 複像檢查:如果檢測到雙側外展神經麻痺,則顱內壓增高的診斷更加確定。

出現視乳頭水腫時,與特發性顱內壓增高IIH)的鑑別很重要。IIH好發於年輕肥胖女性,顱內壓升高但PaCO₂正常。而OHS伴有高碳酸血症,通過腦血管擴張導致顱內壓升高,這是不同之處。通過CT或MRI排除佔位性病變和腦積水,通過MRV確認腦靜脈竇狹窄或閉塞。

Q 懷疑OHS的情況有哪些?
A

在肥胖患者(尤其是BMI>40)出現日間過度嗜睡、晨起頭痛、呼吸困難,且血清碳酸氫鹽≥27 mmol/L時,應懷疑OHS。確診需透過動脈血氣分析確認PaCO₂>45 mmHg。

OHS治療的支柱是正壓呼吸治療(PAP療法)和減重。

CPAP

持續氣道正壓通氣:合併重度OSA(AHI≥30)的OHS的一線治療。睡眠時維持恆定正壓,防止上氣道塌陷。

有效率:57%的患者呼吸事件消失。無效病例考慮改為BiPAP。

NIV(BiPAP等)

非侵襲性通氣治療:OSA輕度或無時的首選。也適用於CPAP無效病例。

急性期成功率:NPPV治療急性高碳酸血症性呼吸衰竭(AHRF)的成功率約為84%4)

長期NIV與CPAP療效相當,無論基準PaCO₂嚴重程度如何均可處方CPAP,但若2~3個月後高碳酸血症未改善,建議改為NIV2)

透過傳統減重方法或減重手術達到大幅減重,可改善肺功能、呼吸肌力及睡眠呼吸障礙。

Sugerman等人的研究顯示,61位接受減重手術的OHS患者術後1年PaO₂從53 mmHg升至73 mmHg,PaCO₂從53 mmHg降至44 mmHg。但5年追蹤時,PaO₂降至68 mmHg,PaCO₂升至47 mmHg,BMI從38 kg/m²增至40 kg/m²,長期效果的維持面臨挑戰2)

自CPAP普及以來,氣管切開術已較少使用,但在其他治療選擇無效時仍作為最後手段。它可繞過上呼吸道改善肺泡通氣,但不影響CO₂生成或OHS特有的肌無力。

  • 甲羥孕酮:對下視丘有呼吸興奮作用,可改善低氧血症和高碳酸血症,但不能完全矯正。有靜脈血栓栓塞風險,不建議用於活動受限的患者2)
  • 乙醯唑胺:抑制CO₂轉化為碳酸氫鹽,降低腦內pH值,增強中樞通氣驅動。已有報告顯示可改善AHI、增加PaO₂、降低PaCO₂。但對於通氣受限的患者,有加重酸中毒和呼吸困難的風險2)

對於視乳頭水腫,最重要的是管理基礎疾病OHS(透過PAP治療、減重降低顱內壓)。降低顱內壓的藥物治療包括乙醯唑胺(Diamox,仿單外使用)和甘露醇。若早期降低顱內壓,視乳頭水腫會迅速消退,不留視功能損害。但治療延遲會導致不可逆的視功能損害。

對於CRVO,遵循一般CRVO治療(如抗VEGF療法),但必須管理基礎疾病OHS

Q CPAP和BiPAP如何區分使用?
A

對於合併重度OSA(AHI≥30)的OHS,CPAP為第一線治療。若OSA為輕度或不存在,或儘管CPAP順從性良好但2-3個月後高碳酸血症仍未改善,則考慮轉換為BiPAP(NIV)。

OHS的病理生理涉及多種機制的交互作用。

  • 肺容量變化:過多的脂肪組織限制橫膈膜活動,降低肺順應性。功能殘氣量(FRC)和呼氣儲備量(ERV)減少,導致氣道早期關閉和內源性吐氣末正壓。這引起通氣/血流比例失調和肺下葉肺塌陷,導致低氧血症2)
  • 呼吸中樞的變化:最初,呼吸中樞透過增強呼吸驅動來代償增加的呼吸負荷。但當這種代償失敗時,會出現低通氣,持續的低通氣會繼發性抑制呼吸中樞,導致清醒時高碳酸血症。
  • 瘦素抵抗:瘦素是一種來源於脂肪組織的呼吸刺激激素。肥胖時血液瘦素水平升高,但中樞瘦素抵抗減弱了其對呼吸驅動的刺激作用,使高碳酸血症的通氣反應遲鈍2)3)
  • 腎臟代償:針對CO₂蓄積,腎臟抑制碳酸氫鹽排泄,產生代償性代謝性鹼中毒。蓄積的碳酸氫鹽進一步減弱了對CO₂的通氣反應,使夜間低通氣進展為慢性高碳酸血症2)
  • 粒線體功能障礙:肥胖時脂肪酸氧化增強,導致活性氧(ROS)產生增加,氧化壓力損害呼吸中樞的化學感受器功能。這進一步降低對高碳酸血症和低氧血症的敏感性4)

高碳酸血症導致腦血管擴張,引起顱內壓(ICP)升高。這使得視神經盤靜脈壓上升,進而發生視乳頭水腫。在OSA患者中,有假說認為呼吸暫停期間的低氧血症也會在睡眠中升高顱內壓。此外,也有學說提出橫竇受壓可升高ICP。

CRVO的發生被認為涉及多種機制。

  1. 動脈擴張壓迫靜脈:缺氧導致視網膜中央動脈擴張,物理性壓迫同一外膜鞘內的視網膜中央靜脈。
  2. 局部血液黏度升高視乳頭水腫和靜脈壓升高導致血漿滲漏至間質,引起局部血液高黏滯狀態。這延緩視網膜循環,加重靜脈閉塞。
  3. 交感神經活化:OHS導致的睡眠片段化活化交感神經系統,使動脈血壓升高。

這些變化綜合作用,增加了OHS患者發生CRVO的風險。


7. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

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OHS目前缺乏廣泛使用的嚴重程度量表。ERS工作小組提出了一個將肥胖低通氣分為5個階段(0~4期)的分類系統1)。此外,Cabrera Lacalzada和Diaz-Lobato根據清醒時PaCO₂、PaO₂、BMI和AHI提出了輕度、中度、重度的分類1)。但兩者均未在大規模前瞻性研究中得到驗證,臨床實用性尚未確立。

GLP-1受體激動劑等腸促胰素療法在肥胖治療中顯示出顯著的體重減輕,但停藥後體重反彈和心血管代謝改善的逆轉已有報導。其對OHS的有效性仍有許多未解之處2)

Gachelin等人的法國回顧性隊列(102例肥胖兒童,平均年齡10.5歲)中,OHS診斷率為3.9%7)。兒童OHS目前通過從成人數據外推進行管理,迫切需要建立兒童特有的患病率、診斷標準和治療方案。

遠端監測和回饋系統等數位健康技術,正在被考慮用於提高PAP治療的依從性和OHS的綜合管理。


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  3. Kaw R, Dupuy-McCauley K, Wong J. Screening and Perioperative Management of Obesity Hypoventilation Syndrome. J Clin Med 2024; 13: 5000.
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  6. Upadhyay P, Jadhav US, Aurangabadkar GM, et al. A Clinical Encounter With Pickwickian Syndrome. Cureus 2022; 14: e28778.
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