本疾病的要點
肥胖低通氣症候群(OHS)定義為肥胖(BMI >30)、清醒時高二氧化碳血症及睡眠呼吸障礙的三聯徵。
約90%的OHS患者合併阻塞性睡眠呼吸中止症(OSA)。
高二氧化碳血症經由腦血管擴張導致顱內壓升高,可能引起視乳頭水腫 。
也有報告指出眼部併發症,如視網膜中央靜脈阻塞 (CRVO )、非動脈炎性前部缺血性視神經病變 (NAION )和鬆弛眼瞼症候群(FES )。
診斷必須進行動脈血液氣體分析和多項睡眠生理檢查,血清碳酸氫鹽值有助於篩檢。
治療以CPAP/NIV陽壓呼吸治療和減重為主,管理基礎疾病對於改善眼部併發症也至關重要。
未經治療的OHS死亡率很高,早期診斷和適當的呼吸管理對預後影響很大。
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 或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 和黃斑 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。
清醒時PaCO₂ >45 mmHg(透過動脈血氣分析確認)
BMI >30 kg/m²(兒童為BMI超過95百分位)
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。
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。
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。
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。
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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