重大突破!超声技术揭示阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者口咽气道深呼吸时的动态行为新特征

【字体: 时间:2025年02月16日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决 OSAHS 患者口咽气道评估难题,广西医科大学第一附属医院研究人员开展超声评估其深呼吸时口咽气道变化的研究。结果显示患者气道更小、更圆且直径变化大。该研究为 OSAHS 诊断提供新思路,值得科研读者一读。

  
广西医科大学第一附属医院(Department of Medical Ultrasound, The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University)的研究人员 Yaoli Liu、Haimei Lun 等人在《Scientific Reports》期刊上发表了题为 “Dynamic behavior of the oropharynx airway during deep breath in patients with obstructive sleep apnoea hypopnoea syndrome observed by ultrasonography” 的论文。这项研究在阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(Obstructive Sleep Apnoea Hypopnoea Syndrome,OSAHS)的诊断评估领域意义重大,为该疾病的研究提供了新的视角和方法,有望推动临床诊断技术的进步,帮助医生更好地了解患者病情,制定更精准的治疗方案。

研究背景


OSAHS 是一种常见的睡眠呼吸障碍疾病,全球近 10 亿中青年受其影响。它是由睡眠期间上气道部分或完全阻塞导致的呼吸暂停和低通气引起的。在 OSAHS 的发病机制中,口咽气道起着关键作用。评估上气道的动态尺寸变化,不仅能为 OSAHS 的诊断提供生物力学和病理生理学依据,还能帮助医生了解气道在睡眠期间的塌陷倾向,从而制定更有效的治疗策略。

目前,计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)等多种成像方法虽能提供口咽结构和功能的重要信息,但 CT 存在电离辐射问题,MRI 不仅价格昂贵,且获取难度较大。此前有研究表明,超声检查(Ultrasonography,US)或许能为口咽气道提供详细的解剖信息,在临床应用中潜力巨大。然而,超声检查尚未被用于评估 OSAHS 患者口咽气道的尺寸变化。基于此,本研究旨在利用超声检查来评估 OSAHS 患者深呼吸时口咽气道的尺寸变化。

研究方法


  1. 研究对象:本研究采用非随机、观察性对照研究方法。研究对象分为两组,OSAHS 组和健康对照组。OSAHS 组的纳入标准为:经整夜多导睡眠监测(Polysomnography,PSG)确诊为 OSAHS,且在超声检查前未接受过 OSAHS 治疗。排除标准包括配合度差、头颈部有明显畸形(如小颌畸形)、有头颈部手术和放疗史、近期患有头颈部疾病或癌症等。最终,104 名符合标准的患者被纳入该组。健康对照组则选取了 104 名与 OSAHS 组性别、体重指数(Body Mass Index,BMI)和年龄相匹配的健康参与者,他们均无睡眠呼吸暂停相关症状(如打鼾、白天频繁感到疲倦嗜睡、睡眠中呼吸停止、高血压等)、其他睡眠障碍、阻塞性上气道疾病史以及影响呼吸系统的疾病史。
  2. 多导睡眠监测(PSG):使用数字 EMBLA Titanium?系统对所有疑似 OSAHS 患者进行整夜 PSG 监测。根据监测结果计算呼吸暂停低通气指数(Apnea-Hypopnea Index,AHI),即每小时睡眠中呼吸暂停和低通气的总次数,AHI>5 次 / 小时被定义为 OSAHS。同时记录每位患者的最低氧饱和度(Lowest Oxygen Saturation,LSAT)。
  3. 超声检查:选用 Resona 70 B 超声诊断仪,配备频率为 2 - 5MHz 的凸阵探头。由一位具有 10 年头颈部超声检查经验且对 PSG 数据不知情的超声医师进行检查。检查时,参与者需在完全清醒状态下仰卧,闭口用鼻呼吸。通过两种视图进行检查:一是侧斜位视图,检查时颈部最大限度伸展,头向对侧最大限度转动,凸阵探头横向置于左侧颈部,与下颌骨平行;二是横断位视图,参与者头颈部保持中立位,颈部最大限度伸展,下巴抬起(保持最大抬起位置)且不使用枕头,凸阵探头横向置于颈部前表面,位于舌骨上方。在三个深呼吸的深吸气和深呼气阶段测量口咽气道尺寸,并取平均值。
  4. 数据分析:运用 SPSS 25.0 软件进行数据分析。数据以均数 ± 标准差表示,采用两样本 t 检验比较 OSAHS 患者和健康对照组之间的差异;使用配对样本 t 检验比较深吸气末和深呼气末的超声测量值;通过二元逻辑回归方法评估超声参数的独立预测作用;绘制受试者工作特征(Receiver Operating Characteristics,ROC)曲线,计算曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)以评估超声参数作为诊断标志物的能力,利用 Youden 指数确定最佳敏感度和特异度;采用 Spearman 相关性检验分析 OSAHS 患者 AHI、LSAT 与气道参数之间的相关性。以 p≤0.05 为差异具有统计学意义。

研究结果


  1. 可靠性和重复性研究:通过对 20 名 OSAHS 患者口咽超声测量的组内相关系数(Intraclass Correlation Coefficient,ICC)计算,观察者间和观察者内的 ICC 值均>0.7,表明重复性良好。内部一致性系数(Cronbach’s α)大于 0.8,显示可靠性较高。
  2. 可视化率:健康对照组中,所有参与者的口咽气道均可通过超声轻松可视化;而 OSAHS 组中,口咽气道的可视化率为 95.19%(99/104)。
  3. 超声成像
    • 侧斜位视图:在侧斜位扫描中,口咽气道位于咽侧壁深部,在舌根后缘和咽后壁前缘之间显示为高回声曲线,并伴有典型的后方气体伪像。深吸气时,舌根向前远离咽后壁,在深吸气末达到最大位移;深呼气时,舌根向后回缩至初始位置。随着舌根的前后移动,口咽气道在深吸气时逐渐扩张,同时舌根周围的咽侧壁在深吸气时向内移动。
    • 横断位视图:在横断位视图中,口咽气道通过颏舌肌显示为高回声曲线,其左右边界由咽侧壁界定。深吸气时,咽侧壁向内移动使口咽气道横径变窄;深呼气时,咽侧壁向外移动使横径扩张。

  4. 患者特征和口咽气道超声参数:与健康对照组相比,OSAHS 患者的口咽气道明显更小。在每组中,深吸气末的前后径(Anterior-Posterior Diameter,AP)和 AP / 横径(Lateral Diameter,LAT)比值均高于深呼气末,而深吸气末的 LAT 小于深呼气末。健康对照组中,气道前后径和横径的变化差异无统计学意义;但 OSAHS 患者的气道横径变化大于前后径变化。二元逻辑回归分析显示,LAT(Ins)和 LAT(Expi)是 OSAHS 的重要预测因素。ROC 曲线分析表明,LAT(Ins)的 AUC 值为 0.738,高于 LAT(Expi)的 0.581。LAT(Ins)低于 34.6 时对 OSAHS 的诊断价值最高,敏感度为 48.1%,特异度为 92.3%;LAT(Expi)低于 40.4 时诊断价值最高,敏感度为 30.8%,特异度为 89.4%。此外,在 OSAHS 患者中,AHI 与 AP(Ins)、AP(Expi)、AP/LAT(Expi)呈正相关,超声参数的观察者间和观察者内一致性良好。

研究结论与讨论


本研究表明,超声检查能够检测 OSAHS 患者深呼吸时口咽气道的尺寸变化。与健康人相比,OSAHS 患者的口咽气道更小、形态更圆,且直径变化更显著。这意味着 OSAHS 患者上气道咽壁尺寸变化范围更大,气道塌陷倾向增加,进一步支持了气道塌陷在 OSAHS 发病机制中起关键作用的假设。

通过 ROC 曲线分析可知,LAT(Ins)和 LAT(Expi)可有效识别 OSAHS,虽然其敏感度较低,但仍为 OSAHS 的鉴别诊断提供了新的有效参考,尤其适用于医疗资源相对匮乏的地区。此外,口咽检查评估口咽气道大小和咽侧壁尺寸变化,有助于量化 OSAHS 患者口咽解剖梗阻程度,为选择合适的口咽尺寸和评估手术预后提供帮助。

值得注意的是,OSAHS 患者在深吸气末的 AP/LAT 比值明显高于健康人,在深呼气末也略高,这反映了呼吸过程中气道形状的动态变化,且吸气时气道形状的变异性更大。同时,OSAHS 患者的口咽气道更趋于圆形,长轴位于 LAT 方向,这与年龄、BMI 增加导致的气道变化有关,进一步说明 AP/LAT 比值是与 OSAHS 发生发展相关的重要因素。

然而,本研究也存在一定局限性。由于辐射、成本或侵入性等问题,缺乏如 CT、MRI 或鼻内镜等参考标准来对比超声测量口咽气道管腔的准确性。尽管本研究中各项测量的可靠性(ICC)和内部一致性(Cronbach’s α)良好,但仍需进一步验证超声测量口咽气道直径的准确性,大体标本可能是较好的参考标准。另外,超声检查时 OSAHS 患者和正常受试者虽保持相同体位,但颈部过度伸展和侧转可能会对口咽形状和大小产生潜在影响。

总体而言,该研究为 OSAHS 的诊断和评估提供了新的思路和方法。超声检查作为一种无创、便捷的技术,有望在未来临床实践中发挥更大作用,帮助医生更准确地诊断和治疗 OSAHS 患者,改善患者的生活质量和健康状况。但在广泛应用前,还需进一步深入研究以解决现有局限性问题,不断完善该技术在 OSAHS 诊断中的应用。

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