微动敏感床垫式睡眠监测系统（RS611）对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的诊断价值

微动敏感床垫式睡眠监测系统(RS611)对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的诊断价值

李为民王荣光黄东雁刘小丽金伟杨仕明

(解放军总医院耳鼻咽喉-头颈外科解放军耳鼻咽喉研究所，北京100853)

摘要〔〕目的评价微动敏感床垫式睡眠监测系统(RS611)对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)的诊断价值。方法38例OSAHS患者行整夜多导睡眠呼吸监测和微动敏感床垫式睡眠监测系统(RS611)监测。多导睡眠呼吸监测根据标准规则判断睡眠呼吸事件；微动敏感床垫式系统(RS611)，根据计算机设计程序自动运算，分析所采集分离出的心动波、呼吸节律、腿动及胸动冲击，计算出呼吸事件频率，睡眠结构和各种睡眠参数，得出睡眠呼吸暂停指数(SRM AHI)。将两种检查所得AHI指数进行统计学分析，比较其相关性、一致性及诊断价值检验。对两个睡眠结构图逐屏进行分析，比较两种检查的觉醒、睡眠一致性；觉醒、NREMS期睡眠、REM期睡眠的一致性。结果平均年龄(46.16 ± 12.29)岁，身体质量指数(28.41± 4.57)kg/m2，平均PSG AHI (32.29 ± 20.41)h，平均RS611 AHI (39.23 ± 23.52)h，PSG AHI 和RS611 AHI 指数间显著相关(r=0.83，P<0.001)，为评估PAT检测的敏感性和特异性，构建ROC曲线，以AHI的不同阈值(5，15，30)，在不同阈值时最佳敏感度和特异度分别是100/75，100/77.8，77.8/100。两种睡眠结构比较，醒-睡一致性为91%，觉醒、NREMS、REMS期睡眠的一致性为68%。结论微动敏感床垫式睡眠监测系统(RS611)是一种精确检测OSAHS的装置，监测简便而准确。

关键词〔〕多导睡眠呼吸监测；微动敏感床垫式睡眠监测系统(RS611)；阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征

中图分类号〔〕R563〔文献标识码〕A〔

基金项目：国家973项目资助(2012CB967900)；解放军总医院科研扶持基金资助(2012FC-ZHCG-1007)

通讯作者：杨仕明(1966-)，男，主任医师，主要从事耳科疾病诊治，耳聋外科治疗研究。

第一作者：李为民(1966-)，男，副主任医师，主要从事咽喉疾病及阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征治疗的研究。

Assessment of Micro-movement Sensitive Mattress Sleep Monitoring System(RS611) in the detection of obstructive sleep apnea hypopnea syndrome

LI Wei-Min, WANG Rong-Guang, HUANG Dong-Yan,etal.

Department of ENT, General Hospital of PLA, Beijing 100853, China

Abstract【】ObjectiveTo assess the accuracy of Micro-movement Sensitive Mattress Sleep Monitoring System(MSMSMS)(RS611) in diagnosing obstructive sleep apnea hypopnea syndrome (OSAHS).Methods38 adult subjects with OSAHS simultaneously had a standard in hospital polysomnogram (PSG) and MSMSMS RS611 during a full-night recording. PSG sleep and respiratory events were scored according to standard criteria. MSMSMS RS611 data were analyzed with an automated computerized algorithm which calculated the frequency of respiratory events per hour of actigraphy measured sleep using a combination of heart rate，ballistocardiography, respiration wave and leg impact extracted from mattress′s signals. This yielded a RS611 apnea hypopnea index (AHI), comparing the two result on index of AHI and structure of sleep.ResultsMean age of 38 patients was(46.16±12.29)years,mean body mass index(28.41±4.57)kg/m2 ,mean PSG AHI(32.29±20.41)events per hour,and mean RS611 AHI(39.23±23.52)events per hour. There was a significant correlation between PAT AHI and AHI by PSG(r=0.83,P<0.001). To assess sensitivity and specificity of MSMSMS RS611, receiver operator characteristic curves were constructed by variety of AHI threshold values (5, 15 and 30 events per hour). Optimal combinations of sensitivity and specificity for the various thresholds were 100/75，100/77.8，77.8/100 respectively. The wake-sleep coincidence rate was over 91%, wake-NREMS-REMS coincidence rate was 68%.ConclusionsThe Watch PAT is a device that can detect OSAHS with reasonable accuracy. Thus, MSMSMS RS611 may be a useful method to diagnose OSAHS.

【Key words】Polysomnogram (PSG)；Micro-movement Sensitive Mattress Sleep Monitoring System(RS611)；Obstructive sleep apnea hypopnea syndrome(OSAHS)

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)严重危害人类健康，目前对OSAHS的诊断，主要以整夜多导睡眠呼吸监测(PSG)为主。PSG监测操作过程较复杂，全身有多个电极导联及口、鼻气流计，易影响病人睡眠而影响监测结果，近来出现了许多睡眠呼吸监测方法作为PSG的替代。同时具有无捆绑、无粘贴睡眠呼吸监测技术的微动敏感床垫式睡眠监测系统(MSMSMS)可以使睡眠呼吸监测更加舒适和自然，减小传统监测所带来的严重干扰和生理、心理负荷。因其可减少由睡眠环境改变对睡眠的影响。本研究拟通过对患者同时进行PSG及MSMSMS监测，通过统计分析，来评估MSMSMS对OSAHS的诊断价值。

1资料与方法

1.1一般资料收集我科从2010年10月至2011年2月，同时行PSG及MSMSMS RS611病例38例，均来自于我院耳鼻咽喉科门诊或住院病人，其中34例主诉有睡眠呼吸暂停症状，4例为耳部疾病患者。男33例，女5例，年龄24.6～72.6〔平均(46.16 ± 12.29)〕岁，其中20～30岁4例，31～40岁10例，41～50岁12例，51～60岁9例，61～70岁4例，71～80岁1例。平均身体质量指数(28.41± 4.57)kg/m2(18.1～39.2 kg/m2)。平均PSG AHI：32.29 ± 20.41)/h，平均PAT AHI指数：(39.23±23.52)/h。患者一般资料见表1。

1.2监测方法所有患者完成睡眠及健康调查，都进行了整夜PSG(Sandmann Elite 系统)监测。信号记录包括：眼动电图(EOG)、心电图(ECG)、颏下的和胫骨的肌电图(EMG)、脑电图(EEG，C2-A1，C3-A2，O1-A2，O2-A1)，胸腹运动，口鼻气流，动脉氧饱和度，鼾声指数。同时进行MSMSMS检测，方法简单：仅有血氧饱和度指套与身体连接，其余信号都依靠计算机从床垫系统分离计算得出，获得呼吸、心冲击图和体动信号，同时根据心率和呼吸的变异性与脑电图的关系达到对睡眠进行无干扰检测。睡眠结构一致性的比较：分别比较两种监测的醒觉-睡眠一致性，以及醒觉-NREMS-REMS的一致性。方法：逐屏对照分析两种监测方法判定的睡眠结构的相符合率。比较两种方法所得最低氧饱和度对OSAHS缺氧程度分级的符合率。判断标准：LSaO20.85～0.92为轻度；0.65≤LSaO2<0.85为中度；LSaO2<0.65为重度。

1.3统计学方法以PSG监测结果作为金标准，以验证RS611对于OSAHS的诊断价值，采用MedCalc®v9.201软件，采用线性回归、一致性检验和工作特征ROC曲线。

2结果

2.1PSG AHI 与RS611AHI 关联性分析RS611 AHI与PSG AHI之间有显著关联(R=0.83，P<0.001)Y=4.063+0.719X。

2.2PAT AHI与PSG AHI间一致性分析RS611高估了PSG AHI值，见图1。

2.3RS611敏感度及特异度ROC分析在不同AHI阈值下(5、15、30)，以PSG AHI 值作为标准，来检验RS611对于OSAHS的诊断价值，在PSG AHI 分别为5、15、30时，RS611监测的敏感度及特异度分别为：100/75，100/77.8，77.8/100。ROC 曲线面积分别为0.934、0.946、0.936，均大于有诊断价值的标准(ROC 曲线面积>0.5)，说明RS611具有较高诊断价值。

图1　RS611 AHI与PSG AHI间Bland-Altman曲线图

2.4RS611与PSG最低血氧饱和度(LSaO2)对OSAHS缺氧程度判断的符合率二者的符合率为92.1%。

2.5睡眠结构符合率见表2。

表2醒觉-睡眠符合率及醒觉-NRENS期-REMS期睡眠符合率统计结果

符合率范围平均符合率W-S符合率87%～95%90.7%±1.9%W-N-R符合率60%～78%68.1%±4.0%

3讨论

OSAHS严重危害人类健康：在睡眠期间重复出现短暂的上呼吸道塌陷，导致睡眠不连贯，白天嗜睡，认知机能不良，进而易导致交通和工业事故，同时还能引起全身多脏器的损伤，如心血管后遗症等多种疾病〔1，2〕。目前对于OSAHS的诊断，主要以整夜的PSG作为金标准，记录一些生理变量，包括气流、胸腹运动、脑电图、肌电图学和血氧饱和度等。然而，PSG监测操作过程较复杂，而且由于全身有多个电极导联及口、鼻气流计，易影响病人睡眠而影响监测结果，所以目前出现了许多睡眠呼吸监测方法作为PSG的替代监测方法。MSMSMS同时具有无捆绑、无粘贴睡眠呼吸监测技术，可以使睡眠呼吸监测更加舒适和自然，极大减小传统PSG监测所带来的严重干扰和生理、心理负荷。因其可减少由睡眠环境改变对睡眠的影响。但是，与PSG监测相比，其诊断价值如何，需要通过对比研究来确定。

Alihanka等〔3〕于上世纪80年代用静电荷灵敏床(SCSB)在无粘贴电极条件下对患者进行昼夜呼吸、心搏监护，其不能提供用于准确分析睡眠结构所需的完整HRV参数，故不能满足进行长时间睡眠监测要求。2000年日本Harada等〔4〕研究用枕头的压力变化监测患者睡眠——传感器枕头系统。用于非侵入性测量心搏、呼吸、呼吸暂停、鼾声和体动等，同样无睡眠结构的测量。20世纪90年代中期俞梦孙研究认为：利用睡眠中心动周期的变异性，可获得较为准确的基本睡眠分期(Wake-REM-NREM)，而能感受身体各部位微动的分区式测试床垫则能提供无任何粘贴电极前提下获得准确逐拍心动周期的技术途径，把这两项结合起来即形成了床垫式睡眠监测技术——MSMSMS。通过微动敏感床垫获得心搏、呼吸和体动等生理信号，运用人工智能理论，从中提取睡眠和睡眠障碍信息；应用不确定推理的证据理论和多分辨分析技术及小波变换分析技术，融合计算多项生理参数中的睡眠信息，获得可靠的睡眠结构图〔5〕。这种方法能够在不用粘贴电极、不用EEG技术的情况下获得与EEG高度相关的睡眠结构和睡眠参数，以及心搏和呼吸信号，实现对睡眠、睡眠呼吸障碍、呼吸功能和心血管功能的无干扰监测〔6，7〕。通过对比研究发现：睡眠结构与PSG的符合率在75%以上，其中醒睡符合率超过90%〔6〕。张宏金等〔7〕、高宇红等〔8〕通过对正常及OSAHS患者的对比研究发现，MSMSMS检测呼吸事件具有较高的敏感性和特异性，是一种准确、简便的无干扰睡眠监测方法。

本研究提示MSMSMS对于微觉醒的判断较传统脑电图略显不足，今后尚需要改善。对于睡眠结构的对比研究发现，对于醒觉-睡眠判断的符合率较高，为90.7%；而对于醒觉-NREMS-REMS的符合率减低，68.1%。较文献报道略低，随着今后床垫分离技术的提高，以及结合其他睡眠结构分析的介入，必将对于睡眠分期有更加精确的判断。对于最低氧饱和度研究显示两种检验结果并不完全一致，可能是由于两只手分别进行监测时，受到体位压力的不同、氧指套脱落以及两机器判读时间的差别所造成。但是，采用程度分类进行符合率比较时，符合率仍很高，并不影响诊断。总之，MSMSMS是一种精确检测OSAHS的装置，监测简便而准确，值得在临床广泛应用。

4参考文献

1韩德民，叶京英.睡眠呼吸障碍疾病的综合防治〔J〕.中华医学杂志，2005；85(44)：3097-8.

2Yaggi HK，Concato J，Kernan WN，etal.Obstructive sleep apnea as a risk factor for stroke and death〔J〕.N Engl J Med，2005；353：2034-41.

3Alihanka J，Vaahtoranta K，Saarikivi I.A new method for long-term monitoring of the ballistocardiogram，heart rate，and respiration〔J〕.Am J Physiol，1981；240：R384-92.

4Harada T，Sakata A，Mori T，etal.Sensor Pillow System：monitoringrespiration and body movement in sleep〔J〕.IROS，2000；1：351-6.

5杨军，俞梦孙，王宏山，等.多参数信息融合实现非脑电的睡眠结构分期〔J〕.中国生物医学工程学报，2006；25(1)：20-9.

6俞梦孙，杨军，周玉彬，等.用微动敏感床垫监测睡眠的研究〔J〕.中华航空航天医学杂志，1997；10(1)：40.

7张宏金，杨军，俞梦孙，等.一种鉴定飞行员睡眠呼吸暂停低通气综合征的新方法〔J〕.中华航空航天医学杂志，2004；15(2)：102.

8高宇红，薛毅珑，罗芸，等.应用床垫式睡眠监测系统检出睡眠呼吸暂停综合征的200例临床分析〔J〕.临床肺科杂志，2010；15(4)：555-6.

〔2013-12-09修回〕

(编辑徐杰)