电影MRI评估阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者自然睡眠时上气道阻塞部位及模式

李 铮，鲜军舫*，叶京英(.首都医科大学附属北京同仁医院放射科，北京 00730；.北京清华长庚医院耳鼻喉头颈外科，北京 08)

影像学检查是评估阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome, OSAHS)患者上气道形态改变特点的重要手段，对制定治疗方案及研究上气道塌陷机制有重要参考价值[1]；但目前大多数于患者清醒状态下对上气道进行扫描和测量，这与患者自然睡眠发生呼吸暂停时上气道真实阻塞的部位可能不一致。准确判断患者自然睡眠发生呼吸暂停时上气道阻塞部位及软腭、舌部等相关结构变化情况，对于治疗方案选择和明确上气道塌陷机制至关重要。电影MR(cine MR， CMR)可连续采集并显示患者自然睡眠时上气道及软腭、舌部等结构动态变化情况[2]。本研究采用CMR评估OSAHS患者自然睡眠时上气道阻塞部位及变化特点，比较其阻塞部位与清醒时上气道最狭窄部位一致情况，并根据软腭、舌部塌陷情况对上气道阻塞模式进行分型，为制定治疗方案及探讨自然睡眠发生呼吸暂停时上气道塌陷机制提供客观依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014年10月—2015年11月经我院睡眠中心夜间多导睡眠监测确诊、且睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index， AHI)>30次/小时的重度OSAHS患者32例，均为男性，年龄26～55岁，平均(43.1±8.3)岁；体质量指数(body mass index， BMI)21.60～38.70 kg/m2，平均(27.92±3.66)kg/m2；AHI 30.30～84.30次/小时，平均(52.08±14.55)次/小时。排除标准：患有呼吸系统、严重中枢神经系统及精神疾病；曾接受上气道手术；MRI禁忌证；未能在CMR检查时自然入睡，或图像质量差、影响观察。所有患者均知晓实验目的，并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 采用GE HDxt 3-T超导MR扫描仪及8通道头颈联合线圈，分别于患者清醒及自然睡眠时进行检查。嘱患者仰卧，应用下颌托，使其闭口呼吸，并加戴隔音耳塞。CMR检查时，利用多导睡眠监测仪气压传感器实时监测患者鼻气流波形图：鼻气流波形图呈连续、稳定的周期性波浪状提示患者处于清醒状态，于此时采集上气道矢状位3D T2WI，参数：TR 3 000 ms，TE 97 ms，FOV 260 mm×260 mm，NEX 1，带宽244 kHz，层厚1.2 mm，矩阵256×256，容积采集，扫描时间约5 min；鼻气流波形图为间断、规律出现>10 s的平直线条提示患者处于睡眠状态，于此时进行上气道正中矢状位快速梯度回波CMR扫描，参数：TR 7.6 ms，TE 1.9 ms，FOV 340 mm×340 mm，NEX 1，带宽100 kHz，层厚 16 mm，矩阵 256×256，每幅图像采集时间约为1 s，扫描时长120 s，将所得图像传至GE AW 4.4后处理工作站，在电影模式下观察并进行分析。

1.2.2 上气道解剖分区 于正中矢状位图像上，将口咽及喉咽上气道划分为3个解剖学区域[3]，即软腭后区：自硬腭平面至悬雍垂尖层面的上气道；舌后区：自悬雍垂尖层面至会厌尖水平的上气道；会厌后区：自会厌尖水平至会厌根部层面的上气道(图1)。

1.2.3 上气道阻塞模式 根据OSAHS患者自然睡眠发生呼吸暂停时软腭、舌部动态塌陷特点，将上气道阻塞分为3种模式：Ⅰ型，软腭后倾阻塞软腭后区上气道(图2)；Ⅱ型，软腭、舌体共同后倾，同时阻塞软腭后区及舌后区上气道(图3)；Ⅲ型，舌体推挤软腭后移，阻塞软腭后区上气道(图4)。

1.3 统计学分析 采用SPSS 18.0统计分析软件。计量资料以±s表示。采用单因素方差分析比较不同上气道阻塞模式间患者年龄、BMI及AHI。以配对χ2检验比较清醒状态时上气道狭窄部位与自然睡眠时上气道阻塞部位。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

3D T2WI显示，清醒状态下，16例 (16/32，50.00%)上气道最狭窄部位位于软腭后区，16例(16/32，50.00%)位于会厌后区，均未发现上气道阻塞。CMR显示，自然睡眠发生呼吸暂停时，23例 (23/32，71.88%)出现软腭后区上气道阻塞，9例(9/32，28.12%)出现软腭后区及舌后区上气道阻塞。18例(18/32，56.25%)清醒状态下上气道最狭窄部位与自然睡眠发生呼吸暂停时阻塞部位不一致(χ2=3.87，P<0.05)，其中2例清醒状态时软腭后区上气道最狭窄，自然睡眠发生呼吸暂停时表现为软腭后区及舌后区上气道阻塞；9例清醒状态时会厌后区上气道最狭窄，自然睡眠发生呼吸暂停时软腭后区上气道阻塞；7例清醒状态时会厌后区上气道最狭窄，自然睡眠发生呼吸暂停时软腭后区及舌后区上气道阻塞。14例(14/32，43.75%)清醒状态时上气道最狭窄部位与自然睡眠发生呼吸暂停时阻塞部位一致，均位于软腭后区。

表1 3种阻塞模式间患者年龄、BMI及AHI比较(±s)

上气道阻塞模式年龄(岁)BMI(kg/m2)AHI(次/小时)Ⅰ型(n=10)43．3±8．326．17±2．5347．54±17．41Ⅱ型(n=9)42．5±8．726．22±2．6252．58±9．53Ⅲ型(n=13)43．1±8．028．07±4．5858．32±13．87F值2．120．691．56 P值0．140．510．20

图1 上气道解剖分区示意图 正中矢状位T2WI显示上气道软腭后区、舌后区和会厌后区 图2 患者男，43岁，Ⅰ型上气道阻塞 A、B.分别为自然睡眠状态未发生呼吸暂停和发生呼吸暂停时上气道正中矢状位CMR图像，自然睡眠状态呼吸暂停时软腭后倾阻塞软腭后区上气道(箭)

上气道阻塞模式：Ⅰ型10例(10/32，31.25%)，Ⅱ型9例(9/32，28.12%)，Ⅲ型13例(13/32，40.63%)；3种上气道阻塞模式间患者年龄、BMI及AHI差异均无统计学意义(表1)。

3 讨论

对于不能耐受持续正压通气治疗(continuous positive airway pressure， CPAP)或治疗效果不佳的OSAHS患者多采用手术治疗，虽然手术方式在不断改良，但对于部分患者疗效仍较差，其中对气道阻塞部位定位不准确可能是重要原因之一[4]。影像学检查是帮助确定阻塞部位的重要手段，但目前影像学检查大多数在患者清醒时测量上气道狭窄部位，将其作为自然睡眠发生呼吸暂停时上气道的阻塞区域[5]，并据此确定手术部位和方式。但是，清醒与睡眠状态时上气道周围结构的功能状态及顺应性可能存在差异，对于最狭窄部位与阻塞区域是否相同有待进一步研究。Müller试验是在清醒状态时动态观察上气道形态变化的常用方法之一，即在闭口、闭鼻的状态下用力做吸气动作，以模拟睡眠时上气道软组织塌陷情况。Fukushi等[6]应用CMR对健康成人进行Müller试验来观察上气道阻塞部位，虽然在OSAHS患者的诊疗过程中发挥了一定作用，但因Müller试验时患者吸气幅度不同，上气道所能达到的负压值因人而异，致使上气道软组织塌陷程度不同，造成检查存在较大误差。有学者[7]通过药物介导对睡眠状态下OSAHS患者上气道形变情况进行初步研究，但麻醉药物可能会抑制患者睡眠时正常的呼吸运动，故观察结果的可靠性尚需验证。目前对于自然睡眠时OSAHS患者上气道阻塞区域定位研究尚不充分。Kavcic等[8]探讨了自然睡眠状态下患者软腭后区上气道塌陷的不同模式，但由于样本量不足，未能观察到上气道多平面阻塞的特点。本研究采用CMR及呼吸流量监测设备，对32例重度OSAHS患者清醒状态时上气道最狭窄部位与自然睡眠发生呼吸暂停时上气道阻塞部位的一致性进行更为深入的研究。常规MR检查具有良好的软组织分辨率，但其检查速度慢，所得图像为多个吸气相及呼气相的融合图像，易产生运动伪影，并且会产生较大的测量误差[9]。CMR具有超快速成像的特点，可实时对上气道进行观察及测量；虽然会产生一定的噪声，但在做好隔音措施的前提下，患者可自然入睡。相对于药物介导睡眠的CMR检查及经表面麻醉的纤维鼻咽镜检查，CMR及呼吸流量监测避免了麻醉药物对患者呼吸的抑制作用，可在接近真实睡眠状态下观察患者上气道动态塌陷过程，保证了上气道阻塞部位定位的准确性。本组56.25%的OSAHS患者(18例)清醒时上气道最狭窄位置与自然睡眠发生呼吸暂停时上气道阻塞部位存在差异(P<0.05)，其中50%患者(9例)在清醒状态时上气道最狭窄部位位于会厌后区，但自然睡眠发生呼吸暂停时上气道阻塞发生于软腭后区；50%患者(9例)清醒状态时表现为上气道单一区域狭窄，而自然睡眠发生呼吸暂停时出现软腭后区及舌后区上气道多平面阻塞。本研究结果提示，不能仅凭清醒状态时患者上气道图像的最狭窄部位准确判断自然睡眠发生呼吸暂停时上气道的真实阻塞部位。

图3 患者男，36岁，Ⅱ型上气道阻塞 A、B.分别为自然睡眠状态未发生呼吸暂停和发生呼吸暂停时上气道正中矢状位CMR图像，自然睡眠状态呼吸暂停时软腭(短箭)和舌体(长箭)共同后倾阻塞软腭后区及舌后区上气道 图4 患者男，30岁， Ⅲ型上气道阻塞 A、B.分别为自然睡眠状态未发生呼吸暂停和发生呼吸暂停时上气道正中矢状位CMR图像，自然睡眠状态发生呼吸暂停时舌体后倾，推挤软腭后移，阻塞软腭后区上气道(箭)

自然睡眠时动态观察、准确评估OSAHS患者上气道阻塞模式，是上气道及其相关结构测量的基础。前期研究[10]通过对不同上气道阻塞模式患者的软腭及舌体的形态及位置变化特点进行定量测量，发现不同阻塞模式患者的上气道及相关结构的动态变化特点存在显著差异。本研究侧重于实时、动态地显示OSAHS患者自然睡眠时上气道塌陷的不同模式及塌陷过程，不仅为上气道及相关结构测量提供了分类依据，也为临床医师选择合适的治疗方案及研究上气道塌陷机制提供更多帮助。本研究主要探讨了CMR在准确定位OSAHS患者上气道阻塞部位及评估阻塞模式中的可行性及有效性，未对术后疗效进行追踪，将在今后研究中进一步完善。

综上所述，采用CMR及睡眠监测设备可无损伤、无干扰地准确判断OSAHS患者上气道阻塞部位，评估不同上气道阻塞模式患者上气道及软腭和舌部等结构动态变化的差异。