阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者软腭形态的动态磁共振研究

雷奕优 娄卫华 张会霞 郜飞 张鹏 路武豪 杜林芳

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS)是一种常见的睡眠障碍性疾病，以睡眠时打鼾、反复呼吸暂停、微觉醒及白天不同程度嗜睡为主要症状，并可引起心血管系统和多器官的损害，严重影响患者的生活质量。上气道的阻塞和狭窄是OSAHS患者的一个重要特征[1]，多导睡眠监测(polysomnography,PSG)是诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的金标准，但是并不能诊断阻塞部位；而术前准确判断上气道阻塞部位，可为该病的治疗和手术方案的制定提供可靠依据。软腭是上气道重要的软组织，软腭形态和自然睡眠时的形态变化，对OSAHS患者手术方式的制定有重要指导价值[2]。本研究应用动态磁共振(cine magnetic resonance,CMR)对清醒及自然睡眠状态下OSAHS患者软腭形态进行对比，分析自然睡眠状态下软腭形态与OSAHS严重程度的相关性，为OSAH阻塞平面的判定和治疗方案的选择提供参考。

1 资料与方法

1.1研究对象 以2016年9月～2017年3月在郑州大学第一附属医院咽喉头颈外科就诊且符合中华医学会耳鼻咽喉分会OSAHS诊断标准[3]的21例男性OSAHS患者为研究对象，年龄24～61岁，平均41±6.53岁，病程0.16～25年，平均5.35±5.85年；体重指数(BMI)24.1～31.2 kg/m2,平均25.56±4.28 kg/m2，PSG示呼吸暂停低通气指数(AHI)为23.9～90.8次/小时，平均AHI为71.54±14.46次/小时。

纳入标准：所有OSAHS患者均经PSG确诊，AHI>5次/小时，呼吸暂停以阻塞性为主[4]，检查过程中未能进入自然睡眠者被排除。排除鼻窦炎、鼻息肉、鼻中隔偏曲、腺样体肥大及鼻咽部狭窄等情况，所有患者均无甲状腺肥大、肢端肥大症、声带麻痹、颌面部相关畸形、小下颌畸形及引起中枢呼吸暂停的相关疾病。所有患者检查前均未行相关治疗，无上呼吸道手术史，均了解研究目的，自愿配合检查并签署知情同意书。

检查前准备：为保证所有患者检查当晚能够迅速进入自然睡眠，并且排除药物影响，CMR检查安排在晚上22时左右，所有患者前一天晚上自然睡眠不得超过6小时，检查当天不得服用浓茶、咖啡等神经兴奋类药物及安定类药物。

1.2研究方法

1.2.1PSG监测 采用美国邦德安百的睡眠监测系统，进行夜间≥7小时的睡眠监测，监测指标：脑电图、心电监测、肌电图、口鼻气流、眼动电图、胸腹运动、动脉血氧饱和度(SaO2)等。

1.2.2CMR扫描 患者在进行睡眠监测的前后一周内采用德国3.0T西门子磁共振成像仪进行扫描。取仰卧位，头底及两侧颞部软垫固定，眶耳平面与地面垂直，头部充分固定于头颈表面线圈内，额部固定，两外耳道放置棉球防止MRI噪音过大影响入睡，患者手中固定与主控室相连接的橡皮球，清醒状态下手捏橡皮球发出声音通知检查者。当患者出现以下情形说明患者进入睡眠状态：①出现持续响亮不规则的鼾声；②患者手中的橡皮球不再发出响声[5]。运用头颈表面线圈，分别于清醒及睡眠情况下行正中矢状位及轴位的快速梯度回波动态扫描，扫描的脉冲重复时间为48.6 ms，回波时间2.58 ms，矩阵125 mm×192 mm，层厚6 mm。每个层面在约135 s的时间内获得200副连续的同层动态成像。先在清醒状态下行动态扫描，待患者进入自然睡眠状态后，重复上述动态扫描，扫描期间患者未清醒表示检查成功，所有检查均由同一技师在同样的系列和参数下进行。检查结束后，将所有图片传至后期处理器(syngofast View，西门子，德国)，在电影序列下对单个图像进行进一步分析。

1.2.3软腭形态相关指标测量方法 清醒及睡眠下状态软腭形态的相关指标：①软腭长度：硬腭与软腭交界处到悬雍垂尖的距离(图1a)；②软腭厚度：软腭最厚时软腭前后的距离，且该距离垂直于测量软腭长度的经线，避免测量差异(图1b)；③硬腭与软腭夹角：硬腭与软腭交界处至悬雍垂的直线与硬腭平面的夹角[6](图1c)。以上所有指标均在正中矢状位进行测量，由同一人测量三次后取平均值，以尽量减少误差。

2 结果

2.121例OSAHS患者睡眠监测结果 经PSG监测，21例OSAHS患者AHI为23.9～90.8次/小时，平均71.54±14.46次/小时，最低血氧饱和度(LSaO2)为50%～79%，平均68.48%±7.63%，睡眠过程中血氧饱和度低于90%的时间占总监测时间的百分比(TS90)为18.07%～89.90%，平均46.08%±21.25%。

图1软腭形态相关指标测量示意图a.b.c分别为软腭长度、软腭厚度、硬腭与软腭夹角

2.2CMR扫描软腭形态测量结果 21例OSAHS患者清醒和自然睡眠状态下软腭形态相关指标测量结果见表1，可见，与清醒状态下相比，自然睡眠时，OSAHS患者软腭长度增加，硬腭与软腭夹角增大(P<0.05)，软腭厚度无明显变化(P>0.05)。

表1 21例OSAHS患者清醒及自然睡眠时软腭长度、厚度及硬腭与软腭夹角比较±s)

2.3软腭形态相关指标与PSG监测指标相关性分析 21例OSAHA患者清醒及自然睡眠时软腭形态相关指标与AHI、LSaO2、TS90的相关性见表2，可见，清醒时，软腭形态相关指标与PSG监测指标均有一定相关性，其中软腭长度、软腭厚度与AHI、TS90相关性较强(P<0.01)；自然睡眠时，软腭长度、厚度、硬腭与软腭夹角与AHI、TS90均成显著正相关(P<0.01)，与LSaO2负相关(P<0.05)。

表2 21例OSAHS患者清醒及自然睡眠状态下软腭相关指标与AHI、LSaO2、TS90的相关性(γ值)

注：**P<0.01，*P<0.05

3 讨论

国内外研究表明颌面部及上气道解剖异常在OSAHS的发生中起着重要作用[7]，睡眠状态下其作用更加显著。林忠辉等[8]研究表明，OSAHS患者上呼吸道存在多部位不同平面的阻塞，但阻塞部位主要在咽部，尤其是软腭后区。因此明确睡眠状态下软腭区的形态改变，对OSAHS手术方案的制定至关重要。

既往有许多关于软腭解剖形态的研究，但均在清醒或药物诱导睡眠下进行[9]，清醒和睡眠是两个完全不同的生理状态，多数OSAHS患者在清醒状态下并没有明显的呼吸异常，呼吸暂停仅在睡眠中发生，其清醒时的软腭形态并不能完全代表睡眠时的情况；药物诱导睡眠则为非自然睡眠状态，不能真实反映自然睡眠时软腭的形态学改变。本研究在CMR下观察OSAHS患者清醒及自然睡眠状态下的软腭形态，该检查方式能够连续、瞬时成像(约0.675秒一副图像)，可以精准地还原睡眠呼吸暂停时软腭的形态，通过清醒及自然睡眠两种状态下软腭相关形态的对比研究，可更准确地判断OSAHS患者术前上气道的形态和结构异常，为手术方式的制定提供参考。但是睡眠状态下CMR价格较高，且部分患者在噪音环境中难以进入自然睡眠，甚至部分患者存在检查禁忌，在一定程度上限制了CMR在OSAHS患者中的应用。

本研究结果显示，OSAHS患者自然睡眠状态下软腭长度及硬腭与软腭夹角增大(P<0.05)，而软腭厚度无明显变化。李铮等[10]研究认为清醒及自然睡眠时软腭长度无明显差异，钱备等[11]研究则认为自然睡眠状态下软腭后区的阻塞以软腭向下伸长为主，与本研究结果相符合。呼吸暂停时软腭变长可能是由于OSAHS患者自然睡眠状态下维持软腭形态的腭帆张肌、腭帆提肌的肌张力降低，而软腭的顺应性增大，从而造成软腭塌陷和向后漂移，导致软腭后区狭窄，甚至由于软腭顺应性增加引起软腭长度增加，从而引起舌后区狭窄乃至多平面的复杂阻塞[12]，与清醒状态下的狭窄程度和阻塞部位均有很大差异。再者，舌体作为咽部的高度可移动性结构，在OSAHS发病中备受关注，而舌的位置主要受颏舌肌支配，颏舌肌为中等疲劳肌[13]，OSAHS患者自然睡眠状态下，颏舌肌的肌张力降低，其扩咽作用降低，导致舌体塌陷乃至舌骨位置上移，压迫舌体发生形变，塌陷的舌体压迫软腭向后移位，从而使硬腭软腭夹角增大，引起软腭后区和舌后区的阻塞。

另外，本研究结果显示OSAHS患者清醒及自然睡眠状态下的软腭长度、软腭厚度、硬腭与软腭夹角与PSG监测指标中的AHI、LSaO2、TS90均有相关性，软腭长度、软腭厚度、硬腭软腭夹角与AHI、TS90均成正相关，与LSaO2负相关。清醒状态下软腭长度、厚度与AHI、TS90相关性较强(P<0.01),表明清醒状态下引起阻塞的程度以软腭增长、增厚为主，主要引起软腭后区的阻塞；而自然睡眠状态下硬腭与软腭夹角与AHI、TS90的相关性较其清醒状态下强(P<0.01)，提示睡眠状态下引起阻塞的程度以软腭伸长、塌陷，舌体塌陷以及硬腭与软腭夹角增大为主，其阻塞平面主要在软腭后区乃至舌后区。此外，本研究发现，睡眠状态下软腭长度、软腭厚度、硬腭软腭夹角与AHI、TS90的相关性(P<0.01)要优于其三者与LSaO2的相关性(前两者相关系数较后者绝对值大)，提示对AHI和TS90较高的OSAHS患者，术中可重点处理软腭的解剖形态，从而降低AHI而提高手术疗效，例如：临床上常用的悬雍垂腭咽成型术，术中主要是行双侧扁桃体切除术和软腭部分切除术，在一定程度上缩短了软腭的长度[14]，也间接印证了这一结论。

综上所述，自然睡眠状态下的CMR检查可以真实、客观地反映OSAHS患者阻塞性睡眠呼吸暂停发生时的软腭形态改变，并且可在一定程度上评估OASHS的严重程度，为该病患者手术制定个性化手术方案提供参考依据，对OSAHS患者气道阻塞平面的确定和治疗方案的选择有重要指导意义。