手环血氧仪在阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊断中的应用

刘永收,张 媛,秦 梅,张婵娟,李 瑜,石 力,查定军

空军军医大学西京医院耳鼻咽喉头颈外科(西安710032)

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(Obstructive sleep apnea hypopnea syndrom,OSAHS)是一种常见的发生于睡眠期的呼吸障碍性疾病。根据国内的流行病学调查其发生率在1%～4%，主要表现为睡眠期间出现频繁的呼吸气流下降甚至消失，进而引发频繁的间歇性低氧血症及觉醒，日间过度嗜睡[1]。长期可以诱发或增加高血压、冠心病、心律失常、卒中、糖尿病胰岛素抵抗等一系列慢性疾病的发病率[2-4]，同时也会造成交通事故发生率增加[5]。多导睡眠监测(Polysomnography,PSG)结果是OSAHS重要的临床诊断依据[6](金标准),但是传统的PSG设备操作复杂、价格昂贵、费时费力，且无法满足大量临床诊断的需求[7]。近年来许多可穿戴医疗设备及无线通讯技术的快速发展为OSAHS的诊断提供了新的思路。我院睡眠室于2017年8月至11月将可穿戴设备——舒气通手环血氧仪(简称手环血氧仪,由四川成都云卫康医疗科技有限公司提供)应用于打鼾人群中OSAHS的诊断，并与PSG设备比较,现报告如下。

资料与方法

1 一般资料 选取2017年8月至11月以睡眠中打鼾为主诉来我院门诊就诊的患者108例,其中男性89例，女性19例,最大年龄66岁,最小年龄20岁,平均年龄(43.0±10.58)岁,平均体重指数(26.6±3.91)kg/m2，行睡眠监测检查前向患者详细讲解检查过程并征得患者同意签署知情同意书。

2 研究方法 采用自身平行对照，全部受试者均在安静独立的睡眠监测室进行整夜睡眠监测(大于7 h)，每一个受试者同时接受手环血氧仪和整夜标准PSG监测。PSG设备使用美国邦德安百N7000进行。记录同一患者相同时段两种仪器采集到的数据。PSG结果由一位有丰富经验的技师进行分析,标准使用美国睡眠医学会睡眠及其相关事件判读手册规则2.3版，低通气事件采用替代标准执行[8]。PSG选用呼吸暂停低通气指数(PSG-AHI)、最低血氧饱和度(LSaO2)。手环血氧仪记录血氧下降指数(手环血氧仪ODI4)及最低血氧饱和度，分析软件采用自带的专用软件，采集到的信号通过人工校正去除明显的伪差，通过软件自动生成报告。

3 诊断标准 参照2018年中国医师协会睡眠专业委员会成人阻塞性睡眠呼吸暂停多学科诊疗指南标准[9]以PSG-AHI≥5次/h为诊断OSAHS阳性的标准，以PSG-AHI>15次/h为诊断OSAHS中重度的诊断标准，参照PSG-AHI≥5次/h,以手环血氧仪ODI≥5次/h作为诊断OSAHS阳性的标准,计算并分析手环血氧仪ODI4≥5次/h时的假阳性率及阴性率得出灵敏度及特异度。并以手环血氧仪ODI4≥5次/h作为诊断OSAHS阳性标准，绘制受试者工作特征曲线(简称ROC曲线)评价可穿戴设备手环血氧仪诊断OSAHS的准确度。

4 统计学方法 采用SPSS 22.0统计学软件进行统计学分析。应用Pearson相关分析法，比较PSG-AHI与手环血氧仪ODI4两者的相关性,比较两种设备采集到的最低血氧饱和度并进行相关性分析。P<0.05为有差异有统计学意义。

结 果

1 PSG与手环血氧仪监测结果 108例受试者均完成了检查，以PSG-AHI≥5次/h为诊断OSAHS阳性的标准，以PSG-AHI>15次/h为诊断OSAHS中重度的诊断标准，监测结果显示非OSAHS 14例，OSAHS 94例，其中轻度OSAHS 12例，中重度OSAHS 82例。以手环血氧仪ODI4≥5次/h作为诊断OSHAS阳性的标准,监测结果显示非OSAHS 13例，OSAHS 95例，其中PSG诊断的82例中重度OSAHS 中81例被诊断为OSHAS，PSG测得的AHI和手环血氧仪测得的ODI4指数平均值分别为(43.62±26.48)次/h、(46.62±22.77)次/h。两种方法测得的LSaO2平均值分别为(64.5±21.5)%和(65.8±13.6)%。

2 两种监测结果灵敏度、特异度及相关性分析 以手环血氧仪ODI4≥5次/h为试验诊断界值，对OSAHS的诊断灵敏度为95.7%,特异度为64.3%，对于中重度OSAHS的诊断灵敏度为98.8%，特异度为96.2%，结果见表1。PSG-AHI与手环血氧仪的ODI4进行相关性分析,两者呈显著相关(r=0.737，P<0.01)(图1)，根据OSAHS的程度分度标准分为轻度组和中重度组，分别进行相关性分析，结果见表2。两种方法测得的LSaO2做相关性分析显示两者呈显著相关(r=0.957，P<0.01)(图2)。根据OSAHS程度的分度标准分为轻度组和中重度组，分别进行相关性分析，结果见表3。以PSG-AHI≥5次/h为诊断OSAHS阳性的标准，绘制ROC曲线，曲线下面积达0.937(P<0.01)(图3)，表明手环血氧仪的试验诊断有较高准确度。

表1手环血氧仪ODI4的诊断特异度及敏感度

表2PSG-AHI与手环血氧仪ODI4相关性

表3PSG-LSaO2与手环血氧仪LSaO2相关性

图1 PSG-AHI与手环血氧仪ODI4相关性(r=0.737)

图2 PSG-LSaO2与手环血氧仪LSaO2相关性(r=0.957)

图3 手环血氧仪的ROC曲线(ODI4≥5次/h)

讨 论

OSAHS是一种多发性慢性源头性疾病，常常并发多种心脑血管疾病及其他疾病。据估计，在全球范围内，有9.36亿年龄在30～69岁的成年人有轻度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停，受影响的人数最多的是中国[10]。临床上寻找一种简便、易行、准确而又高效的替代PSG的诊断方法，非常有必要。近年来可穿戴设备飞速发展[11-12]，有较多设备试验应用于临床，手环血氧仪就是其中一种。同时中国学者及美国睡眠联合会也颁布了睡眠疾病的物联网及远程诊疗指南[13-14],这些指南均认为睡眠障碍疾病远程诊疗是一种趋势,而可穿戴设备是不可缺少的终端设备。本实验中的108例受试者同时进行PSG和手环血氧仪的监测,两种方法监测到的AHI与ODI4具有相关性。临床上睡眠呼吸暂停或低通气存在时基本上都同步存在血氧下降，呼吸暂停或低通气恢复后，血氧就会回升，因此监测患者夜间睡眠时的血氧间歇性下降，在一定程度上能够反映呼吸暂停和低通气的状况。韩芳、史亚男等学者前期研究认为：对夜间打鼾、乏力伴有白天嗜睡的这类特定高危人群，应用血氧仪筛查或准确判断OSAHS具有相当的价值[15-16]。手环血氧仪配备蓝牙功能，通过与手机终端连接远程上传采集到的数据，更是能够提高效率，节省时间。传统的腕式血氧仪通过手指采集血氧信号，有时会发生采集指套移位，产生数据伪差。而手环血氧仪是通过佩戴在手腕上的手环与之接触的皮肤采集信号，较少发生伪差，并且可以通过设定自动开关机时间减少采集到清醒时段的信号，尽力避免因为无法采集睡眠脑电判定清醒与否而带来的平均ODI4指数下降。通过本研究我们发现，虽然手环血氧仪在轻度OSAHS的诊断中敏感度稍差，仅为75%，但是根据既往研究显示中重度OSAHS的长期死亡率及生存质量与轻度及不能诊断为OSAHS的人群差别较为明显[17]。手环血氧仪对中重度OSAHS的灵敏度为高达98.8%，特异度为96.2%，因此我们认为手环血氧仪可以在特定人群中作为一种OSAHS的诊断选择。

虽然通过实验我们发现手环血氧仪诊断OSAHS有较高的准确度，但是由于无法采集脑电，不能准确判断受试者是否处于睡眠状态，有可能漏诊或低估部分患者的病情。另外，我们是通过波动性血氧下降反向证实呼吸暂停的存在，因此如果患者既往患有慢性阻塞性肺病等可导致血氧降低的呼吸和循环系统疾病，可能会高估患者的病情。

总之，穿戴设备作为移动医疗的基本工具应用于OSAHS这类慢性病管理是新的思路和趋势[18]。手环血氧仪作为新型可穿戴设备，其操作便捷，可设置自动开关机，可智能上传采集结果。费用低廉，又可带回家，有利消除首夜效应，为OSAHS的大规模的流行病学调查和特定人群诊断提供了可能性及新思路。