PICU患儿睡眠障碍评估及干预措施的研究进展

炊琳博,诸纪华

浙江大学医学院附属儿童医院,浙江杭州 310053

睡眠障碍指睡眠质或量的异常,或是睡眠时发生的某些临床症状[1]。儿科重症监护室(pediatric intensive care unit,PICU)患儿睡眠障碍发生率较高,不仅导致患儿疼痛感加重、胰岛素抵抗、疾病恢复缓慢、住院时间长、医疗费用增加和照顾者负担加重,而且在出院后较长一段时间持续影响患儿生存质量,甚至导致成年后肥胖、焦虑和抑郁症发病风险增加[2-3]。良好的睡眠在新陈代谢、免疫功能、神经认知功能和伤口愈合等方面发挥重要作用,对于在睡眠时体格生长和大脑发育活跃的儿童来说更是如此。因此,本研究对PICU患儿睡眠障碍的发生现状、影响因素、评估和干预进行综述,旨在为护理人员评估PICU患儿睡眠障碍及制定个性化干预策略提供参考。

1 PICU患儿睡眠障碍发生现状

PICU患儿睡眠障碍的临床特征为睡眠潜伏期延长、睡眠效率降低、浅度睡眠占比增加、深度睡眠占比减少、睡眠碎片化严重、昼夜节律紊乱,总睡眠时间改变具有异质性,增加或减少[4-5]。PICU患儿睡眠障碍发生率高达82.9%,持续时间长达1～6个月[6-7]。Groenewald等[8]对170例PICU患儿在出院1个月后进行调查,结果显示睡眠障碍发生率为24.2%,明显高于入院时的15.3%。综上,PICU患儿睡眠障碍发生率高,但由于研究时间的异质性导致发生率差异较大,后续应完善研究设计,进行多阶段睡眠评估,评估入院前、入住PICU时、出PICU时、医院出院时、医院出院后睡眠情况并进行比较,为明确不同时间段睡眠障碍发生率提供证据。

2 PICU患儿睡眠障碍影响因素

睡眠障碍的发生受到多种因素的影响,可将其归类为外源性和内源性两个类别,或易改变因素和难改变因素两个类别。

2.1 外源性

2.1.1环境因素(易改变因素)

光线和噪声均可引起患儿睡眠障碍,夜晚光线暴露导致松果体分泌褪黑素减少,出现失眠和昼夜节律紊乱;噪声引起交感神经系统兴奋,肾上腺素释放,增加警觉性,影响睡眠。Stremler等[9]对PICU患儿进行研究,发现大于80 dB的声音和(或)大于150 lux的光照均可导致患儿瞬时觉醒,出现睡眠中断,而噪声主要来源于医疗设备报警声、医疗设备运行噪声、医护人员交谈声。光线和噪声是导致患儿睡眠障碍的重要环境因素,因此应重视并优化光线和噪声暴露,医护人员、医院设计专家和医疗设备公司应从减少光线和噪声产生、优化未来PICU设计、改进医疗设备进行努力,营造良好的PICU环境。

2.1.2医疗护理操作行为(易改变因素)

医疗护理操作可导致患儿突然觉醒,睡眠碎片化严重,降低睡眠质量。金芸等[10]对操作行为导致PICU患儿觉醒进行观察性研究,显示患儿睡眠碎片化严重,平均夜间接受操作24次,最多可达46次,夜间觉醒中有近70%由操作引起。操作次数最多的为调整体位、约束和检测生命体征。医疗护理操作行为是影响患儿睡眠障碍的易改变因素,因此应在保证安全的前提下,优化护理流程、减少不必要的操作。

2.1.3机械通气(难改变因素)

PICU患儿由于病情危重,常需要机械通气进行治疗,但由于直接原因和间接原因,常导致患儿发生睡眠障碍,临床表现为总睡眠时间增加、浅度睡眠增加、深度睡眠减少、睡眠碎片化严重。直接原因为过度通气导致呼吸暂停,引起低氧、高碳酸血症、呼吸阻力增加,从而出现睡眠碎片化、睡眠质量较差;患儿与呼吸机的不同步导致人机抵抗[11]。对于直接原因造成的睡眠障碍可通过适量的镇静药物、更高级的通气模式改善同步性,减少机械通气治疗对睡眠的影响,提高患儿睡眠质量。间接原因为面罩、气管插管、咬合块、呼吸机运行和警报产生的噪声引起患儿不适和疼痛,对患儿睡眠质量造成间接影响[12]。综上,机械通气是导致患儿睡眠障碍的难改变因素,医护人员应动态评估患儿机械通气需求,尽量减少机械通气时间,以改善患儿睡眠质量。

2.1.4药物(难改变因素)

苯二氮卓类药物可导致睡眠潜伏期减少、睡眠中断减少、深度睡眠减少,总睡眠时间和睡眠效率增加。Zhao等[6]对PICU内接受咪达唑仑镇静的患儿进行研究,结果显示相较于浅度镇静组,深度镇静组患儿睡眠潜伏期、睡眠中断、深度睡眠减少,总睡眠时间和睡眠效率增加,这说明苯二氮卓类药物可导致患儿睡眠结构发生改变。苯二氮卓类药物属于导致患儿睡眠障碍的难改变因素,应引起医护人员重视,及时评估患儿需求,尽量减少苯二氮卓类药物使用,以改善睡眠质量。

2.2 内源性

疾病严重程度是内源性因素,也是难改变因素。沈梦晓[7]对PICU患儿出院后1～6个月时睡眠障碍危险因素进行分析,疾病严重程度与睡眠障碍呈正相关。而Cureton-Lane等[13]的调查却没有发现此类相关性。研究结果的异质性可能与研究对象、研究工具和评估时间不同有关,沈梦晓[7]研究是对PICU患儿出院后的调查,而Cureton-Lane等[13]研究是针对住在PICU内的患儿进行调查。未来应使用认可度较高的疾病严重程度评估工具对疾病严重程度与睡眠障碍关系进行研究,为得出可靠结论提供证据支持。

3 PICU患儿睡眠障碍评估方法

睡眠障碍影响正常恢复功能,并导致呼吸和心血管功能、情绪反应的改变,以及注意力、记忆和决策的认知障碍,因此,对睡眠进行准确评估具有重要意义。PICU患儿睡眠障碍评估方法包括客观评估和主观评估。客观评估包括多导睡眠监测(polysomnography,PSG)、体动记录仪、可穿戴设备、脑电双频指数(bispectral index,BIS),主观评估包括护士观察法和问卷调查法。

3.1 客观评估

3.1.1PSG

PSG通过夜间连续的呼吸、动脉血氧饱和度、脑电图、心电图、心率等指标的监测,可以了解打鼾者有无呼吸暂停、暂停的次数、暂停的时间、发生暂停时最低动脉血氧值及对身体健康影响的程度,是诊断睡眠障碍的金标准,但是由于其价格昂贵、操作复杂、需专业人员判读、舒适性差等原因,未能够在PICU中广泛使用。Dervan等[4]使用PSG对接受机械通气患儿睡眠监测时,仅有31%(18/58)患儿及家长同意,拒绝的理由大多为该研究不能够直接获益、担心脑电图放置期间的不适。

3.1.2体动记录仪

体动记录仪通过加速计测量活动模式评估睡眠情况,根据算法设置睡眠/觉醒阈值,高于阈值为觉醒,低于阈值为睡眠,从而估计睡眠/觉醒状态。但因睡眠结构需要脑电图、肌电图和眼电图辅助,故无法提供睡眠结构相关信息。体动记录仪可佩戴在手腕、脚踝或腰部,但通常佩戴在非优势手腕上,3岁以下患儿通常佩戴在脚踝。优点是体积小、舒适、防水、可全天佩戴,适合在非实验室环境记录睡眠,能够合理地评估健康儿童的睡眠模式和睡眠时间。体动记录仪存在较高准确率和敏感度、低特异度的特点,表现为高估睡眠时间和睡眠效率,低估睡眠后觉醒[14]。高估睡眠时间可能是因为与PSG对入睡的定义不同,体动记录仪认为不动是睡眠的标志,而PSG则认为大脑活动达到特定状态才标志着睡眠。PICU患儿由于镇静剂和约束带的使用导致其觉醒状态活动度低,为体动记录仪评估其睡眠/觉醒模式提出更高要求。Sanchez等[15]将体动记录仪和PSG在12例6个月～17岁机械通气患儿中进行比较,体动记录仪的敏感性为94%,特异性为28%,准确性为70%,可能与机械通气患儿使用镇静剂导致活动度较低有关,但也说明了体动记录仪对静止的觉醒状态识别较差。体动记录仪的阈值设置等尚未达成共识,这使得相关研究中报告的研究结果一致性较差,也在一定程度上限制了其推广应用。

3.1.3可穿戴设备

睡眠相关可穿戴设备具有便携舒适、可访问性、可负担性等优点,是PSG和体动记录仪的潜在替代品。可穿戴设备在估计睡眠/觉醒模式方面具有高敏感性、低特异性、较高准确性的特点。Weaver等[16]研究结果显示,相较于PSG和体动记录仪,可穿戴设备低估睡眠后觉醒、高估总睡眠时间,但是在可接受范围内。PICU患儿由于镇静剂和约束带使用,觉醒时活动较少,使可穿戴设备低估入睡后觉醒,高估睡眠时间和效率的情况更加严重。可穿戴设备对睡眠分期的表现差异性较大。Lee等[17]研究结果显示,可穿戴设备对非快速眼动睡眠1期、非快速眼动睡眠2期、快速眼动睡眠期的估计一致性较高,低估非快速眼动睡眠3期;Mantua等[18]研究结果却显示,低估非快速眼动睡眠1期和非快速眼动睡眠2期,高估非快速眼动睡眠3期和快速眼动睡眠期。分析可穿戴设备对睡眠分期的表现差异可能与算法不同有关。综上所述,可穿戴设备在测量总睡眠时间和睡眠效率方面表现较好,但是在睡眠后觉醒、睡眠分期方面表现较差。

3.1.4BIS

BIS通过脑电图数据评估患儿意识状态,也被用于睡眠检测。BIS与睡眠分期存在相关性,但存在重叠现象。Giménez等[19]和Benissa等[20]的研究结果显示,在非快速眼动睡眠期BIS值逐渐降低,快速眼动睡眠期BIS值升高,且快速眼动睡眠期和非快速眼动睡眠1期存在重叠现象。重叠现象可能是由于醒来时皮质部位重新激活存在差异或是BIS设置的时间间隔所导致BIS值恢复延迟。PICU患儿睡眠中断次数多,睡眠中断后BIS值未恢复正常而已经再次入睡,导致低估PICU患儿睡眠中断次数。综上,BIS在快速眼动睡眠期和非快速眼动睡眠1期之间存在重叠,导致睡眠分期存在一定误差,所以尚未能广泛应用。

3.2 主观评估

3.2.1护士观察法

护士观察法是PICU常用的睡眠检测方法,但其容易低估觉醒次数和时间、高估睡眠时间和质量,准确性较差且费时。Armour等[21]对患儿进行观察性睡眠评估和PSG的比较,每15 min观察1次,每周监测3晚,为期2周,结果显示观察结果为9%时间是清醒的,而PSG显示52.3%时间是清醒的。这说明观察性睡眠评估准确性较差,不能够很好适用于PICU患儿睡眠监测。

3.2.2量表/问卷法

量表/问卷法具有经济、省时省力等特点。目前,ICU有理查兹-坎贝尔睡眠量表(Richards-Campbell Sleep Questionnaire,RCSQ)、ICU睡眠问卷(Sleep in the Intensive Care Unit Questionnaire,SICUQ)、VSH睡眠量表(Verran/Snyder-Halpern Sleep Scale)用于评估患者前一晚的睡眠情况。儿童睡眠障碍评定量表是针对过去数周至数月睡眠进行评估,评估周期长、条目多,不适用于PICU环境。因此,应开发或汉化PICU患儿主观睡眠质量评估量表,以评估主观睡眠质量,并将主观睡眠质量与客观睡眠测量结果进行相关性研究。

4 PICU患儿睡眠障碍干预措施

4.1 减少噪声和光线以营造良好睡眠环境

噪声和光线是患儿睡眠障碍的重要因素。医疗设备报警是噪声主要来源,可借助人工智能构建智能警报系统[22],减少错误报警次数;或将警报系统集成于PDA等便携式设备,以减轻对患儿影响。医疗设备运转是噪声的另一重要来源,应对其噪声水平进行调查,为厂商优化设备噪声提供驱动力。工作人员谈话是噪声的另一重要来源,可通过睡眠卫生教育和张贴睡眠卫生海报,提高睡眠卫生意识,降低谈话音量[23]。医院设计专家应考虑降低噪声的重要性,通过应用更换老旧产品和隔声材料,减少噪声的产生与传播;加装听觉掩蔽系统,降低环境噪声的影响。光线是影响睡眠的另一因素,光线暴露会导致褪黑素分泌减少和瞬时觉醒,引起入睡困难和睡眠碎片化[24]。医护人员应加强认知,夜晚用昏暗的灯光或地面感应灯光代替主要照明系统。医院设计专家应积极应用循环照明系统模拟自然光的位置、亮度和颜色,早上使用温暖的低亮度光线,缓慢增加亮度;中午降低光线亮度,借助窗口照进的日光;下午可将光线亮度再次升高;傍晚时使用与早上相同的温暖的低亮度光线;晚上,光线亮度更低,只使用地板光线[25]。

4.2 佩戴眼罩和耳塞以降低噪声和光线感知

减少噪声和光线产生是改善睡眠环境的重要措施,但由于患儿病情危重,夜间不可避免地进行检查、治疗和护理活动,产生噪声和光线。降低感知可以作为减少噪声和光线产生的重要补充方法,美国重症医学会在指南中也推荐向PICU患儿提供耳塞和眼罩,以降低感知[26]。佩戴耳塞可降低患儿对现有的、不可避免的噪声的感知,营造良好听觉环境,提高睡眠质量[27]。佩戴眼罩可降低患儿对光线的感知,促进褪黑素分泌,提高睡眠质量[28]。耳塞和眼罩在降低感知方面具有成本低、效果明显的特点,但是在提供耳塞和眼罩时,应考虑患儿喜好、型号和舒适度等,如通过卡通图案吸引患儿,以最大限度发挥耳塞和眼罩的作用。

4.3 操作聚类以提高集中化

频繁的检查、治疗和护理活动使PICU患儿睡眠碎片化严重,难以拥有完整睡眠周期,应持续优化操作流程,减少睡眠中断[10]。一个完整的睡眠周期至少需要90 min,可通过设置睡眠保护时间,限制00：00-06：00之间的医疗护理活动,降低睡眠碎片化程度,如将卫生和舒适活动安排在白天,夜间实施4 h翻身1次、使用监护仪的患儿避免人工重复评估、加强医护人员沟通合作,避免分散式医疗护理活动等[29-30]。优化护理操作流程可能与ICU文化和实践存在多方面冲突,应考虑患儿、护士等利益相关者和管理者的观点和态度,争取获得多方支持,促进优化流程成功实施。

4.4 补充和替代疗法

音乐疗法不仅缓解疼痛和焦虑,而且可改善睡眠。Rennick等[31]对PICU内20例2～14岁患儿实施随机对照研究,实验组患儿由父母进行抚触和阅读,之后播放一段舒缓音乐,每天1次,对照组实施常规护理,100%的父母认为音乐有积极作用,可缓解患儿焦虑,促进睡眠。睡眠障碍主要发生于PICU患儿身上,未来应调查其对音乐疗法的具体感受及使用客观评估工具评估其睡眠参数的改变。

4.5 药物性干预措施

已知外源性褪黑素可改善昼夜节律紊乱、优化睡眠质量,是安全有效的药物性干预措施,但是对最佳剂量、频次等尚未达成共识[32]。镇静药物虽然会导致睡眠结构改变,但是不同药物对睡眠的影响不同,或许可选择性地应用于睡眠促进方面。王玉等[33]研究显示,通过益生菌肠道调节可改善PICU脓毒症患儿睡眠质量,每次口服益生菌1片,每天3次,8 d后患儿总睡眠时间、快速眼动睡眠期比率、睡眠效率较对照组明显改善。但是益生菌是否对其他疾病患儿睡眠有效值得进一步研究。

5 结语

PICU患儿睡眠障碍发生率高、持续时间长,研究尚处于初级阶段。护士作为PICU患儿睡眠管理的主要人员,应提高睡眠卫生知识,对PICU患儿睡眠进行评估,并基于循证证据开展相关干预研究,以促进睡眠质量改善。现有文献对患儿睡眠障碍发生率、影响因素、临床表现和危险因素的研究较多,但是缺乏适用于PICU患儿发育阶段和语言表达能力的有效评估量表以及多元化、集束化睡眠干预方案,应研制或汉化适用于评估PICU患儿睡眠的量表,并根据危险因素制定相关干预方案。