摘要
本研究测量了不知道患有阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的受试者的低渗咽湿陷性,并评估了影响湿陷性的变量及其与OSA的关系。
呼气末正压临界值(P暴击)在麻醉低渗条件下对227名接受择期手术的受试者进行了测量。使用柏林问卷估计该人群的OSA风险。
的意思是P暴击所有受试者均为阳性(高于大气),范围为0.69(95%可信区间(CI) -7.39-8.77)至4.0 (CI -4.82-12.82) cmH2O分别适用于OSA患病率低和患病率高的受试者。P暴击≤5而言不啻2O只在3.1%的研究对象中发现。在一般人群中,P暴击在男性和女性中相似,并与年龄的增长呈正相关,而与颈围的相关仅在男性中发现。P暴击仅占OSA风险评分变异性的12.25%。
总之,呼气末正压临界值高的受试者发生阻塞性睡眠呼吸暂停的风险增加。然而,在缺乏神经肌肉支持的情况下,大多数人的咽部容易塌陷和闭塞。因此,在大多数受试者中,神经肌肉活动的水平可能最终决定了睡眠呼吸暂停的发生。
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSA)的特征是在睡眠中反复的咽部塌陷和闭合。许多解剖变异和异常的上呼吸道和周围结构已涉及阻塞性呼吸暂停的发病机制。无论增加塌陷易感性的局部解剖或结构因素的类型如何,咽部的机械功能可被认为是一个自我支撑的软壁可折叠管1,2,概念上以斯特林电阻模型为特征。这种管的可折叠性取决于管壁的稳定性和周围压力的大小,并可由管在腔内压力下倒塌和闭塞来定义,称为呼气末正压的临界值(P暴击).应用于上呼吸道,阳性患者的咽部(高于常压)P暴击将被封锁,除非主动力量阻止被动崩溃。由于咽的折叠性是由被动的机械解剖特性和主动的神经肌肉控制机制决定的,这些控制机制影响壁的刚度和周围的压力,研究人员已经开发了一种方法来研究睡眠期间几乎没有神经肌肉活动的咽部生物力学3..这种“被动P暴击”4,5被认为是密切代表咽的解剖性质,决定,在很大程度上,由因素,如体重,颈围,年龄,咽部长度和其他颅咽性质。研究发现,在健康受试者中为阴性,而在OSA患者中为阳性4,5.更令人信服的是在麻醉和肌肉麻痹下观察到的类似发现6.基于这些结果,一些研究根据低渗的概念来解释这些发现P暴击在睡眠期间测量的是解剖折陷性7,8.接受这一概念将表明,健康的咽因其固有的解剖特性而免受崩溃的保护,即使在没有神经驱动的情况下,它也仍然是完好的。
这一概念似乎与公认的观察结果相矛盾,即大多数人的上呼吸道在麻醉期间被阻塞,而恢复上呼吸道通畅是无意识患者复苏的第一步9.本文作者对此进行了积极的假设P暴击大多数健康受试者在睡眠时肌肉张力更低的情况下都会发现这些值。因此,本研究评估了流动力学和P暴击在全麻的低渗条件下,不知道有阻塞性睡眠呼吸暂停的受试者。这P暴击,被认为更能代表被动解剖条件,被用于评估放松咽折叠性与OSA风险和人体测量参数之间的关系。
材料与方法
主题
本研究招募了Bnai Zion医学中心(以色列海法Technion医学院)的普通外科、骨科和泌尿外科的年龄为>岁、18岁、接受择期手术的连续患者。所有患者术前均由两名麻醉师进行评估。纳入标准为全麻清除、理解并给予知情同意。排除了心肺不稳定、严重心脏或呼吸衰竭或身体衰弱的患者。这项研究得到了机构人体调查审查委员会(Bnai Zion医疗中心,海法,以色列)的批准。
麻醉
192例患者使用异丙酚,由招募患者的同一麻醉师在手术室进行麻醉诱导,然后开始氟烷麻醉进行计划的外科手术。负荷剂量为2.5 mg·kg−1随后,如果需要,给予25mg的大剂量。为了确保本研究的结果不是药物特异性的,还使用硫喷妥钠(2-7 mg·kg)进行麻醉诱导−1)在另一组35名患者中。使用持续气道正压(CPAP)水平,使呼吸没有流量限制,目前的作者旨在评估患者在注射足够剂量的麻醉药物后2-3分钟内稳定呼吸的2-3分钟内的压力-流量关系。在目前的研究中,当对疼痛的反应完全消除,并且通过气压计(Hans Rudolph, Inc., Shawnee, KS, USA)和脉搏氧氧仪(Datex Instruments Inc., Baldwin Park, CA, USA)监测到足够的通气时,麻醉被认为是足够的。
仪表和记录程序
受试者以仰卧位进行研究,头部放在手术台上,没有枕头。受试者通过一个全脸的面罩呼吸,这个面罩被紧紧地贴合以防止空气泄漏。在面罩上安装一个气压计,并连接到±2cmh2O压力传感器(Validyne, Northridge, CA, USA)用于气流测量。气压计连接到流入端口的数字化可变压力源,使鼻压在20至-10 cmH之间变化2用连接到口罩侧面端口的导管监测鼻压。在Graphtec WR 7700记录仪(Graphtec, Tokyo, Japan)上记录流量和鼻压。
压力的关系
麻醉期间被动上呼吸道压力-流量关系被描绘为睡眠患者如前所述3..鼻压维持在足以防止血流受限的水平(保持压力)。在稳定通气期间,随机将鼻压降低4到5次,降至几个水平,其中4到5个水平与明显的吸气流量限制有关,以及气流停止的水平,即。上呼吸道完全阻塞。流量限制是通过与吸气流量曲线的典型扁平化相关的流量下降来识别的。每次压降后,鼻压恢复到保持压力,持续5 - 10次呼吸。所使用的研究是在保持压力时,在压力-流量评估开始和结束时的平均流量和呼吸频率几乎保持不变(变化<20%)。在吸气的中间部分,在与流量限制相关的每个鼻压水平上测量吸气流量。采用最小二乘线性回归法确定压力-流量关系。用这个关系来计算P暴击当气流低于鼻压水平为零时,上游阻力(R我们),定义为鼻压流量的斜率。
睡眠呼吸暂停综合征的风险评估
为了估计受试者睡眠呼吸暂停的患病率,使用了柏林问卷10.这份相当简短且经过充分验证的问卷,基于有关打鼾、白天嗜睡、身体质量指数(BMI)和高血压的问题,评估了患阻塞性睡眠呼吸暂停的风险,评分为0-3。OSA风险评分(OSA- rs)≥2的受试者被认为OSA风险增加。两名经验丰富的麻醉师进行了术前评估,也完成了问卷调查。此外,还测量了所有患者的颈围。
统计分析
数据以均数±表示sd.P暴击数据以均值(95%置信区间(CI))表示。采用方差分析比较异丙酚和硫贲妥、男性和女性、打鼾和不打鼾受试者的结果。使用Pearson相关法评估相关性。线性回归模型用于建立的决定因素P暴击(因变量)。自变量为年龄、BMI和颈围。p值<0.05被认为有统计学意义。
结果
总共研究了227名受试者。另外8名受试者需要>15 cmH的保持压2由于口罩安装困难,阻碍了防止空气泄漏,O被排除在外。不同CPAP级别的典型流量跟踪,用于构建压力-流量关系并推导P暴击而且R我们,如图1所示⇓.的意思是P暴击为1.78 (95% CI -7.06-10.92) cmH2O。P暴击<0(大气压下的被动闭塞)的受试者有68人(30.0%),只有7人(3.1%)有aP暴击≤-5厘米高2O。
一个受试者在a)不同持续气道正压(CPAP)水平下的流量描记,以随机压力顺序用于构建b)压力-流量关系。仅使用有流量限制的流量描记(典型的平吸气流型)。压力-流量关系呈线性关系,相关性高(corr)。呼气末正压临界值(P暴击)为x截距(闭塞= 0流量时的压力)。斜率的倒数定义为上游阻力(R我们).b)P致命一击:0.35而言不啻2O;Rus: 2.2厘米高2O−1·L·s−1;相关系数:0.97。
麻醉药
表1列出了受试者根据所使用的麻醉剂进行的人体测量参数和结果的比较⇓.虽然不是随机的,但两组患者在所有参数上是相似的。硫喷妥特麻醉的受试者的血压会略高P暴击和OSA-RS,但差异无统计学意义(p分别为0.15和0.23)。因此,进一步的结果提出了所有科目。
打鼾
表2⇓报告了报告持续大声打鼾的受试者(在柏林问卷中定义)与所有其他受试者之间的比较。在两组中,男性和女性的比例相似,但打鼾者比不打鼾者年龄更大,更肥胖。因此,打鼾者的血压明显更高P暴击(3.47, 95% CI -5.11-12.05 cmH2O)与不打鼾者相比(0.49,95% CI -7.7-8.68 cmH2O;p < 0.0001)。在调整BMI、颈围、性别和年龄后,这种差异仍然存在(p<0.025),这表明其他变量也参与了打鼾者较高的咽塌陷率。
性
表3⇓介绍男性和女性之间的比较。男性和女性的BMI指数相似,但女性年龄较大,颈围较小。的P暴击女性的OSA-RS与男性相似,在调整了年龄、体重和颈围的差异后仍然相似。
人体测量参数
在研究对象中,P暴击与年龄相关性最好(R = 0.36, p<0.0001),但与BMI的相关性(R = 0.18)也极显著(p<0.006)。如图2所示⇓,高P暴击往往是年纪较大的打鼾者。年龄的影响P暴击打鼾者和不打鼾者的平均人数是否相似,每10年就会增加P暴击0.66和0.68 cmH2分别啊。13例老年肥胖者(年龄> ~ 60岁)中BMI≥30 kg·m者仅1例−2)P暴击<0(平均年龄,BMI和P暴击该组平均年龄为72.1±7.8岁,体重为32.7±2.4 kg·m−25.7±5.8 cmH2O,分别),而9名年龄<30岁,BMI≤20 kg·m的受试者中有6人−2(22.3±4.3岁,19.0±1.1 kg·m−2-1.9±2.4 cmH2O,分别;p < 0.002P暴击两组比较)。咽下垂与BMI之间的相关性相对较低,部分原因是男性和女性之间的差异(表4)⇓).而两者之间的相关性P暴击而年龄在两性中相似,有显著的相关性P暴击BMI和颈围仅在男性中存在。在一个逐步调整这些参数的模型中,P暴击男性仅与年龄和颈围有显著相关,两者的相关系数为R = 0.421。在女性中,仅与年龄存在显著的调整相关性(R = 0.40)。
![图2 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/32/5/1309/F2.medium.gif)
呼气正端压临界值(P暴击)和年龄。□:nonsnorers;▪:打鼾者。░:“安全”P暴击这可以防止低通气。
阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的风险
图3⇓描述之间的关系P暴击以及OSA-RS。增加P暴击与OSA-RS增加有关。的意思是P暴击71例OSA高危患者(OSA- rs≥2)的评分为4.0 (95% CI -4.82-12.82) cmH2O,而0.69 (95% CI -7.39-8.77) cmH2OSA-RS <2的受试者O (p<0.001)。然而,两者之间的相关性P暴击所有受试者的OSA-RS相当适中(R = 0.35),男女相似(表4)⇑),表明OSA-RS中只有略多于12%的个体差异是由被动低渗咽折叠性解释的。
![图3 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/32/5/1309/F3.medium.gif)
呼气末正压临界值(P暴击)和阻塞性睡眠呼吸暂停风险评分(OSA-RS)。P暴击表示为平均值±扫描电镜每个OSA-RS级别。
讨论
本研究的结果证实了一个假设:正常的完全放松的人P暴击接近或甚至高于大气,这表明大多数健康人的解剖特性在深度放松时促进咽闭塞,而肌肉张力是大多数人在睡眠时保持咽通畅的必要条件。此外,研究人员还发现,年龄、体重和颈围在放松的变异性中所占的比例相对较小P暴击,P暴击只能解释OSA-RS个体变异的一小部分。
被动咽萎陷
事实上,大多数人在深度低氧状态下,如麻醉或深度昏迷,咽部会被阻塞,这是常识,也是基于以前的研究。回历2月et al。9在90%的麻醉对象中发现完全或部分咽闭塞。在事后剖析对儿童的研究et al。11发现平均(范围)关闭压力为~ 0 (-2-5)cmH2O.据报道,大多数瘦弱的正常成年人在快速眼动睡眠(REM)期间都会发生上呼吸道关闭12以及非快速眼动睡眠时的中枢呼吸暂停13.伊斯特伍德et al。14报道称,P暴击健康受试者的死亡率随着异丙酚麻醉浓度的增加而上升,从平均-0.3开始,达到1.4 cmH2丙泊酚不直接影响肌肉紧张15异氟烷麻醉也有同样的发现16,表明,在目前的研究中,积极的P暴击与特定的麻醉剂无关。上述结果均提示低渗为负值P暴击在健康受试者的睡眠中获得,除了解剖特性外,还可能代表大量保持的肌肉张力。消极的P暴击Isono在几乎所有麻醉、瘫痪和健康受试者中测量的值et al。6可能是由于在瘫痪时必须使用特定的方法来评估咽部闭合压力。相比之下,萨法尔17据报道,由于咽部梗阻,麻醉患者通过面罩通气失败。需要注意的是,根据睡眠时观察到的咽部低渗压力-流量关系的平均斜率3.,4,18,P暴击必须低于-4厘米2O以防止在常压下流量大幅(>50%)减少(低通气)。
与睡眠时的折陷性比较
早期的研究评估了P暴击在健康和疾病睡眠期间没有使用低渗的方法P暴击测量19,20..然而,在低张力测量期间,也记录了源舌肌肌电活动的存在,包括强直性和相位性P暴击在睡眠中3..同样的,P暴击在睡眠中气管切开OSA患者呼气期间测量的平均为5厘米高2O高于灵感时,表明存在大量的神经肌肉活动,调节睡眠时的崩溃21.有趣的是,这个值与差值(4.9 cmH)非常接近2O)在…之间P暴击健康受试者睡眠时的报告5以及麻醉期间不打鼾的受试者。因此,一个积极的(以上大气)P暴击在睡眠中测量可能是由于不利的解剖特性或睡眠中保持的残余神经肌肉张力减少(图4)⇓)或两者兼有。然而,帕蒂尔et al。5差异为4.45 cmH2O之间P暴击健康受试者和睡眠中阻塞性睡眠呼吸暂停患者的差异,其幅度几乎与睡眠中阻塞性睡眠呼吸暂停患者的差异相同P暴击在本研究中OSA-RS为0和3的受试者之间(4.35 cmH2这一比较表明,健康受试者和OSA患者在睡眠中包括并影响折陷的神经肌肉张力的平均强度相似(图3)⇑),因此,睡眠阻塞性睡眠呼吸暂停患者睡眠时咽折叠性的增加主要是由于解剖因素(图3⇑).这一结论也得到了另一项发现的支持,即需要正压维持气道通畅的麻醉患者比气道在大气压或低于大气压时保持通畅的患者有更严重的睡眠呼吸障碍(特别是在快速眼动睡眠期间)22.显然,这些平均数据并不与具有高度被动咽陷的个体受试者可能保持主动神经肌肉代偿以防止梗阻的可能性相矛盾5.发现放松了P暴击大多数人的阳性解释了为什么大多数健康受试者偶尔出现呼吸暂停和(或)低通气(每个定义≥5·h)−1),以及打鼾或单纯的阻塞性睡眠呼吸暂停(当正常的扩张器驱动因药物或酒精而减弱时)。
解剖、完全放松呼气末正压之间可能关系的示意图(P暴击;□,▪,▒),P暴击麻醉下(假设非常接近解剖P暴击;▵▴,
)和低渗P暴击在之前的研究中观察到的睡眠(⋄,♦
).A:解剖结构阳性的健康人群P暴击谁的神经肌肉张力保持负低张力P暴击在睡眠中。B:解剖溃散性增加的人群。尽管神经肌肉张力与健康受试者相同,P暴击睡眠期间会呈阳性,促进阻塞性睡眠呼吸暂停。C:解剖正常,但睡眠时神经肌肉张力降低的患者;合成的低张P暴击个体受试者在睡眠中可能同时出现上述任何一种情况,以及神经肌肉张力的增强,这可能弥补了不利的解剖结构。
麻醉效果
麻醉下观察到的结果与睡眠和阻塞性睡眠呼吸暂停的相关性先前已经有文献记载22.异丙酚麻醉有时甚至被称为"药物诱导睡眠"23.为了从社区中招募大量的受试者,目前的作者不得不将研究方案缩短到最低限度。因此,在压力流量测量期间,没有试图建立一个长期稳定的麻醉状态,或测量或达到预先定义的麻醉水平。在需要评估的几分钟内,可能的轻微麻醉消散的潜在影响P暴击通过随机调整压力下降的顺序来测量压力-流量关系来中和。此外,麻醉师使用相同的方案进行麻醉,并使用相同的临床标准来确定所有受试者的充分和稳定的麻醉。由于研究对象的数量相对较多,本文作者认为,在平均数上存在差异P暴击组间不太可能是由于异丙酚反应的差异。然而,目前的研究和以前的研究都缺乏对麻醉深度的客观测量P暴击在麻醉状态下,限制了研究结果的比较。然而,缺乏更标准化的麻醉模式并不影响本研究的主要发现,即P暴击在大多数健康受试者麻醉时高于大气浓度事实上,深度麻醉有望增加平均值P暴击以及阳性受试者的数量P暴击14,16,而且有可能在某些科目中,是否定的P暴击是由于表面麻醉造成的。
OSA-RS
一个标准化和有效的OSA风险评分系统被用于估计研究对象中OSA的患病率10,24.虽然多导睡眠描记术可以更准确地估计个体呼吸暂停/低呼吸指数(AHI),但柏林问卷是一种被广泛接受的工具,用于估计OSA的患病率,在初级保健机构中得到验证。该仪器通过识别打鼾行为、白天嗜睡、肥胖和高血压来对OSA高风险和低风险受试者进行分类,其阳性预测值为0.89。在验证研究中,744名(37.5%)初级保健患者被确定为OSA高危患者(不同诊所29-44%)。24.在后来对8000名(32%)初级保健患者的研究中24以及1506名(26%)普通人群中的成年人25根据柏林问卷,OSA的概率很高。由于目前的研究对象到医院接受的是与OSA或OSA危险因素无关的简单择期手术,因此在本研究中,可以将其视为与初级保健患者相似的随机人群。本研究中高危OSA的患病率(31.3%)在此范围内。在柏林问卷验证研究中,Netzeret al。10高危组和低危组的平均AHI分别为21.1和4.7。尽管本研究中低风险组OSA的患病率较低,但不仅大多数受试者呈阳性P暴击但是,即使考虑到低OSA-RS的非打鼾者的子集,57%和95%的受试者有一个P暴击>0和>-5。
人体测量参数和P暴击
虽然目前的研究没有测量真实的解剖P暴击,麻醉诱导的低血压和完全肌肉放松之间的差异可能很小,因为只有轻微的增加P暴击是在麻醉狗的舌下神经解剖后发现的26.因此,P暴击在麻醉期间测量可能能够准确评估解剖陷陷性和人体测量参数之间的关系。此外,与之前的研究不同,这些研究将类似参数与OSA患者的溃散性测量进行了比较7,20.,本文作者可以在混合的一般人群中评估这种关系,其中大多数人没有OSA。研究发现,咽折叠性只能解释一般人群中OSA- rs个体差异的12.25%,这大大低于OSA患者OSA严重程度的估计值7.众所周知,阻塞性睡眠呼吸暂停的患病率随着年龄的增长而增加7,25,27- - - - - -30..在本研究中,两者之间的相关性最高P暴击以及年龄,男性和女性的年龄相似,这证实了之前的研究7,30..然而,OSA-RS与年龄之间的相关性在调整后仍然显著P暴击,表明随着年龄的增长,OSA患病率的增加不仅仅是由于解剖学上的溃散性。阻塞性睡眠呼吸暂停在男性中也更常见20.,25,28,29,31.然而,在调整了年龄和BMI后,Pcrit没有发现性别差异,这与之前评估睡眠中折陷性的研究相似7,32尤尼斯的研究7,这表明男性阻塞性睡眠呼吸暂停的患病率较高与他们较高的流量需求有关。此外,BMI与阻塞性睡眠呼吸暂停的患病率之间的关系是有充分证据的7,25,28,29在OSA患者(几乎都是男性)中,咽折叠性和BMI之间存在关联,都是在睡眠期间7,33和瘫痪34.然而,这种相关性,以及之间的相关性P暴击在本研究中,颈围仅对男性有统计学意义,这证实了之前的假设,即男性和女性之间的体重分布差异对咽下垂的影响大于超重。当对与湿陷性相关的变量进行逐步回归分析时,与P暴击以年龄、BMI和颈围为自变量,纳入模型的变量仅占模型变异性的16.8%P暴击.这一发现表明,在一般人群中,其他因素在决定溃散性方面起着更重要的作用,可能是独立于年龄和体重的个体头影特征。
总之,目前的研究结果表明以下几点。1)在缺乏神经肌肉支持的情况下,人类咽部几乎总是完全或基本闭塞。2)打鼾者和阻塞性睡眠呼吸暂停风险评分高的患者解剖折陷性较高。3)解剖学似乎只能解释一般人群中阻塞性睡眠呼吸暂停患病率差异的一小部分。4)调整混杂因素后,一般人群中男女呼气末正压低渗临界值相似。它随着年龄的增长而上升,但男性只受颈围的影响。5)除年龄、体重和颈围外,其他因素决定咽陷性的变异。6)将本研究中发现的呼气末正压临界值与睡眠中报道的临界值进行比较,表明健康受试者和阻塞性睡眠呼吸暂停患者在睡眠中都保持了大量的残余神经肌肉张力。
权益声明书
没有宣布。
- 收到了2007年10月23日。
- 接受2008年5月23日
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