阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者睡眠状态下阻塞定位研究

中华耳鼻咽喉科杂志 2000年第2期第35卷 临床研究

作者：林忠辉 　张红蕾 　 王廷础 　 李传福 　 白志学

单位：林忠辉（100730 北京 首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉-头颈外科）；张红蕾（山东医科大学卫生部耳鼻咽喉科重点实验室）；王廷础（山东医科大学卫生部耳鼻咽喉科重点实验室）李传福（山东医科大学卫生部耳鼻咽喉科重点实验室）；白志学（山东医科大学卫生部耳鼻咽喉科重点实验室）

关键词：睡眠呼吸暂停综合征；气道梗阻；磁共振成像；上气道；纤维鼻咽喉镜

　　【摘要】　目的　应用磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）和纤维鼻咽喉镜对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea syndrome, OSAS）患者睡眠状态下上气道的阻塞部位进行定位 ，并探讨上述两种方法对阻塞定位的应用价值。方法　对经多导睡眠监测（polysomnography, PSG）确诊的15例 OSAS患者应用超快速MRI在睡眠状态下对其上气道进行了矢状位和轴位扫描动态观察，对患者软腭后区（retropalatal region , RP）、舌后区（retroglossal region, RG）和会厌区（epiglottal region, EPG）的上气道阻塞情况进行了观察分析。另外对其中的8例患者在睡眠状态下进行了纤维鼻咽喉镜检查。结果　MRI检查15例患者，发现仅有RP区阻塞者3例，仅有RG区阻塞者2例（均为悬雍型腭咽成形术后患者）， 另外10例患者同时有RP和RG区阻塞。8例患者进行睡眠状态下纤维鼻咽喉镜检查者，除1例外检查结果与MRI检查相符合。结论　睡眠状态下MRI和纤维鼻咽喉镜检查能够对上呼吸道的阻塞进行定位，对确定治疗措施具有一定指导意义.

Upper airway occlusion sites of obstructive sleep apnea

LIN Zhonghui^*, ZHANG Honglei, WANG Tingchu, et al.

　　⁽Department of Otolaryngology and Head Neck Surgery , Affiliated Beijing Tongren Hospital, The Capital Medical University, Beijing 100730，China)

　　Corresponding author：LIN Zhonghui （Email: bjsent@public3.bta.net.cn）

　　【Abstract】　Objective　To locate the obstruction sites in patients with obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) during sleep by MRI imaging and dynamic fiberoptic pharyngoscopy.Methods　Fifteen OSAS patients confirmed by polysomnography (PSG) underwent ultrafast MR imaging during sleep. Their sequential midline sagittal and axial images were obtained and displayed in the cine mode. Then we examined the upper airway of the retropalate region (RP), retroglottal region (RG) and epiglottal region (EPG). We also did dynamic fiberoptic pharyngoscopy examination during sleep in 8 patients in another night.Results　Among the 15 patients, 3 had only RP region obstruction, 2 had only RG region obstruction, and the other 10 had both RP & RG airway obstruction. In the 8 cases monitored with both MRI and fiberoptic pharyngoscopy, the results obtained from the 2 methods were identical.Conclusion　MRI and fiberoptic pharyngoscopy are useful in locating the pharyngeal airway obstruction sites of OSAS patients and would be helpful in selecting treatment measures.

　　【Key words】　Sleep apnea syndrome ； 　Airway obstruction；　 Magnetic resonance imaging；　Upper airway ；　Dynamic fiberoptic pharyngoscope

　　手术为阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome, OSAS)的主要治疗方法之一^［1］, 其中以悬雍垂腭咽成形术(uvulopal-atopharyngoplasty, UPPP) 应用最为广泛， 但据大量文献报道UPPP术后6个月以上统计有效率仅为50%左右^［2］。效果不佳的原因之一是多数OSAS患者的上气道存在多平面的阻塞，阻塞部位的定位以及造成局部阻塞的解剖因素分析对于治疗方案的选择具有一定价值。研究证实，清醒状态下各项检查不能判断OSAS患者睡眠状态下的阻塞部位^［3，4］。所以许多学者对OSAS患者睡眠状态下上气道阻塞部位进行了研究，主要方法有：上气道及食管测压、CT扫描、磁共振成象像(magnetic resonance imaging, MRI)、X线荧光透视动态观察和纤维鼻咽喉镜检查等。常规MRI扫描一般耗时长，无法动态观察上气道阻塞的情况。我们应用超快速MRI观察了20例 OSAS患者, 其中5例患者未能入睡，故仅报道15例患者睡眠状态下上气道的阻塞情况。

　　材料和方法

　　一、 研究对象

　　15例患者平均年龄39岁(30～59岁)，体重指数（body mass index,BMI）为30.5±3.8（±s,下同）。15例中有2例为UPPP术后6个月以上患者，2例患者术后打鼾症状消失，但嗜睡症状无明显减轻，睡眠时仍有明显呼吸暂停现象，手术后呼吸紊乱指数（respiratory disturbance index, RDI）分别由44.1、53.6下降到35.2、42.5。

　　二、 仪器设备及方法

　　1．采用澳大利亚Commpumedics公司多导睡眠监测（polysownography, PSG）仪。PSG 监测指标包括：脑电图、血氧饱和度、心电图、眼动电图、颏舌肌肌电图、口鼻气流、胸腹动度、腿动、体位等。

　　呼吸暂停为：呼吸消失≥10 s，低通气为呼吸气流下降50%以上，而且伴有血氧饱和度(oxygen saturation, SaO₂) 下降≥4%。RDI为呼吸暂停指数与低通气指数之和。

　　2．OSAS的诊断标准：为RDI≥5次／h。

　　3．上气道分三个解剖区。软腭后区( retropalate region, RP)气道: 自后鼻嵴水平至悬雍垂下缘。舌后区(retroglottal region, RG)气道: 自悬雍垂下缘至会厌上游离缘下方0.5 cm。会厌后区(epiglottis region, EPG)气道: 自会厌上游离缘至会厌根部。

　　4．磁共振成像：扫描使用Philips ACS NT 15型1.5 T超导系统，Neck-quad表面线圈。扫描序列：包括SE序列T1WI轴位和正中矢状位，TFE序列动态。扫描参数：TR为613 ms，TE为15 ms，FOV为220～240 mm，层厚5 mm，层间隔为0.5 mm，NSA为3层数为18，扫描时间为3 min 53 s。T1TFE翻转角20°。

　　MRI扫描方法：在MRI检查前5 min应用安定10 mg肌肉注射。对有明显嗜睡症状的8例患者未应用镇静剂。 嘱患者平静呼吸，不要做吞咽动作，进行常规矢状位和轴位扫描。

　　检查过程中使用呼吸门控技术监测患者呼吸，在出现呼吸暂停时先进行正中矢状位上气道连续动态扫描，然后进行轴位各区上气道连续动态扫描，扫描平面RP区取软腭组织的中间平面，RG区取悬雍垂与会厌尖部的中间平面，EPG区取会厌上游离缘向下0.5 cm，对每个层面在多次呼吸暂停时做连续动态扫描。

　　5．纤维鼻咽喉镜检查方法：检查前5 min对4例患者应用安定10 mg肌肉注射，另外4例有明显嗜睡症状的患者未应用镇静剂。应用1%丁卡因行鼻粘膜表面麻醉后，将纤维鼻咽喉镜前端放置于鼻咽部，让患者在通常采用的睡眠体位下入睡，待入睡后将纤维咽喉镜分别放置于上气道的各个平面观察，必要时进行录像，观察一般需要2～3 h。

　　结果

　　一、PSG监测结果

　　15例OSAS患者PSG监测结果: AI为(60±13.6)次/h，RDI为(63.3±13.5)次/h，最低SaO₂为66%±12.0%。

　　二、MRI检查结果

　　因睡眠状态下检查过程中难以使患者保持正中位，所以矢状位扫描仅用做参考，检查结果以轴位扫描为标准。

　　1．阻塞部位：15例患者在呼吸暂停过程中，仅RP区气道阻塞者3例，仅RG区气道阻塞者2例（为UPPP术后患者），另外10例患者同时存在RP、RG区气道阻塞。

　　2．呼吸暂停过程动态变化特点：15例患者中，10例为多部位阻塞，均以RP区首先出现阻塞，阻塞部位逐渐向下扩展。轴位动态观察发现RP区阻塞与软腭组织后移（图1）及咽侧壁组织向中线位堆积有关，但主要是由于软腭组织后移所致。RP区阻塞多为持续性，少数为间断性（图2）。RG区阻塞主要由舌根后坠和咽侧壁组织向中线位堆积所致，阻塞11例间断性，仅1例为持续性阻塞。

图1　患者正中矢状位MRI动态扫描图像。呼吸暂停时软腭部位（RP区气道）的阻塞

图2 患者正中矢状位MRI动态扫描图像。为呼吸暂停终止时上气道开放

　　三、纤维鼻咽喉镜检查结果

　　1．阻塞部位：8例患者上气道阻塞均起始于RP区，主要由软腭组织后移所致，同时伴有咽侧壁组织向中线位堆积，阻塞多呈持续性，少数为间断性。有2例阻塞局限于RP区；6例为多部位阻塞。其中5例为RP和PG区阻塞，1例为RP、PG和EPG区阻塞。RG和EPG区阻塞均为间断性。

　　2．呼吸暂停过程动态变化特点：呼吸暂停过程中，RP区气道阻塞始于吸气相的早期，由RP区周围软组织向气道中央堆积，特别是软腭组织后移所致。阻塞一旦出现，则一般表现为持续性，在部分患者呼吸暂停过程中的呼气相RP区气道阻塞开放，而在吸气相时再次阻塞。RG区在整个呼吸暂停过程中随着患者不断加强的吸气动作狭窄逐渐加重，最后可能在吸气相导致彻底阻塞，而在呼气相阻塞部位开放，阻塞主要由舌根后坠和咽侧壁组织向中央气道堆积造成。在多数患者可以分辨造成阻塞的主要因素是舌根后坠或是咽侧壁组织向中央气道堆积。EPG区在整个呼吸暂停过程中随着患者每一次的吸气动作的加强狭窄程度也呈逐渐加重趋势，在吸气相会厌变形、舌根和舌扁桃体后坠而将会厌向后挤压、咽侧壁软组织向中间堆积，最后可能导致在吸气相时的彻底阻塞。本组病例发现1例EPG区阻塞的患者，本例患者造成EPG区阻塞的除上述原因外，还发现由于声门上区软组织向下堆积导致声门阻塞。

　　8例接受MRI和纤维鼻咽喉镜检查的患者阻塞部位对照发现，除1例纤维鼻咽喉镜检查显示RP、RG和EPG区气道均有阻塞，而MRI仅显示RP和RG区阻塞外，余7例阻塞部位均完全一致。

　　讨论

　　一、MRI 观察

　　超快速MRI能够在多平面进行多次扫描，并提供高清晰度的图像，能够对上气道进行动态观察，提供呼吸暂停过程中上气道变化的详细动态资料。

　　在患者睡眠状态下进行了MRI动态观察，详细了解软腭的活动状态。有RP区阻塞的患者在阻塞过程中软腭与咽后壁之间缝隙消失，提示造成RP区阻塞的主要因素为软腭组织的后移。12例具有RG区阻塞的患者可以观察阻塞过程中咽侧壁软组织和舌根的移动情况，所以可估计这是RG区阻塞的主要解剖因素。另外，RP区阻塞一般为持续性，而RG区阻塞多为间断性，RG区在呼吸暂停初始时无阻塞，只在呼吸暂停的中后段出现阻塞。

　　观察中发现，RG区狭窄在呼吸暂停过程中表现为逐渐加重，在呼吸暂停出现后，因血氧饱和度的下降和二氧化碳分压的升高，刺激呼吸，使阻塞水平以下气道内负压值逐渐增大，最后在吸气相可能出现阻塞，但一般在呼气相因气道内负压减小导致阻塞部位开放，所以阻塞表现多为间断性。RG区阻塞的逐渐加重和间断性，使动态MRI和纤维鼻咽喉镜观察易于分辨上气道局部组织对阻塞所起的作用。

　　Suto等^［3］报道13例OSAS患者睡眠时上气道均有RP区阻塞，6例合并有RG区阻塞，2例合并有EPG区阻塞。但Suto等使用的方法为矢状位扫描，未报道患者的严重程度。Yokoyama于1996年采用正中矢状位加轴位扫描，对7例单纯打鼾者和5例OSAS患者观察发现，12例均有RP区阻塞，其中3例有RG区阻塞。但既往有关研究的不足在于对造成上气道阻塞的解剖因素未进行观察分析。

　　本研究发现2例UPPP手术后患者无RP区气道阻塞，而其他13例患者均有RP区阻塞。但Metes等^［5］应用上气道测压法证实9例手术前具有RP区阻塞者，术后有6例仍有同部位阻塞。

　　二、MRI与纤维鼻咽喉镜观察对照

　　本研究中对8例患者分别进行MRI和纤维鼻咽喉镜检查，结果基本一致。但其中1例患者在纤维鼻咽喉镜检查中发现有EPG区阻塞，而在MRI检查中未发现此区阻塞。

　　纤维鼻咽喉镜检查8例患者发现，呼吸暂停的起始部位均为RP区，以往的研究认为RP区为上气道最狭窄和最易阻塞的部位，这在本研究也得到进一步证实。

　　阻塞部位和范围可能受睡眠分期、镇静剂、局部麻醉剂的应用及纤维鼻咽喉镜等检查装置的放置等因素影响。因为REM期肌肉张力的进一步下降，局部麻醉剂对鼻腔神经反射的抑制^［6,7］，纤维鼻咽喉镜造成气道阻力的增加和对气道的局部刺激都可能加重气道阻塞。

　　通信作者：林忠辉（Email: bjsent@public3.bta.net.cn）

参考文献

　　1，Powell NB, Guilleminault C, Riley RW.Surgical therapy for obstructive sleep apnea.In： Kryger MH, ed. Principles and practice of sleep medicine. 2nd ed. Philadelphia :Saunders, 1994.706-721.

　　2，Meiljetaig H , Mataika S, Haight JS, et al. Subjective and objective assessment of uvulopalatopharyngoplasty for treatment of snoring and sleep apnea. Am J Respir Crit Care Med , 1994 , 150: 1 286-1 290.

　　3，Suto Y, Matsuo T, Hori I, et al. Evaluation of the pharyngeal airway in patients with sleep apnea: value of ultrafast MR imaging. AJR, 1993,160: 311-314.

　　4，Gibson SE, Myer CM, Stife JL. Sleep fluoroscopy for localization of upper airway obstruction in children. Ann Otol Rhinol Laryngol, 1996,105:678-683.

　　5，Metes A, Hoffstein V, Mateika S, et al. Site of airway obstruction in patients with obstructive sleep apnea before and after uvulopalatopharyngoplasty. Laryngoscope, 1991,101:1 102-1 108.

　　6，Cala SJ, Sliwinski P, Cosio MG, et al. Effect of topical upper airway anesthesia on apnea duration through the night in obstructive sleep apnea. J Appl Physiol, 1996, 81: 2 618-2 626.

　　7，Berry RB, McNellis MI, Kouchi K, et al. Upper airway anesthesia reduces phasic genioglossus activity during sleep apnea. Am J Respir Crit Care Med, 1997, 156:127-132.