睡眠呼吸暂停指数与夜间血氧饱和度的相关关系

睡眠呼吸暂停指数与夜间血氧饱和度的相关关系作者：李志艳 杨英 徐学海    作者单位：1.青海大学医学院；2.青海大学附属医院；3.兰州军区总医院    【摘要】  目的 探讨睡眠呼吸暂停低通气指数与夜间血氧饱和度的相关关系 。方法 选用患有打鼾并伴有呼吸暂停的163例患者，行整夜7小时多导睡眠监测。分析其睡眠结构，计算出总睡眠时间、睡眠呼吸暂停低通气指数、夜间最低血氧饱和度及氧饱和度低于90%、85%、80%所累计时间占总睡眠时间的百分比。分析睡眠呼吸暂停低通气指数与夜间血氧饱和度的相关关系。 结果 两变量相关分析发现，睡眠呼吸暂停低通气指数与夜间最低血氧饱和度呈负相关（r为-0.614），睡眠呼吸暂停低通气指数与氧饱和度低于90%、85%、80%所累计时间占总睡眠时间的百分比呈正相关（r分别为0.434、0.519、0.503）；经计算得出回归方程：LSaO2=87.92-0.372×AHI（R2=0.377，P<0.001）,睡眠呼吸暂停低通气指数每增加10次/h，夜间最低血氧饱和度值下降 3.72% 。结论 夜间血氧饱和度下降的程度和氧饱和度低于85%所累计时间占总睡眠时间的百分比可作为代表低氧血症严重程度的指标，还可以通过睡眠呼吸暂停低通气指数来预测推断最低血氧饱和度，通过最低血氧饱和度了解患者血氧程度，对指导临床诊断及其治疗具有一定意义。 李志艳（1983～）,女，蒙古族，籍贯青海，青海大学医学院06级研究生。    【关键词】  睡眠呼吸暂停综合征 睡眠呼吸暂停低通气指数 血氧饱和度    THE RESEARCH ON THE RELATIONSHIP  BETWEEN THE SLEEP APNEA INDEX AND  NIGHTTIME OXYGEN SATURATION Li Zhiyan1,Yang Ying2,Xu Xuehai3 (1.Qinghai University Medical College;2.Department of Otolaryngology ,the Affiliated Hospital of Qinghai University;3.Department of Otolaryngology，Lanzhou General Hospital of Lanzhou Military Command)    Abstract  Objective  To investigate the relationship between the sleep apnea hyponea index  and nighttime oxygen saturation. Methods  163 patients suffering from snoring and sleep apnea were undergone 7 hours polysomnography. To analyze the sleep structure and figure out total sleep time ,sleep apnea hyponea index ,lowest oxygen saturation at the time that occupied ,the percentage of the total recorded time when the oxygen staturation below 90% ,85% and 80%.Moreover  the correlativity of the sleep apnea hyponea index and nighttime oxygen saturation was analyzed. Results  The sleep apnea hyponea index correlated negatively with the Lowest of Oxygen Saturation（r=-0.614），sleep apnea hyponea index was positively correlated with the percentage of the total recorded time spent below 90% ,85% and 80% oxygen staturation(r=0.434,0.519,0.503)；The regression equation was formulated to show the relationship between AHI and LSaO2：LSaO2=87.92-0.372×AHI（R2=0.377，P<0.001）,sleep apnea hyponea index increased in 10 times/h, lowest of oxygen saturation valuation was dropped down 3.72%. Conclusion  The degree of the nighttime oxygen saturation descending and the percentage of the total recorded time spent below 85%oxygen staturation can represent the index of the severe hypoxemia, and get thought sleep apnea hyponea index to infer the lowest of oxygen saturation, wherefore, understanding the level of oxygen saturation. It is shown a significance for clinical diagnosis and therapy of the sleep apnoea hyponea syndrome.    Key words   Sleep apnoea  Hyponea syndrome  sleep apnea hyponea index  Oxygen  Saturation    睡眠呼吸暂停低通气综合征（Sleep apnoea hyponea syndrome，SAHS）指在睡眠过程中频繁发生的呼吸暂停和血氧饱和度下降、二氧化碳潴留为特征的临床综合症，医学上称之为潜在性致死性疾病。本研究分析了163例SAHS患者的多导睡眠监测特点，为观察睡眠呼吸暂停低通气指数（Apnea hyponea index，AHI）与夜间血氧饱和度（Oxygen Saturation，SaO2）水平提供数据资料。1  资料与方法    1.1  一般资料    实验组为选择2001～2008年213例在我科接受连续7 h多导睡眠监测（polysomnography ，PSG）的可疑患者。其中8例因血氧饱和度曲线脱失或图形过于紊乱未纳入分析；38例因睡眠时间不足4 h、4例患有心律失常而剔除研究。最终实际纳入研究对象的病例数为163例，其中男157例，女6例；年龄18～80岁，平均年龄43.48±9.34岁。    1.2  实验方法    1.2.1  实验仪器：监测设备为冰岛Flaga 公司产EmblaTM 多导睡眠仪。监测指标包括：二导脑电图（electroencephalodram,EEG）、模拟标准 Ⅱ导心电图（electrocardiogram oculogyrio,EKG）、二导眼电图（electrooculargram,EOG）、下颌颏肌电图（submendal electromyogram,EMG）、血氧饱和度(SaO2)、口鼻呼吸气流（airflow）、胸式呼吸运动幅度、腹式呼吸运动幅度、体位（position）、心率（pluse）、腿动、鼾声等11导联，其中脑电图采用C3/A2或C4/A1方式连接，SaO2 探头置于左手中指。采集的数据直接传输并储存于计算机中，每帧监测图根据睡眠分期、呼吸事件、觉醒的国际评分标准进行人工校正后由计算机按照内定协议自动分析，统计出总睡眠时间（Total Sleep Time，TST）、呼吸暂停次数(Aponea，A)、呼吸低通气次数（Hyponea，H）、呼吸暂停次数与低通气次数总和（Aponea+ Hyponea，A+H）。测定当天，暂停使用对测定指标有影响的药物（如安眠药、氨茶碱、长效β受体激动剂等），禁止饮用酒、浓茶、咖啡及兴奋性饮料。此外需保证受试者2周内无呼吸道感染。    1.2.2  实验方法：全部研究对象均在睡眠监测室佩戴PSG接受整夜至少7 h的睡眠监测。    1.3  诊断标准：根据病史、体征和PSG监测结果诊断SAHS。PSG采用的诊断协议定义呼吸暂停是指睡眠过程中口鼻气流停止10 s或以上；低通气是指睡眠过程中口鼻气流幅度较基础水平降低50%以上持续10s或以上，并伴有血氧饱和度较基础水平下降4%或以上，或者出现呼吸努力相关性微觉醒；AHI为平均每小时睡眠内呼吸暂停次数加低通气次数；最低血氧饱和度(The Lowest of OxygenSaturation,LSaO2)为整夜睡眠监测中伴随着呼吸暂停或低通气出现的最低血氧饱和度。    1.4  观察指标：①根据热敏传感器所检测的口鼻气流信号分析呼吸暂停次数和低通气次数及其持续时间；②氧饱和度下降（指SaO2较夜间基础SaO2 下降≥4%）及其呼吸暂停和低通气的持续时间。分析计算出AHI。    1.5  睡眠分析方法：睡眠分期采用1968年美国Rechtschaff和Kales编制的《人类睡眠阶段标准化术语、技术及划分系统手册》［1］。按此标准划分，人类的睡眠阶段主要区分为三种程度：清醒期、非快速动眼睡眠期、快速动眼睡眠期。睡眠各期特征如下，清醒期：特征性脑电波为以α波和β波为主的低电压混合频率波，眼电图导联可见到眨眼以及快速眼球运动，颏肌肌电活动活跃，肌电活动波可能混入脑电或（和）眼电导联。非快速动眼睡眠期（non-rapid eye movement sleep,NREM）：此期又分为4期，S1，特征性脑电波包括颅顶区锐波、θ波以及未成熟的睡眠梭形波和未成熟的K复合波（incipient sleep spindles and K-complexes）。眼电图的特征波形为缓慢眼球运动。颏肌肌电活动无明显特征性，个体差异较大；S2，特征性脑电波为睡眠纺锤波和K复合波。眼电活动和颏肌肌电活动一般较1期睡眠时减弱；S3，脑电图 2  Hz以下，波幅 75 μV以上的δ波占整屏的20%以上、50%以下，纺锤波时隐时现，且频率变慢，在10 Hz左右，其占整个睡眠时间的4%～6%；S4，进入深睡眠，脑电图2Hz以下，波幅在75 μV以上的δ波占整屏的50%以上，其占整个睡眠时间的12%～15%。快速动眼睡眠期（rapid eye movement sleep，REM）：表现为较低波幅的各种频率混合的脑电图，很难与NREM S1区分，其脑电图的特征性波为间断出现的α波和锯齿波。但α波的频率比清醒时慢约1～2 Hz，可观察到间断出现的眼球运动。颏肌肌电活动消失，或者处于整夜记录的最低状态，但可出现短暂的肌肉抽搐。每桢监测图均由人工校正后由计算机自动分析，统计出LSaO2、SaO2 低于90%、85%、80%所累计时间占总睡眠时间的百分比（SIT90、SIT85、SIT80），再通过公式［（睡眠暂停次数+低通气次数）×60/睡眠时间（分）］计算出AHI。    1.6  统计学处理方法：将睡眠监测数据输入功能Excel电子表格，数据核实后进行统计学处理，应用SPSS 13.0软件进行数据处理。采用Pearson相关分析进行AHI与LSaO2、SIT90 、SIT85、SIT80之间关系的分析；采用直线回归法对AHI与LSaO2进行分析，并得到回归方程。2  结果    2.1  SAHS患者PSG检查指标（见表1）表1163例SAHS患者PSG检查指标    2.2  两两变量相关分析结果    2.2.1  将所有对象按照AHI每5次/h分组，LSaO2 随AHI增加而降低，在AHI 25～30次/h组下降幅度加大，AHI 90～95次/h组以后呈上升趋势，自AHI 100～105次/h组开始呈下降趋势（图1）。PSG评估的AHI和LSaO2之间存在很强的相关性，AHI与LSaO2值呈负相关（r=-0.614,P<0.001），以AHI为自变量、LSaO2为因变量进行直线拟合分析结果显示，LSaO2=87.92-0.372×AHI（R2=0.377，P<0.001）,AHI每增加10次/h，LSaO2值下降 3.72%。    图1  AHI与 LSaO2 关系趋势图    2.2.2  AHI与SIT90、SIT85 、SIT80 关系图可见（图2），随AHI的增加，其SIT90、SIT85 、SIT80 三条曲线呈缓慢上升趋势，可见从AHI 35～40次/h组以后呈明显上升趋势，AHI与SIT90、SIT85 、SIT80 呈正相关，r分别为0.434、0.519、0.503，P<0.001。    图2  AHI与SIT90、SIT85 、SIT80的相关趋势图3  讨论    本研究表明，绝大多数SAHS患者尽管夜间血氧饱和度下降非常明显，但白天仍可恢复到并维持在正常水平，这是由睡眠呼吸暂停间歇模式而造成的，这种模式的低氧程度特点是正常氧和低氧交替出现，低氧严重程度、血氧变化幅度大，最低血氧饱和度可至20%，正常氧与低氧间血氧饱和度相差可高达30%～70%，不管低氧程度多么严重，当低氧解除后都会恢复到正常氧水平［2］，故选择夜间LSaO2下降的程度作为代表低氧严重程度的指标，但又因为单次的LSaO2仅仅反映的是整夜监测的一个瞬间，可能存在很多的干扰因素或偶然因素，因此本研究采取将所有对象分组(按照AHI 为5次/h)，以此来消除干扰因素。    本研究显示AHI为90～105次/h时，LSaO2 不但没有随AHI的增加而降低反而增加，可能的原因是SAHS患者AHI较大，呼吸暂停、低通气持续时间可能较AHI小，所以较短时间的患者可不出现4%以上的血氧饱和度。但是超过一定值（105次/h）后，呼吸暂停、低通气的发生频率过高，机体不断受到短暂但却是反复的组织低氧的刺激，低氧组织来不及恢复到正常氧水平，SaO2 即再次随AHI的增加而下降。因此将AHI大于90～95次/h后的数值合并，合并后的曲线呈现缓慢下降的趋势。分析得出回归方程，根据此方程，用AHI推断LSaO2，即AHI每增加一个单位(10次/h)，LSaO2下降3.72%，所以知道了AHI值，就可知道患者大概的低氧严重程度。本研究选取了一定量的样本含量，并对r进行假设检验，P<0.001，有统计学意义。且AHI与LSaO2 相关系数r的绝对值大于0.4，说明AHI与LSaO2呈显著相关。这与报道的血氧饱和度的变化与呼吸暂停指数呈一定的负相关性的结论一致［3］。    本研究采用SIT90 、SIT85 、SIT80来反映SAHS患者夜间缺氧的程度，是因为动脉血氧饱和度低于90%、85%、80%可引起不同临床症状，如：动脉血氧饱和度低于90%会导致组织缺氧，引起组织细胞的损伤；动脉血氧饱和度低于85%，由于血液中氧合蛋白减少，还原血红蛋白增多或血中含有异常血红蛋白衍生物，可在血流量较大的口唇指甲部出现紫绀；动脉血氧饱和度低于80%，致大脑、心脏、呼吸系统等缺氧，随时出现昏迷、休克、心律失常、心肌梗死、窒息症状。所以研究中采用SIT90、SIT85 、SIT80 。SIT90、SIT85 、SIT80分别代表的是整夜血氧饱和度小于90%、85%、80%时间占总睡眠时间的百分比，是多次低氧叠加产生的累积效果，能够代表夜间SaO2 整体的变化情况［4］。三项指标中SIT85 是最能够客观准确反映SAHS患者夜间缺氧程度的指标，因此其可与LSaO2一起作为诊断SAHS的可靠参考指标。【参考文献】［1］ Kryger MH，Roth T，Dement WC.Principles and Practice of sleep Medicine Medicine ［M］.4thed. Philadelphia PA:Elsevier Saunders,2005,23(12):606-608［2］ 陈宝元，何权瀛.重视睡眠呼吸暂停模式的间歇性低氧研究［Ｊ］.中华结核和呼吸杂志，2007，30(4)：881-882［3］ Marin JM , Carrizo SJ , Vicente E , et al . Longterm cardiovascular outcomes in men with obstructive sleep apnoea hypopnoea wit h or wit hout treatment with continuous positive airway pressure : an observational study ［J ］ . Lancet , 2005 , 365(9464) : 1046 - 1053［4］ 徐晓梅，王良兴，陈少贤，等.夜间血氧饱和度监测对睡眠呼吸暂停综合征的预测及病情判断的应用价值［J］.温州医学院学报，2004，34（3）：188-189.