阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）是一種常見的睡眠障礙，其特征是在睡眠過程中反復(fù)發(fā)作的氣道塌陷。肥胖、上氣道軟組織加大、顱面異常及其相互作用在OSA的解剖風(fēng)險中起著關(guān)鍵作用。本研究比較了中國和冰島的年齡、性別、OSA嚴(yán)重程度類似的患者的上呼吸道解剖差異。結(jié)果闡明了兩個種族的OSA患者之間不同的解剖因素，并為進(jìn)一步了解可能的種族特異性發(fā)病機制和治療提供了依據(jù)。

研究對象

對來自中國和冰島的國家睡眠中心的患者進(jìn)行分析，并獲得年齡、性別、BMI和氧減指數(shù)（ODI）的數(shù)據(jù)。參與研究的患者需ODI≥10次/h以及可用的表型數(shù)據(jù)，所有參與者均簽署了書面的知情同意書。

睡眠研究

本研究共分兩組，一組來自冰島的患者使用便攜式睡眠監(jiān)測儀進(jìn)行測試。另外一組的中國患者，進(jìn)行多導(dǎo)睡眠監(jiān)測（PSG）。ODI定義為每小時中至少4%的氧飽和度降低的次數(shù)。監(jiān)測均在關(guān)燈后30 min開始，開燈前5 min結(jié)束。

磁共振成像

對兩個樣本分別進(jìn)行了三維上呼吸道MRI檢查，MRI分析以量化上呼吸道、軟組織體積和顱面。

 結(jié)果

01 患者特征

165名OSA患者（108例冰島人，57名中國人）被納入年齡、性別和ODI分析。根據(jù)年齡（p = 0.941）、性別（p = 0.989）和ODI（p=0.684）判斷參與者大多為中年中重度OSA的男性。根據(jù)BMI（p < 0.0001）、頸圍（p = 0.011）、身高更高（p < 0.0001）、體重更重（p< 0.0001），判斷冰島患者比中國患者更肥胖。

02 上氣道口徑

冰島和中國患者上呼吸道口徑的比較見表2。匹配年齡、ODI和身高后，中國患者總氣道容積（p = 0.008）和橫截面積（p = 0.012），腭后氣道（RP）較小。舌后氣道（RG）的大小沒有差異（表2）。匹配BMI而不是身高后，中國患者的總氣道尺寸顯著較?。ㄋ衟 < 0.0001），所有測量的RP氣道尺寸較?。ㄋ衟 < 0.002），RG氣道體積較?。╬ = 0.0004）。因此，數(shù)據(jù)顯示，氣道大小存在顯著差異，中國人的腭后氣道和總氣道容積較小（圖1）。

03 上氣道軟組織

中國和冰島患者軟組織體積的比較分析見表3。匹配年齡、ODI和身高后，冰島患者有較大的聯(lián)合軟組織（p < 0.0001）、舌頭（全部p < 0.0001）、脂肪墊（p < 0.0001）和翼狀肌（p = 0.0003）體積。中國患者的軟腭體積較大（p = 0.0001）。兩組患者間的側(cè)壁體積無顯著性差異。

04 顱面尺寸

兩組患者之間顱面尺寸的對比見表4。包括：顱面角，下頜骨測量，上頜骨測量，舌骨距離，顱面高度，顱面體積和面積。

（1）顱面角

中國患者的下頜骨較上頜骨向后傾斜，而冰島患者的上頜骨與下頜骨的前后關(guān)系正常。

（2）下頜骨測量

中國患者和冰島患者的下頜骨形狀不同（圖3和表5）。中國患者與冰島患者相比，下頜深度相當(dāng)、下頜支和總長度更大，下頜寬度更大，但下頜體長度更小。

（3）上頜骨測量

同樣，我們觀察到中國和冰島患者之間有不同形狀的上頜骨。匹配年齡、ODI、身高或BMI（表6）后，中國人顯示上頜骨較寬（均p < 0.0001），上頜單位深度較淺（p≤0.0001），上頜差異較大（p≤0.011）。

（4）舌骨距離

匹配年齡、ODI和身高后，中國人的舌骨到c3的距離（p =0.006）和舌骨到蝶鞍的距離（p < 0.0001）明顯更長，頦前點到c3的距離更短 （p < 0.0001）。調(diào)整BMI而不是身高，只有頦前點到c3 距離的差異仍然顯著（p = 0.008）。因此，研究結(jié)果表明，舌骨相關(guān)測量中的差異可能是由兩組患者的肥胖差異引起的。

（5）顱面高度

匹配年齡、ODI和身高（表8）后，中國人的上（p = 0.001）和前（p = 0.001）顱面一般大于冰島患者。當(dāng)調(diào)整BMI而不是身高時，所有的差異均不顯著，這可能與肥胖有關(guān)。

（6）顱面體積和面積

在匹配年齡、ODI和身高（表9）時，中國人的口咽面積大于冰島患者（p = 0.006）。匹配了BMI后僅在在鼻咽面積存在微小的差異（p = 0.014）。雖然觀察到兩組患者的下頜骨形狀不同，但在調(diào)整了年齡、ODI、身高（p =0.225）或BMI（p = 0.065）后，中國和冰島患者的整體下頜內(nèi)體積并沒有顯著差異。

05 性別不同引起的群體差異

匹配年齡、ODI和身高后，RP較小前后距離（AP）（p=0.020）、軟腭體積（p = 0.006）、下頜體長度（p = 0.046）和下頜支長度（p = 0.014）、磨牙的寬度（p = 0.071）、下頜骨發(fā)散度（p = 0.098）和舌骨到蝶鞍的距離（p = 0.019）存在性別種族差異。

當(dāng)調(diào)整BMI而不是身高時，結(jié)果相似：性別對舌骨到蝶鞍距離的影響變得不顯著。男女下頜骨長度和寬度的種族差異顯著；男性在長度上的差異較大，而女性在寬度上的差異較大。

討論

這是頭一次使用三維MRI來探索OSA嚴(yán)重程度類似的來自中國的亞洲患者和來自冰島的歐洲患者的氣道大小、軟組織體積和顱面結(jié)構(gòu)的差異。結(jié)果證明OSA患者的上呼吸道解剖結(jié)構(gòu)之間存在種族差異。中國患者的氣道較窄，尤其是腭后區(qū)。冰島患者有較大的舌部、咽旁脂肪墊、翼狀體和聯(lián)合軟組織體積。然而，中國男性患者的軟腭體積較大。中國患者表現(xiàn)出的骨特征，包括ANB角較大，下頜骨長度較短，上頜骨深度較短。此外，中國和冰島患者的下頜骨和上頜骨的形狀也不同。了解OSA相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)中的種族特異性差異，可以在改善這些人群的疾病識別和治療方面發(fā)揮重要作用。

01 解剖結(jié)構(gòu)

（1）氣道尺寸

雖然OSA患者的氣道阻塞在睡眠時發(fā)生在多個水平，但研究表明腭后氣道尤為重要。先前的研究表明，OSA患者的較小腭后氣道面積明顯小于正常受試者。利用動態(tài)睡眠M(jìn)RI，OSA患者在睡眠期間出現(xiàn)腭后氣道塌陷。在正常受試者中，腭后氣道較舌后氣道較小，所以腭后更有塌陷的傾向。中國患者的腭后區(qū)明顯小于冰島患者?？紤]到較小的腭后氣道與OSA之間的關(guān)系，這提示腭后氣道的大小可能在中國患者的OSA病因?qū)W中更為重要。在中國男性患者中觀察到的較大的軟腭和較小的下頜骨差異可能與在男性患者中觀察到的較小的RP氣道較小AP距離有關(guān)。

（2）軟組織體積

研究表明，OSA患者的上氣道軟組織加大。在我們之前的研究中，舌、咽側(cè)壁和軟組織體積增加是OSA的重要危險因素。

在本研究中，在匹配年齡、性別、ODI并控制身高或BMI后，冰島患者的舌頭、咽旁脂肪墊、翼狀體和聯(lián)合軟組織體積都比中國患者大。中國男性患者的軟腭體積大于冰島患者。類似的AHI中，白種人患者的舌頭體積更大。本研究中，我們新發(fā)現(xiàn)在中國男性患者中存在較大的軟腭。雖然這一結(jié)果似乎與之前的研究結(jié)果形成了對比，即白種人比中國患者的軟腭更長，但之前的研究不能測量體積，體現(xiàn)了這里使用的MRI方法的新穎性。結(jié)果表明，這里研究的軟組織體積在兩個種族之間存在差異?？紤]到冰島患者中可見較大的軟組織，而軟組織體積的增加已被證明是OSA的一個危險因素，我們的數(shù)據(jù)表明，軟組織在白種人的OSA病因?qū)W中可能更重要。 

上呼吸道軟組織的差異可能來自于冰島和中國患者之間不同的脂肪分布。在相似的BMI條件下，中國成年人的脂肪比例比白種人的更高，尤其是在軀干區(qū)域。此外，研究表明，上氣道軟組織的大小部分是由基因決定的。因此，未來的研究應(yīng)探討上呼吸道結(jié)構(gòu)中脂肪的分布和遺傳因素的作用。中國男性患者的軟腭中可能沉積了更多的脂肪，或者決定軟組織大小的遺傳因素存在種族差異。

（3）顱面結(jié)構(gòu)

某些顱面特征與OSA有關(guān)。之前的二維頭影測量研究發(fā)現(xiàn)與AHI相似的白種人相比，中國患者的SNA和ANB角更大，顱底、中臉長度、上頜骨和下頜骨更短。

我們的研究證實并擴展了先前的研究結(jié)果。與冰島患者相比，中國OSA患者的顱面骨限制更多，包括ANB角更大，下頜體長度更短，上頜骨深度更短。利用三維MRI，我們發(fā)現(xiàn)中國和冰島患者的下頜骨和上頜骨形狀的不同。中國人的下頜體長度較短，但下頜支和總長度都較長。在之前的一項研究中，下頜骨深度也被證明是OSA的獨立危險因素，但在兩個種族之間差異并不顯著。如前所述，我們觀察到性別因素對下頜骨測量的影響。男性的下頜長度差異更大，而女性的寬度差異更大。中國人的上頜骨形狀也不同，與冰島患者相比深度更短，寬度更寬。下頜和上頜形狀的差異對OSA生理和氣道塌陷的潛在作用仍有待確定。

02 研究局限性

首先，患者OSA的初診在中國使用的是PSG，但在冰島使用的是便攜式監(jiān)測設(shè)備。為了減少監(jiān)測方法不同引起的影響，我們重新計算了中國患者PSG的ODI，使其與冰島便攜式監(jiān)測的ODI相當(dāng)。兩個樣本的ODI計算均為為每小時氧飽和度降低≥4%的次數(shù)，總記錄時間為研究開始后30 min開始和研究結(jié)束前5 min停止。

其次，研究入組的中國和冰島患者至少為中度阻塞性睡眠呼吸暫停（ODI≥10事件/h）；沒有招募健康對照組和輕度阻塞性睡眠呼吸暫?；颊?。因此，研究結(jié)果僅適用于中重度疾病患者。未來的研究應(yīng)包括對照組和本研究的種族群體中的輕度OSA患者，以及上呼吸道分析，以確認(rèn)種族與OSA風(fēng)險和嚴(yán)重程度的特異性相關(guān)性。

此外，本文對冰島患者進(jìn)行了一項大型、多中心前瞻性研究的二次分析，并結(jié)合了近期從中國一個臨床睡眠中心招募的中國患者樣本。在這里發(fā)現(xiàn)的上氣道解剖結(jié)構(gòu)的差異可能部分是由于冰島和我們在中國的單一中心之間的臨床轉(zhuǎn)診模式的差異。未來的研究需要包括來自中國多個中心的患者，以在更全國性的范圍內(nèi)了解差異。同樣，我們的分析僅來自中國和冰島的患者，因此可能不適用于所有亞洲或歐洲的OSA患者。大部分患者為男性，反映了OSA的預(yù)期性別分布；雖然我們做了交叉分析，評估了性別對種族差異的影響，但未來的研究應(yīng)招募更多的女性，以強有力地評估性別差異。

03 研究優(yōu)勢

本研究的優(yōu)勢包括成熟的分析方法和來自兩個種族的相對較大的患者樣本。此外，我們使用了先進(jìn)的三維MRI技術(shù)來量化上呼吸道大小、軟組織體積和顱面結(jié)構(gòu)。

結(jié)論

我們使用三維MRI檢查了來自亞洲中國和來自歐洲冰島患者的上氣道大小、軟組織體積和顱面尺寸，這些患者的年齡、性別和OSA嚴(yán)重程度相似的。中國患者的氣道尺寸較小，主要發(fā)生在腭后區(qū)。冰島患者的軟組織聯(lián)合體積更大，中國男性患者的軟腭體積更大。我們發(fā)現(xiàn)兩個種族之間的下頜骨和上頜骨的整體形狀存在差異，中國患者表現(xiàn)出更多的骨限制。上呼吸道解剖結(jié)構(gòu)的差異應(yīng)該為不同治療方法和未來研究提供有利依據(jù)（如：氣道正壓vs口腔矯治器）。我們的研究結(jié)果進(jìn)一步了解了OSA患者的種族特異性解剖特征，這可以為這些人群中OSA的潛在個性化治療提供有利信息。

參考文獻(xiàn)：

Xu L, Keenan BT, Wiemken AS, Chi L, Staley B, Wang Z, Wang J, Benedikstdottir B, Juliusson S, Pack AI, Gislason T, Schwab RJ. Differences in three-dimensional upper airway anatomy between Asian European patients with obstructive sleep apnea. Sleep. 2020 May 12;43(5):zsz273. doi: 10.1093/sleep/zsz273. PMID: 31735957; PMCID: PMC7215269.

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