摘要

阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）是睡眠中頻繁發(fā)生呼吸暫停和（或）低通氣，導(dǎo)致間歇低氧、高碳酸血癥和睡眠結(jié)構(gòu)紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致多系統(tǒng)損害。其病理生理學(xué)機(jī)制包括解剖結(jié)構(gòu)異常、低覺(jué)醒閾值、高環(huán)路增益、肌肉反應(yīng)性差等。由于OSA的潛在機(jī)制（即內(nèi)型）存在個(gè)體差異，因而其治療有效性及其預(yù)后也可能因取決于這些特征而不同。了解OSA的內(nèi)型對(duì)于理解哪些患者很有可能通過(guò)非無(wú)創(chuàng)通氣治療消除OSA至關(guān)重要。量化內(nèi)型是OSA治療的核心，可為臨床基于內(nèi)型治療OSA提供依據(jù)。

阻塞性睡眠呼吸暫停（obstructive sleep apnea，OSA）是一種異質(zhì)性疾病，其誘發(fā)因素、病理生理學(xué)機(jī)制、臨床表現(xiàn)和后果均存在個(gè)體差異。OSA治療有效性及其預(yù)后也可能因取決于這些特征而不同［1］。然而，目前OSA診斷和管理模式在很大程度上存在“一刀切”現(xiàn)象，即多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)（polysomnography，PSG）數(shù)據(jù)被簡(jiǎn)化為單一指標(biāo)——呼吸暫停低通氣指數(shù)（apnea hypopnea index，AHI），而且大多數(shù)患者使用持續(xù)氣道正壓通氣（continuous positive airway pressure，CPAP）作為一線治療方法。但CPAP治療的長(zhǎng)期依從性可能會(huì)受到限制，因此需要替代方法來(lái)提供“量身定制”的治療選擇。在這種情況下，著重關(guān)注OSA患者的病理生理學(xué)特征（pathophysiological traits，PT）具有重要意義［2］。Eckert等［3］提出了PALM模型，即上氣道臨界閉合壓（critical closing pressure，Pcrit）、覺(jué)醒閾值（arousal threshold，AT）、環(huán)路增益（loop gain，LG）及肌肉反應(yīng)性，來(lái)闡述OSA的病理生理學(xué)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，69%的OSA患者存在一種或多種非解剖PT，其中36%存在上氣道擴(kuò)張肌功能受損，37%存在低呼吸性AT，36%存在高LG［4, 5］。量化PT是OSA治療的核心。然而，能夠?qū)SA患者進(jìn)行病理生理學(xué)亞型分類(lèi)的睡眠實(shí)驗(yàn)室很少，而且診斷過(guò)程要求專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、耗時(shí)長(zhǎng)且費(fèi)用昂貴。但使用常規(guī)臨床PSG是否可以提供足夠的信息來(lái)表征上述特征尚不明確。本文旨在對(duì)OSA內(nèi)型的定義、分類(lèi)、量化技術(shù)及內(nèi)型研究的意義、臨床應(yīng)用和未來(lái)方向等進(jìn)行綜述，為臨床基于內(nèi)型治療OSA提供依據(jù)。高流量呼吸濕化治療儀

一、OSA內(nèi)型的定義及其與表型的關(guān)系

Zinchuk等［6］將OSA表型廣義地定義為一種OSA患者的分類(lèi)，與有臨床意義的屬性（如癥狀、對(duì)治療的反應(yīng)、健康結(jié)果、生活質(zhì)量）相關(guān)。而內(nèi)型是指具有不同功能或病理生理學(xué)機(jī)制的疾病亞型，其在臨床上表現(xiàn)為對(duì)特定治療干預(yù)反應(yīng)很好的表型。然而，前期大多數(shù)研究并未將OSA的內(nèi)型與表型的概念嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)，甚至混淆了二者的關(guān)系［7］?？赡苡捎诒硇偷漠愘|(zhì)性和內(nèi)型測(cè)量的難度，目前沒(méi)有具體證據(jù)表明OSA內(nèi)型可預(yù)測(cè)表型［8］。

二、OSA內(nèi)型的分類(lèi)

無(wú)論從潛在機(jī)制（內(nèi)型）還是臨床表現(xiàn)（表型）的角度來(lái)看，OSA都是一種異質(zhì)性很大的疾病［9］。以下幾種生理內(nèi)型可能與OSA存在因果關(guān)系。

（一）解剖學(xué)傾向

所有OSA患者均有一定程度的解剖學(xué)傾向［5］。導(dǎo)致這種傾向的原因可能是多種因素（如肥胖、顱面結(jié)構(gòu)、肺容量、體液變化、鼻阻力或上氣道表面張力）的異質(zhì)性組合。

（二）其他

除解剖學(xué)傾向外，至少3種非解剖學(xué)內(nèi)型在OSA中也起著關(guān)鍵的因果作用，包括：①高LG，通氣控制系統(tǒng)的敏感性由工程術(shù)語(yǔ)LG來(lái)描述，在OSA生理學(xué)中，LG代表控制呼吸的負(fù)反饋環(huán)路的固有穩(wěn)定性；②低呼吸性AT，AT是患者從睡眠中覺(jué)醒的通氣驅(qū)動(dòng)水平，AT越低，通氣驅(qū)動(dòng)的增加則越容易引起睡眠覺(jué)醒，破壞呼吸和睡眠的穩(wěn)定性；③睡眠期間咽擴(kuò)張肌的有效性或反應(yīng)性差，咽擴(kuò)張肌的有效性或反應(yīng)性分別為額外的通氣量或肌肉活動(dòng)量，可通過(guò)上氣道咽擴(kuò)張肌的代償性激活來(lái)響應(yīng)通氣驅(qū)動(dòng)的增加。

三、OSA內(nèi)型研究的臨床意義

首先，目前臨床上通常根據(jù)AHI評(píng)估OSA的嚴(yán)重程度，但可能低估OSA的復(fù)雜異質(zhì)性。此外，常見(jiàn)的治療方法（如CPAP、上氣道手術(shù)、口腔矯治器）只針對(duì)一種特征-氣道解剖學(xué)異常，而很有效的治療方法CPAP的接受率僅為50%［10］。了解OSA的內(nèi)型對(duì)于理解哪些患者很有可能通過(guò)非CPAP干預(yù)消除OSA至關(guān)重要。因此，如果能夠以一種臨床可行的方式測(cè)量OSA患者的內(nèi)型，則可能基于潛在機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)特定OSA亞群的個(gè)性化治療。例如，目前非CPAP干預(yù)（如減重、改變體位、上氣道手術(shù)、口腔矯治器等）對(duì)OSA患者Pcrit的改善程度已被量化。其中口腔矯治器可改善上氣道塌陷約2 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），而對(duì)于Pcrit>2 cmH2O的OSA患者，僅靠此方法不可能完全解決OSA［11］。解剖結(jié)構(gòu)良好和低LG的患者從口腔矯治器和上氣道手術(shù)中獲益很大。此外，上氣道擴(kuò)張肌無(wú)效的患者可能從刺激上氣道肌肉的藥物、上氣道肌肉訓(xùn)練和舌下神經(jīng)刺激中獲益更大［5，8，12］。吸氧、補(bǔ)充二氧化碳（carbon dioxide，CO2）和乙酰唑胺可減少通氣控制不穩(wěn)定從而降低LG，非肌松鎮(zhèn)靜藥可提高AT［11］。若存在多種潛在機(jī)制，可能需要聯(lián)合治療才能產(chǎn)生可接受的結(jié)果。

其次，OSA內(nèi)型可能與疾病潛在的危險(xiǎn)因素有關(guān)。如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙是OSA已知的危險(xiǎn)因素之一，可能反映其中一些患者的低AT。此外，神經(jīng)肌肉疾病患者通?；加蠴SA，可能是由于潛在的上氣道擴(kuò)張肌功能障礙所致［9］。

第三，OSA內(nèi)型可能是臨床干預(yù)治療反應(yīng)的重要預(yù)測(cè)因子。如高LG可預(yù)測(cè)治療后中樞性睡眠呼吸暫停。高LG和低AT也可預(yù)測(cè)懸雍垂腭咽成形術(shù)的失敗。此外，與AT正常的患者相比，低AT的患者對(duì)CPAP治療的依從性降低。高流量呼吸濕化治療儀

第四，OSA內(nèi)型可預(yù)測(cè)疾病的并發(fā)癥。某些內(nèi)型可能對(duì)預(yù)測(cè)心血管風(fēng)險(xiǎn)很重要，如與高LG和低AT相關(guān)的短呼吸事件可能與心血管風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。顯著的低氧血癥可能是高AT的標(biāo)志。這些發(fā)現(xiàn)提示OSA內(nèi)型在指導(dǎo)臨床管理中的重要性。只有通過(guò)進(jìn)一步的內(nèi)型研究與多學(xué)科臨床轉(zhuǎn)化，才有可能出現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)和方法。

四、OSA內(nèi)型的量化技術(shù)

盡管人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到OSA內(nèi)型的重要性，但由于嚴(yán)格控制的高質(zhì)量研究結(jié)果仍然很少，內(nèi)型的概念尚未廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐，臨床上識(shí)別內(nèi)型的簡(jiǎn)化方法仍在不斷發(fā)展。大多數(shù)OSA內(nèi)型測(cè)量來(lái)自專(zhuān)業(yè)的生理實(shí)驗(yàn)室，這些實(shí)驗(yàn)室擁有測(cè)量?jī)?nèi)型所需的設(shè)備和訓(xùn)練有素的技術(shù)人員。當(dāng)前同時(shí)量化所有4種內(nèi)型的金標(biāo)準(zhǔn)方法需要患者佩帶大量?jī)x器或裝置（如食道壓導(dǎo)管）以及插入關(guān)鍵咽肌的肌電圖（electromyography，EMG）導(dǎo)線睡覺(jué)，或者需要復(fù)雜的CPAP操作［8］。因此，這些方法的臨床適用性受到其高度專(zhuān)業(yè)化和相對(duì)侵入性的限制。若使OSA內(nèi)型分析在臨床中有效推廣，則需要能夠以無(wú)創(chuàng)方式量化內(nèi)型的技術(shù)。理想情況下，這些技術(shù)可以使用當(dāng)前收集的臨床數(shù)據(jù)（即更好地利用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)PSG或CPAP壓力滴定中豐富的生理信息）生成可重復(fù)的內(nèi)型測(cè)量方法，可擴(kuò)展至臨床和大型研究并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

（一）傳統(tǒng)的內(nèi)型量化技術(shù)

傳統(tǒng)的內(nèi)型量化技術(shù)包括食道壓或會(huì)厭壓力測(cè)定、頦舌肌或膈肌肌電圖（diaphragm electromyography，EMGdi）等。由于這些技術(shù)存在侵入性和有創(chuàng)性，限制了其臨床應(yīng)用。

量化呼吸性AT的金標(biāo)準(zhǔn)為食道壓或會(huì)厭壓力（epiglottis pressure，Pepi），將Pepi導(dǎo)管從鼻腔推進(jìn)到舌根下1~2 cm，將導(dǎo)管貼在鼻孔上并通過(guò)CPAP鼻罩連接呼吸速度描記器和壓力傳感器，以測(cè)量氣流和鼻罩壓力。食道壓是平穩(wěn)呼吸狀態(tài)下食管中下1/3交界處的壓力，可用一個(gè)前端帶10 cm氣囊（內(nèi)含0.5~1 ml氣體）的導(dǎo)管，經(jīng)鼻置入約39~44 cm處（即胃、食管交界處上方約10 cm處）測(cè)定。呼吸性AT定義為呼吸事件引起的皮層覺(jué)醒前即刻的低食道壓或Pepi平均值，并結(jié)合PSG判讀覺(jué)醒和睡眠分期 ［3，5，13, 14］。

測(cè)定上氣道肌肉反應(yīng)性的金標(biāo)準(zhǔn)為頦舌肌EMG。表面麻醉后將兩個(gè)細(xì)絲肌內(nèi)電極插入頦舌肌，深度約1.5 cm，記錄雙極頦舌肌EMG［3］。該方法結(jié)合食道壓或Pepi導(dǎo)管進(jìn)行，以確定呼吸努力增加與EMG活動(dòng)之間關(guān)系的斜率，當(dāng)會(huì)厭負(fù)壓下降1 cmH2O，很大EMG活動(dòng)增加<0.1%為肌肉反應(yīng)性差。該方法可定量分析頦舌肌對(duì)其他呼吸刺激（如高CO2、低氧和呼吸負(fù)荷）的反應(yīng)［14］。

測(cè)量通氣驅(qū)動(dòng)的金標(biāo)準(zhǔn)是EMGdi。通過(guò)鼻孔放置食道內(nèi)EMGdi導(dǎo)管（直徑 2.7 mm），使其電極陣列的中心（9個(gè)圓周電極，距離16 mm）位于膈肌水平。記錄每次呼吸的EMGdi峰值減去吸氣開(kāi)始時(shí)的值，并將其標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)表示通氣驅(qū)動(dòng)［12］。高流量呼吸濕化治療儀

（二）PSG監(jiān)測(cè)下CPAP降壓操作

受試者仰臥位睡眠，除了標(biāo)準(zhǔn)的PSG設(shè)置，還通過(guò)一個(gè)密閉的鼻罩呼吸，并將其連接在改良的CPAP上，該機(jī)器能夠傳遞壓力-20~+20 cmH2O。將呼吸速度描記器和壓力傳感器與密閉的鼻罩連接來(lái)測(cè)量氣流和鼻罩壓力，并測(cè)量脈搏血氧飽和度（pulse oximetry saturation，SpO2）和呼出氣二氧化碳分壓（carbon dioxide partial pressure，PCO2）。受試者一旦入睡，CPAP設(shè)置為維持壓力（定義為消除低通氣、打鼾和氣流受限所需的面罩壓力），健康受試者壓力設(shè)置為3~4 cmH2O。在維持壓力下穩(wěn)定呼吸數(shù)分鐘后，CPAP突然降低3~5 min，然后再恢復(fù)維持壓力3~5 min，整晚重復(fù)多次，以隨機(jī)順序進(jìn)行不同水平的CPAP或持續(xù)氣道負(fù)壓通氣。通過(guò)仰臥位非快速眼動(dòng)（non-rapid eye movement，NREM）睡眠期間獲得的數(shù)據(jù)估計(jì)生理特征［15］。這種方法的主要問(wèn)題是一些個(gè)體在3~5 min CPAP下降期間完全代償，故難以在不引起覺(jué)醒的情況下產(chǎn)生通氣紊亂。此外，當(dāng)LG無(wú)法確定時(shí)，其他特征則也無(wú)法確定，因此無(wú)法量化內(nèi)型。隨后Wellman等［10］對(duì)該方法做了修訂，從維持壓力開(kāi)始，CPAP快速降至0 cmH2O，持續(xù)5次呼吸（被動(dòng)下降），然后緩慢降低每分鐘1 cmH2O，直至達(dá)到很小可耐受CPAP（minimum tolerable CPAP，CPAPmin），主動(dòng)CPAP下降和上升都是從CPAPmin進(jìn)行的，受試者每次保持幾分鐘低水平的CPAP，而不是連續(xù)3 min將CPAP降至次優(yōu)水平。

1. 測(cè)量上氣道塌陷性：目前，量化睡眠期間上氣道解剖功能損傷的金標(biāo)準(zhǔn)是被動(dòng)Pcrit技術(shù)［14］。該技術(shù)理論基礎(chǔ)為CPAP治療期間上氣道擴(kuò)張肌活動(dòng)減少。此外，它還依賴(lài)于一個(gè)假設(shè)：在治療性CPAP之后，短暫的氣道狹窄（5次呼吸）時(shí)，咽部擴(kuò)張肌很低限度募集。因此，在這些條件下咽部氣道的塌陷性由其被動(dòng)解剖特性決定，可以被量化評(píng)估。Pcrit具體測(cè)量方法為整夜多次降低CPAP，用所有氣流受限的第3~5次呼吸繪制鼻罩內(nèi)壓和吸氣流速峰值之間的關(guān)系散點(diǎn)圖，線性回歸與x軸相交的點(diǎn)即為Pcrit。大多數(shù)OSA患者的Pcrit值范圍為-5~+5 cmH2O，Pcrit -5~-2 cmH2O代表上氣道解剖輕微損傷，許多無(wú)OSA者也屬于這一范圍，-2~+2 cmH2O為中度損傷，>+2 cmH2O表明嚴(yán)重受損［5］。

Wellman等［15］將上氣道解剖量化為無(wú)CPAP（大氣壓）下正常呼吸通氣驅(qū)動(dòng)水平的通氣量，該特征被表示為V0（即鼻壓力為0的通氣量）。V0是通過(guò)記錄維持壓力和每次壓力下降開(kāi)始時(shí)的鼻罩壓力和通氣量，然后將其繪制在通氣量與壓力圖上來(lái)確定的。數(shù)據(jù)用直線擬合，V0是y截距。這種方法允許以L/min為單位將解剖學(xué)參數(shù)整合至模型中。

2. 測(cè)量LG：通氣控制系統(tǒng)的敏感性可量化為通氣控制反饋LG。通過(guò)CPAP降壓操作可測(cè)量LG。具體方法為：在CPAP（如10 cmH2O）下，氣道完全通暢，假設(shè)此時(shí)通氣量滿(mǎn)足睡眠時(shí)正常呼吸的通氣需求；當(dāng)CPAP降至5 cmH2O持續(xù)3 min時(shí)，由于上氣道變窄通氣量減少導(dǎo)致CO2增加，因此通氣驅(qū)動(dòng)刺激膈肌和咽部肌肉；這種刺激可使通氣量略有恢復(fù)，但不能完全恢復(fù)，并達(dá)到低于正常呼吸的一個(gè)新穩(wěn)態(tài)；當(dāng)CPAP恢復(fù)至10 cmH2O時(shí)氣道打開(kāi)，通氣驅(qū)動(dòng)的增加表現(xiàn)為通氣量過(guò)沖；由于氣道打開(kāi)通氣量可以再次滿(mǎn)足通氣需求，通氣量和通氣驅(qū)動(dòng)恢復(fù)至正常呼吸。未達(dá)到很好的壓力時(shí)通氣量減少導(dǎo)致CO2累積和通氣驅(qū)動(dòng)。累積的通氣驅(qū)動(dòng)量可以通過(guò)恢復(fù)至很好壓力并測(cè)量通氣過(guò)沖量來(lái)確定。LG是通氣反應(yīng)與呼吸紊亂的比值［10］。然而，該方法的成功率相對(duì)較低（76%），并且需要數(shù)學(xué)建模，將通氣量數(shù)據(jù)擬合至動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型來(lái)估計(jì)。

鑒于原始技術(shù)的局限性，Wellman等［10］開(kāi)發(fā)了一種不需要直接測(cè)量而是通過(guò)計(jì)算通氣量變化來(lái)獲取LG的技術(shù)。首先通過(guò)測(cè)量患者入睡并處于CPAP時(shí)的通氣量確定正常呼吸的通氣量（eupneic ventilation，Veupnea）。然后緩慢降低CPAP壓力至CPAPmin，當(dāng)通氣驅(qū)動(dòng)處于或接近AT時(shí)，咽部肌肉可能變?yōu)橹鲃?dòng)，氣道收緊，從而允許在0 cmH2O時(shí)比被動(dòng)條件下更多的氣流。從CPAPmin處降壓至0 cmH2O測(cè)量主動(dòng)V0，最后將CPAP升至壓力持續(xù)3次呼吸，測(cè)量此時(shí)增加的通氣量。在CPAPmin氣流受限期間，通氣量一般低于正常呼吸水平，導(dǎo)致PCO2和呼吸驅(qū)動(dòng)增加。CPAP升壓重新打開(kāi)氣道，顯示患者總的通氣驅(qū)動(dòng)，以應(yīng)對(duì)CPAPmin通氣量減少。這種CPAP升壓操作允許對(duì)通氣量減少的通氣驅(qū)動(dòng)反應(yīng)（即LG）進(jìn)行測(cè)量。LG以比值計(jì)算：分子是CPAP升壓時(shí)的通氣量-Veupnea；分母是Veupnea-升壓前即刻CPAPmin的通氣量。

3. 測(cè)量上氣道增益：OSA患者睡眠期間上氣道部分或完全阻塞導(dǎo)致通氣量減少，結(jié)果PCO2和通氣驅(qū)動(dòng)增加，后者會(huì)刺激膈肌和上氣道肌肉，通氣量可能會(huì)在一定程度上代償。代償量主要取決于上氣道對(duì)驅(qū)動(dòng)增加的反應(yīng)而收緊/擴(kuò)張的能力，這種能力稱(chēng)為上氣道增益。CPAP降壓3 min，通氣量增加（ΔVE）除以通氣驅(qū)動(dòng)的增加（ΔVentilatory Drive），即上氣道增益［15］。

4. 測(cè)量肌肉反應(yīng)性：睡眠期間受到呼吸刺激（如CO2和咽部壓力變化）時(shí)，咽部肌肉能夠增加其活動(dòng)，稱(chēng)為肌肉反應(yīng)性［5］。然而，睡眠過(guò)程中隨著氣道變窄，中樞驅(qū)動(dòng)隨呼吸刺激增加的程度不同。當(dāng)氣道狹窄或關(guān)閉時(shí)，頦舌肌反應(yīng)性可以通過(guò)將每次呼吸的低Pepi和頦舌肌EMG活動(dòng)峰值之間的關(guān)系進(jìn)行線性回歸來(lái)評(píng)估，頦舌肌反應(yīng)性定義為2個(gè)變量之間的斜率［3］。肌肉有效性是指當(dāng)氣道受到呼吸刺激時(shí)，將上氣道肌肉接收到的中樞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)化為氣道擴(kuò)張以增加氣流的能力。

5. 測(cè)量呼吸性AT：AT定義為產(chǎn)生覺(jué)醒的通氣驅(qū)動(dòng)。可使用通氣控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型計(jì)算CPAP下降期間的通氣驅(qū)動(dòng)。從確定LG的相同描記中，還可以估計(jì)通氣控制系統(tǒng)的循環(huán)延遲和時(shí)間常數(shù)。采用增益、延遲和時(shí)間常數(shù)可計(jì)算CPAP下降任意點(diǎn)的通氣驅(qū)動(dòng)增加。因此，當(dāng)覺(jué)醒發(fā)生時(shí)可確定覺(jué)醒時(shí)的通氣驅(qū)動(dòng)［14］。

（三）基于PSG信號(hào)的內(nèi)型測(cè)量

目前診斷OSA的金標(biāo)準(zhǔn)是夜間實(shí)驗(yàn)室PSG。盡管在PSG監(jiān)測(cè)中常規(guī)采集多種生理信號(hào)，但大多數(shù)數(shù)據(jù)常被忽略，只關(guān)注AHI，并根據(jù)此值決定治療決策。事實(shí)上可以利用PSG中已經(jīng)收集到的信息，根據(jù)內(nèi)型來(lái)洞察不同類(lèi)型的OSA。這方面取得了一些進(jìn)展，例如，僅使用PSG中收集的3個(gè)指標(biāo)AHI<30次/h、SpO2>82.5%、低通氣占比>58.3%，每滿(mǎn)足一項(xiàng)得1分，如總分≥2分可正確預(yù)測(cè)84.1%的受試者存在低AT，敏感度為80.4%，特異度為88.0%［16］。盡管這種基于回歸和PSG匯總變量的方法很容易獲得，但它沒(méi)有利用常規(guī)睡眠研究中可用的豐富的呼吸數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)通過(guò)PSG監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估上氣道塌陷程度及非解剖特征的簡(jiǎn)單方法。雖然目前這些技術(shù)需要計(jì)算專(zhuān)業(yè)知識(shí)和離線數(shù)據(jù)處理，但仍有可能將其與其他自動(dòng)化信息整合至標(biāo)準(zhǔn)PSG監(jiān)測(cè)中，以提供病理生理學(xué)方面的見(jiàn)解。目前已經(jīng)存在從常規(guī)PSG收集的數(shù)據(jù)同時(shí)量化4種關(guān)鍵內(nèi)型的技術(shù)，即腦電圖（electroencephalography，EEG）監(jiān)測(cè)以評(píng)估睡眠/清醒狀態(tài)和皮層覺(jué)醒，鼻壓力提供半定量氣流測(cè)量，并且它們與金標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的結(jié)果相關(guān)性較好［12, 13，16, 17, 18］。

1. PSG量化LG：通過(guò)對(duì)PSG獲取的睡眠相關(guān)參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與分析，具體而言是對(duì)包含阻塞性事件的7 min時(shí)間段數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，基于受試者自身的阻塞性事件引起通氣波動(dòng)反應(yīng)原理測(cè)定LG。測(cè)量時(shí)將鼻氣流壓力平方根轉(zhuǎn)換以替代通氣流速，并進(jìn)行平均積分歸一化。同步測(cè)量分鐘通氣量以建立呼吸中樞對(duì)低氧與高CO2的通氣反應(yīng)性的化學(xué)驅(qū)動(dòng)（chemical drive，Vchem）函數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)呼吸事件相關(guān)覺(jué)醒時(shí)，總的通氣驅(qū)動(dòng)為Vchem與覺(jué)醒通氣反應(yīng)（ventilation response to arousal，VRA）之和；對(duì)通氣波形與EEG處理分析可獲得CO2在組織與肺的緩沖時(shí)間（τ）和化學(xué)感受器與肺之間血液循環(huán)的時(shí)間延遲（δ），并建立如下函數(shù)計(jì)算LG：τ（dVchem/dt）=-Vchem-LG×VE（t-δ），t為呼吸時(shí)間［19］。PSG法計(jì)算過(guò)程涉及肺臟血液循環(huán)至中樞和外周化學(xué)感受器的時(shí)間延遲，因此獲得的數(shù)據(jù)更能相對(duì)地反映LG，但測(cè)定過(guò)程需用特殊的軟件系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型以整合PSG信號(hào)，且需推導(dǎo)出計(jì)算公式中無(wú)法直接獲取的相關(guān)參數(shù)，如τ、δ、VRA等，測(cè)量過(guò)程較為復(fù)雜。該方法不能用于測(cè)量非OSA患者的LG［20］。

Terrill等［18］開(kāi)發(fā)了一種僅使用常規(guī)的PSG來(lái)估計(jì)OSA患者動(dòng)態(tài)LG的新方法。動(dòng)態(tài)LG是指反饋反應(yīng)的大小取決于紊亂的時(shí)間或頻率。將通氣驅(qū)動(dòng)建模為Vchem（作為對(duì)CO2升高和低氧的反應(yīng)），以及伴隨覺(jué)醒的非化學(xué)或清醒呼吸驅(qū)動(dòng)的總和。通過(guò)擬合一個(gè)簡(jiǎn)化的控制系統(tǒng)模型來(lái)測(cè)量LG，該模型包含化學(xué)反射反應(yīng)及VRA。記錄和評(píng)分事件分別從PSG軟件導(dǎo)出為歐洲數(shù)據(jù)格式（.edf）和逗號(hào)分隔變量（.csv）文件，然后使用內(nèi)部構(gòu)建的Matlab軟件導(dǎo)入和分析。使用標(biāo)準(zhǔn)（內(nèi)點(diǎn)）算法實(shí)施模型擬合程序，程序自動(dòng)識(shí)別7 min仰臥位NREM睡眠，其中包含一個(gè)或多個(gè)OSA或低通氣事件。將鼻壓力平方根轉(zhuǎn)換作為通氣氣流的替代指標(biāo)，并進(jìn)行平均積分歸一化（潮氣量×呼吸頻率）。創(chuàng)建一個(gè)分類(lèi)的每次呼吸EEG覺(jué)醒（1=覺(jué)醒，0=無(wú)覺(jué)醒）和阻塞性呼吸（1=無(wú)阻塞，0=阻塞）的時(shí)間序列。使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模型擬合以確定每幀的系統(tǒng)參數(shù)集并計(jì)算LG。經(jīng)數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證后，PSG量化的LG與CPAP降壓法估計(jì)的LG密切相關(guān)（r=0.63，P<0.001）。因此，可以使用OSA患者的自主通氣模式從臨床常規(guī)的PSG量化LG，這種新方法為臨床醫(yī)師在選定個(gè)體中針對(duì)導(dǎo)致OSA的非解剖機(jī)制進(jìn)行靶向治療打開(kāi)了大門(mén)［18］。高流量呼吸濕化治療儀

2. PSG量化AT：Sands等［13］基于PSG通氣量信號(hào)開(kāi)發(fā)了一種自動(dòng)、非侵入性的方法來(lái)估計(jì)AT。該方法采用未經(jīng)校準(zhǔn)的通氣量信號(hào)（如鼻壓力）和臨床評(píng)分（覺(jué)醒和呼吸事件）在自主呼吸期間估計(jì)AT。對(duì)于每個(gè)窗口，識(shí)別每個(gè)EEG覺(jué)醒開(kāi)始之前的通氣驅(qū)動(dòng)（如呼吸事件終止時(shí)），計(jì)算這些通氣驅(qū)動(dòng)值的平均值為AT。這種基于PSG鼻壓力信號(hào)對(duì)AT的估計(jì)值與金標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值（食道壓、食道內(nèi)EMGdi和CPAP降壓操作）有很好的相關(guān)性［13］。

3. PSG量化咽部塌陷性和肌肉代償性：Sands等［13］在開(kāi)發(fā)、驗(yàn)證并自動(dòng)化一種通氣驅(qū)動(dòng)（即預(yù)期通氣量）測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，又開(kāi)發(fā)了一種基于PSG中鼻壓力信號(hào)作為通氣量的臨床替代指標(biāo)估計(jì)通氣驅(qū)動(dòng)，從而量化咽部塌陷性和肌肉代償性的方法。塌陷性是指大氣壓下正常呼吸通氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的通氣量水平（ventilation at eupneic ventilatory drive，Vpassive），上氣道被動(dòng)塌陷性等效于Pcrit的通氣量，此時(shí)較低的通氣量提示氣道更易塌陷。咽部肌肉代償性為伴隨通氣驅(qū)動(dòng)增加的通氣量變化（從正常呼吸水平到觸發(fā)睡眠中覺(jué)醒的水平）。具體而言，代償性被簡(jiǎn)單視為很大通氣驅(qū)動(dòng)下的通氣量水平（ventilation at maximum ventilatory drive，Vactive）和Vpassive的差值，其中Vactive即AT的通氣驅(qū)動(dòng)。使用內(nèi)部Matlab軟件進(jìn)行全自動(dòng)化分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于PSG測(cè)量的咽部塌陷性和代償性與使用EMGdi及CPAP降壓操作在自主條件下量化的相同特征均密切相關(guān)。這種基于PSG鼻壓力信號(hào)識(shí)別OSA內(nèi)型的方法采用分析技術(shù)，無(wú)需侵入性測(cè)量或CPAP降壓操作，并且除臨床評(píng)分外完全自動(dòng)化，因此在臨床環(huán)境中具有很好的實(shí)施潛力。但前提是須保證高質(zhì)量的鼻壓力信號(hào)，仔細(xì)測(cè)量并判讀睡眠和覺(jué)醒的EEG。

Joosten等［21］應(yīng)用Sands的方法［12］測(cè)量3種PSG模式的內(nèi)型特征（Vpassive、Vactive、LG、AT），即快速眼動(dòng)（rapid eye movement，REM）為主的OSA、NREM為主的OSA和均勻的OSA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NREM為主的OSA患者在NREM睡眠中的通氣控制穩(wěn)定性明顯更差（即高LG），REM相關(guān)的OSA患者在REM睡眠中表現(xiàn)出明顯更易塌陷的氣道（即較低的Vpassive）。

4. PSG的內(nèi)型擴(kuò)展方法：Sands等應(yīng)用PSG量化OSA內(nèi)型而開(kāi)發(fā)的代碼嵌入在原始作者的代碼中，該代碼的計(jì)算成本很高，并且需要技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)才能運(yùn)行。Finnsson等［20］通過(guò)重現(xiàn)Sands等的使用PSG的內(nèi)型方法分析來(lái)重新實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證原始作者代碼的完整性。最初的Matlab方法在Python中重新編程，開(kāi)發(fā)了有效的算法來(lái)檢測(cè)呼吸、計(jì)算正常通氣量（平均移動(dòng)時(shí)間）和模擬通氣驅(qū)動(dòng)（預(yù)期通氣量）。此外，他們還創(chuàng)建了一個(gè)基于云的版本用于擴(kuò)大OSA內(nèi)型分型，以便更多的研究人員和臨床醫(yī)師廣泛使用。

Dutta等［7］應(yīng)用無(wú)監(jiān)督多元主成分分析和決策樹(shù)學(xué)習(xí)器數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)方法調(diào)查所有4種OSA內(nèi)型對(duì)OSA嚴(yán)重程度的影響。與其他類(lèi)似于“黑盒”方法的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)不同，該方法具有臨床決策樹(shù)的可視化輸出，用戶(hù)可以查看。這提供了一種新的思路，即OSA內(nèi)型如何影響OSA嚴(yán)重程度，以及標(biāo)準(zhǔn)PSG和臨床數(shù)據(jù)如何影響當(dāng)前隊(duì)列中的OSA內(nèi)型。盡管還需要在更大的前瞻性隊(duì)列研究中進(jìn)一步驗(yàn)證，但這種新分析方法有可能作為臨床決策支持系統(tǒng)的一部分為OSA的靶向治療提供信息。

五、OSA內(nèi)型研究的未來(lái)

既往通過(guò)線性回歸、動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)建模等復(fù)雜難懂的方式計(jì)算內(nèi)型，經(jīng)Wellman等［10，15］簡(jiǎn)化后，目前可以通過(guò)CPAP降壓方法來(lái)測(cè)量部分指標(biāo)。而Sands等［12, 13］開(kāi)發(fā)的代碼或人工智能模式通過(guò)PSG量化內(nèi)型，成本較高，還需檢測(cè)它的敏感度和特異度，目前很難在臨床上開(kāi)展和深入學(xué)習(xí)。盡管內(nèi)型量化的簡(jiǎn)化技術(shù)有望擴(kuò)展至臨床領(lǐng)域和大型人群隊(duì)列研究，但需要大量研究證明這些方法的臨床實(shí)用性。這包括生成高水平的證據(jù)，確定其能夠可靠地表征OSA機(jī)制特征和獨(dú)特的臨床特征，并預(yù)測(cè)對(duì)治療干預(yù)的反應(yīng)。還需要確保其在不同環(huán)境和受試者之間具有一致的結(jié)果。此外，需要更深入地了解OSA內(nèi)型如何驅(qū)動(dòng)臨床表型，以更好地指導(dǎo)診斷和預(yù)后標(biāo)志物的解釋和使用。需要綜合方法將臨床表型與生理學(xué)及潛在的分子和遺傳機(jī)制聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)OSA的治療。希望隨著科技的發(fā)展，能有公認(rèn)、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)型量化技術(shù)應(yīng)用于臨床，造福OSA患者。高流量呼吸濕化治療儀