鄭莉，吳云肖，許志飛

(國(guó)家兒童醫(yī)學(xué)中心 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院 1.耳鼻咽喉頭頸外科； 2.兒童耳鼻咽喉頭頸外科疾病北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 3.呼吸科，北京 100045)

兒童阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS)是嚴(yán)重危害兒童身體健康的一種疾病。以睡眠時(shí)反復(fù)發(fā)生嚴(yán)重打鼾、呼吸暫停、低通氣為主要臨床特征，往往伴有夜間不同程度的低氧血癥和高碳酸血癥[1]，導(dǎo)致增加心肺功能的損害，而中重度OSAHS對(duì)患兒的影響更為顯著。OSAHS患兒清醒時(shí)通氣和換氣正常，入睡后逐漸出現(xiàn)間斷呼吸暫?；虻屯?，引起慢性間歇低O2和CO2潴留，雖然醒后短時(shí)間內(nèi)就會(huì)逆轉(zhuǎn)，但仍有部分重度患兒可出現(xiàn)日間高碳酸血癥，甚至引起慢性呼吸衰竭[2]。睡眠呼吸障礙合并急性呼吸衰竭及圍手術(shù)期的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生均與CO2潴留相關(guān)[3-4]。目前CO2監(jiān)測(cè)除了用于睡眠呼吸障礙的診斷和鑒別診斷外，還可用于睡眠相關(guān)肺泡低通氣疾病、壓力滴定及呼吸衰竭防控和治療評(píng)估等。

經(jīng)皮二氧化碳分壓(transcutaneous partial pressure of carbon dioxide，TcpCO2)監(jiān)測(cè)技術(shù)是一種無(wú)創(chuàng)、動(dòng)態(tài)、連續(xù)的檢測(cè)方式，在生理狀態(tài)下與動(dòng)脈血二氧化碳分壓(arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)有很好的相關(guān)性，被美國(guó)睡眠醫(yī)學(xué)會(huì)認(rèn)為可以替代PaCO2進(jìn)行夜間CO2的監(jiān)測(cè)[5]，近年來(lái)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床。我們通過(guò)對(duì)中重度OSAHS患兒進(jìn)行整夜多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)(polysomnogrphy，PSG)和TcpCO2的同步監(jiān)測(cè)，初步探討OSAHS患兒睡眠期CO2波動(dòng)趨勢(shì)特點(diǎn)，分析其變化與PSG監(jiān)測(cè)指標(biāo)的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

收集2019年7月—2019年12月就診于北京兒童醫(yī)院睡眠中心的OSA兒童和來(lái)自北京地區(qū)學(xué)?；蛏鐓^(qū)的健康兒童，于北京兒童醫(yī)院睡眠中心完成PSG和TcpCO2的同步監(jiān)測(cè)，根據(jù)《中國(guó)兒童阻塞性睡眠呼吸暫停診斷與治療指南(2020)》[6]的診斷標(biāo)準(zhǔn)，分別納入OSAHS組和對(duì)照組。 OSAHS組21例，男15例，女6例；年齡4.5～16.5歲，平均年齡(10.1±2.9) 歲。對(duì)照組25例，男16例，女9例；年齡5.2～14.6歲，平均年齡(8.7±3.0)歲，兩組患兒年齡、性別差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。OSAHS組患兒體重指數(shù)(body mass index,BMI)高于對(duì)照組，兩組間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 兩組兒童一般資料比較 (例，

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

①OSAHS組：行PSG確診的OSAHS兒童，滿足OAHI>5 次/h，符合中重度的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②對(duì)照組：同時(shí)期根據(jù)年齡和性別匹配原則隨機(jī)從本市招募無(wú)打鼾的健康兒童作為對(duì)照組，行PSG除外OSAHS的兒童。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，研究對(duì)象監(jiān)護(hù)人均知情同意。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)

①2周內(nèi)有上呼吸道感染病史；②曾有腺樣體、扁桃體、喉、氣管、肺部，胸廓、心臟手術(shù)史；③顱面發(fā)育異常：如唐氏綜合征、Crouzon綜合征、下頜骨顏面發(fā)育不全等；④睡眠監(jiān)測(cè)時(shí)間<7 h，睡眠有效率<60%；⑤與進(jìn)行TcpCO2監(jiān)測(cè)相關(guān)體表位置的皮膚疾病及血管疾患。

1.2 方法

1.2.1 PSG監(jiān)測(cè) 所有患兒均做標(biāo)準(zhǔn)的整夜PSG，采用澳大利亞Compumedics公司E-Series、Grael型號(hào)睡眠監(jiān)測(cè)儀或美國(guó)飛利浦偉康公司Alice5、Alice6型號(hào)睡眠監(jiān)測(cè)儀?；純涸谧匀粻顟B(tài)下入睡，入睡前禁用咖啡、茶、可樂(lè)及鎮(zhèn)靜催眠劑，有效監(jiān)測(cè)時(shí)間超過(guò)7 h。腦電電極安裝按照國(guó)際10-20標(biāo)準(zhǔn)。睡眠監(jiān)測(cè)導(dǎo)聯(lián)包括腦電(6導(dǎo)，分別為額區(qū)、中央?yún)^(qū)和枕區(qū)導(dǎo)聯(lián)各2導(dǎo))、眼電、下頜肌電、鼾聲、鼻氣流(使用熱敏、壓力傳感器)、胸部運(yùn)動(dòng)、腹部運(yùn)動(dòng)(使用RIP胸腹傳感器)、腿動(dòng)、血氧飽和度等。依據(jù)美國(guó)睡眠醫(yī)學(xué)會(huì)(American academy of sleep medicine，AASM)睡眠監(jiān)測(cè)指南2.4版本的標(biāo)準(zhǔn)，由2名睡眠技師對(duì)PSG結(jié)果進(jìn)行人工分析及校對(duì)。

1.2.2 OSAHS診斷標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù)《中國(guó)兒童阻塞性睡眠呼吸暫停診斷與治療指南(2020)》診斷兒童OSAHS。每夜睡眠過(guò)程中，阻塞型呼吸暫停低通氣指數(shù)(obstructive apnea hypopnea index,OAHI)>1次/h可以診斷OSAHS。輕度：1次/h10次/h。

1.2.3 TcpCO2監(jiān)測(cè)儀 采用丹麥雷度TCM4型號(hào)監(jiān)測(cè)儀。監(jiān)測(cè)前先將儀器進(jìn)行氣體校正，然后將信號(hào)傳輸系統(tǒng)通過(guò)拓展通道整合到PSG系統(tǒng)，信號(hào)及數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)同步記錄。以患兒手臂中下1/3處為體表采集點(diǎn)，進(jìn)行皮膚消毒后安置電極，溫度設(shè)定在43 ℃。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 PSG和TcpCO2數(shù)據(jù)比較

OSAHS組患兒呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea hypopnea index, AHI)、阻塞型呼吸暫停指數(shù)(obstructive apnea index, OAI)、OAHI、氧減指數(shù)(oxygen desaturation index, ODI)、TcpCO2平均值及最高值、非快速眼動(dòng)(non-rapid eye movement, NREM)TcpCO2、快速眼動(dòng)(rapid eye movement, REM)TcpCO2均高于對(duì)照組。OSAHS組患兒平均SaO2、最低SaO2均低于對(duì)照組。兩組間AHI、OAI、OAHI、ODI、平均SaO2、最低SaO2、TcpCO2平均值及最高值、NREM TcpCO2、REM TcpCO2比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)， 見(jiàn)表2。

表2 兩組兒童PSG和TcpCO2數(shù)據(jù)比較

2.2 TcpCO2平均值和最高值與各變量的相關(guān)性分析

避免共線性，選取在PSG指標(biāo)中，對(duì)OSAHS兒童具有直接診斷意義的關(guān)鍵指標(biāo)OAHI作為變量進(jìn)行相關(guān)性分析。兩組間TcpCO2平均值和最高值均與BMI、OAHI、ODI無(wú)相關(guān)性，見(jiàn)表3、4。

表3 TcpCO2平均值相關(guān)因素回歸分析

表4 TcpCO2最高值相關(guān)因素回歸分析

3 討論

呼吸系統(tǒng)的主要功能在于為機(jī)體提供O2、排出CO2，并參與酸堿平衡調(diào)節(jié)。機(jī)體主要通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)呼吸調(diào)控：一是大腦皮層參與的行為調(diào)節(jié)系統(tǒng)，與睡眠-覺(jué)醒相關(guān)的醒覺(jué)刺激即屬于此系統(tǒng)；二是與低O2、高CO2等化學(xué)性刺激有關(guān)的代謝性調(diào)節(jié)系統(tǒng)[7]。進(jìn)入睡眠狀態(tài)后，隨著醒覺(jué)刺激的減弱或消失，呼吸調(diào)節(jié)功能發(fā)生重要變化，不同睡眠時(shí)相對(duì)呼吸調(diào)節(jié)功能影響不一[8]。正常人在NREM睡眠，行為調(diào)節(jié)功能幾乎喪失，中樞及外周化學(xué)感受器對(duì)低O2及高CO2敏感性降低，對(duì)呼吸阻力負(fù)荷增加的代償能力下降。潮氣量及呼吸頻率均下降，通氣量減少。進(jìn)入REM睡眠，通氣量進(jìn)一步減低，呼吸節(jié)律極不規(guī)則，呼吸頻率、潮氣量波動(dòng)較大，偶有短暫中樞性呼吸暫停。在此期內(nèi)，大腦皮層活動(dòng)活躍，行為性調(diào)節(jié)可發(fā)揮一定作用，但代謝性調(diào)節(jié)系統(tǒng)的敏感性及中樞對(duì)呼吸負(fù)荷增加的代償能力進(jìn)一步下降[9]。

呼吸調(diào)控穩(wěn)定性是決定OSAHS嚴(yán)重程度的重要因素。清醒與睡眠是兩個(gè)截然不同的生理狀態(tài)，健康兒童在入睡后，每分鐘通氣量減低，對(duì)低O2、高CO2的反應(yīng)能力較清醒時(shí)減低，即在健康兒童可以有輕度的CO2潴留和O2下降。而OSAHS患兒，上氣道肌肉的控制與睡眠狀態(tài)密切相關(guān)[10-12]。入睡后其全身肌肉松弛、上氣道阻力增加，加之體位等因素，在睡眠時(shí)通氣更加不足，則低O2和CO2潴留進(jìn)一步加重[13]。本研究結(jié)果顯示，OSAHS患兒睡眠期TcpCO2平均值、最高值均高于對(duì)照組。另外，重度OSAHS患兒夜間呼吸暫停持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，期間所蓄積的CO2不足以被較短的呼吸周期清除[14]。

OSAHS組不僅平均和最高TcpCO2高于對(duì)照組，而且REM睡眠TcpCO2水平較NREM睡眠亦有升高趨勢(shì)，這與REM睡眠呼吸驅(qū)動(dòng)進(jìn)一步減弱，上氣道擴(kuò)張肌進(jìn)一步松弛[10]，導(dǎo)致阻塞型呼吸事件發(fā)生頻繁，低O2及高CO2表現(xiàn)更為明顯。CO2升高往往同時(shí)伴有低氧的發(fā)生，本研究顯示OSAHS組患兒平均和最低SaO2低于對(duì)照組，提示OSAHS患兒夜間存在嚴(yán)重的低氧狀態(tài)。雖然OSAHS組OAHI、ODI、BMI要高于對(duì)照組，但與平均和最高TcpCO2并無(wú)相關(guān)性，表明OAHI、ODI可以反映呼吸事件的發(fā)生頻率及缺氧程度，而不能由此判斷夜間CO2變化水平。重度OSAHS患兒由于夜間長(zhǎng)期慢性間歇低O2和高CO2相互作用使得呼吸中樞的化學(xué)感受器敏感性下降，反應(yīng)閾值適應(yīng)性升高，出現(xiàn)了呼吸調(diào)節(jié)鈍化現(xiàn)象[14]。覺(jué)醒閾值升高，導(dǎo)致單次呼吸事件持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，而反應(yīng)呼吸事件指數(shù)的OAHI并不升高。

TcpCO2監(jiān)測(cè)有效避免了重復(fù)采血造成的睡眠片段化，可以持續(xù)監(jiān)測(cè)夜間CO2水平，反映整夜CO2的變化趨勢(shì)。TcpCO2通過(guò)經(jīng)皮監(jiān)測(cè)儀的特殊電極(Clark電極)加熱皮下毛細(xì)血管，使血流量增加，皮膚透過(guò)率增加，毛細(xì)血管內(nèi)的CO2通過(guò)皮膚彌散，使被安放于皮膚表面的電極監(jiān)測(cè)到[15]。探頭安放部位多為耳垂、右胸第2肋間與鎖骨中線交界處，及手臂中下1/3處。要避開(kāi)淺表大靜脈、皮膚破損、水腫及毛發(fā)旺盛處，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)值準(zhǔn)確。由于皮膚發(fā)熱可導(dǎo)致代謝增高，增加局部皮膚CO2的生成，因此TcpCO2較PaCO2增高4～5 mmHg[16]。有文獻(xiàn)報(bào)道稱,嬰幼兒加熱電極保持溫度為42.5℃時(shí),可獲得靈敏度和特異度較高的測(cè)量值,且不會(huì)損害皮膚[17-18]。為避免長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)導(dǎo)致嬰幼兒皮膚燙傷，可在不同部位貼2～3個(gè)固定環(huán)，每間隔1～2 h更換部位。監(jiān)測(cè)結(jié)束后，不必立即撕掉固定環(huán)，等數(shù)小時(shí)后皮脂分泌，可輕松撕掉。

綜上所述，TcpCO2對(duì)分析各睡眠期的CO2動(dòng)態(tài)變化有一定臨床參考意義，但不能依據(jù)OAHI、ODI指數(shù)來(lái)判斷CO2的水平。由于TcpCO2監(jiān)測(cè)值通常較PaCO2監(jiān)測(cè)變化滯后2min或更長(zhǎng)，因此主要用于分析CO2動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。