電影MRI評估阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者自然睡眠時上氣道阻塞部位及模式

李 錚，鮮軍舫*，葉京英(.首都醫科大學附屬北京同仁醫院放射科，北京 00730；.北京清華長庚醫院耳鼻喉頭頸外科，北京 08)

影像學檢查是評估阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome, OSAHS)患者上氣道形態改變特點的重要手段，對制定治療方案及研究上氣道塌陷機制有重要參考價值[1]；但目前大多數于患者清醒狀態下對上氣道進行掃描和測量，這與患者自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道真實阻塞的部位可能不一致。準確判斷患者自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道阻塞部位及軟腭、舌部等相關結構變化情況，對于治療方案選擇和明確上氣道塌陷機制至關重要。電影MR(cine MR， CMR)可連續采集并顯示患者自然睡眠時上氣道及軟腭、舌部等結構動態變化情況[2]。本研究采用CMR評估OSAHS患者自然睡眠時上氣道阻塞部位及變化特點，比較其阻塞部位與清醒時上氣道最狹窄部位一致情況，并根據軟腭、舌部塌陷情況對上氣道阻塞模式進行分型，為制定治療方案及探討自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道塌陷機制提供客觀依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年10月—2015年11月經我院睡眠中心夜間多導睡眠監測確診、且睡眠呼吸暫停低通氣指數(apnea-hypopnea index， AHI)>30次/小時的重度OSAHS患者32例，均為男性，年齡26～55歲，平均(43.1±8.3)歲；體質量指數(body mass index， BMI)21.60～38.70 kg/m2，平均(27.92±3.66)kg/m2；AHI 30.30～84.30次/小時，平均(52.08±14.55)次/小時。排除標準：患有呼吸系統、嚴重中樞神經系統及精神疾??；曾接受上氣道手術；MRI禁忌證；未能在CMR檢查時自然入睡，或圖像質量差、影響觀察。所有患者均知曉實驗目的，并簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 采用GE HDxt 3-T超導MR掃描儀及8通道頭頸聯合線圈，分別于患者清醒及自然睡眠時進行檢查。囑患者仰臥，應用下頜托，使其閉口呼吸，并加戴隔音耳塞。CMR檢查時，利用多導睡眠監測儀氣壓傳感器實時監測患者鼻氣流波形圖：鼻氣流波形圖呈連續、穩定的周期性波浪狀提示患者處于清醒狀態，于此時采集上氣道矢狀位3D T2WI，參數：TR 3 000 ms，TE 97 ms，FOV 260 mm×260 mm，NEX 1，帶寬244 kHz，層厚1.2 mm，矩陣256×256，容積采集，掃描時間約5 min；鼻氣流波形圖為間斷、規律出現>10 s的平直線條提示患者處于睡眠狀態，于此時進行上氣道正中矢狀位快速梯度回波CMR掃描，參數：TR 7.6 ms，TE 1.9 ms，FOV 340 mm×340 mm，NEX 1，帶寬100 kHz，層厚 16 mm，矩陣 256×256，每幅圖像采集時間約為1 s，掃描時長120 s，將所得圖像傳至GE AW 4.4后處理工作站，在電影模式下觀察并進行分析。

1.2.2 上氣道解剖分區 于正中矢狀位圖像上，將口咽及喉咽上氣道劃分為3個解剖學區域[3]，即軟腭后區：自硬腭平面至懸雍垂尖層面的上氣道；舌后區：自懸雍垂尖層面至會厭尖水平的上氣道；會厭后區：自會厭尖水平至會厭根部層面的上氣道(圖1)。

1.2.3 上氣道阻塞模式 根據OSAHS患者自然睡眠發生呼吸暫停時軟腭、舌部動態塌陷特點，將上氣道阻塞分為3種模式：Ⅰ型，軟腭后傾阻塞軟腭后區上氣道(圖2)；Ⅱ型，軟腭、舌體共同后傾，同時阻塞軟腭后區及舌后區上氣道(圖3)；Ⅲ型，舌體推擠軟腭后移，阻塞軟腭后區上氣道(圖4)。

1.3 統計學分析 采用SPSS 18.0統計分析軟件。計量資料以±s表示。采用單因素方差分析比較不同上氣道阻塞模式間患者年齡、BMI及AHI。以配對χ2檢驗比較清醒狀態時上氣道狹窄部位與自然睡眠時上氣道阻塞部位。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

3D T2WI顯示，清醒狀態下，16例 (16/32，50.00%)上氣道最狹窄部位位于軟腭后區，16例(16/32，50.00%)位于會厭后區，均未發現上氣道阻塞。CMR顯示，自然睡眠發生呼吸暫停時，23例 (23/32，71.88%)出現軟腭后區上氣道阻塞，9例(9/32，28.12%)出現軟腭后區及舌后區上氣道阻塞。18例(18/32，56.25%)清醒狀態下上氣道最狹窄部位與自然睡眠發生呼吸暫停時阻塞部位不一致(χ2=3.87，P<0.05)，其中2例清醒狀態時軟腭后區上氣道最狹窄，自然睡眠發生呼吸暫停時表現為軟腭后區及舌后區上氣道阻塞；9例清醒狀態時會厭后區上氣道最狹窄，自然睡眠發生呼吸暫停時軟腭后區上氣道阻塞；7例清醒狀態時會厭后區上氣道最狹窄，自然睡眠發生呼吸暫停時軟腭后區及舌后區上氣道阻塞。14例(14/32，43.75%)清醒狀態時上氣道最狹窄部位與自然睡眠發生呼吸暫停時阻塞部位一致，均位于軟腭后區。

表1 3種阻塞模式間患者年齡、BMI及AHI比較(±s)

上氣道阻塞模式年齡(歲)BMI(kg/m2)AHI(次/小時)Ⅰ型(n=10)43．3±8．326．17±2．5347．54±17．41Ⅱ型(n=9)42．5±8．726．22±2．6252．58±9．53Ⅲ型(n=13)43．1±8．028．07±4．5858．32±13．87F值2．120．691．56 P值0．140．510．20

圖1 上氣道解剖分區示意圖 正中矢狀位T2WI顯示上氣道軟腭后區、舌后區和會厭后區 圖2 患者男，43歲，Ⅰ型上氣道阻塞 A、B.分別為自然睡眠狀態未發生呼吸暫停和發生呼吸暫停時上氣道正中矢狀位CMR圖像，自然睡眠狀態呼吸暫停時軟腭后傾阻塞軟腭后區上氣道(箭)

上氣道阻塞模式：Ⅰ型10例(10/32，31.25%)，Ⅱ型9例(9/32，28.12%)，Ⅲ型13例(13/32，40.63%)；3種上氣道阻塞模式間患者年齡、BMI及AHI差異均無統計學意義(表1)。

3 討論

對于不能耐受持續正壓通氣治療(continuous positive airway pressure， CPAP)或治療效果不佳的OSAHS患者多采用手術治療，雖然手術方式在不斷改良，但對于部分患者療效仍較差，其中對氣道阻塞部位定位不準確可能是重要原因之一[4]。影像學檢查是幫助確定阻塞部位的重要手段，但目前影像學檢查大多數在患者清醒時測量上氣道狹窄部位，將其作為自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道的阻塞區域[5]，并據此確定手術部位和方式。但是，清醒與睡眠狀態時上氣道周圍結構的功能狀態及順應性可能存在差異，對于最狹窄部位與阻塞區域是否相同有待進一步研究。Müller試驗是在清醒狀態時動態觀察上氣道形態變化的常用方法之一，即在閉口、閉鼻的狀態下用力做吸氣動作，以模擬睡眠時上氣道軟組織塌陷情況。Fukushi等[6]應用CMR對健康成人進行Müller試驗來觀察上氣道阻塞部位，雖然在OSAHS患者的診療過程中發揮了一定作用，但因Müller試驗時患者吸氣幅度不同，上氣道所能達到的負壓值因人而異，致使上氣道軟組織塌陷程度不同，造成檢查存在較大誤差。有學者[7]通過藥物介導對睡眠狀態下OSAHS患者上氣道形變情況進行初步研究，但麻醉藥物可能會抑制患者睡眠時正常的呼吸運動，故觀察結果的可靠性尚需驗證。目前對于自然睡眠時OSAHS患者上氣道阻塞區域定位研究尚不充分。Kavcic等[8]探討了自然睡眠狀態下患者軟腭后區上氣道塌陷的不同模式，但由于樣本量不足，未能觀察到上氣道多平面阻塞的特點。本研究采用CMR及呼吸流量監測設備，對32例重度OSAHS患者清醒狀態時上氣道最狹窄部位與自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道阻塞部位的一致性進行更為深入的研究。常規MR檢查具有良好的軟組織分辨率，但其檢查速度慢，所得圖像為多個吸氣相及呼氣相的融合圖像，易產生運動偽影，并且會產生較大的測量誤差[9]。CMR具有超快速成像的特點，可實時對上氣道進行觀察及測量；雖然會產生一定的噪聲，但在做好隔音措施的前提下，患者可自然入睡。相對于藥物介導睡眠的CMR檢查及經表面麻醉的纖維鼻咽鏡檢查，CMR及呼吸流量監測避免了麻醉藥物對患者呼吸的抑制作用，可在接近真實睡眠狀態下觀察患者上氣道動態塌陷過程，保證了上氣道阻塞部位定位的準確性。本組56.25%的OSAHS患者(18例)清醒時上氣道最狹窄位置與自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道阻塞部位存在差異(P<0.05)，其中50%患者(9例)在清醒狀態時上氣道最狹窄部位位于會厭后區，但自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道阻塞發生于軟腭后區；50%患者(9例)清醒狀態時表現為上氣道單一區域狹窄，而自然睡眠發生呼吸暫停時出現軟腭后區及舌后區上氣道多平面阻塞。本研究結果提示，不能僅憑清醒狀態時患者上氣道圖像的最狹窄部位準確判斷自然睡眠發生呼吸暫停時上氣道的真實阻塞部位。

圖3 患者男，36歲，Ⅱ型上氣道阻塞 A、B.分別為自然睡眠狀態未發生呼吸暫停和發生呼吸暫停時上氣道正中矢狀位CMR圖像，自然睡眠狀態呼吸暫停時軟腭(短箭)和舌體(長箭)共同后傾阻塞軟腭后區及舌后區上氣道 圖4 患者男，30歲， Ⅲ型上氣道阻塞 A、B.分別為自然睡眠狀態未發生呼吸暫停和發生呼吸暫停時上氣道正中矢狀位CMR圖像，自然睡眠狀態發生呼吸暫停時舌體后傾，推擠軟腭后移，阻塞軟腭后區上氣道(箭)

自然睡眠時動態觀察、準確評估OSAHS患者上氣道阻塞模式，是上氣道及其相關結構測量的基礎。前期研究[10]通過對不同上氣道阻塞模式患者的軟腭及舌體的形態及位置變化特點進行定量測量，發現不同阻塞模式患者的上氣道及相關結構的動態變化特點存在顯著差異。本研究側重于實時、動態地顯示OSAHS患者自然睡眠時上氣道塌陷的不同模式及塌陷過程，不僅為上氣道及相關結構測量提供了分類依據，也為臨床醫師選擇合適的治療方案及研究上氣道塌陷機制提供更多幫助。本研究主要探討了CMR在準確定位OSAHS患者上氣道阻塞部位及評估阻塞模式中的可行性及有效性，未對術后療效進行追蹤，將在今后研究中進一步完善。

綜上所述，采用CMR及睡眠監測設備可無損傷、無干擾地準確判斷OSAHS患者上氣道阻塞部位，評估不同上氣道阻塞模式患者上氣道及軟腭和舌部等結構動態變化的差異。