探讨光电容积脉搏波描记法(PPG)对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的诊断价值。
纳入2014年3月至2015年3月在四川大学华西医院睡眠中心就诊的打鼾患者，行整夜睡眠呼吸监测(PSG)同时监测PPG，以PSG为金标准，评估PPG所得总睡眠时间、入睡后觉醒时间、呼吸暂停低通气指数(AHI)及血氧饱和度等的一致性，计算灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及ROC曲线下面积。
共93例患者纳入研究，其中男64例，女29例，平均年龄(44±13)岁。PPG所得总睡眠时间、入睡后觉醒时间、AHI及血氧饱和度与PSG间差异无统计学意义。两者AHI呈正相关(r＝0.945)。当AHI≥5次/h、≥15次/h、≥30次/h时，PPG诊断灵敏度分别为93%、88%、92%，特异度分别为79%、93%、95%，阳性预测值分别为95%、97%、96%，阴性预测值分别为75%、76%、91%。ROC曲线下面积分别为0.981、0.996和0.995。
PPG监测结果与PSG一致。
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阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)以睡眠中反复上气道塌陷所致呼吸暂停、间歇性缺氧及睡眠片段化为特征[1]。多导睡眠呼吸监测(PSG)是诊断OSAS的金标准，但其高昂费用及技术要求使PSG无法普及[2,3,4]。因此，开发易操作、价格低廉的OSAS诊断技术成为睡眠医学的重点和热点问题[5,6]。
Morpheus Ox是以光电容积脉搏波描记法(PPG)为基础的无创监测装置，利用光电信号通过脉搏血氧仪监测活体组织中血液容积变化，结合血氧饱和度信号，使用专有算法生成呼吸波形及睡眠－觉醒状态，从而完成睡眠觉醒时间、呼吸暂停低通气指数(AHI)和血氧饱和度的估计。本研究旨探讨PPG对OSA的诊断价值。
1．对象：纳入2014年3月至2015年3月在四川大学华西医院睡眠中心就诊的打鼾患者。纳入标准：(1)年龄≥18岁；(2)患者及家属同意并签署知情同意书。排除标准：(1)数据不全或监测不成功的患者；(2)重大精神疾病者；(3)慢性心肺疾病患者；(4)孕妇。医院伦理委员会批准[2014年审(16)号]。
2．方法：所有患者行PSG(Alice5，飞利浦伟康)监测同步行PPG(Morpheus Ox，以色列Wide Med公司生产)监测，PSG数据按照2007年版美国睡眠医学会(AASM)判读手册[7]分析。PPG数据由云端服务器经Morpheus Ox软件自动分析。睡眠－觉醒状态的判断通过高斯混合模型概率密度函数完成。PPG过滤得到的呼吸信号和估算的呼吸频率信号衍生出PPG呼吸信号，由感应呼吸模型及实际呼吸曲线(腹部呼吸运动及衍生的呼吸)判断呼吸暂停类型。
3．以PSG为金标准，分别计算AHI≥5次/h、≥15次/h、≥30次/h时PPG的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及受试者工作特征(ROC)曲线，评估PPG诊断OSA的有效性。
4．统计学方法：采用SPSS 17.0软件统计分析，计量资料用
±s表示，配对样本采用配对t检验，并作出ROC曲线。以α＝0.05为检验水准，P<0.05表示差异有统计学意义。
纳入患者93例，其中男64例(68.8%)，女29例(31.2%)，平均年龄(44±13)岁，平均体质指数(BMI)(26±4) kg/m2。
二者AHI、总睡眠时间、入睡后觉醒时间等指标间差异均无统计学意义(均P>0.05)(表1)。同时PPG与PSG所得AHI一致性较好，呈正相关(r＝0.945，P<0.001)。
PSG和PPG监测所得睡眠呼吸参数比较(
±s)
PSG和PPG监测所得睡眠呼吸参数比较(±s)
| 比较参数 | PSG | PPG | t值 | P值 |
|---|---|---|---|---|
| AHI(次/h) | 38± 32 | 36± 31 | 1.691 | 0.094 |
| 总睡眠时间(min) | 440± 72 | 424± 95 | 1.644 | 0.104 |
| 入睡后觉醒时间(min) | 81± 62 | 94± 62 | －1.411 | 0.162 |
| 阻塞性呼吸暂停次数(次) | 280±251 | 263±248 | 1.857 | 0.066 |
| 中枢性呼吸暂停次数(次) | 7± 23 | 9± 19 | －0.953 | 0.343 |
| 平均血氧饱和度(%) | 93± 4 | 94± 4 | －1.786 | 0.060 |
| 最低血氧饱和度(%) | 73± 19 | 78± 15 | －1.793 | 0.051 |
注：PSG：整夜睡眠呼吸监测；PPG：光电容积脉搏波描记法；AHI：呼吸暂停低通气指数
当AHI≥5次/h、AHI≥15次/h、AHI≥30次/h时，PPG灵敏度分别为93%、88%、92%，特异度分别为79%、93%、95%，阳性预测值分别为95%、97%、96%，阴性预测值分别为75%、76%、91%(表2)。ROC曲线下面积(AUC)分别为0.981、0.996和0.995(图1)。
PPG性能评估(n＝93)
PPG性能评估(n＝93)
| 组别 | 灵敏度(%) | 特异度(%) | 阳性预测值(%) | 阴性预测值(%) | kappa | AUC |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AHI≥5 | 93 | 79 | 95 | 75 | 0.708 | 0.981 |
| AHI≥15 | 88 | 93 | 97 | 76 | 0.759 | 0.996 |
| AHI≥30 | 92 | 95 | 96 | 91 | 0.871 | 0.995 |
7例患者ΔAHI较大，其中，4例患者(患者1～4)合并心律失常(心律不齐或T波高尖)，3例患者(患者5～7)周期性肢体运动指数(PLMI)较高(>20次/h)(表3)。
ΔAHI>10次/h的患者潜在原因分析
ΔAHI>10次/h的患者潜在原因分析
| 特征 | AHIPSG | AHIPPG | ΔAHI | |
|---|---|---|---|---|
| 心律失常 | ||||
| 患者1 | 4.7 | 23.4 | －18.7 | |
| 患者2 | 35.2 | 18.9 | 16.3 | |
| 患者3 | 15.4 | 4.3 | 11.1 | |
| 患者4 | 19.6 | 7.1 | 12.5 | |
| PLMI>20次/h | ||||
| 患者5 | 33.8 | 22.5 | 11.3 | |
| 患者6 | 19.3 | 44.5 | －25.2 | |
| 患者7 | 37.8 | 22.4 | 15.4 | |
注：PLMI：周期性肢体运动指数
近年来许多研究试图寻找更为简易经济的诊断OSA的设备，主要包括：(1)根据呼吸信号采集数据，包括口鼻气流曲线及血氧饱和度，操作简便，能反映AHI水平，但无法判断睡眠状况；(2)在呼吸信号基础上，增加可反映睡眠时间及觉醒情况的导联记录，如脑电等[8]，最终提供更全面的睡眠呼吸状况。Morpheus Ox系统不仅可以反映患者AHI水平，还可以反映睡眠觉醒状况，无疑更接近后一种设备。本文评估Morpheus Ox诊断OSA的有效性，证实：与PSG相比，PPG可以较准确反映总睡眠时间、入睡后觉醒时间及睡眠觉醒状况及严重程度，两者AHI呈正相关(r＝0.945)。
现有检验PPG有效性的研究均发现PPG诊断OSA的有效性较高，可用于临床诊断。其中，Barak－Shinar等[8]通过对140例可疑OSA患者行PPG监测，发现PPG对AHI≥5/h的诊断敏感度为94.4%，特异度为96.5%，认为PPG可广泛应用于临床诊断OSA。Amir等[9]对74例对象行PSG同步PPG监测后发现PPG对AHI≥5/h诊断敏感度为98%，特异度为96%，两者AHI呈正相关(r＝0.92)，提示PPG与PSG一致性较好，可用于临床。本研究证实PPG对AHI≥5次/h，≥15次/h及≥30次/h均有较高的诊断敏感度及特异度，提示PPG可判断OSA的严重程度，对后续治疗提供重要参考价值。这种较高的诊断价值与PPG可反映总睡眠时间不无关系，因准确判断总睡眠时间可提高判定AHI的准确性[8]。Romem等[10]在家庭环境检验PPG有效性时，发现PPG诊断敏感度(90%)及特异度(91%)略低于医院水平，但高于90%的敏感度及特异度仍证明即使在家庭环境、无专业技术人员操作时，PPG亦可用于OSA诊断。提示PPG不仅可应用于医院，也可作为家庭监测，其操作简便，价格低廉，更易普及。
本研究有两个亚组患者ΔAHI>10次/h。第一组包含4例合并心律失常的患者。与此相一致，Romem等[10]发现合并心律失常的患者PPG监测所得AHI与PSG相差较大，推测可能与心率变异相关的潜在呼吸事件干扰记录信号所致。第二组中包含3例PLMI>20次/h的患者，与Romem等[10]的研究结果相似，可能与肢体运动参与觉醒机制有关，因觉醒可及时中断呼吸事件，影响AHI水平；而肢体运动也可能影响PPG记录信号，导致记录误差。故结合本研究，PPG并不适于合并心律失常及周期性肢体运动患者的诊断。
值得注意的是，本研究的对象为睡眠门诊打鼾人群，即OSA高危人群，该人群本身有较高的OSA检测前阳性概率，将直接提高阳性及阴性预测值，最终提高ROC曲线下面积水平。这也可以解释本研究中无论AHI≥5次/h、≥15次/h或≥30次/h时ROC曲线下面积均高的原因。而PPG在普通人群中的诊断价值尚不可知，需在今后的研究中进一步证实。综上，PPG监测结果与PSG一致，值得在临床实践中推广。
