评估微动敏感床垫睡眠监测系统(micro movement sensitive mattress sleep monitoring system，MSMSMS)在诊断儿童阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)中的临床应用价值。
收集2013年6月至2015年6月因睡眠打鼾在首都医科大学附属北京儿童医院睡眠中心进行监测的儿童129例，年龄3～14岁。排除标准：有急性呼吸道感染、颅面畸形、慢性肺疾病、神经肌肉病的患儿。按照诊断标准，OSAS患儿36例；年龄(7.3±2.5)岁；男28例，女8例。非OSAS儿童93例；年龄(6.3±2.3)岁；男61例，女32例。对观察对象进行同步MSMSMS和多导睡眠监测(polysomnography，PSG)。以呼吸暂停/低通气指数(AHI)>5或阻塞性呼吸暂停指数(OAI)>1为异常，判断患儿是否存在OSAS，比较MSMSMS和PSG在诊断OSAS和判断睡眠效率上的一致性。
MSMSMS和PSG诊断OSAS的Kappa系数为0.70(95%CI：0.57～0.84)，Z＝7.99，P<0.000 1，表明2种监测方法具有较好的一致性。比较MSMSMS和PSG在睡眠效率判断的一致性，Bland－Altman法分析显示，有3%(5/129例)的点在95%一致性界限以外，其组内相关系数(ICC)值为0.69，表明2种监测方法在睡眠效率判断上具有较好的一致性，且MSMSMS能够发现不伴脑电觉醒和血氧减低但有皮质下觉醒的呼吸事件。
MSMSMS在诊断儿童OSAS及判断睡眠效率上与标准PSG具有较好的一致性，并且MSMSMS在检测皮质下觉醒和呼吸事件方面可能更有优势。
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阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)是儿童中比较常见且危害严重的一种睡眠呼吸疾病，国内外流行病学数据显示，其发病率为1.0%～5.7%。如果不及时治疗，可引起儿童生长发育落后、认知功能障碍、代谢紊乱、心血管疾病等[1]，在儿科医学界已日益受到重视。在睡眠医学领域，多导睡眠监测(polysomnography，PSG)是诊断睡眠疾病的标准方法。但PSG对设备要求高、分析技术复杂、人力和时间消耗大[2]。近年来，便携式睡眠监测在成人OSAS的诊断中已得到认可[3]，但对于儿童，仍缺乏有效而方便的检测技术。由于睡眠监测需要在头部、口鼻处粘贴电极和导联，往往造成儿童的不适和哭闹，其夜间睡眠质量和监测结果均可能受到影响。寻求相对简单而准确的检测方法，对儿科睡眠疾病的诊治和研究具有重要意义。有研究报道，床垫式睡眠监测采用心率变异、脉搏传导时间及体动分析等技术，无需粘贴电极，即可用于睡眠呼吸疾病的诊断[4,5,6]。本研究对打鼾儿童同时采用微动敏感床垫睡眠监测系统(micro movement sensitive mattress sleep monitoring system，MSMSMS)及PSG，以评估MSMSMS在诊断儿童OSAS中的临床应用价值。
收集2013年6月至2015年6月因睡眠打鼾在首都医科大学附属北京儿童医院睡眠中心进行监测的儿童，年龄3～14岁；排除标准：有急性呼吸道感染、颅面畸形、慢性肺疾病、神经肌肉病的患儿。本研究获医院医学伦理委员会批准，患儿监护人均知情同意。有131例打鼾儿童符合入组标准，2例因睡眠监测数据不完整被剔除，最终共有129例儿童纳入研究。按照PSG诊断标准，OSAS患儿36例，非OSAS儿童93例。OSAS患儿与非OSAS儿童年龄、性别比较差异均无统计学意义，见表1。
按PSG标准，OSAS和非OSAS患儿基本情况比较 (
±s)
Basic condition of OSAS and non－OSAS children according to PSG standard (
±s)
按PSG标准，OSAS和非OSAS患儿基本情况比较 (±s)
Basic condition of OSAS and non－OSAS children according to PSG standard (±s)
| 组别 | 例数 | 男/女(例) | 年龄(岁) | 体质量指数(kg/m2) | 睡眠效率(%) | AHI (/h) | OAI (/h) | CAI (/h) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 非OSAS组 | 93 | 61/32 | 6.3±2.3 | 17.3±3.5 | 82.2±10.1 | 0.7±0.9 | 0.2±0.3 | 0.1±0.2 |
| OSAS组 | 36 | 28/8 | 7.3±2.5 | 20.6±4.4 | 82.1±12.4 | 12.5±15.1 | 5.6±6.7 | 0.5±0.6 |
| t/χ2值 | 1.61 | 1.80 | 3.49 | －0.62 | 7.47 | 7.62 | 5.62 | |
| P值 | >0.05 | >0.05 | <0.05 | >0.05 | <0.01 | <0.01 | <0.01 |
注：PSG：多导睡眠监测；OSAS：阻塞性睡眠呼吸暂停综合征；AHI：呼吸暂停/低通气指数；OAI：阻塞性呼吸暂停指数；CAI：中枢性呼吸暂停指数 PSG：polysomnography；OSAS：obstructive sleep apnea syndrome；AHI：apnea/hypopnea index；OAI：obstructive apnea index；CAI：central apnea index
所有观察对象均在睡眠中心进行标准整夜PSG监测。PSG采用澳大利亚Compumedics公司E系列多导睡眠监测仪。观察对象在自然状态下入睡，入睡前禁用咖啡、茶、可乐及镇静催眠剂，睡眠时间超过7 h。脑电电极安装按照国际10－20标准。睡眠监测导联包括脑电、眼电、下颌肌电、鼾声、鼻气流、胸腹部运动、腿动、血氧饱和度等。由睡眠中心工作人员对睡眠监测进行睡眠分期和呼吸事件判定，采用2012年美国睡眠研究会(AASM)[7]制定的睡眠分期及呼吸事件判断标准。阻塞性睡眠呼吸暂停定义为睡眠中口鼻气流停止≥2个呼吸周期，而胸腹呼吸仍存在；中枢性睡眠呼吸暂停定义为睡眠中口鼻气流停止≥20 s，或口鼻气流停止≥2个呼吸周期同时伴血氧饱和度下降3%以上和/或觉醒，且胸腹呼吸运动消失；低通气定义为口鼻气流幅度减低超过30%，但不超过80%，且持续时间≥2个呼吸周期，同时伴血氧饱和度下降3%以上和/或觉醒。呼吸暂停/低通气指数(apnea/hypopnea index，AHI)为睡眠中平均每小时呼吸暂停加低通气的次数；阻塞性呼吸暂停指数(obstructive apnea index，OAI)是指睡眠中平均每小时阻塞性呼吸暂停的次数。使用Perfusion 3软件对患儿睡眠呼吸暂停和低通气事件等进行分析。
采用北京新兴阳升科技有限公司生产的MSMSMS系统(器械准字号：SRM－6000)对患儿进行监测。应用相应软件分析睡眠效率、AHI、OAI、中枢性呼吸暂停指数(central apnea index，CAI)。其中，阻塞性呼吸暂停事件的判断规则为睡眠中呼吸波振幅明显降低(≥30%)或呼吸波形态改变，持续10 s及以上，表现有呼吸用力，并以皮质下短觉醒结束；阻塞性低通气事件的判断规则为睡眠中呼吸波振幅明确减低(<30%)，或呼吸波形态改变，持续10 s及以上，并以呼吸性皮质下短觉醒结束，或伴血氧饱和度降低≥3%；如果事件中无呼吸用力，胸冲击波和脉搏波光滑、稳定，则为中枢性呼吸事件[8]。由技术人员对监测数据进行分析，技术人员对观察对象的PSG结果不知情。2种睡眠监测方法均以AHI>5或OAI>1为异常，判断是否存在OSAS[9]。
采用SAS 9.4进行统计学处理，连续资料用
±s描述，连续变量比较采用独立样本t检验，分类变量比较采用χ2检验。以PSG作为诊断OSAS的标准方法，比较MSMSMS与PSG的一致性。两分类资料的一致性检验采用Kappa一致性系数及其置信区间表示，2个连续资料的一致性检验采用Bland－Altman法及组内相关系数(interclass correlation coefficience，ICC)指标分析。P<0.05为差异有统计学意义。
MSMSMS和PSG诊断OSAS的Kappa系数为0.70(95%CI：0.57～0.84)，Z＝7.99，P<0.000 1，表明2种监测方法具有较好的一致性。有10例患儿MSMSMS结果已达到OSAS标准，而PSG监测结果不符合OSAS诊断，影响了2种监测方法结果的一致性。通过对原始监测图像的具体对比发现，当PSG显示口鼻气流幅度减低但不伴脑电觉醒或血氧减低时，按照PSG对低通气的判断标准，不能判为一次呼吸事件，而此时MSMSMS显示，患儿出现明显的心率一过性升高、脉搏传导时间缩短并伴呼吸波突然改变及胸冲击波出现高频、高幅的振荡波，因此将其判为皮质下觉醒，并将此次呼吸变化判断为呼吸事件。即MSMSMS将不伴脑电觉醒和血氧减低但有皮质下觉醒的呼吸努力判为呼吸事件。
结果显示ICC值为0.69。采用Bland－Altman法分析，发现有3%(5/129例)的点在95%一致性界限以外，在临床上这种差异是可接受的。因此，MSMSMS和PSG在睡眠效率的判断上，两种监测方法具有较好的一致性(图1)。
Bland－Altman analysis of sleep efficiency between polysomnography and micro movement sensitive mattress sleep monitoring system
Bland－Altman analysis of sleep efficiency between polysomnography and micro movement sensitive mattress sleep monitoring system
由于标准PSG对人力、设备要求非常高，而且在观察对象身体上的各种电极、传感器也干扰其睡眠，国内外医学界一直在探讨简单、准确的方法诊断OSAS[2]。目前较为常用的是脉氧仪，即一种对整夜睡眠具有分析功能的脉搏、血氧监测仪。由于血氧饱和度减低是OSAS患者最常见和最重要的异常表现，因而此种方法诊断OSAS的特异性较高[10]。但并不是所有的睡眠呼吸障碍均伴血氧下降，因此该方法敏感性差。此外，脉氧监测不能区分清醒与睡眠，观察对象觉醒时翻身等动作可造成设备松脱，进而出现血氧减低的假象。因此，脉氧仪作为初筛方法，存在敏感性差、不能区分睡眠和清醒的缺憾。
近几年来，有学者采用床垫式睡眠监测技术，通过监测心率变化，将其用于判别睡眠与清醒[3,4,5,6],由于不需在观察对象身上连接任何电极，因而对睡眠本身没有干扰。本研究应用MSMSMS在心率变化的基础上，将微动敏感压力传感器与脉氧监测结合，经信号处理分析获得心率、呼吸频率、体动等参数，可对呼吸努力和皮质下觉醒做出判断，实现对呼吸事件的分析[8]。本研究结果显示MSMSMS在诊断OSAS和对睡眠效率的判断上与PSG具有较好的一致性，而且MSMSMS在检测皮质下觉醒和呼吸事件方面可能更有优势。关于2种诊断方法的一致性比较，过去临床工作中常用的方法为配对t检验、相关分析等。但配对t检验只是检验两组数据的集中位置是否相同，相关分析只是检验数据同步变化的方向与紧密程度，这些仅是一致性评价的一个方面。准确的一致性评价，应当同时考虑到数据的集中趋势、离散趋势以及相关性，这3个方面均相同才能认为是"一致"，才能说明方法之间的"可互换性"。因此，本研究采用Kappa一致性系数、ICC指标和Bland－Altman图进行分析，是目前较为理想的一致性评价方法。
PSG是诊断睡眠呼吸疾病的标准方法，但一直有学者指出，PSG并不能发现所有的呼吸事件[11,12,13,14]。有些患者，虽然有呼吸努力增加，但无血氧下降和脑电觉醒，因而不能被PSG识别，但患者的睡眠结构、自主神经功能、心血管功能等已受到损害[15,16,17,18] 。
睡眠中的觉醒开始于脑干水平，并可通过心率呼吸增快、脉搏传导时间下降等得到识别，这种觉醒称为皮质下觉醒。只有当觉醒过程上传至大脑皮质时，方引起皮质觉醒，即脑电觉醒。目前PSG的规则中，规定判断觉醒必须有脑电觉醒[7]。然而，有研究报道，成人和儿童阻塞性睡眠呼吸事件中，有20%～50%不出现脑电觉醒[19,20]。因此，PSG可能漏掉不伴脑电觉醒的呼吸事件。而MSMSMS对心率变异、脉搏传导时间、呼吸频率等数据进行分析并作为觉醒判断标准，可识别不伴脑电觉醒的呼吸事件。
本研究尚存在一些局限性。首先，MSMSMS的分析软件判断呼吸事件时，将10 s作为最短时长，由于小年龄儿童呼吸周期短，该监测系统可能会漏掉少量呼吸事件。其次，本研究未进行食管测压，尚不能验证其识别呼吸努力增加的准确性。但成人研究已证明，MSMSMS与食管测压对比，二者对呼吸努力的判断有良好的一致性[5,21]。今后，在使用MSMSMS分析软件判断呼吸事件时，儿童的判断标准还需细化。
