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睡眠呼吸障礙事件的類型:定義與測試程序

June 06, 2020 · Peter Liefer II

睡眠呼吸障礙事件的類型:定義與測試程序

圖片來源:Eunice Stahl 透過 Unsplash

 

除了睡眠呼吸中止症外,還有多種睡眠呼吸障礙 (SDB) 事件會經常發生,並導致進一步的健康問題。儘管其中一些事件可能不符合呼吸中止的資格,但它們仍然會干擾睡眠並降低血氧水平,可能導致更嚴重的疾病。區分不同類型的呼吸事件對於鑑別診斷也很重要,這讓醫生能夠為每種疾病開出適當的治療方法。為了檢測這些事件,睡眠臨床醫生會使用多導睡眠圖,這是一種在夜間休息時記錄和測量身體活動的睡眠研究方法。收集的資訊包括腦電波、血氧水平、心率和呼吸模式,以及任何眼部或身體的動作。然後使用呼吸中止-低通氣指數 (AHI)呼吸障礙指數 (RDI)等工具進行診斷。如有必要,還可進行額外測試,例如腦電圖 (EEG)動脈血氣 (ABG) 測試,以測量每次呼吸事件或清醒時的腦部活動和動脈氣體。這些測量值共同使得精確評估睡眠期間的呼吸問題成為可能,無論它們是單一事件還是疾病的症狀。

 

什麼是睡眠呼吸障礙事件?

阻塞性睡眠呼吸中止症候群 (OSAS)等症候群不同,事件僅指單次的睡眠呼吸障礙發作,而不是症狀或疾病特徵。FDA將睡眠呼吸障礙定義為睡眠期間呼吸的部分或完全停止。完全停止呼吸被視為呼吸中止事件,而其他程度的減少則被視為低通氣或努力相關的覺醒。醫生和睡眠專家會觀察這些事件的次數和強度以診斷病情。

 

呼吸中止事件

任何熟悉睡眠呼吸中止症的人都知道,呼吸中止事件發生在呼吸被切斷時,可能是由於氣道阻塞或腦部訊號阻塞。根據美國睡眠醫學會 (AASM)國際睡眠障礙分類,第三版 (ICSD, Third Edition)的定義,呼吸中止必須符合以下標準:

1. 呼吸氣流減少至少 90%,相較於患者的基準值,由口鼻溫度感測器鼻導管記錄。(這些裝置是連接到鼻子或嘴巴以記錄測試期間氣流的管子。)

2. 事件持續時間至少 10 秒。

3. 氣流減少發生在事件持續時間的至少 90%(數字 1 和 2 加起來)。

一些臨床醫生認為,較基準值減少至少 70% 屬於輕度呼吸中止,儘管 90% 更能代表呼吸停止。持續時間也可以定義為至少兩個呼吸週期,而不是以秒為單位。大多數醫生和睡眠專家都使用 90% 的標準和定時間隔。

睡眠呼吸中止症診斷標準

如上所述,用於評估呼吸的標準是基於呼吸中止-低通氣指數 (AHI) 和呼吸障礙指數 (RDI)。AHI 是每小時睡眠中記錄到的呼吸中止或低通氣次數,而 RDI 是每小時呼吸紊亂的平均次數。由於 RDI 包括其他呼吸不規律,而不僅僅是呼吸中止和低通氣,因此它可能代表更全面的評估。可以納入腦電圖 (EEG)脈搏血氧儀以確認結果,並分別提供更精確的腦部活動和血氧水平測量。

 

睡眠呼吸中止症嚴重程度的 AHI 標準:

  • 每小時 0-4 次事件:無呼吸中止/輕微呼吸中止。
  • 每小時 5-14 次事件:輕度睡眠呼吸中止症。患者可能沒有症狀,也可能出現白天嗜睡。可能會使用愛普沃斯嗜睡量表 (ESS)等主觀問卷來評估白天嗜睡或疲勞情況。
  • 每小時 15-29 次事件:中度睡眠呼吸中止症。患者很可能出現症狀。
  • 每小時 30 次或以上:重度睡眠呼吸中止症。症狀嚴重,很可能干擾日間活動。

 

三種睡眠呼吸中止症類型

睡眠呼吸中止症的三種主要類型是阻塞性睡眠呼吸中止症 (OSA)、中樞性睡眠呼吸中止症 (CSA) 和複雜性或混合性睡眠呼吸中止症。

阻塞性睡眠呼吸中止症 (OSA),涉及氣道物理阻塞,是迄今為止最普遍的睡眠呼吸中止症類型,佔睡眠呼吸中止症患者的95% 以上,以及體重指數 (BMI) 超過 25 的男性的約20%。OSA 普遍的主要原因是肥胖,肥胖既可能是睡眠呼吸中止症患者的病因,也可能是其共病。

中樞性睡眠呼吸中止症 (CSA)並非由物理阻塞引起,而是由控制呼吸的自主神經訊號中斷所致。就呼吸努力而言,CSA 是一個異質性較強的群體,其努力事件會減少或消失。在大多數情況下,它也與 OSA 症候群或其他醫療狀況相關。當 CSA 事件發生時,呼吸會停止而患者沒有反應,從而延遲覺醒。

複雜性睡眠呼吸中止症 (CompSA)又稱「混合性睡眠呼吸中止症」,因為它包含 OSA 和 CSA 兩種獨特的症候群。通常,這種情況最初表現為 OSA,但在 PAP 治療期間會出現 CSA 事件。這種症候群的原因尚未完全理解。

 

低通氣事件

低通氣事件定義如下:

1. 氣流減少至少 30%,相較於患者的基準值,由鼻導管、誘導式體積描記法或口鼻溫度感測器記錄。

2. 事件持續至少 10 秒。

3. 氣流減少發生在事件持續時間的至少 90%。

4. 事件發生前,血氧比基準值SpO2 百分比(血氧飽和度)至少減少 4%。

一些臨床醫生對低通氣採用更嚴格的標準,例如,美國睡眠醫學會的「芝加哥標準」指南描述了兩種低通氣類型:一種是氣流減少至少 50%(相較於基準值),沒有血氧飽和度下降或覺醒的要求;另一種是氣流減少較少(30%),伴隨血氧飽和度下降超過 3% 或相關的覺醒。低通氣事件與呼吸中止事件非常相似,解釋可能有所不同,但通常低通氣意味著呼吸異常緩慢或淺,而呼吸中止意味著呼吸停止。這就是為什麼一些診斷手冊,例如《診斷與統計手冊,第五版》(DSM-5),現在將阻塞性睡眠呼吸中止症候群 (OSAHS)稱為睡眠呼吸中止症的主要症候群。

低通氣的 AHI 標準:

由於呼吸中止-低通氣指數 (AHI) 測量患者每小時經歷的呼吸中止和低通氣次數,醫生可以利用它來評估低通氣的嚴重程度如下:

  • 每小時少於 5 次事件:無低通氣/輕微低通氣。
  • 每小時 5-15 次事件:輕度低通氣。患者通常無症狀。
  • 每小時 15-30 次事件:中度低通氣。患者可能出現症狀。
  • 每小時超過 30 次事件:重度低通氣。症狀更嚴重,很容易演變成完全的呼吸中止事件。

三種低通氣類型

與睡眠呼吸中止症一樣,低通氣也有三種不同類型:

中樞性低通氣:氣流和呼吸努力都減少。

阻塞性低通氣:只有氣流減少,呼吸努力沒有減少。

混合性低通氣:混合了中樞性和阻塞性低通氣事件,包括氣流和努力事件都減少。

 

呼吸努力、擾動與覺醒

睡眠障礙,例如覺醒或呼吸努力增加,是睡眠呼吸障礙的徵兆。雖然單一事件可能由壓力、焦慮或生活變化引起,但更頻繁的發生通常是進行性疾病或疾患的結果。呼吸努力的輕微增加可能非常類似於打鼾,而更嚴重的擾動可能導致壓力或不適,並通常以覺醒告終。隨著時間的推移,這個範圍已經得到了更清晰的定義。

覺醒:覺醒是指腦電圖頻率從睡眠快速轉變為清醒,但更具體地說,它是由頻率大於 16 赫茲且持續 3-15 秒的波形(α 波和 θ 波,但不是睡眠紡錘波)定義的。在事件發生前後會記錄正常睡眠,以建立患者睡眠和清醒模式的基準。覺醒與清醒不同,患者通常對覺醒毫無意識,也記不得它的發生。一個關於睡眠呼吸中止症的例子是夜間無意識地取下 CPAP 面罩,這是那些難以堅持治療的常見問題。

呼吸努力:FDA將呼吸努力或費力呼吸定義為以努力增加為特徵的呼吸異常,包括使用輔助呼吸肌、費力、呻吟或其他呼吸窘迫的跡象。儘管大部分努力發生在肺部,但當肺部無法有效吸入氧氣時,胸鎖乳突肌斜角肌(前、中、後)等輔助呼吸肌會更大程度地被使用。呼吸努力可以有多種形式,從輕微到嚴重,但有時可能會被誤認為是打鼾。

三種睡眠呼吸中止症的呼吸努力事件:

1. 阻塞性呼吸中止:整個事件過程中都記錄到呼吸努力。

2. 中樞性呼吸中止:事件過程中沒有呼吸努力。

3. 混合性或複雜性呼吸中止:事件開始時沒有呼吸努力,後半段呼吸努力逐漸增加。

呼吸努力相關覺醒 (RERA)

呼吸努力相關覺醒 (RERA) 是一種非常常見的事件,其特點是呼吸努力持續增加 10 秒或更長時間,並導致睡眠覺醒,但不符合呼吸中止或低通氣的條件。根據美國睡眠醫學會 (AASM)的建議,測量 RERA 的標準是食道測壓。診斷標準如下:

1. 鼻測壓記錄到一系列呼吸週期中努力增加/減少或趨於平穩,並導致無法定義為呼吸中止或低通氣的覺醒。

2. 事件持續時間至少 10 秒。

低通氣

低通氣是指動脈中二氧化碳飽和。從技術上講,它被定義為與測試前的基準 PaCO2 水平相比,睡眠期間PaCO2(二氧化碳分壓)水平至少增加 10 mmHg(毫米汞柱),但通常指血液中二氧化碳水平的增加。二氧化碳分壓 (PaCO2) 是動脈血氣 (ABG) 測試計算的幾項測量值之一。雖然低通氣可能是一個單一事件,但慢性低通氣症候群或睡眠相關低通氣是常見的疾病,具有多種原因和共病。低通氣也可能與低血氧症(血液中氧氣減少)密切相關,但單純的氧氣流失並不總是導致二氧化碳增加。低血氧症可能是呼吸中止事件、其他呼吸系統疾病(如慢性阻塞性肺疾病)或睡眠相關低血氧症的結果。此外,覺醒後立即抽取的血液樣本中 PaCO2 水平升高提示低通氣。

潮式呼吸

潮式呼吸是一種病症而非事件,但它涉及呼吸至少三次劇烈的波動,常被描述為「漸強漸弱」事件,因為呼吸模式會戲劇性地增加和減少。除了這些呼吸事件外,潮式呼吸還必須包括以下內容:

1. 每小時睡眠中至少五次中樞性呼吸中止或低通氣。

2. 呼吸的漸強漸弱波動持續至少 10 分鐘。

 

上呼吸道阻力症候群 (UARS)

如同陳施氏呼吸症候群,上呼吸道阻力症候群 (UARS) 並非單一事件,而是由隨著時間推移持續發生的事件所構成的症候群。UARS 涉及呼吸功增加相關的覺醒 (RERA),而非呼吸中止,並且通常包括其他氣體交換異常,例如打鼾。UARS 通常由氣道狹窄引起,但只要不導致呼吸中止或低通氣事件(或至少在 50% 的時間內沒有),它可以採取多種形式。這種與睡眠呼吸中止症的密切區別是 UARS 如此重要的原因之一。有時,UARS 會類似輕度的阻塞性睡眠呼吸中止症 (OSA),必須準確診斷才能進行適當的治療。作為睡眠呼吸中止症的密切變體,某些分類系統,例如國際睡眠障礙分類,將 UARS 定義為 OSA 的一個亞組。這些事件共同代表了最常見的睡眠呼吸障礙問題,通常是由於肥胖、心臟病或呼吸衰竭等潛在健康狀況引起的。儘管存在大量呼吸系統疾病,但這些事件特別與睡眠呼吸障礙 (SDB) 相關,並在睡眠期間發生。原因範圍從物理阻塞(通常來自胸部或氣道變化)到自主神經問題(例如中樞性睡眠呼吸中止症,CSA)再到其他氣體交換異常。睡眠呼吸中止症的黃金標準治療是 CPAP 或其他形式的 PAP 療法,而組織縮減手術口腔矯治器可用作替代方案。對於更孤立的事件,例如輕度低通氣,單純的生活方式改變可能足以減輕症狀,但更持久的事件或症候群通常需要結合治療和生活方式改變來管理病情。

 

資料來源

美國睡眠醫學會 - https://aasm.org/

胸腔 - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3021364/

FDA.gov - https://www.fda.gov/media/112603/download

Hippokratia - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2765300/

國際睡眠障礙分類,第三版 - https://j2vjt3dnbra3ps7ll1clb4q2-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2019/05/ICSD3-TOC.pdf

胸腔疾病雜誌 - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4561280/

Karger.com - https://www.karger.com/Article/FullText/335839

生理學評論 - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3970937/

呼吸與重症監護醫學研討會 - https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16052414/

睡眠 - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2635578/

睡眠教育 - http://sleepeducation.org/treatment-therapy/surgery/surgical-procedures