手環血氧儀在阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診斷中的應用

劉永收,張 媛,秦 梅,張嬋娟,李 瑜,石 力,查定軍

空軍軍醫大學西京醫院耳鼻咽喉頭頸外科(西安710032)

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(Obstructive sleep apnea hypopnea syndrom,OSAHS)是一種常見的發生于睡眠期的呼吸障礙性疾病。根據國內的流行病學調查其發生率在1%～4%，主要表現為睡眠期間出現頻繁的呼吸氣流下降甚至消失，進而引發頻繁的間歇性低氧血癥及覺醒，日間過度嗜睡[1]。長期可以誘發或增加高血壓、冠心病、心律失常、卒中、糖尿病胰島素抵抗等一系列慢性疾病的發病率[2-4]，同時也會造成交通事故發生率增加[5]。多導睡眠監測(Polysomnography,PSG)結果是OSAHS重要的臨床診斷依據[6](金標準),但是傳統的PSG設備操作復雜、價格昂貴、費時費力，且無法滿足大量臨床診斷的需求[7]。近年來許多可穿戴醫療設備及無線通訊技術的快速發展為OSAHS的診斷提供了新的思路。我院睡眠室于2017年8月至11月將可穿戴設備——舒氣通手環血氧儀(簡稱手環血氧儀,由四川成都云衛康醫療科技有限公司提供)應用于打鼾人群中OSAHS的診斷，并與PSG設備比較,現報告如下。

資料與方法

1 一般資料 選取2017年8月至11月以睡眠中打鼾為主訴來我院門診就診的患者108例,其中男性89例，女性19例,最大年齡66歲,最小年齡20歲,平均年齡(43.0±10.58)歲,平均體重指數(26.6±3.91)kg/m2，行睡眠監測檢查前向患者詳細講解檢查過程并征得患者同意簽署知情同意書。

2 研究方法 采用自身平行對照，全部受試者均在安靜獨立的睡眠監測室進行整夜睡眠監測(大于7 h)，每一個受試者同時接受手環血氧儀和整夜標準PSG監測。PSG設備使用美國邦德安百N7000進行。記錄同一患者相同時段兩種儀器采集到的數據。PSG結果由一位有豐富經驗的技師進行分析,標準使用美國睡眠醫學會睡眠及其相關事件判讀手冊規則2.3版，低通氣事件采用替代標準執行[8]。PSG選用呼吸暫停低通氣指數(PSG-AHI)、最低血氧飽和度(LSaO2)。手環血氧儀記錄血氧下降指數(手環血氧儀ODI4)及最低血氧飽和度，分析軟件采用自帶的專用軟件，采集到的信號通過人工校正去除明顯的偽差，通過軟件自動生成報告。

3 診斷標準 參照2018年中國醫師協會睡眠專業委員會成人阻塞性睡眠呼吸暫停多學科診療指南標準[9]以PSG-AHI≥5次/h為診斷OSAHS陽性的標準，以PSG-AHI>15次/h為診斷OSAHS中重度的診斷標準，參照PSG-AHI≥5次/h,以手環血氧儀ODI≥5次/h作為診斷OSAHS陽性的標準,計算并分析手環血氧儀ODI4≥5次/h時的假陽性率及陰性率得出靈敏度及特異度。并以手環血氧儀ODI4≥5次/h作為診斷OSAHS陽性標準，繪制受試者工作特征曲線(簡稱ROC曲線)評價可穿戴設備手環血氧儀診斷OSAHS的準確度。

4 統計學方法 采用SPSS 22.0統計學軟件進行統計學分析。應用Pearson相關分析法，比較PSG-AHI與手環血氧儀ODI4兩者的相關性,比較兩種設備采集到的最低血氧飽和度并進行相關性分析。P<0.05為有差異有統計學意義。

結 果

1 PSG與手環血氧儀監測結果 108例受試者均完成了檢查，以PSG-AHI≥5次/h為診斷OSAHS陽性的標準，以PSG-AHI>15次/h為診斷OSAHS中重度的診斷標準，監測結果顯示非OSAHS 14例，OSAHS 94例，其中輕度OSAHS 12例，中重度OSAHS 82例。以手環血氧儀ODI4≥5次/h作為診斷OSHAS陽性的標準,監測結果顯示非OSAHS 13例，OSAHS 95例，其中PSG診斷的82例中重度OSAHS 中81例被診斷為OSHAS，PSG測得的AHI和手環血氧儀測得的ODI4指數平均值分別為(43.62±26.48)次/h、(46.62±22.77)次/h。兩種方法測得的LSaO2平均值分別為(64.5±21.5)%和(65.8±13.6)%。

2 兩種監測結果靈敏度、特異度及相關性分析 以手環血氧儀ODI4≥5次/h為試驗診斷界值，對OSAHS的診斷靈敏度為95.7%,特異度為64.3%，對于中重度OSAHS的診斷靈敏度為98.8%，特異度為96.2%，結果見表1。PSG-AHI與手環血氧儀的ODI4進行相關性分析,兩者呈顯著相關(r=0.737，P<0.01)(圖1)，根據OSAHS的程度分度標準分為輕度組和中重度組，分別進行相關性分析，結果見表2。兩種方法測得的LSaO2做相關性分析顯示兩者呈顯著相關(r=0.957，P<0.01)(圖2)。根據OSAHS程度的分度標準分為輕度組和中重度組，分別進行相關性分析，結果見表3。以PSG-AHI≥5次/h為診斷OSAHS陽性的標準，繪制ROC曲線，曲線下面積達0.937(P<0.01)(圖3)，表明手環血氧儀的試驗診斷有較高準確度。

表1手環血氧儀ODI4的診斷特異度及敏感度

表2PSG-AHI與手環血氧儀ODI4相關性

表3PSG-LSaO2與手環血氧儀LSaO2相關性

圖1 PSG-AHI與手環血氧儀ODI4相關性(r=0.737)

圖2 PSG-LSaO2與手環血氧儀LSaO2相關性(r=0.957)

圖3 手環血氧儀的ROC曲線(ODI4≥5次/h)

討 論

OSAHS是一種多發性慢性源頭性疾病，常常并發多種心腦血管疾病及其他疾病。據估計，在全球范圍內，有9.36億年齡在30～69歲的成年人有輕度至重度阻塞性睡眠呼吸暫停，受影響的人數最多的是中國[10]。臨床上尋找一種簡便、易行、準確而又高效的替代PSG的診斷方法，非常有必要。近年來可穿戴設備飛速發展[11-12]，有較多設備試驗應用于臨床，手環血氧儀就是其中一種。同時中國學者及美國睡眠聯合會也頒布了睡眠疾病的物聯網及遠程診療指南[13-14],這些指南均認為睡眠障礙疾病遠程診療是一種趨勢,而可穿戴設備是不可缺少的終端設備。本實驗中的108例受試者同時進行PSG和手環血氧儀的監測,兩種方法監測到的AHI與ODI4具有相關性。臨床上睡眠呼吸暫停或低通氣存在時基本上都同步存在血氧下降，呼吸暫停或低通氣恢復后，血氧就會回升，因此監測患者夜間睡眠時的血氧間歇性下降，在一定程度上能夠反映呼吸暫停和低通氣的狀況。韓芳、史亞男等學者前期研究認為：對夜間打鼾、乏力伴有白天嗜睡的這類特定高危人群，應用血氧儀篩查或準確判斷OSAHS具有相當的價值[15-16]。手環血氧儀配備藍牙功能，通過與手機終端連接遠程上傳采集到的數據，更是能夠提高效率，節省時間。傳統的腕式血氧儀通過手指采集血氧信號，有時會發生采集指套移位，產生數據偽差。而手環血氧儀是通過佩戴在手腕上的手環與之接觸的皮膚采集信號，較少發生偽差，并且可以通過設定自動開關機時間減少采集到清醒時段的信號，盡力避免因為無法采集睡眠腦電判定清醒與否而帶來的平均ODI4指數下降。通過本研究我們發現，雖然手環血氧儀在輕度OSAHS的診斷中敏感度稍差，僅為75%，但是根據既往研究顯示中重度OSAHS的長期死亡率及生存質量與輕度及不能診斷為OSAHS的人群差別較為明顯[17]。手環血氧儀對中重度OSAHS的靈敏度為高達98.8%，特異度為96.2%，因此我們認為手環血氧儀可以在特定人群中作為一種OSAHS的診斷選擇。

雖然通過實驗我們發現手環血氧儀診斷OSAHS有較高的準確度，但是由于無法采集腦電，不能準確判斷受試者是否處于睡眠狀態，有可能漏診或低估部分患者的病情。另外，我們是通過波動性血氧下降反向證實呼吸暫停的存在，因此如果患者既往患有慢性阻塞性肺病等可導致血氧降低的呼吸和循環系統疾病，可能會高估患者的病情。

總之，穿戴設備作為移動醫療的基本工具應用于OSAHS這類慢性病管理是新的思路和趨勢[18]。手環血氧儀作為新型可穿戴設備，其操作便捷，可設置自動開關機，可智能上傳采集結果。費用低廉，又可帶回家，有利消除首夜效應，為OSAHS的大規模的流行病學調查和特定人群診斷提供了可能性及新思路。