1.1 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征的研究进展
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS），以往曾叫作阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea syndrome，OSAS），是以睡眠时反复发作呼吸暂停或变浅、严重打鼾、白天嗜睡为特征的一种疾病。OSAHS患者最常见的症状是打鼾。与良性打鼾不同，OSAHS患者的打鼾主要合并有呼吸暂停，表现为鼾声时高时低，并可以完全中断，鼾声不规则出现，严重者可以憋醒。OSAHS对机体的危害，主要是使机体长期处于慢性缺氧状态，继而影响到呼吸、循环、神经、内分泌、运动、生殖等各大系统的功能。根据Young等[15]的流行病学调查结果，美国OSAHS的发病率男性为4%，女性为2%。我国患病率约为3.1%[16]，近年来发病率呈上升趋势。临床统计显示，未经治疗的OSAHS患者5年病死率高达11%～13%，全球每天约有3000人的死亡与OSAHS有关。作为一种发病率高且严重影响人类生活甚或威胁人的生命的疾病，OSAHS近年来已经引起了国内外学者的高度重视。
OSAHS诊断标准[17]：OSAHS是指每夜7小时睡眠过程中呼吸暂停及低通气反复发作在30次以上，或睡眠呼吸暂停低通气指数（apnea hypopnea index，AHI，即平均每小时睡眠中的呼吸暂停加上低通气次数）大于或等于5次/h。其中睡眠呼吸暂停是指睡眠过程中口鼻呼吸气流均停止10 s以上；低通气是指睡眠过程中呼吸气流强度（幅度）较基础水平降低50%以上并伴有血氧饱和度（SaO2）较基础水平下降>4%。目前诊断OSAHS的“金标准”仍为多导睡眠图（PSG），PSG检查要求训练有素的技术人员对患者进行整夜监测，监测内容包括呼吸运动、SaO2和脑电检查情况等。由于在睡眠实验室用PSG诊断既耗时，费用又高，大多数患者从未到医院诊治，因此积极开发其他方便、经济、快捷的检查方法，对于我国这样一个医疗资源有限的国家尤为重要。
OSAHS病情分度标准：我国OSAHS病情分度以AHI评价，即AHI 5～20次/h为轻度，21～40次/h为中度，40次/h以上为重度。
OSAHS的发病机制：关于OSAHS的发病机制至今仍不十分明确，不同学科的学者们从各个角度进行了研究和探讨，一般认为OSAHS患者睡眠时存在上气道狭窄或阻塞。咽气道是一个肌性管道，缺乏骨性或软骨性支架，而呼吸又是一个反复正压、负压交替的过程。理论上说，上呼吸道任何原因造成的阻塞或通气不畅皆可引发OSAHS[18]。睡眠时上气道塌陷、阻塞的发生受多种因素影响，其中上气道解剖性狭窄[2，6-7]和扩张肌肌电活性异常[19-21]为其重要原因。大量研究证实，绝大多数OSAHS患者上气道阻塞部位位于软腭和舌根后方的口咽部[22-24]。因此，上气道成为研究OSAHS发生机制的重要方面。
正常上气道解剖：人们习惯上以喉部环状软骨为界将呼吸道分为上、下呼吸道，上气道（如图1所示）包括鼻、咽和喉，是一个很复杂的多功能通道，其功能包括呼吸、吞咽和发声。上气道的形状由咽壁的结构决定。由于缺乏骨性支持，咽是在呼吸的通路中唯一可能塌陷的部位。咽全长约13 cm，上起自颅底，下止于第6、7颈椎交界水平，环状软骨下缘。横径在颅底处约3.5 cm，在咽与食管的连接处为1.5 cm。咽以硬腭和会厌尖游离缘为界划分为鼻咽、口咽和喉咽。鼻咽部解剖：鼻咽部位于颅中窝底部，咽穹与软腭之间。鼻咽部的垂直径为5.5～6 cm，前后径及横径随年龄增长而增大。口咽部解剖：口咽部位于咽门后方，软腭到会厌上缘平面之间。口腔可分为两部分，即腭咽和舌咽，硬腭平面至软腭尖为腭咽，软腭尖至会厌尖为舌咽。喉咽部解剖：喉咽部位于会厌上缘到环状软骨下缘之间，下与食管相连，后壁相当于第3颈椎的下部至第6颈椎的上部。前壁附着于舌骨和甲状软骨。
图1 上气道解剖略图
OSAHS患者上气道的解剖性狭窄：OSAHS患者与正常人比较存在诸多颅颌面结构和气道形态的改变，包括骨性结构和软组织的异常[5，25-27]，存在一些使上气道阻塞的潜在危险因素，如上、下颌骨变短，下颌后缩，舌骨低位，扁桃体过大、软腭和腭垂过长、舌体增大、咽侧壁脂肪沉积过多等，上气道解剖结构的狭窄对睡眠中上气道的塌陷和闭合起到重要作用，是发生阻塞性呼吸暂停的病理学基础。理论上讲，上气道任何部位的狭窄或阻塞都可以引发睡眠呼吸暂停[18]。儿童OSAHS表现为上气道的解剖学狭窄，以腺样体及扁桃体肥大等导致的鼻咽及口咽上部气道狭窄为主，与成人OSAHS以腭咽、舌咽气道狭窄为主存在差异[28]。Leiter等[29]的研究结果显示，正常人的气道形态呈水平椭圆形，OSAS患者咽部气道呈前后径椭圆形。MRI图像显示，咽侧壁肌肉组织增厚及塌陷性增强是造成上气道左右径及横截面积减小的主要原因。由于OSAHS上气道前后径无明显变化，腭咽、舌咽、下咽部前后径/左右径比值大于或等于1（正常人此比值小于1），上气道趋于圆形或以前后径为长轴的椭圆形。这与Rodenstein[30]、Schwab R J等[2]研究报道正常人上气道的截面是以左右径为长轴的椭圆形、OSAHS患者则是以前后径为长轴的椭圆形一致，这种形状的差异是由OSAHS患者上气道左右径减小所致。刘月华等[31]的研究结果显示，OSAHS患者上气道及其周围解剖结构存在不同程度的异常：（1）口咽部上气道间隙狭窄；（2）软腭和舌的长度、厚度及截面积明显大于健康组，软腭与舌重叠较多，且软腭和舌位均较正常直立；（3）口咽剩余面积较小，舌根部位置较低。(https://www.daowen.com)
OSAHS患者上气道的肌肉：由于上气道无硬性结构支撑，上气道的扩张肌对维持上气道的开放起着十分重要的作用[32]。咽部肌肉关系复杂，解剖学上咽部扩张肌分为4组：（1）影响舌骨位置的肌肉，如颏舌肌、胸骨舌骨肌、颏舌骨肌、二腹肌等。（2）调节舌位置的肌肉，如颏舌肌、颏舌骨肌、舌骨舌肌、茎突舌肌。（3）调节软腭位置的肌肉，如腭帆张肌和腭帆提肌。（4）调节侧咽壁位置的肌肉，如咽上缩肌、咽中缩肌、咽下缩肌、咽提肌。这4组肌肉同时收缩时舌骨向下向前，前咽壁向外扩张，促进了上气道的开放。清醒状态下咽部气道的开放大部分归功于高级神经系统对神经肌肉的控制，睡眠时，咽部肌肉活力降低，如果此时伴有上气道解剖异常，一般就会发生气道狭窄或关闭。目前研究较多的是颏舌肌、腭帆张肌和腭帆提肌。
OSAHS患者上气道形态结构的研究方法：研究OSAHS患者上气道形态结构的方法很多，包括影像学方法、纤维鼻咽喉镜法、上气道压力测定法、声波反射技术等。现代影像技术可获得OSAHS患者上气道及其周围软组织结构和功能相关的高分辨解剖学信息，正在逐渐成为一种有力的研究工具。目前研究OSAHS较多采用的影像学方法有X线头影测量法、计算机体层扫描技术（CT）和磁共振技术（MRI），人们从影像学上获得了对该病的大量认识，基本观点为上气道形态异常是OSAHS的发病基础，再遇上功能障碍则发生阻塞。近年来随着计算机科学的不断进步，利用计算机进行虚拟医学研究已成为当今医学研究的一个热点。现在有限元分析法已经逐渐成为医学生物力学研究中最为重要的分析方法，目前国内外学者采用三维有限元的研究方法建立OSAHS患者上气道模型进行OSAHS研究还鲜见报道。基于此，本研究根据OSAHS患者上气道的CT临床资料，对患者的上气道结构进行三维重建，并在此基础上建立三维有限元数值模型，以期探索一种研究OSAHS的新的方法和途径，为促进OSAHS的生物力学分析打下基础。
OSAHS的治疗：尽管OSAHS发病率高，并发症多，对健康的危害大，但它可治且疗效肯定。合理、有效的治疗，不但可以减轻或完全缓解鼾声、呼吸暂停、睡眠低氧血症和睡眠结构紊乱，还可以控制或治疗OSAHS引发的多系统并发症，提高患者的生活质量。主要治疗方法包括一般治疗、药物治疗、器械治疗和手术治疗。
一般治疗：（1）减肥，肥胖与OSAHS的发生有密切关系，如果体重下降2.5～5 kg，OSAHS患者的病情将明显改善；（2）保持侧卧位睡眠，采用可以改变体位的特制床及软质材料做成的球形支撑物等；（3）戒烟戒酒，控制烟酒可以提高机体对低氧刺激敏感性。另外，禁服镇静剂也十分重要。
药物治疗：药物主要是通过改变睡眠呼吸暂停综合征患者的睡眠时间、呼吸控制功能来减轻睡眠呼吸暂停的病情。但是目前药物对OSAHS的疗效还很不确定，故不作为常规治疗。
器械治疗：主要包括持续气道正压通气（CPAP）、口腔矫治器（OA）治疗。CPAP是在自主呼吸的条件下，在整个呼吸周期内人为地施以一定的气道正压，它可达到防治气道萎缩、增加功能残气量、改善肺的顺应性及扩张上气道等功能，对绝大部分患者有较好疗效，尤其对重症及手术失败的患者仍然有效。不少呼吸内科学者报道CPAP对轻、中、重度OSAHS均有效，认为CPAP是治疗OSAHS的首选方法[33-34]。但是仍有一定比例的患者难以适应在正压通气下入睡，且由于需要专门设备、专业技术人员进行操作而限制了其应用。OSAHS患者仅在睡眠时戴用口腔矫治器治疗，当晚即可见效，具有治疗简单、无创、可逆、价格低廉、疗效良好等优点，患者易于接受[35]。口腔矫治器主要是利用形态学的变化，通过牵引下颌骨向前，抬高软腭，同时牵引舌主动或被动前移，增加气道体积，特别是口咽、腭咽和舌咽的容积增加，使后气道间隙扩大增宽，消除上气道阻塞。口腔矫治器对单纯鼾症和轻中度OSAS患者的疗效较好，对重度OSAS患者治疗效果不理想，矫治器宜与手术方法或与经鼻持续正压通气结合使用，以获得更好的效果[36]，适用于不能耐受CPAP或无手术适应证的部分患者。此外，少数行CPAP治疗者在短期出差时也可临时应用口腔矫治器。
手术治疗：手术治疗OSAHS的目的在于消除或减轻使上气道阻塞的各种异常解剖或病理因素，增加上气道的稳定性。手术需要在术前对患者上呼吸道的狭窄或阻塞部位做出正确的定位，以确保手术疗效。人们已经认识到：多平面阻塞在OSAHS的发病过程中起着关键作用。对不同阻塞部位的认识与把握带动了各种手术方式的发明及对UPPP等经典术式的改良，提高了疗效。常用的手术方法有扁桃体及腺样体切除术、鼻腔手术、悬雍垂—腭—咽成形术、舌成形术、舌骨悬吊术、气道造口术以及正颌外科方法。殷善开等[37]根据阻塞部位、手术难易程度、给患者造成的痛苦及患者的可接受度等，将外科临床治疗分成三个阶段：第一阶段包括鼻部重建手术、UPPP，以解决鼻及腭部阻塞：第二阶段首选舌根手术、舌前移、舌骨悬吊术和GAHM；第三阶段包括各类上下颌骨手术。需要第二阶段手术的患者大部分应先行第一阶段手术，即这些患者先进行第一阶段手术，第一阶段手术失败者再考虑第二阶段手术，这体现了手术治疗的有序性，但手术存在并发症，有的OSAHS患者不希望做手术，或者风险大等，制约了手术治疗在OSAHS中的应用。
总之，OSAHS是一种涉及多学科的疾病，应注重不同学科之间的密切联系与配合，才能取得良好的治疗效果。