肥胖儿童阻塞性睡眠呼吸暂停的临床特征

Abstract

目的

研究肥胖儿童合并阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructive sleep apnea，OSA）的临床特征。

方法

对在深圳市儿童医院呼吸科行多导睡眠监测的肥胖并诊断为OSA的33例7~15岁儿童的临床资料进行回顾性分析，并选取50例体重正常的、性别及年龄相匹配的OSA患儿作为对照组。

结果

33例合并肥胖的OSA儿童中，常见的日间症状前3位为：注意力不集中30例（91%），嗜睡22例（67%），晨起疲劳21例（64%）；夜间症状前3位为：打鼾27例（82%），张口呼吸20例（61%），出汗16例（48%）。与正常儿童参考值相比，肥胖OSA组和对照组两组患儿浅睡眠延长，深睡眠缩短，快速动眼期明显缩短，但两组之间这些指标的比较差异无统计学意义（P>0.05）。与对照组比较，肥胖OSA组呼吸暂停低通气指数和阻塞性呼吸暂停低通气指数均显著增加（P<0.05）；快速动眼期及非快速动眼期氧减指数均显著增加（P<0.05）；肥胖OSA组睡眠期间最低血氧饱和度显著低于对照组（P<0.05）。

结论

肥胖合并OSA儿童临床日间症状以注意力不集中、嗜睡、晨起疲劳为主，夜间症状以打鼾、张口呼吸、出汗为主。与体重正常OSA患儿相比，肥胖合并OSA儿童的睡眠结构无明显差别，但呼吸事件及血氧饱和度下降更严重。 引用格式:

阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructive sleep apnea，OSA）是儿童最常见的睡眠呼吸障碍疾病，儿童OSA患病率可高达5%^［1-2］。OSA是指由于解剖、遗传和神经肌肉等各方面因素引起气道塌陷或口径变小，导致在睡眠过程中频繁发生部分或完全上气道阻塞，干扰正常通气和睡眠结构而引起的一系列病理生理变化^［1］。由于睡眠时反复发生呼吸暂停和低通气，导致低氧血症和高碳酸血症，长期发作可导致患儿出现颅面发育异常、生长发育迟缓、性格行为异常，甚至出现系统性高血压、肺源性心脏病等，更为严重的可以引起猝死。近年儿童肥胖的发生率逐年上升，我国儿童肥胖率为7.3%，发达国家为17.0%^［3-4］。有报道指出，肥胖可使OSA发病风险显著增加，肥胖儿童OSA患病率高达59%^{［2，5-7］}。目前关于肥胖儿童发生OSA的发病机制仍不明确，亟待更多临床资料为其机制研究提供循证依据。本研究对在我院呼吸科行多导睡眠监测（polysomnography，PSG）的33例肥胖合并OSA患儿的临床特征进行回顾性分析，并将其睡眠呼吸特征与体重正常OSA患儿进行比较，旨在提高临床医师对儿童肥胖发生OSA的早期识别，为临床更有效治疗儿童肥胖合并OSA提供依据。

1. 资料与方法

1.1. 研究对象

选取2019年5月至2020年10月确诊肥胖的33例7~15岁OSA患儿作为研究组（肥胖组），分析其临床资料及整夜PSG监测结果，并从同期体重指数（body mass index，BMI）正常的OSA患儿中选取年龄和性别相匹配的50名儿童作为对照组。

两组排除标准包括：（1）合并严重肺实质疾病、心脏疾病、肝肾功能不全疾病；（2）各种内分泌和代谢障碍性疾病；（3）合并颅面部畸形或口、鼻、咽、气道先天性解剖结构异常；（4）有早产或宫内发育迟缓病史；（5）存在活动性炎症疾病、急性感染、肿瘤或长期使用抗炎药物；（6）服用诸如镇静剂、兴奋剂等影响睡眠的药物。

1.2. OSA的诊断标准

OSA诊断采用《中国儿童阻塞性睡眠呼吸暂停诊断与治疗指南（2020）》作为标准^［8］。

1.3. 肥胖与正常体重标准

测量受试对象身高、体重，重复测量２次取平均值。根据身高、体重测量数值得出体重指数（body mass index，BMI）。肥胖标准选用我国卫健委发布的《学龄儿童青少年超重与肥胖筛查》为标准，即BMI大于同年龄、同性别的第95百分位数为肥胖，BMI在第10~85百分位数间为正常体重^［9］。

1.4. OSA日间和夜间症状

睡眠结构及睡眠习惯的评估参照文献^［10-11］。OSA相关日间症状包括：注意力不集中、嗜睡、乏力、晨起疲劳、晨起困难、学习障碍、多动、慢性咳嗽、晨起头痛。夜间症状包括：打鼾、张口呼吸、夜间憋醒、气急、出汗、睡眠不安、呼吸费力、梦话、梦游、梦魇、磨牙、尿床、呼吸暂停^［12］。

1.5. PSG检测方法及观察指标

采用德国施曼诺V5多导睡眠仪对患儿于夜间睡眠时进行持续7 h以上睡眠监测。睡眠监测导联包括脑电（6导，分别为两侧中央部导联、前额部导联和枕部导联）、眼电、下颌肌电、鼻气流、胸腹部运动、腿动和血氧饱和度。全部监测数据经电脑自动回放，由专业人员对睡眠分期和呼吸事件参照美国睡眠医学会睡眠及相关事件判读手册进行判定^［8，13］。

睡眠参数的定义：（1）睡眠时间、效率及睡眠分期：①总睡眠时间：睡眠时段中实际睡眠时间，即睡眠中快速动眼（rapid eye movement，REM）期和非快速动眼（non-rapid eye movement，NREM）期睡眠的总和时间；②睡眠效率（%）：总睡眠时间占总卧床时间比例；③浅睡眠占总睡眠比例（%）：1期、2期睡眠时间占总睡眠时间的百分比；④深睡眠占总睡眠比例（%）：3期睡眠时间占总睡眠时间的百分比；⑤REM期睡眠占总睡眠比例（%）：REM 期睡眠时间占总睡眠时间的百分比。

（2）相关呼吸事件计算方法：①低通气指数（hypopnea index，HI）：每夜睡眠中平均每小时低通气事件次数；②中枢性呼吸暂停指数（central apnea index，CAI）：每夜睡眠中平均每小时中枢性呼吸暂停事件次数；③阻塞性呼吸暂停指数（obstructive apnea index，OAI）：每夜睡眠中平均每小时阻塞性呼吸暂停事件的次数；④阻塞性呼吸暂停/低通气指数（obstructive apnea hypopnea index，OAHI）：每夜睡眠中平均每小时发生阻塞性呼吸暂停事件、中枢性呼吸暂停事件与阻塞性低通气的次数之和；⑤呼吸暂停低通气指数（apnea/hypopnea index，AHI）：每夜睡眠中平均每小时呼吸暂停与低通气的次数之和；⑥氧减指数（oxygen desaturation index，ODI）：每夜睡眠中平均每小时血氧饱和度下降≥3%的次数；⑦各睡眠期血氧饱和度数值（%）。

1.6. 统计学分析

采用SPSS 25.0进行数据处理与分析。正态分布的计量资料用均值±标准差（$\overline{x}\pm s$）表示，两组间比较采用两样本t检验；非正态分布计量资料用中位数（四分位数间距）［M（P ₂₅，P ₇₅）］表示，两组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例数和百分率（%）表示，率的比较采用${\chi }^{\mathrm{2}}$检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2. 结果

2.1. 研究对象的一般情况

肥胖组33例患儿中，男26例（79%），女7例（21%）；年龄7~15岁。肥胖组和对照组中男性均占各组的79%，年龄中位数分别为8.5（7.8，10.7）岁、9.3（7.5，11.1）岁。两组性别构成比一样，两组年龄的比较差异无统计学意义（Z=-0.102，P=0.918）。

2.2. 肥胖OSA儿童日夜间症状分析

肥胖组33例患儿的日间症状包括：注意力不集中30例（91%），嗜睡22例（67%），晨起疲劳21例（64%），晨起困难17例（52%），学习障碍10例（30%），多动7例（21%），慢性咳嗽5例（15%），晨起头痛4例（12%）。其夜间症状包括：打鼾27例（82%），张口呼吸20例（61%），出汗16例（48%），睡眠不安15例（45%），呼吸费力10例（30%），梦话8例（24%），夜间憋醒7例（21%），磨牙4例（12%），尿床3例（9%），父母观察到的睡眠中呼吸暂停2例（6%）。

2.3. 两组患儿睡眠结构分析

与正常儿童参考值^［14］比较，肥胖组及对照组总睡眠时间缩短，睡眠效率下降，浅睡眠占总睡眠比例升高，深睡眠占总睡眠比例下降，REM期睡眠占总睡眠比例下降，但两组各指标的比较差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

表1.

肥胖组与对照组睡眠结构特征的比较

项目	对照组(n=50)	肥胖组(n=33)	t/Z 值	P值
总睡眠时间[M(P 25, P 75), h]	7.4(6.5, 8.2)	7.4(7.1, 8.2)	-0.563	0.573
睡眠效率[M(P 25, P 75), %]	80(75, 88)	84(79, 89)	-1.205	0.228
浅睡眠占总睡眠比例($\overline{x}\pm s$, %)	50±10	53±8	-1.457	0.149
深睡眠占总睡眠比例($\overline{x}\pm s$, %)	19±4	20±4	1.749	0.084
REM期睡眠占总睡眠时间比例($\overline{x}\pm s$, %)	12±4	12±3	0.236	0.814

注：［REM］快速动眼。

2.4. 两组睡眠呼吸事件及睡眠期间血氧饱和度的比较

肥胖组阻塞低通气相关呼吸事件指标HI、OAHI、AHI较对照组增加（P<0.05）；肥胖组REM期和NREM期的ODI均高于对照组；肥胖组睡眠期间最低血氧饱和度低于对照组（P<0.05）。见表2。

表2.

肥胖组与对照组睡眠呼吸事件及睡眠期间血氧饱和度的比较

项目	对照组(n=50)	肥胖组(n=33)	Z值	P值
呼吸事件 (次/h)
HI	2.1(1.6, 3.2)	4.5(2.1, 6.3)	-2.965	0.003
OAI	0.2(0.0, 0.3)	0.0(0.0, 0.5)	-0.528	0.598
CAI	0.0(0.0, 0.0)	0.0(0.0, 0.2)	-1.452	0.147
OAHI	2.4(1.7, 3.5)	3.9(2.2, 6.0)	-2.560	0.010
AHI	2.5(1.7, 3.7)	3.9(2.4, 6.1)	-2.854	0.004
ODI	1.3(0.8, 2.5)	3.2(1.5, 6.8)	-3.464	0.001
NREM期ODI	1.1(0.4, 1.8)	2.1(1.5, 4.3)	-3.670	<0.001
REM期ODI	3.0(0.9, 5.7)	5.5(1.3, 12.6)	-2.106	0.035
睡眠期间血氧饱和度 (%)
清醒期	97(97, 98)	98(96, 98)	-0.135	0.892
NREM期	97(96, 97)	97(95, 98)	-0.107	0.915
REM期	97(96, 98)	97(96, 98)	-0.529	0.597
最低血氧饱和度	91(89, 92)	89(86, 91)	-2.286	0.022

注：［HI］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；［OAHI］阻塞性呼吸暂停/低通气指数；［AHI］呼吸暂停低通气指数；［ODI］氧减指数；［NREM］非快速动眼；［REM］快速动眼。

［M（P₂₅，P₇₅）］

3. 讨论

大量研究表明，肥胖是OSA发生的独立危险因素，肥胖儿童更易发生OSA^［5］。在本研究中，肥胖儿童睡眠呼吸事件及氧减事件发生率明显高于对照组，结果与既往研究一致^［7］。肥胖与OSA相互作用的机制为：（1）OSA患者由于存在上气道梗阻、反复低氧血症，睡眠结构片段化，导致交感神经系统兴奋促进胰岛素抵抗，导致糖代谢及内分泌紊乱；另外OSA患儿夜间频繁觉醒、睡眠质量下降使白天精力不足，易出现疲劳、嗜睡、多食和运动减少，均促使肥胖发生^［15］。（2）肥胖导致过多的脂肪组织堆积在上气道周围引起上气道狭窄，增加上气道阻力，加重咽腔塌陷；另外，肥胖患者由于胸壁脂肪组织堆积，降低胸廓顺应性，限制呼吸运动时胸廓扩张，导致肺容量降低，同时腹部脂肪堆积使膈肌上移，导致功能残气量减少，间接导致咽壁顺应性增加，易于塌陷，不能维持上气道的正常开放。不同年龄儿童OSA病因有差异^［16］，学龄期主要原因为扁桃体、腺样体肥大，青春期为肥胖^［16］。肥胖合并OSA可增加心血管疾病、2型糖尿病及肾脏疾病的风险^{［15，17-18］}。因此，对于肥胖合并OSA儿童，需早发现早治疗，改善其远期预后。

研究证实，与单纯腺样体扁桃体肥大表型相关的OSA患儿比较，肥胖OSA患儿嗜睡症状更突出^［19］。本研究22例（67%）肥胖OSA患儿表现为嗜睡，与上述研究结果相符。既往研究结果表明，肥胖儿童更易出现睡眠片段化，片段睡眠在导致嗜睡增加的生物反应方面起着重要作用，这表明肥胖儿童可能更容易出现嗜睡表现；肥胖和OSA本身伴随全身炎症紊乱，而嗜睡与肿瘤坏死因子等炎性介质水平升高有关，肥胖与OSA的共存加重了炎症反应，从而导致嗜睡症状加重^［20］。因此，肥胖儿童白天出现嗜睡症状时，需高度警惕合并OSA，尽早进行PSG明确诊断。

大量研究表明OSA患儿存在浅睡眠延长，深睡眠减少，明显的REM剥夺现象^［21］。本研究中肥胖合并OSA儿童整夜睡眠中REM期占12%，NREM期占88%，其中深睡眠约占20%，虽与单纯OSA相比睡眠结构无差异，但与正常儿童比较，患儿浅睡眠延长，深睡眠缩短，REM期睡眠减少，与文献报道一致^［21-22］。肥胖OSA患儿REM期睡眠时间缩短考虑与夜间频繁微觉醒导致睡眠片段化有关。研究证实，REM期睡眠时间绝对值与智力活动有关，REM期睡眠剥夺会导致行为偏差、失眠，以及大脑缩小等后遗症，造成非正常数量的神经细胞死亡^［22］。因此，对于肥胖儿童应尽早明确有无合并OSA。明确诊断合并OSA后，针对病因积极治疗，以避免睡眠障碍给患儿带来的不良后果。

本研究发现肥胖组呼吸事件指标HI、OAHI、AHI及ODI显著高于对照组。溯源肥胖与OSA关系发现，BMI上升50%，OSA发病可增加10%^［23］。当BMI降低，AHI会显著降低^［24-25］。其相互作用机制为：肥胖增加了咽软组织水平的脂肪，使管腔口径变小，增加结构本身的塌陷；胸壁和腹壁脂肪含量的增加显著降低了患者的呼吸功能；在睡眠状态下体重正常儿童上气道神经敏感，可反应性发生补偿，对抗体重带来的上气道解剖结构的狭窄，而肥胖OSA儿童上气道神经反应性降低，导致上气道更易塌陷，加重阻塞性睡眠呼吸事件的发生^［26］。

本研究发现肥胖组睡眠期间最低血氧饱和度较对照组明显下降。肥胖OSA患儿平卧时由于腹部脂肪堆积使膈肌向前移，降低了吸气努力、肺容量、氧储备及胸壁的顺应性，更容易出现血氧饱和度下降^［27］。

综上所述，本研究显示，肥胖可加重OSA的呼吸事件及血氧饱和度下降，肥胖合并OSA儿童更易出现注意力不集中及嗜睡表现，影响儿童生活质量。由于儿童处于特殊的生长发育阶段，肥胖合并OSA对儿童的远期危害较成人更严重，需引起重视。因此，肥胖儿童如在睡眠时出现OSA相关临床症状，应尽早进行PSG明确诊断，早期采取积极的治疗措施，有助于提高患儿的生活质量，减少肥胖及OSA带来的远期不良后果。