中重度OSAS兒童腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的預(yù)測(cè)模型構(gòu)建與鑒定

高淑蔚，馮國(guó)雙，吳云肖，鄭莉，郭永麗，許志飛

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院，北京100045

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(OSAS)是指睡眠過(guò)程中頻繁發(fā)生部分或全部上氣道阻塞，擾亂正常通氣和睡眠結(jié)構(gòu)而引起的一系列病理生理變化，多發(fā)生于2～8歲兒童[1]。OSAS主要臨床表現(xiàn)為打鼾、張口呼吸、睡眠不安等，能夠引起慢性夜間低氧血癥和睡眠碎片化，并增加神經(jīng)行為異常和心肺相關(guān)疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[2]。腺樣體扁桃體切除術(shù)是OSAS患兒的一線(xiàn)治療手段。大多數(shù)OSAS患兒在腺樣體扁桃體切除術(shù)后，睡眠呼吸參數(shù)和生活質(zhì)量明顯改善[3]。但腺樣體扁桃體切除不能使所有OSAS患兒阻塞性睡眠呼吸暫停癥狀完全恢復(fù)正常，術(shù)后持續(xù)性O(shè)SAS的發(fā)生率為10%～77%[4，5]。有研究報(bào)道，術(shù)前較高的呼吸暫停低通氣指數(shù)(AHI)是影響腺樣體扁桃體切除術(shù)治療效果的重要因素之一。因此，中重度OSAS患兒更容易出現(xiàn)術(shù)后持續(xù)殘留[6，7]。術(shù)后殘留的OSAS癥狀仍然會(huì)引起反復(fù)缺氧和睡眠結(jié)構(gòu)紊亂，從而導(dǎo)致神經(jīng)、心腦血管系統(tǒng)嚴(yán)重并發(fā)癥[8]。鑒于目前我國(guó)醫(yī)療資源現(xiàn)狀，腺樣體扁桃體切除術(shù)后無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)所有OSAS患兒監(jiān)測(cè)隨訪(fǎng)。因此，盡早識(shí)別OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的危險(xiǎn)因素，有助于臨床篩選術(shù)后需要隨訪(fǎng)監(jiān)測(cè)治療患兒。本研究構(gòu)建了中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的預(yù)測(cè)模型，并鑒定其預(yù)測(cè)效能?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年7月～2019年12月在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院行腺樣體扁桃體切除術(shù)的中重度OSAS患兒75例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)整夜多導(dǎo)睡眠圖(PSG)監(jiān)測(cè)，阻塞性呼吸暫停低通氣指數(shù)(OAHI)≥5次/h[2]；②年齡2～14歲；③接受腺樣體扁桃體切除術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并顱面發(fā)育異常、心血管疾病及神經(jīng)功能紊亂者；②合并腦癱、Prader-Willi綜合征者；③入院前2周內(nèi)有上呼吸道感染史者。以術(shù)后6個(gè)月時(shí)整夜PSG監(jiān)測(cè)OAHI≥1次/h[9]定義為術(shù)后持續(xù)性O(shè)SAS，將患兒分為持續(xù)性O(shè)SAS組44例、非持續(xù)性O(shè)SAS組31例。持續(xù)性O(shè)SAS組男34例、女10例，年齡(6.2±1.9)歲；非持續(xù)性O(shè)SAS組男22例、女9例，年齡(5.9±2.6)歲。兩組性別、年齡具有可比性。本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患兒監(jiān)護(hù)人知情同意。

1.2 整夜PSG監(jiān)測(cè) 分別于腺樣體扁桃體切除術(shù)前和術(shù)后6個(gè)月時(shí)行整夜PSG監(jiān)測(cè)。所有患者監(jiān)測(cè)當(dāng)日自然狀態(tài)下入睡，入睡前禁止攝入咖啡、茶、可樂(lè)及鎮(zhèn)靜催眠藥物，睡眠時(shí)間>7 h。采用多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)夜間睡眠的腦電、眼電、肌電、心電及口鼻氣流、鼾聲、呼吸運(yùn)動(dòng)、血氧飽和度等，收集AHI、OAHI、混合性呼吸暫停指數(shù)(MAI)、快速動(dòng)眼睡眠期氧減指數(shù)(ODIREM)、非快動(dòng)眼睡眠期氧減指數(shù)(ODINREM)、平均血氧飽和度(mean SpO2)、覺(jué)醒指數(shù)、總睡眠時(shí)間(TST)、睡眠效率及各個(gè)睡眠時(shí)期占總睡眠時(shí)間的百分比等指標(biāo)。依據(jù)美國(guó)睡眠醫(yī)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行睡眠分期和呼吸事件判定[10]。

2 結(jié)果

2.1 OSAS術(shù)后持續(xù)殘留的預(yù)測(cè)模型構(gòu)建 以AHI、OAHI、MAI、ODIREM、ODINREM、mean SpO2、覺(jué)醒指數(shù)、TST、睡眠效率及各個(gè)睡眠時(shí)期占總睡眠時(shí)間的百分比等[3，6.9～11]PSG監(jiān)測(cè)指標(biāo)作為預(yù)測(cè)因素，構(gòu)建分類(lèi)樹(shù)模型。該分類(lèi)樹(shù)模型共有5層、15個(gè)節(jié)點(diǎn)、4個(gè)終末節(jié)點(diǎn)，共篩選出MAI、min SpO2、AHI、ODINREM、睡眠效率、呼吸覺(jué)醒指數(shù)6個(gè)解釋變量。在分類(lèi)樹(shù)模型中，首先將術(shù)后持續(xù)性O(shè)SAS與非持續(xù)性O(shè)SAS以MAI進(jìn)行拆分，以MAI為2.5時(shí)作為臨界值，劃分為MAI≥2.5、MAI<2.5兩個(gè)亞組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MAI≥2.5亞組發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率高于MAI<2.5亞組(93.9% vs. 46.1%，P<0.01)。不同MAI水平患兒中篩選出的持續(xù)性O(shè)SAS預(yù)測(cè)因素為min SpO2，在MAI<2.5亞組中，以min SpO2為91%時(shí)作為臨界值進(jìn)行第2次分類(lèi)，min SpO2≤91%亞組發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率高于min SpO2>91%亞組(54.8% vs. 11.6%，P<0.01)。不同min SpO2水平患兒中篩選出的持續(xù)性O(shè)SAS預(yù)測(cè)因素為AHI，在min SpO2≤91%亞組中，以AHI為14.5時(shí)作為臨界值再分為兩個(gè)亞組，AHI<14.5亞組發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率低于AHI≥14.5亞組(36.8% vs. 86.9%，P<0.05)。不同AHI水平患兒中篩選出的持續(xù)性O(shè)SAS預(yù)測(cè)因素為ODINREM、睡眠效率，在AHI<14.5亞組中，以O(shè)DINREM為4.6時(shí)作為臨界值，ODINREM≥4.6亞組發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率高于ODINREM<4.6亞組(96.7% vs. 59.1%，P<0.05)；在AHI≥14.5亞組中，以睡眠效率為87.2%時(shí)作為臨界值，睡眠效率<87.2%亞組發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率高于睡眠效率≥87.2%亞組(67.8% vs. 16.7%，P<0.01)。不同睡眠效率水平患兒篩選出的持續(xù)性O(shè)SAS預(yù)測(cè)因素為覺(jué)醒指數(shù)、min SpO2，在睡眠效率<87.2%亞組中，以覺(jué)醒指數(shù)為6.3時(shí)作為臨界值，覺(jué)醒指數(shù)≥6.3亞組發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率高于覺(jué)醒指數(shù)<6.3亞組(93.9% vs. 35.9%，P<0.05)；在睡眠效率≥87.2%亞組中，以min SpO2為74%時(shí)作為臨界值，min SpO2<74%亞組發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率高于min SpO2≥74%亞組(43.3% vs. 3.3%，P<0.05)。OSAS術(shù)后持續(xù)殘留的分類(lèi)樹(shù)模型見(jiàn)圖1，各節(jié)點(diǎn)高風(fēng)險(xiǎn)人群篩選結(jié)果見(jiàn)表2。

注：無(wú)為非持續(xù)性O(shè)SAS，有為持續(xù)性O(shè)SAS；Rate為實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)中OSAS比例，Prob為根據(jù)分類(lèi)樹(shù)模型預(yù)測(cè)的OSAS比例。

表2 各節(jié)點(diǎn)高風(fēng)險(xiǎn)人群篩選結(jié)果

2.2 分類(lèi)樹(shù)模型預(yù)測(cè)持續(xù)性O(shè)SAS的效能分析 利用分類(lèi)樹(shù)模型所得的預(yù)測(cè)概率繪制ROC曲線(xiàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)分類(lèi)樹(shù)模型預(yù)測(cè)持續(xù)性O(shè)SAS的曲線(xiàn)下面積為0.96(95%CI：0.90～0.98)，其預(yù)測(cè)敏感性為83.3%、特異性為94.1%、準(zhǔn)確性為88.6%。

3 討論

OSAS是兒童睡眠呼吸障礙疾病中較為嚴(yán)重的一種類(lèi)型，其特征是部分或全部上呼吸道阻塞，擾亂兒童正常通氣和睡眠結(jié)構(gòu)[1]。OSAS患兒若未經(jīng)治療或治療不徹底，會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育落后、神經(jīng)認(rèn)知缺陷和心功能異常等。盡管腺樣體扁桃體切除可有效治療OSAS，但對(duì)于中重度患兒，術(shù)后發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率仍然較高。因此，早期發(fā)現(xiàn)OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的危險(xiǎn)因素，有助于確定需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)隨訪(fǎng)患兒。

腺樣體扁桃體切除雖然能夠改善AHI，但并非所有患兒可恢復(fù)到正常水平，術(shù)后發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率達(dá)到32.1%[6]。有研究報(bào)道，腺樣體扁桃體切除能夠明顯改善OSAS患兒睡眠呼吸指數(shù)，然而部分患兒術(shù)后仍有殘留癥狀，這些殘留癥狀仍然會(huì)引起反復(fù)缺氧和睡眠結(jié)構(gòu)紊亂，從而導(dǎo)致神經(jīng)、心腦血管系統(tǒng)嚴(yán)重并發(fā)癥[8]。本研究發(fā)現(xiàn)，腺樣體扁桃體切除后能夠明顯改善中重度OSAS患兒整夜PSG監(jiān)測(cè)相關(guān)指標(biāo)，但并不能使所有患兒PSG監(jiān)測(cè)相關(guān)指標(biāo)恢復(fù)到正常水平，并且術(shù)后發(fā)生持續(xù)性O(shè)SAS的概率達(dá)到58.6%，高于既往報(bào)道[6]，可能與本研究目標(biāo)人群為中重度OSAS患兒有關(guān)。因此，要更加重視病情較重的OSAS患兒術(shù)后監(jiān)測(cè)隨訪(fǎng)并進(jìn)行相應(yīng)治療。

研究證實(shí)，術(shù)前AHI是決定腺樣體扁桃體切除手術(shù)效果的重要因素，術(shù)前AHI越高，OSAS患兒術(shù)后發(fā)生持續(xù)殘留的概率越高[3，7]。另有研究報(bào)道，術(shù)前SpO2和OAHI均可預(yù)測(cè)OSAS患兒腺樣體扁桃體切除的手術(shù)效果[8]。Isaiah等[3]研究發(fā)現(xiàn)，重度OSAS患兒(OAHI>30次/h)基線(xiàn)高碳酸血癥、低氧血癥程度可用于預(yù)測(cè)腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留[3]。本研究結(jié)果亦證實(shí)，術(shù)前AHI、min SpO2可作為中重度OSAS患兒術(shù)后持續(xù)殘留的預(yù)測(cè)因素。

腺樣體扁桃體肥大的中重度OSAS患兒在切除腺樣體和扁桃體后，仍有部分患者殘留OSAS癥狀。本研究分類(lèi)樹(shù)模型預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，除術(shù)前min SpO2、AHI和睡眠效率外，術(shù)前MAI、ODINREM和覺(jué)醒指數(shù)亦與中重度OSAS患兒術(shù)后持續(xù)殘留有關(guān)。提示除解剖因素外，腺樣體扁桃體切除術(shù)后OSAS持續(xù)殘留還與一些非解剖因素有關(guān)。OSAS發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，PALM模型提出的病理生理模型理論闡釋了參與OSAS發(fā)生的解剖因素和非解剖因素，包括4個(gè)要素：代表上氣道結(jié)構(gòu)因素的臨界閉合壓異常、低覺(jué)醒閾值，代表呼吸控制不穩(wěn)定性的高環(huán)路增益及上氣道擴(kuò)張肌功能異常[9,10]。有研究證實(shí)，PSG監(jiān)測(cè)中的一些指標(biāo)能夠在一定程度上反映OSAS發(fā)生的非解剖因素[11]。其中，CAI、MAI可能與衡量呼吸控制不穩(wěn)定性的高環(huán)路增益有關(guān)[12]，ODINREM可能與高環(huán)路增益及上氣道擴(kuò)張肌功能異常有關(guān)[13]，而覺(jué)醒指數(shù)與低覺(jué)醒閾值密切相關(guān)[14]。

本研究分類(lèi)樹(shù)模型顯示，MAI是中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的預(yù)測(cè)因素之一?；旌闲运吆粑鼤和Ｖ饕c通氣控制的不穩(wěn)定性有關(guān)[15]。當(dāng)CO2氣流略有變化時(shí)，通氣控制的不穩(wěn)定會(huì)引起呼吸中樞發(fā)生快速而強(qiáng)烈地反應(yīng)，從而引起咽部氣道閉合[16]。OSAS患兒術(shù)前MAI越高，其通氣控制越不穩(wěn)定[17]，較小的血?dú)庾兓纯梢疠^大的呼吸驅(qū)動(dòng)波動(dòng)，通氣過(guò)度造成CO2呼出較多，繼發(fā)引起呼吸驅(qū)動(dòng)下降，降低氣道擴(kuò)張肌的張力和通氣量。因此，在解除腺樣體和扁桃體梗阻后，通氣控制不穩(wěn)定造成的通氣不足持續(xù)出現(xiàn)可能是中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的發(fā)生機(jī)制之一。

本研究分類(lèi)樹(shù)模型顯示，ODINREM是中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的預(yù)測(cè)因素之一。在REM期睡眠過(guò)程中，OSAS患兒上氣道松弛與腺樣體或扁桃體肥大等解剖因素的綜合效應(yīng)，在氣道梗阻發(fā)生中占主導(dǎo)作用[11]。因此，通過(guò)切除腺樣體和扁桃體引起的解剖結(jié)構(gòu)梗阻能夠治愈REM期的睡眠呼吸障礙。Landry等[17]研究發(fā)現(xiàn)，NREM期睡眠通氣控制系統(tǒng)的敏感性明顯高于REM期，故OSAS患兒NREM期通氣控制不穩(wěn)定性增加；另外，OSAS患兒的呼吸驅(qū)動(dòng)在NREM期睡眠過(guò)程中降低，在該睡眠階段，上呼吸道擴(kuò)張肌的神經(jīng)驅(qū)動(dòng)降低，呼吸肌的肌肉反應(yīng)性隨之下降[18]。雖然腺樣體扁桃體切除能夠緩解氣道阻塞的解剖結(jié)構(gòu)因素，但對(duì)NREM期睡眠過(guò)程中通氣控制不穩(wěn)定、呼吸肌反應(yīng)性降低引起的氣道阻塞，腺樣體扁桃體切除的效果不明顯，這可能是中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的重要原因。

Li等[11]研究發(fā)現(xiàn)，低覺(jué)醒閾值與OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的發(fā)生有關(guān)。通常情況下，阻塞性睡眠呼吸暫停患者氣道關(guān)閉時(shí)，咽擴(kuò)張肌的反射較弱，不足以打開(kāi)氣道，需要覺(jué)醒完成通氣，但覺(jué)醒閾值較低導(dǎo)致氣流恢復(fù)過(guò)早，限制了激活咽擴(kuò)張肌所需呼吸刺激的積累[19]。另外，覺(jué)醒后短暫的過(guò)度通氣能夠加劇通氣控制的不穩(wěn)定性[20]。本研究分類(lèi)樹(shù)預(yù)測(cè)模型中，覺(jué)醒指數(shù)也是中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的重要預(yù)測(cè)因素，與以往報(bào)道[11，19，20]基本一致。

本研究ROC曲線(xiàn)分析顯示，分類(lèi)樹(shù)模型預(yù)測(cè)中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的曲線(xiàn)下面積為0.96，其預(yù)測(cè)中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的敏感性為83.3%、特異性為94.1%、準(zhǔn)確性為88.6%。提示本研究分類(lèi)樹(shù)模型預(yù)測(cè)中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的臨床價(jià)值較高。

總之，本研究構(gòu)建的分類(lèi)樹(shù)預(yù)測(cè)模型能夠快速有效地篩選中重度OSAS患兒腺樣體扁桃體切除術(shù)后持續(xù)殘留的風(fēng)險(xiǎn)因素，并且具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值，能夠?yàn)榕R床篩選術(shù)后需要隨訪(fǎng)治療的人群提供依據(jù)。