使用靶控输注（TCI）与双频谱分析在阻塞性睡眠呼吸暂停中进行药物诱导睡眠内镜检查（DISE）

摘要

本研究旨在建立一种标准化的睡眠内镜检查方案，以区分阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）中的不同阻塞模式。通过靶控输注（TCI）给予镇静剂，并结合双频谱分析实时监测镇静深度。

摘要

本研究旨在建立一种标准化的药物诱导睡眠内镜（DISE）方案，以区分阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）中的不同阻塞模式。采用靶控输注（TCI）技术给予镇静剂丙泊酚，并结合双频谱分析实时监测镇静深度。

在一项观察性研究中，57名患者（平均年龄44.8岁，±标准差10.5；平均呼吸暂停低通气指数（AHI）30.8次/小时，±标准差21.6；平均BMI为28.2 kg/m²，±标准差5.3）接受了心肺多导睡眠图检查，随后进行靶控输注（TCI）联合双频谱分析的药物诱导睡眠内镜检查（DISE）。睡眠仅通过靶控输注泵静脉输注丙泊酚诱导，初始目标血浆浓度为2.0 µg/ml。在持续监测患者呼吸、意识状态及双频谱分析数值的情况下，每2分钟将丙泊酚的目标血浆浓度递增0.2 µg/ml，直至达到理想的镇静深度。记录达到目标镇静深度时的双频谱分析平均值，并根据VOTE系统对DISE-TCI-双频谱分析期间的气道阻塞模式进行分类。随后，根据多导睡眠图和人体测量数据对结果进行分析。在所有严重程度的阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者中均观察到多部位阻塞现象，这表明在上气道手术前进行睡眠内镜检查具有必要性。

该技术的优势在于，即使对于异质性患者群体，该方案仍具有良好的可重复性。此外，通过实时监测双频谱指数，对丙泊酚血浆浓度进行逐步、可控且标准化的提升，可实现对镇静深度的精确控制。DISE-TCI-双频谱分析流程是实现睡眠内镜检查所需可重复、可标准化方案的重要一步。然而，目前尚不清楚这些观察到的阻塞模式是否也与自然睡眠中的实际情况相符。

引言

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的特征是在睡眠期间上气道反复发生完全性（呼吸暂停）或部分性（低通气）塌陷。这些阶段常伴随动脉血氧去饱和以及因觉醒引起的睡眠片段化。在普通人群中，伴有日间症状的OSA报告患病率在男性中为3%–7%，在女性中为2%–5%¹。治疗中重度OSA的金标准是经鼻持续气道正压通气（nCPAP），其国际报告的依从性约为40%–60%²。约有29%–83%的OSA患者常规使用该治疗，但每日使用时间少于4小时³。目前，关于CPAP长期依从性的正向和负向预测因素均已较为明确⁴。此外，情绪和临床不良反应常常显著降低患者的依从性。因此，上气道手术等替代治疗方案在OSA治疗中具有重要意义。然而，与通气治疗相比，手术的疗效（应答率）相对较低，这是目前面临的一个问题^5,6。

人们曾希望，Croft 和 Pringle 于 1991 年引入的睡眠内镜技术不仅能进一步揭示阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的病理生理机制，还可能通过个体化外科治疗提高治疗应答率⁷。早在 2011 年，De Vito 等的研究已证明，采用基于靶控输注（TCI）和双频谱分析的检查技术在安全性、稳定性和准确性方面具有优势⁸。此后，睡眠内镜的有效性和可靠性已得到确立，自 2014 年欧洲立场文件发布以来，该技术正逐步走向标准化^9-11。本研究的目的是建立一种标准化的睡眠内镜检查方案，通过靶控输注镇静剂丙泊酚，并结合双频谱分析对镇静深度进行实时监测，以根据 OSA 严重程度区分不同的气道阻塞模式。

病例介绍：

研究设计：

回顾性研究在耳鼻喉科、头颈外科进行 & 埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学耳鼻喉头颈外科于2012年9月至2014年11月期间，在获得当地伦理委员会批准后开展。所有57名参与患者年龄介于20至73岁之间，均由耳鼻喉头颈外科招募。其中男性52例，女性5例。除标准化访谈外，所有患者均接受耳鼻喉科医师检查，并进行清醒状态下内镜检查以评估上气道情况。随后在本部门睡眠实验室进行心肺多导睡眠图监测，以精确分类其睡眠相关呼吸障碍。根据呼吸暂停低通气指数（AHI），将阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）严重程度分为轻度（AHI 5 - 15/小时）、中度（AHI > 15 < 30次/小时）或重度（AHI > 30次/小时），依据美国睡眠医学会任务组的标准¹²睡眠内镜的适应证是在计划进行上气道手术干预（主要适应证）或持续气道正压通气（nCPAP）治疗不依从的情况下确立的（次要或辅助适应证）。

本研究的纳入标准为年龄在18至75岁之间、经多导睡眠图诊断为轻度、中度或重度阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的男性和女性。排除标准为美国麻醉医师协会（ASA）分级IV/V级、中枢性睡眠呼吸暂停、有镇静剂、酒精或成瘾性药物滥用史、对丙泊酚过敏以及孕妇。

诊断、评估与方案：

心肺多导睡眠图（PSG）：

多导睡眠图检查采用33通道心肺诊断系统进行。多导睡眠图诊断的技术操作遵循美国睡眠医学会（AASM）的建议，标准化技术包括脑电图（EEG；F4-M1、C4-M1、O2-M1）、左右侧眼电图、颏肌和胫骨前肌肌电图、鼻压导管、胸腹呼吸努力传感器（感应式体积描记器）、体位传感器、脉搏血氧测定、打鼾麦克风、单通道心电图以及红外视频记录¹³。结果依据AASM标准（2.0版，2012年）进行判读，由德国睡眠学会（DGSM）认证的医学睡眠专家完成^13,14。在多导睡眠图确诊阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）后，全部57例患者均接受标准化的基于丙泊酚、靶控输注（TCI）并结合双频谱分析的药物诱导睡眠内镜检查（DISE-TCI-双频谱分析）。

术前准备：

由于肌肉松弛作用，在仅用于诊断目的的睡眠内镜检查中，未给予苯二氮䓬类药物进行术前用药。如果睡眠内镜检查是在计划的手术过程中进行的，则在考虑相应禁忌证的前提下，使用可乐定作为苯二氮䓬类药物的替代药物进行术前用药。

阻塞的分类：

采用VOTE系统进行分类¹⁵。考虑的阻塞部位包括：软腭、口咽部（口咽侧壁、扁桃体）、舌根和会厌。阻塞严重程度分为三个等级（无阻塞、部分阻塞和完全阻塞）。阻塞形态分为前后方向、侧方和同心圆状。

靶控输注（TCI）：

靶控输注（Target-Controlled Infusion, TCI）是指使用微芯片控制的输注泵输注药物，以在血液中达到目标浓度。该方法的目的是根据设定的血浆浓度或效应部位浓度（在效应部位 TCI 的情况下），快速达到并维持特定的效应（例如，镇静）。血浆浓度或效应部位浓度的计算基于药代动力学三室模型（如 Marsh 或 Schnider 模型），这些模型采用在志愿者人群中确定的药理学半衰期值和分布系数^16-18。输注泵随后自动计算并控制输注速率，以快速达到并维持血浆中丙泊酚的设定目标浓度。本研究采用的系统包括输注泵和数据管理器，并结合预编程的 Marsh 药代动力学模型。同时通过双频谱分析监测镇静的客观深度。

双谱分析：

双谱分析/指数与大脑的电活动相关。双谱分析监测仪记录额部脑电图（EEG）信号，并借助多种专有算法，分析脑电功率谱的分布。双谱指数是一个介于0到100之间的无量纲数值¹⁹。通常，数值接近90表明高频β波占优势，提示患者处于清醒状态。双谱指数低于10则提示脑电抑制^20,21。因此，该量表可间接反映镇静药物对大脑的作用效果。为维持适当的麻醉深度并避免患者在术中发生不期望的觉醒，建议将双谱指数控制在< 60。另一方面，应避免双谱指数达到< 40，以防止麻醉过深。

所有睡眠内镜检查均由两位具有睡眠医学额外资质的资深耳鼻喉科顾问医生完成（T. M. 占59.6%（34/57），A. F. 占40.4%（23/57））。

方案

该方案遵循埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学（FAU）当地伦理委员会的指导原则。

1. DISE-TCI-双谱分析流程

1. 进行静脉穿刺，并在患者左手背或肘正中静脉置入静脉导管，以建立静脉通路用于给予镇静剂。
2. 在室温（22 °C）下进行操作。
3. 将清醒的患者送入手术室，使其仰卧于手术台上。
4. 随后由麻醉医师连接生命体征监护系统。在整个操作过程中，通过外周脉搏血氧饱和度监测、三导联心电图以及每3分钟一次的无创血压测量对患者进行持续监护。
5. 确保麻醉医师及麻醉设备位于患者左侧。
6. 由麻醉医师放置并固定一次性双频谱分析传感器。
   1. 操作时，先用消毒剂擦拭皮肤并待其完全干燥。
   2. 将传感器（含四个相互连接的粘附电极）斜向置于患者前额：1号电极置于前额正中，2号和3号电极位于眉弓上方，4号电极置于眼外角与发际线之间的颞部。
   3. 通过接口电缆将传感器连接至双频谱分析监测仪，按压电极使其贴合牢固，并确保自动传感器检测通过。
7. 由麻醉医师将患者的性别、年龄、身高、体重及丙泊酚血浆靶浓度输入数据管理器，该管理器内置Marsh药代动力学模型¹⁷。
   注：根据该模型，靶控输注（TCI）数据管理器将自动计算丙泊酚的输注速率，并控制连接的TCI输注泵，以建立并自动维持设定的靶血浆浓度。
8. 调暗手术室灯光。
9. 仅通过TCI输注泵静脉输注丙泊酚诱导睡眠，初始靶血浆浓度设为2.0 µg/ml。
10. 在持续监测患者呼吸、意识状态及双频谱分析数值的情况下，以每2分钟增加0.2 µg/ml的步长逐步提高丙泊酚靶血浆浓度，直至达到预期的镇静深度。
    注：目标镇静深度为患者处于睡眠状态（闭眼），仍保持自主呼吸，和/或开始出现打鼾，和/或由内镜检查者或麻醉医师通过内镜观察到阻塞性呼吸暂停。
11. 手动记录在目标镇静深度时双频谱分析的平均值。
12. 内镜检查者应站立于患者右侧头部水平位置，紧邻患者。
13. 在达到目标镇静深度后，经下鼻道经鼻插入柔性纤维内镜。
14. 对内镜检查过程进行录像并数字存储。按照制造商说明使用图像采集系统。
    注：如存在鼻中隔偏曲或下鼻甲肥大，应选择管腔直径较大的下鼻道进行插入。
15. 通过视频内镜从近端至远端方向检查上气道，范围自鼻咽部至下咽入口。
16. 根据VOTE系统，在目标镇静深度下对阻塞部位（软腭、口咽、舌根、会厌）及其形态/阻塞模式（前后向、侧向、同心圆状）和阻塞程度/严重性（无阻塞/无振动、部分阻塞/振动、完全阻塞/塌陷）进行分类¹⁵。
17. 若仅为单独进行睡眠内镜检查，则在完成内镜检查后停止丙泊酚输注，终止镇静。
18. 若睡眠内镜为计划手术的一部分，则由麻醉医师启动阿片类药物（例如，以TCI模式使用瑞芬太尼）输注，并增加丙泊酚输注（例如，将TCI浓度设定为4 µg/ml），直至患者意识消失；随后注射肌松药（例如，罗库溴铵）并进行气管插管。

结果

患者的特征见表1。在目标镇静深度下，双频谱分析的平均值为60（±标准差10.4，范围35 - 80；95%置信区间42.0 - 47.6）。在所有阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）严重程度的患者中均发现了单一或多个联合阻塞部位。按发生频率从高到低排列，所识别的阻塞部位分别为：软腭部59.6%（34/57）、舌根部43.9%（25/57）、口咽部42.1%（24/57）以及会厌水平29.8%（17/57）。49.1%（28/57）的患者存在软腭部或口咽部阻塞，单独或联合出现。所有OSA患者中，38.6%（22/57）表现为单一阻塞部位，61.4%（35/57）存在至少两个阻塞部位。阻塞部位的分布模式随OSA严重程度的不同而有所差异（图1）。

轻度 OSA

患者的特征见

讨论

早在20世纪70年代，已有研究描述了在自然睡眠期间使用柔性光纤鼻咽喉镜检查以确定阻塞部位的初步实验。²²然而，这一研究技术的起源最初纯粹具有描述性病理生理学性质。在Fujita建立治疗阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的外科技术（如悬雍垂腭咽成形术，UPPP）过程中，却发现手术的成功似乎依赖于术前对患者的仔细筛选。²³1991年，Pringle和Croft引入了药物诱导睡眠内镜（DISE），这是首次为阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）患者提供客观的病例选择方法，并由此形成了个体化治疗理念。⁷在随后的几年中，DISE 的全球普及程度不断提高，大量睡眠内镜检查方案相继发表。多年来，关于患者选择、镇静剂的选择、阻塞部位的分类、结果对自然睡眠的适用性、有效性及可靠性等方面一直存在诸多争议。 等等。，因此一直无法为此项操作建立标准方案。一个小小的里程碑是2014年《欧洲DISE立场文件》的发表，该文件旨在作为此项检查技术标准化的初步尝试¹¹.

本研究中描述的DISE操作在标准化过程中更进一步，结合了...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
心肺多导睡眠图
SOMNOscreen	SOMNOmedics, Randersacker, Germany	SBT202
镇静
Propofol-Lipuro 20 mg/ml；2,6-二异丙基苯酚	B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany
靶控输注（TCI）
输注泵 Orchestra Module DPS Visio	Fresenius Kabi, Germany GmbH	Z082420
数据管理器 Orchestra Base Primea	Fresenius Kabi Germany GmbH	Z081320
双频谱分析（BIS）
BIS一次性电极 BIS Quatro Sensor	Covidien, Neustadt/Donau, Germany GmbH	186-0106
BIS监护仪 BIS VISTA	Covidien, Neustadt/Donau, Germany GmbH	186-0210
内窥镜
喉部纤维镜，长度30 cm，直径3.5 mm	KARL STORZ GmbH & Co. KG, Tuttlingen, Germany	11101RP
图像存档系统
AIDA	Karl STORZ GmbH & Co. KG, Tuttlingen, Germany	WD 200-XX
术前用药
Catapresan； 盐酸可乐定 0.075 mg/0.15 mg/0.3 mg	Boehringer Ingelheim Pharma, GmbH & Co. KG, Ingelheim am Rhein, Germany