摘要

阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）是睡眠中頻繁發(fā)生呼吸暫停和（或）低通氣，導(dǎo)致間歇低氧、高碳酸血癥和睡眠結(jié)構(gòu)紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致多系統(tǒng)損害。其病理生理學(xué)機(jī)制包括解剖結(jié)構(gòu)異常、低覺醒閾值、高環(huán)路增益、肌肉反應(yīng)性差等。由于OSA的潛在機(jī)制（即內(nèi)型）存在個(gè)體差異，因而其治療有效性及其預(yù)后也可能因取決于這些特征而不同。了解OSA的內(nèi)型對于理解哪些患者很有可能通過非無創(chuàng)通氣治療消除OSA至關(guān)重要。量化內(nèi)型是OSA治療的核心，可為臨床基于內(nèi)型治療OSA提供依據(jù)。

阻塞性睡眠呼吸暫停（obstructive sleep apnea，OSA）是一種異質(zhì)性疾病，其誘發(fā)因素、病理生理學(xué)機(jī)制、臨床表現(xiàn)和后果均存在個(gè)體差異。OSA治療有效性及其預(yù)后也可能因取決于這些特征而不同［1］。然而，目前OSA診斷和管理模式在很大程度上存在“一刀切”現(xiàn)象，即多導(dǎo)睡眠監(jiān)測（polysomnography，PSG）數(shù)據(jù)被簡化為單一指標(biāo)——呼吸暫停低通氣指數(shù)（apnea hypopnea index，AHI），而且大多數(shù)患者使用持續(xù)氣道正壓通氣（continuous positive airway pressure，CPAP）作為一線治療方法。但CPAP治療的長期依從性可能會(huì)受到限制，因此需要替代方法來提供“量身定制”的治療選擇。在這種情況下，著重關(guān)注OSA患者的病理生理學(xué)特征（pathophysiological traits，PT）具有重要意義［2］。Eckert等［3］提出了PALM模型，即上氣道臨界閉合壓（critical closing pressure，Pcrit）、覺醒閾值（arousal threshold，AT）、環(huán)路增益（loop gain，LG）及肌肉反應(yīng)性，來闡述OSA的病理生理學(xué)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，69%的OSA患者存在一種或多種非解剖PT，其中36%存在上氣道擴(kuò)張肌功能受損，37%存在低呼吸性AT，36%存在高LG［4, 5］。量化PT是OSA治療的核心。然而，能夠?qū)SA患者進(jìn)行病理生理學(xué)亞型分類的睡眠實(shí)驗(yàn)室很少，而且診斷過程要求專業(yè)性強(qiáng)、耗時(shí)長且費(fèi)用昂貴。但使用常規(guī)臨床PSG是否可以提供足夠的信息來表征上述特征尚不明確。本文旨在對OSA內(nèi)型的定義、分類、量化技術(shù)及內(nèi)型研究的意義、臨床應(yīng)用和未來方向等進(jìn)行綜述，為臨床基于內(nèi)型治療OSA提供依據(jù)。高流量呼吸濕化治療儀

一、OSA內(nèi)型的定義及其與表型的關(guān)系

Zinchuk等［6］將OSA表型廣義地定義為一種OSA患者的分類，與有臨床意義的屬性（如癥狀、對治療的反應(yīng)、健康結(jié)果、生活質(zhì)量）相關(guān)。而內(nèi)型是指具有不同功能或病理生理學(xué)機(jī)制的疾病亞型，其在臨床上表現(xiàn)為對特定治療干預(yù)反應(yīng)很好的表型。然而，前期大多數(shù)研究并未將OSA的內(nèi)型與表型的概念嚴(yán)格區(qū)分開來，甚至混淆了二者的關(guān)系［7］?？赡苡捎诒硇偷漠愘|(zhì)性和內(nèi)型測量的難度，目前沒有具體證據(jù)表明OSA內(nèi)型可預(yù)測表型［8］。

二、OSA內(nèi)型的分類

無論從潛在機(jī)制（內(nèi)型）還是臨床表現(xiàn)（表型）的角度來看，OSA都是一種異質(zhì)性很大的疾?。?］。以下幾種生理內(nèi)型可能與OSA存在因果關(guān)系。

（一）解剖學(xué)傾向

所有OSA患者均有一定程度的解剖學(xué)傾向［5］。導(dǎo)致這種傾向的原因可能是多種因素（如肥胖、顱面結(jié)構(gòu)、肺容量、體液變化、鼻阻力或上氣道表面張力）的異質(zhì)性組合。

（二）其他

除解剖學(xué)傾向外，至少3種非解剖學(xué)內(nèi)型在OSA中也起著關(guān)鍵的因果作用，包括：①高LG，通氣控制系統(tǒng)的敏感性由工程術(shù)語LG來描述，在OSA生理學(xué)中，LG代表控制呼吸的負(fù)反饋環(huán)路的固有穩(wěn)定性；②低呼吸性AT，AT是患者從睡眠中覺醒的通氣驅(qū)動(dòng)水平，AT越低，通氣驅(qū)動(dòng)的增加則越容易引起睡眠覺醒，破壞呼吸和睡眠的穩(wěn)定性；③睡眠期間咽擴(kuò)張肌的有效性或反應(yīng)性差，咽擴(kuò)張肌的有效性或反應(yīng)性分別為額外的通氣量或肌肉活動(dòng)量，可通過上氣道咽擴(kuò)張肌的代償性激活來響應(yīng)通氣驅(qū)動(dòng)的增加。

三、OSA內(nèi)型研究的臨床意義

首先，目前臨床上通常根據(jù)AHI評估OSA的嚴(yán)重程度，但可能低估OSA的復(fù)雜異質(zhì)性。此外，常見的治療方法（如CPAP、上氣道手術(shù)、口腔矯治器）只針對一種特征-氣道解剖學(xué)異常，而很有效的治療方法CPAP的接受率僅為50%［10］。了解OSA的內(nèi)型對于理解哪些患者很有可能通過非CPAP干預(yù)消除OSA至關(guān)重要。因此，如果能夠以一種臨床可行的方式測量OSA患者的內(nèi)型，則可能基于潛在機(jī)制實(shí)現(xiàn)對特定OSA亞群的個(gè)性化治療。例如，目前非CPAP干預(yù)（如減重、改變體位、上氣道手術(shù)、口腔矯治器等）對OSA患者Pcrit的改善程度已被量化。其中口腔矯治器可改善上氣道塌陷約2 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa），而對于Pcrit>2 cmH2O的OSA患者，僅靠此方法不可能完全解決OSA［11］。解剖結(jié)構(gòu)良好和低LG的患者從口腔矯治器和上氣道手術(shù)中獲益很大。此外，上氣道擴(kuò)張肌無效的患者可能從刺激上氣道肌肉的藥物、上氣道肌肉訓(xùn)練和舌下神經(jīng)刺激中獲益更大［5，8，12］。吸氧、補(bǔ)充二氧化碳（carbon dioxide，CO2）和乙酰唑胺可減少通氣控制不穩(wěn)定從而降低LG，非肌松鎮(zhèn)靜藥可提高AT［11］。若存在多種潛在機(jī)制，可能需要聯(lián)合治療才能產(chǎn)生可接受的結(jié)果。

其次，OSA內(nèi)型可能與疾病潛在的危險(xiǎn)因素有關(guān)。如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙是OSA已知的危險(xiǎn)因素之一，可能反映其中一些患者的低AT。此外，神經(jīng)肌肉疾病患者通?；加蠴SA，可能是由于潛在的上氣道擴(kuò)張肌功能障礙所致［9］。

第三，OSA內(nèi)型可能是臨床干預(yù)治療反應(yīng)的重要預(yù)測因子。如高LG可預(yù)測治療后中樞性睡眠呼吸暫停。高LG和低AT也可預(yù)測懸雍垂腭咽成形術(shù)的失敗。此外，與AT正常的患者相比，低AT的患者對CPAP治療的依從性降低。高流量呼吸濕化治療儀

第四，OSA內(nèi)型可預(yù)測疾病的并發(fā)癥。某些內(nèi)型可能對預(yù)測心血管風(fēng)險(xiǎn)很重要，如與高LG和低AT相關(guān)的短呼吸事件可能與心血管風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。顯著的低氧血癥可能是高AT的標(biāo)志。這些發(fā)現(xiàn)提示OSA內(nèi)型在指導(dǎo)臨床管理中的重要性。只有通過進(jìn)一步的內(nèi)型研究與多學(xué)科臨床轉(zhuǎn)化，才有可能出現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)和方法。

四、OSA內(nèi)型的量化技術(shù)

盡管人們越來越認(rèn)識(shí)到OSA內(nèi)型的重要性，但由于嚴(yán)格控制的高質(zhì)量研究結(jié)果仍然很少，內(nèi)型的概念尚未廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐，臨床上識(shí)別內(nèi)型的簡化方法仍在不斷發(fā)展。大多數(shù)OSA內(nèi)型測量來自專業(yè)的生理實(shí)驗(yàn)室，這些實(shí)驗(yàn)室擁有測量內(nèi)型所需的設(shè)備和訓(xùn)練有素的技術(shù)人員。當(dāng)前同時(shí)量化所有4種內(nèi)型的金標(biāo)準(zhǔn)方法需要患者佩帶大量儀器或裝置（如食道壓導(dǎo)管）以及插入關(guān)鍵咽肌的肌電圖（electromyography，EMG）導(dǎo)線睡覺，或者需要復(fù)雜的CPAP操作［8］。因此，這些方法的臨床適用性受到其高度專業(yè)化和相對侵入性的限制。若使OSA內(nèi)型分析在臨床中有效推廣，則需要能夠以無創(chuàng)方式量化內(nèi)型的技術(shù)。理想情況下，這些技術(shù)可以使用當(dāng)前收集的臨床數(shù)據(jù)（即更好地利用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)PSG或CPAP壓力滴定中豐富的生理信息）生成可重復(fù)的內(nèi)型測量方法，可擴(kuò)展至臨床和大型研究并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

（一）傳統(tǒng)的內(nèi)型量化技術(shù)

傳統(tǒng)的內(nèi)型量化技術(shù)包括食道壓或會(huì)厭壓力測定、頦舌肌或膈肌肌電圖（diaphragm electromyography，EMGdi）等。由于這些技術(shù)存在侵入性和有創(chuàng)性，限制了其臨床應(yīng)用。

量化呼吸性AT的金標(biāo)準(zhǔn)為食道壓或會(huì)厭壓力（epiglottis pressure，Pepi），將Pepi導(dǎo)管從鼻腔推進(jìn)到舌根下1~2 cm，將導(dǎo)管貼在鼻孔上并通過CPAP鼻罩連接呼吸速度描記器和壓力傳感器，以測量氣流和鼻罩壓力。食道壓是平穩(wěn)呼吸狀態(tài)下食管中下1/3交界處的壓力，可用一個(gè)前端帶10 cm氣囊（內(nèi)含0.5~1 ml氣體）的導(dǎo)管，經(jīng)鼻置入約39~44 cm處（即胃、食管交界處上方約10 cm處）測定。呼吸性AT定義為呼吸事件引起的皮層覺醒前即刻的低食道壓或Pepi平均值，并結(jié)合PSG判讀覺醒和睡眠分期 ［3，5，13, 14］。

測定上氣道肌肉反應(yīng)性的金標(biāo)準(zhǔn)為頦舌肌EMG。表面麻醉后將兩個(gè)細(xì)絲肌內(nèi)電極插入頦舌肌，深度約1.5 cm，記錄雙極頦舌肌EMG［3］。該方法結(jié)合食道壓或Pepi導(dǎo)管進(jìn)行，以確定呼吸努力增加與EMG活動(dòng)之間關(guān)系的斜率，當(dāng)會(huì)厭負(fù)壓下降1 cmH2O，很大EMG活動(dòng)增加<0.1%為肌肉反應(yīng)性差。該方法可定量分析頦舌肌對其他呼吸刺激（如高CO2、低氧和呼吸負(fù)荷）的反應(yīng)［14］。

測量通氣驅(qū)動(dòng)的金標(biāo)準(zhǔn)是EMGdi。通過鼻孔放置食道內(nèi)EMGdi導(dǎo)管（直徑 2.7 mm），使其電極陣列的中心（9個(gè)圓周電極，距離16 mm）位于膈肌水平。記錄每次呼吸的EMGdi峰值減去吸氣開始時(shí)的值，并將其標(biāo)準(zhǔn)化來表示通氣驅(qū)動(dòng)［12］。高流量呼吸濕化治療儀

（二）PSG監(jiān)測下CPAP降壓操作

受試者仰臥位睡眠，除了標(biāo)準(zhǔn)的PSG設(shè)置，還通過一個(gè)密閉的鼻罩呼吸，并將其連接在改良的CPAP上，該機(jī)器能夠傳遞壓力-20~+20 cmH2O。將呼吸速度描記器和壓力傳感器與密閉的鼻罩連接來測量氣流和鼻罩壓力，并測量脈搏血氧飽和度（pulse oximetry saturation，SpO2）和呼出氣二氧化碳分壓（carbon dioxide partial pressure，PCO2）。受試者一旦入睡，CPAP設(shè)置為維持壓力（定義為消除低通氣、打鼾和氣流受限所需的面罩壓力），健康受試者壓力設(shè)置為3~4 cmH2O。在維持壓力下穩(wěn)定呼吸數(shù)分鐘后，CPAP突然降低3~5 min，然后再恢復(fù)維持壓力3~5 min，整晚重復(fù)多次，以隨機(jī)順序進(jìn)行不同水平的CPAP或持續(xù)氣道負(fù)壓通氣。通過仰臥位非快速眼動(dòng)（non-rapid eye movement，NREM）睡眠期間獲得的數(shù)據(jù)估計(jì)生理特征［15］。這種方法的主要問題是一些個(gè)體在3~5 min CPAP下降期間完全代償，故難以在不引起覺醒的情況下產(chǎn)生通氣紊亂。此外，當(dāng)LG無法確定時(shí)，其他特征則也無法確定，因此無法量化內(nèi)型。隨后Wellman等［10］對該方法做了修訂，從維持壓力開始，CPAP快速降至0 cmH2O，持續(xù)5次呼吸（被動(dòng)下降），然后緩慢降低每分鐘1 cmH2O，直至達(dá)到很小可耐受CPAP（minimum tolerable CPAP，CPAPmin），主動(dòng)CPAP下降和上升都是從CPAPmin進(jìn)行的，受試者每次保持幾分鐘低水平的CPAP，而不是連續(xù)3 min將CPAP降至次優(yōu)水平。

1. 測量上氣道塌陷性：目前，量化睡眠期間上氣道解剖功能損傷的金標(biāo)準(zhǔn)是被動(dòng)Pcrit技術(shù)［14］。該技術(shù)理論基礎(chǔ)為CPAP治療期間上氣道擴(kuò)張肌活動(dòng)減少。此外，它還依賴于一個(gè)假設(shè)：在治療性CPAP之后，短暫的氣道狹窄（5次呼吸）時(shí)，咽部擴(kuò)張肌很低限度募集。因此，在這些條件下咽部氣道的塌陷性由其被動(dòng)解剖特性決定，可以被量化評估。Pcrit具體測量方法為整夜多次降低CPAP，用所有氣流受限的第3~5次呼吸繪制鼻罩內(nèi)壓和吸氣流速峰值之間的關(guān)系散點(diǎn)圖，線性回歸與x軸相交的點(diǎn)即為Pcrit。大多數(shù)OSA患者的Pcrit值范圍為-5~+5 cmH2O，Pcrit -5~-2 cmH2O代表上氣道解剖輕微損傷，許多無OSA者也屬于這一范圍，-2~+2 cmH2O為中度損傷，>+2 cmH2O表明嚴(yán)重受損［5］。

Wellman等［15］將上氣道解剖量化為無CPAP（大氣壓）下正常呼吸通氣驅(qū)動(dòng)水平的通氣量，該特征被表示為V0（即鼻壓力為0的通氣量）。V0是通過記錄維持壓力和每次壓力下降開始時(shí)的鼻罩壓力和通氣量，然后將其繪制在通氣量與壓力圖上來確定的。數(shù)據(jù)用直線擬合，V0是y截距。這種方法允許以L/min為單位將解剖學(xué)參數(shù)整合至模型中。

2. 測量LG：通氣控制系統(tǒng)的敏感性可量化為通氣控制反饋LG。通過CPAP降壓操作可測量LG。具體方法為：在CPAP（如10 cmH2O）下，氣道完全通暢，假設(shè)此時(shí)通氣量滿足睡眠時(shí)正常呼吸的通氣需求；當(dāng)CPAP降至5 cmH2O持續(xù)3 min時(shí)，由于上氣道變窄通氣量減少導(dǎo)致CO2增加，因此通氣驅(qū)動(dòng)刺激膈肌和咽部肌肉；這種刺激可使通氣量略有恢復(fù)，但不能完全恢復(fù)，并達(dá)到低于正常呼吸的一個(gè)新穩(wěn)態(tài)；當(dāng)CPAP恢復(fù)至10 cmH2O時(shí)氣道打開，通氣驅(qū)動(dòng)的增加表現(xiàn)為通氣量過沖；由于氣道打開通氣量可以再次滿足通氣需求，通氣量和通氣驅(qū)動(dòng)恢復(fù)至正常呼吸。未達(dá)到很好的壓力時(shí)通氣量減少導(dǎo)致CO2累積和通氣驅(qū)動(dòng)。累積的通氣驅(qū)動(dòng)量可以通過恢復(fù)至很好壓力并測量通氣過沖量來確定。LG是通氣反應(yīng)與呼吸紊亂的比值［10］。然而，該方法的成功率相對較低（76%），并且需要數(shù)學(xué)建模，將通氣量數(shù)據(jù)擬合至動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型來估計(jì)。

鑒于原始技術(shù)的局限性，Wellman等［10］開發(fā)了一種不需要直接測量而是通過計(jì)算通氣量變化來獲取LG的技術(shù)。首先通過測量患者入睡并處于CPAP時(shí)的通氣量確定正常呼吸的通氣量（eupneic ventilation，Veupnea）。然后緩慢降低CPAP壓力至CPAPmin，當(dāng)通氣驅(qū)動(dòng)處于或接近AT時(shí)，咽部肌肉可能變?yōu)橹鲃?dòng)，氣道收緊，從而允許在0 cmH2O時(shí)比被動(dòng)條件下更多的氣流。從CPAPmin處降壓至0 cmH2O測量主動(dòng)V0，最后將CPAP升至壓力持續(xù)3次呼吸，測量此時(shí)增加的通氣量。在CPAPmin氣流受限期間，通氣量一般低于正常呼吸水平，導(dǎo)致PCO2和呼吸驅(qū)動(dòng)增加。CPAP升壓重新打開氣道，顯示患者總的通氣驅(qū)動(dòng)，以應(yīng)對CPAPmin通氣量減少。這種CPAP升壓操作允許對通氣量減少的通氣驅(qū)動(dòng)反應(yīng)（即LG）進(jìn)行測量。LG以比值計(jì)算：分子是CPAP升壓時(shí)的通氣量-Veupnea；分母是Veupnea-升壓前即刻CPAPmin的通氣量。

3. 測量上氣道增益：OSA患者睡眠期間上氣道部分或完全阻塞導(dǎo)致通氣量減少，結(jié)果PCO2和通氣驅(qū)動(dòng)增加，后者會(huì)刺激膈肌和上氣道肌肉，通氣量可能會(huì)在一定程度上代償。代償量主要取決于上氣道對驅(qū)動(dòng)增加的反應(yīng)而收緊/擴(kuò)張的能力，這種能力稱為上氣道增益。CPAP降壓3 min，通氣量增加（ΔVE）除以通氣驅(qū)動(dòng)的增加（ΔVentilatory Drive），即上氣道增益［15］。

4. 測量肌肉反應(yīng)性：睡眠期間受到呼吸刺激（如CO2和咽部壓力變化）時(shí)，咽部肌肉能夠增加其活動(dòng)，稱為肌肉反應(yīng)性［5］。然而，睡眠過程中隨著氣道變窄，中樞驅(qū)動(dòng)隨呼吸刺激增加的程度不同。當(dāng)氣道狹窄或關(guān)閉時(shí)，頦舌肌反應(yīng)性可以通過將每次呼吸的低Pepi和頦舌肌EMG活動(dòng)峰值之間的關(guān)系進(jìn)行線性回歸來評估，頦舌肌反應(yīng)性定義為2個(gè)變量之間的斜率［3］。肌肉有效性是指當(dāng)氣道受到呼吸刺激時(shí)，將上氣道肌肉接收到的中樞驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)化為氣道擴(kuò)張以增加氣流的能力。

5. 測量呼吸性AT：AT定義為產(chǎn)生覺醒的通氣驅(qū)動(dòng)?？墒褂猛饪刂葡到y(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型計(jì)算CPAP下降期間的通氣驅(qū)動(dòng)。從確定LG的相同描記中，還可以估計(jì)通氣控制系統(tǒng)的循環(huán)延遲和時(shí)間常數(shù)。采用增益、延遲和時(shí)間常數(shù)可計(jì)算CPAP下降任意點(diǎn)的通氣驅(qū)動(dòng)增加。因此，當(dāng)覺醒發(fā)生時(shí)可確定覺醒時(shí)的通氣驅(qū)動(dòng)［14］。

（三）基于PSG信號(hào)的內(nèi)型測量

目前診斷OSA的金標(biāo)準(zhǔn)是夜間實(shí)驗(yàn)室PSG。盡管在PSG監(jiān)測中常規(guī)采集多種生理信號(hào)，但大多數(shù)數(shù)據(jù)常被忽略，只關(guān)注AHI，并根據(jù)此值決定治療決策。事實(shí)上可以利用PSG中已經(jīng)收集到的信息，根據(jù)內(nèi)型來洞察不同類型的OSA。這方面取得了一些進(jìn)展，例如，僅使用PSG中收集的3個(gè)指標(biāo)AHI<30次/h、SpO2>82.5%、低通氣占比>58.3%，每滿足一項(xiàng)得1分，如總分≥2分可正確預(yù)測84.1%的受試者存在低AT，敏感度為80.4%，特異度為88.0%［16］。盡管這種基于回歸和PSG匯總變量的方法很容易獲得，但它沒有利用常規(guī)睡眠研究中可用的豐富的呼吸數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出來通過PSG監(jiān)測數(shù)據(jù)評估上氣道塌陷程度及非解剖特征的簡單方法。雖然目前這些技術(shù)需要計(jì)算專業(yè)知識(shí)和離線數(shù)據(jù)處理，但仍有可能將其與其他自動(dòng)化信息整合至標(biāo)準(zhǔn)PSG監(jiān)測中，以提供病理生理學(xué)方面的見解。目前已經(jīng)存在從常規(guī)PSG收集的數(shù)據(jù)同時(shí)量化4種關(guān)鍵內(nèi)型的技術(shù)，即腦電圖（electroencephalography，EEG）監(jiān)測以評估睡眠/清醒狀態(tài)和皮層覺醒，鼻壓力提供半定量氣流測量，并且它們與金標(biāo)準(zhǔn)測量的結(jié)果相關(guān)性較好［12, 13，16, 17, 18］。

1. PSG量化LG：通過對PSG獲取的睡眠相關(guān)參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與分析，具體而言是對包含阻塞性事件的7 min時(shí)間段數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，基于受試者自身的阻塞性事件引起通氣波動(dòng)反應(yīng)原理測定LG。測量時(shí)將鼻氣流壓力平方根轉(zhuǎn)換以替代通氣流速，并進(jìn)行平均積分歸一化。同步測量分鐘通氣量以建立呼吸中樞對低氧與高CO2的通氣反應(yīng)性的化學(xué)驅(qū)動(dòng)（chemical drive，Vchem）函數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)呼吸事件相關(guān)覺醒時(shí)，總的通氣驅(qū)動(dòng)為Vchem與覺醒通氣反應(yīng)（ventilation response to arousal，VRA）之和；對通氣波形與EEG處理分析可獲得CO2在組織與肺的緩沖時(shí)間（τ）和化學(xué)感受器與肺之間血液循環(huán)的時(shí)間延遲（δ），并建立如下函數(shù)計(jì)算LG：τ（dVchem/dt）=-Vchem-LG×VE（t-δ），t為呼吸時(shí)間［19］。PSG法計(jì)算過程涉及肺臟血液循環(huán)至中樞和外周化學(xué)感受器的時(shí)間延遲，因此獲得的數(shù)據(jù)更能相對地反映LG，但測定過程需用特殊的軟件系統(tǒng)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型以整合PSG信號(hào)，且需推導(dǎo)出計(jì)算公式中無法直接獲取的相關(guān)參數(shù)，如τ、δ、VRA等，測量過程較為復(fù)雜。該方法不能用于測量非OSA患者的LG［20］。

Terrill等［18］開發(fā)了一種僅使用常規(guī)的PSG來估計(jì)OSA患者動(dòng)態(tài)LG的新方法。動(dòng)態(tài)LG是指反饋反應(yīng)的大小取決于紊亂的時(shí)間或頻率。將通氣驅(qū)動(dòng)建模為Vchem（作為對CO2升高和低氧的反應(yīng)），以及伴隨覺醒的非化學(xué)或清醒呼吸驅(qū)動(dòng)的總和。通過擬合一個(gè)簡化的控制系統(tǒng)模型來測量LG，該模型包含化學(xué)反射反應(yīng)及VRA。記錄和評分事件分別從PSG軟件導(dǎo)出為歐洲數(shù)據(jù)格式（.edf）和逗號(hào)分隔變量（.csv）文件，然后使用內(nèi)部構(gòu)建的Matlab軟件導(dǎo)入和分析。使用標(biāo)準(zhǔn)（內(nèi)點(diǎn)）算法實(shí)施模型擬合程序，程序自動(dòng)識(shí)別7 min仰臥位NREM睡眠，其中包含一個(gè)或多個(gè)OSA或低通氣事件。將鼻壓力平方根轉(zhuǎn)換作為通氣氣流的替代指標(biāo)，并進(jìn)行平均積分歸一化（潮氣量×呼吸頻率）。創(chuàng)建一個(gè)分類的每次呼吸EEG覺醒（1=覺醒，0=無覺醒）和阻塞性呼吸（1=無阻塞，0=阻塞）的時(shí)間序列。使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模型擬合以確定每幀的系統(tǒng)參數(shù)集并計(jì)算LG。經(jīng)數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證后，PSG量化的LG與CPAP降壓法估計(jì)的LG密切相關(guān)（r=0.63，P<0.001）。因此，可以使用OSA患者的自主通氣模式從臨床常規(guī)的PSG量化LG，這種新方法為臨床醫(yī)師在選定個(gè)體中針對導(dǎo)致OSA的非解剖機(jī)制進(jìn)行靶向治療打開了大門［18］。高流量呼吸濕化治療儀

2. PSG量化AT：Sands等［13］基于PSG通氣量信號(hào)開發(fā)了一種自動(dòng)、非侵入性的方法來估計(jì)AT。該方法采用未經(jīng)校準(zhǔn)的通氣量信號(hào)（如鼻壓力）和臨床評分（覺醒和呼吸事件）在自主呼吸期間估計(jì)AT。對于每個(gè)窗口，識(shí)別每個(gè)EEG覺醒開始之前的通氣驅(qū)動(dòng)（如呼吸事件終止時(shí)），計(jì)算這些通氣驅(qū)動(dòng)值的平均值為AT。這種基于PSG鼻壓力信號(hào)對AT的估計(jì)值與金標(biāo)準(zhǔn)測量值（食道壓、食道內(nèi)EMGdi和CPAP降壓操作）有很好的相關(guān)性［13］。

3. PSG量化咽部塌陷性和肌肉代償性：Sands等［13］在開發(fā)、驗(yàn)證并自動(dòng)化一種通氣驅(qū)動(dòng)（即預(yù)期通氣量）測量方法的基礎(chǔ)上，又開發(fā)了一種基于PSG中鼻壓力信號(hào)作為通氣量的臨床替代指標(biāo)估計(jì)通氣驅(qū)動(dòng)，從而量化咽部塌陷性和肌肉代償性的方法。塌陷性是指大氣壓下正常呼吸通氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的通氣量水平（ventilation at eupneic ventilatory drive，Vpassive），上氣道被動(dòng)塌陷性等效于Pcrit的通氣量，此時(shí)較低的通氣量提示氣道更易塌陷。咽部肌肉代償性為伴隨通氣驅(qū)動(dòng)增加的通氣量變化（從正常呼吸水平到觸發(fā)睡眠中覺醒的水平）。具體而言，代償性被簡單視為很大通氣驅(qū)動(dòng)下的通氣量水平（ventilation at maximum ventilatory drive，Vactive）和Vpassive的差值，其中Vactive即AT的通氣驅(qū)動(dòng)。使用內(nèi)部Matlab軟件進(jìn)行全自動(dòng)化分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于PSG測量的咽部塌陷性和代償性與使用EMGdi及CPAP降壓操作在自主條件下量化的相同特征均密切相關(guān)。這種基于PSG鼻壓力信號(hào)識(shí)別OSA內(nèi)型的方法采用分析技術(shù)，無需侵入性測量或CPAP降壓操作，并且除臨床評分外完全自動(dòng)化，因此在臨床環(huán)境中具有很好的實(shí)施潛力。但前提是須保證高質(zhì)量的鼻壓力信號(hào)，仔細(xì)測量并判讀睡眠和覺醒的EEG。

Joosten等［21］應(yīng)用Sands的方法［12］測量3種PSG模式的內(nèi)型特征（Vpassive、Vactive、LG、AT），即快速眼動(dòng)（rapid eye movement，REM）為主的OSA、NREM為主的OSA和均勻的OSA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NREM為主的OSA患者在NREM睡眠中的通氣控制穩(wěn)定性明顯更差（即高LG），REM相關(guān)的OSA患者在REM睡眠中表現(xiàn)出明顯更易塌陷的氣道（即較低的Vpassive）。

4. PSG的內(nèi)型擴(kuò)展方法：Sands等應(yīng)用PSG量化OSA內(nèi)型而開發(fā)的代碼嵌入在原始作者的代碼中，該代碼的計(jì)算成本很高，并且需要技術(shù)專業(yè)知識(shí)才能運(yùn)行。Finnsson等［20］通過重現(xiàn)Sands等的使用PSG的內(nèi)型方法分析來重新實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證原始作者代碼的完整性。最初的Matlab方法在Python中重新編程，開發(fā)了有效的算法來檢測呼吸、計(jì)算正常通氣量（平均移動(dòng)時(shí)間）和模擬通氣驅(qū)動(dòng)（預(yù)期通氣量）。此外，他們還創(chuàng)建了一個(gè)基于云的版本用于擴(kuò)大OSA內(nèi)型分型，以便更多的研究人員和臨床醫(yī)師廣泛使用。

Dutta等［7］應(yīng)用無監(jiān)督多元主成分分析和決策樹學(xué)習(xí)器數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)方法調(diào)查所有4種OSA內(nèi)型對OSA嚴(yán)重程度的影響。與其他類似于“黑盒”方法的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)不同，該方法具有臨床決策樹的可視化輸出，用戶可以查看。這提供了一種新的思路，即OSA內(nèi)型如何影響OSA嚴(yán)重程度，以及標(biāo)準(zhǔn)PSG和臨床數(shù)據(jù)如何影響當(dāng)前隊(duì)列中的OSA內(nèi)型。盡管還需要在更大的前瞻性隊(duì)列研究中進(jìn)一步驗(yàn)證，但這種新分析方法有可能作為臨床決策支持系統(tǒng)的一部分為OSA的靶向治療提供信息。

五、OSA內(nèi)型研究的未來

既往通過線性回歸、動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)建模等復(fù)雜難懂的方式計(jì)算內(nèi)型，經(jīng)Wellman等［10，15］簡化后，目前可以通過CPAP降壓方法來測量部分指標(biāo)。而Sands等［12, 13］開發(fā)的代碼或人工智能模式通過PSG量化內(nèi)型，成本較高，還需檢測它的敏感度和特異度，目前很難在臨床上開展和深入學(xué)習(xí)。盡管內(nèi)型量化的簡化技術(shù)有望擴(kuò)展至臨床領(lǐng)域和大型人群隊(duì)列研究，但需要大量研究證明這些方法的臨床實(shí)用性。這包括生成高水平的證據(jù)，確定其能夠可靠地表征OSA機(jī)制特征和獨(dú)特的臨床特征，并預(yù)測對治療干預(yù)的反應(yīng)。還需要確保其在不同環(huán)境和受試者之間具有一致的結(jié)果。此外，需要更深入地了解OSA內(nèi)型如何驅(qū)動(dòng)臨床表型，以更好地指導(dǎo)診斷和預(yù)后標(biāo)志物的解釋和使用。需要綜合方法將臨床表型與生理學(xué)及潛在的分子和遺傳機(jī)制聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)OSA的治療。希望隨著科技的發(fā)展，能有公認(rèn)、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)型量化技術(shù)應(yīng)用于臨床，造福OSA患者。高流量呼吸濕化治療儀