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目的: ①比较阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者和正常人鼻腔气流动力学指标差异,为研究OSAHS发病机制的提供依据。 ②比较OSAHS患者和正常人咽腔气流动力学指标差异,探讨鼻腔阻塞在OSAHS发病机制中的作用。 ③比较鼻腔扩容术前后鼻腔和咽腔相关气流动力学指标的变化,探讨鼻腔扩容术对上气道流场特征变化影响的客观证据。 ④评价鼻腔扩容术治疗OSAHS患者主客观症状的改善情况。 方法: ①健康志愿者(年龄31.4±7.1)和OSAHS患者(年龄36.7±13.2)各60例,对其上气道进行64排高分辨率CT扫描重建,扫描范围为颅底至声门上缘,进行三维图像重建,网格划分,借助Fluent软件进行数值模拟计算,运用后处理软件对鼻腔气流动力学特征进行计算流体力学分析。比较患者和正常人鼻腔气流场变化,鼻腔黏膜面积、鼻腔容积、黏膜面积-容积比和鼻阻力等指标差异。 ②建立上气道物理模型和数值模型,借助于方法①的计算流体力学方法进行计算,比较咽腔三个不同横截面的压力、流速等计算流体力学特征性变量,并进行统计学分析。探讨鼻腔阻塞对OSAHS疾病发生发展的影响,进行鼻腔流体力学指标和咽腔流体力学指标之间的相关性分析。 ③选取30名成年OSAHS患者进行鼻腔扩容术,建立鼻腔扩容术前后鼻腔和咽腔物理模型和数值模型,借助于方法①的计算流体力学方法进行计算,比较鼻腔扩容术前后鼻腔和咽腔相关气流动力学参数的变化,寻求鼻腔扩容术对上气道流场特征变化的客观证据。 ④观察30名行鼻腔扩容术的成年OSAHS患者,所有患者于术前进行客观评估睡眠状况进行多导睡眠图(PSG)描记,鼻声反射和鼻阻力测试等鼻功能检查,填写白天嗜睡主观评分(ESS)量表、鼻堵主观视觉模拟评分(VAS)、鼾声评分(SOS)量表,以上主客观检查于鼻腔手术后3个月重复记录。所有患者接受鼻腔扩容术(鼻中隔三线减张成形术、双侧下鼻甲外移、双侧中鼻甲内移和双侧中鼻道对称性开放)。 结果: ①正常人鼻腔黏膜面积(161.2±34.7,p<0.01)显著低于OSAHS患者(176.8±22.9,p<0.01);正常人鼻腔容积(31.7±8.1)显著高于OSAHS患者(25.6±7.3,p<0.01);正常人鼻腔黏膜面积-容积比(0.57±0.09)显著低于OSAHS患者(0.65±0.11,p<0.01);正常人鼻腔气道总阻力(0.211±0.085)显著低于OSAHS患者(0.828±1.268,p<0.01)。 ②正常人腭咽腔三个不同横截面的平均压力分别为-77.16±30.89Pa、-81.61±30.47Pa和-84.12±29.42 Pa;平均速度分别为4.08±2.17m/s、4.51±2.06m/s和4.74±1.79 m/s。在OSAHS患者,对应的三个不同横截面平均压力值分别为-167.75±239.36Pa、-183.10±240.12Pa和-198.44±243.23Pa;平均速度分别为4.84±2.50 m/s、6.07±3.43 m/s和7.21±4.04 m/s。OSAHS患者咽腔平均压力和平均速度明显升高(p<0.05),OSAHS患者和正常人咽腔平面的平均压力和平均速度有显著差异(p<0.05),鼻腔总阻力与咽腔负压显著正相关(p<0.01)。 ③鼻腔扩容术后数值模拟鼻腔压力云图提示术后压力梯度变化趋于平缓,鼻腔速度云图提示上气道气流速度梯度变化较术前变小;鼻咽腔和腭咽腔云图的同一截面的平均气流速度降低,分布相对于术前变得均匀对称;平均压力相对于术前显著降低。上气道流场特征值结果显示:鼻腔有效通气容积较术前显著增大(p<0.01),鼻腔压力差较术前显著下降(p<0.01),鼻腔黏膜面积-容积比较术前显著下降(p<0.01),咽腔横截面气流平均速度较术前显著变慢(p<0.01),上气道总阻力较术前下降(p<0.01),但有5位患者的上气道总阻力较术前增高。 ④鼻腔扩容术后患者鼻腔总阻力显著降低(0.89±0.23vs0.29±0.12KPa.s/L;p<0.01),鼻堵VAS评分显著降低(8.2±1.1 vs2.1±0.73;p<0.01),白天嗜睡ESS评分显著降低(12.7±1.2 vs8.6±2.9,p<0.01)。轻度OSAHS患者AHI指数较术前显著下降(p<0.05),觉醒指数较术前显著下降(p<0.01),最低血氧饱和度较术前显著升高(p<0.01)。中度和重度OSAHS患者的AHI指数、觉醒指数、最低血氧饱和度均较术前无显著改变(p>0.05)。平均血氧饱和度、睡眠结构各阶段的比例、快动眼睡眠阶段的长度在所有OSAHS患者均没有显著变化(p>0.05)。30例OSAHS患者鼻腔扩容术的总体有效率为26.7% 结论: ①OSAHS患者与正常人鼻腔空气动力学指标有显著差异。鼻腔结构异常改变了鼻腔空气动力学特征,可能与鼻腔相关病理生理状态的发生发展有关。 ②OSAHS患者和正常人之间的咽腔空气动力学指标有显著差异。咽腔负压的增加加重了OSAHS患者咽腔塌陷程度。鼻腔总阻力升高在OSAHS病理生理机制中发挥一定的作用。 ③鼻腔扩容术显著降低OSAHS患者的鼻腔总阻力,增大了患者的有效通气容积;降低了患者的咽腔气流速度,减小了气流运动对咽壁产生的负压,降低了咽腔塌陷性;鼻腔扩容术能降低大多数OSAHS患者上气道总阻力;但对部分患者来说,如其上气道最狭窄部位位于腭咽平面,鼻腔扩容术对上气道总阻力无明显改善作用。 ④鼻腔扩容手术可以改善OSAHS患者的鼻堵及白天嗜睡、睡眠打鼾等相关睡眠主观症状,并在一定程度上改善OSAHS患者的阻塞性睡眠呼吸暂停的严重程度,应适当选择其手术适应症。