阻塞性睡眠呼吸暂停的发病机制气道成像研究 二
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上气道横截面积与气道形态
OSA患者上呼吸道比正常人小，如图所示。在许多成像研究中。利用CT成像的最早研究上呼吸道注意到，在上呼吸道的三个主要区域，睡眠呼吸暂停患者的上呼吸道横截面积与正常人相比有所减少（鼻、口和下咽）。过去二十年中的其他几项研究，利用CT和MRI均确认了这些结果，并注意到清醒时气道横截面积减小，无论受试者是否肥胖或打鼾。最近的数据表明，OSA患者的口咽横截面积在呼气末减少。上呼吸道最小横截面积与呼吸暂停严重程度呈相对线性关系，如上呼吸道越小，呼吸暂停低通气指数越大。
上呼吸道横截面积的减少可能是由于呼吸暂停患者口咽气道结构的改变所致。在正常患者中，气道是椭圆形，横向尺寸中直径最大。相比之下，那些有睡眠的人呼吸暂停，气道的长轴向上移动，形成一个更为圆形的结构。前后（AP）尺寸。因此，气道的外侧变得狭窄。尺寸。呼吸暂停时气道结构的改变可能对上呼吸道造成不利影响。气道肌肉活动，改变长度-张力关系，从而使气道在睡眠时易于闭合。这些配置变化是最显著的睡眠时，在腭后水平口咽最突出。这种横向变窄表明，结构组成的侧壁气道在确定气道大小和形状时很重要。
区域气道行为
指腭后和咽侧结构几项影像学研究的数据表明，气道不会像一个均匀的管子那样塌陷，最典型的特征是出现咽阻塞的星形阻力。一旦管腔内压力降低到周围组织压力以下。更多关于气道塌陷确切部位的特定数据来自于正常人的研究睡眠中的OSA患者和个体正常受试者和患者腭后区气道口径最小有OSA。Trudo和同事检查了正常人的睡眠和清醒状态。利用自旋回波核磁共振，他们发现睡眠受试者气道最窄的部分位于腭后区。睡眠时，这些受试者的腭后气道体积减少了19%，而舌骨后气道则减少了19%。气道容积没有明显减少。这些数据表明上呼吸道睡眠时不会像均匀的管子那样狭窄。这些调查人员还能够对直接影响睡眠时气道口径的关键结构进行说明。腭后气道狭窄是由于AP和侧气道尺寸减小所致。睡眠时侧气道尺寸的减少是通过侧咽壁增厚介导的，而AP变窄主要与软腭的后部运动。在OSA患者的其他几项研究中观察到这两种情况，并指出它们在OSA患者中的重要性气道闭合的生物力学。
在呼吸暂停症中使用常规CT成像，Horner等人表明睡眠时气道阻塞是由于软腭和舌头的后部移位以及咽壁的横向移位。Suto及其同事还通过矢状位超快磁共振证实了正常人和睡眠呼吸暂停患者的腭后气道闭合成像。状态依赖性腭后狭窄是由于两种AP的减少所致。以及侧气道尺寸。
这些状态依赖性改变上呼吸道配置也已证明非放射成像技术。Morrell和同事执行8例睡眠呼吸暂停患者的鼻咽镜检查。这些调查人员检查了四次呼吸前吸气和呼气的动态流量关系呼吸暂停。他们发现，每个人呼气末横截面积都在逐渐减小阻塞性呼吸暂停前的连续呼吸。两组均显示气道闭合AP和侧面尺寸。
图4正常人上呼吸道磁共振图像的状态依赖性三维重建主题。睡眠时，腭后区（RP）的气道容积较小，而舌骨后区（RG）的气道容积较小区域。这类图像表明，睡眠时上呼吸道并不像均质管那样狭窄。
图5清醒和睡眠期间正常受试者（呼吸暂停-低通气指数0事件/小时）腭后区的磁共振成像。睡眠时气道面积较小。气道口径的状态依赖性变化是继发于侧方和前后气道尺寸减小。气道横向减少该区域继发于咽侧壁增厚。
CT显示上气道口径与呼吸相关的变化也主要是横向尺寸，再次表明侧壁对调节气道口径有重要作用。基于电影磁共振成像的研究这些CT显示气道口径与咽侧壁的大小。吸气时咽侧壁的大小相对不变，呼气早期变薄，最后变厚到期日。因此，侧壁可能比舌和软腭对上呼吸道相关动态变化的调节作用另一个检查气道狭窄的范例是评估机动中的上气道。迈勒机动，一种强制吸气的努力当嘴闭上，鼻塞被认为是模拟呼吸暂停事件。同时这种方法在推断呼吸暂停事件方面有公认的局限性允许检查整个气道的溃散性，特别是当气道压力变化量化的。机动中上气道口径的变化直接与管腔内压力的变化与作用力有关。因此，同时客观测量气道口径和管腔内负压力的变化是必要的，以准确解释在M护2_r机动过程中上气道变窄。里特和同事们（62人）在最大努力的情况下进行了鼻咽镜检查正常受试者。然后他们定量检查上呼吸道口径的变化负管腔内压力机动产生仰卧和坐姿。上部的区域（腭后或舌后）差异记录M护勒机动期间的气道口径和尺寸。作者发现几个关键关系：上呼吸道面积在腭后逐渐减少。管腔内压力从−10 cm h 2变为更负的区域O至-40 cm H 2o（图6）。另外，在所有压力水平下，腭后狭窄明显大于舌骨后狭窄。而且，舌骨后区并没有随M护ler动作；相反，它显示了气道结构的改变，包括横向变窄和AP维度的增加。另外，侧气道变窄
图6经内窥镜检查的正常受试者腭后区的上气道图像A逐渐增加的负压（−10 cm H 2O至-40 cm H 2o）在机动过程中气道（白色轮廓）口径明显减小（横向变窄大于前后变窄）在次最大机动中。
在所有压力水平下明显大于AP变窄。最后，Ritter等人建立身体位置的改变（坐着和仰卧）并没有导致气道口径或尺寸。这些数据表明，在正常的受试者中，在一次机动中，气道口径的变化主要是由咽侧壁。这项研究还表明，腭后和舌骨后上呼吸道区域对管腔内强制负压的反应不同。类似的上呼吸道症状已在睡眠中得到证实。初步研究使用鼻咽镜和M’ller操作检查睡眠呼吸暂停患者已经证明，分级和最大的气道面积减少更大与所有压力水平下的正常控制相比，机动进一步加强了呼吸暂停受试者的气道是一个更顺从的结构。这些研究证明咽侧壁的运动在调节气道中是重要的。塌陷与上呼吸道动态关闭的发病机制有关。
侧咽壁和侧咽旁脂肪垫是主要的两个部位上呼吸道外侧的软组织结构（图2和7）。而侧咽
呼吸暂停患者的脂肪垫可能会增大，它们不会侵犯气道管腔本身。图7比较正常受试者和呼吸暂停患者，突出这些症状。横向扩大扁桃体周围壁已被证明是阻塞性睡眠呼吸暂停综合征发展的一个重要危险因素[比值比（OR）2.4]，与体重指数（BMI）和颈围无关。气道管腔的大小也与侧咽的厚度成反比墙壁。
体位的改变也会影响腭后区结构的位置，并在睡眠呼吸暂停的气道损害中起到作用。在仰卧位，口咽更容易变窄。OSA或上呼吸道患者阻力综合征，仰卧位患者的口咽明显变窄，而患者直立时则相反。这些变化在鼻咽或下咽没有发现。此外，软腭和舌头明显较厚，而且仰卧位时舌头变短。可见腭后湿陷性M_ller动作中的仰卧位高度预测OSA（阳性预测男性占86%，女性占100%。
图7正常受试者和睡眠呼吸暂停患者腭后区的轴向自旋回波MRI。这个睡眠呼吸暂停患者上呼吸道的横向尺寸较小。咽侧壁为呼吸暂停症状比正常人更严重。呼吸暂停患者皮下脂肪比正常人多。
图8正常受试者上呼吸道的三维重建CPAP（0-15 cm高2o）设置。上呼吸道体积在腭后（RP）和后舌（RG）区CPAP增加。
分析CPAP作用的研究进一步阐明了气道结构和咽侧壁对维持气道通畅的重要性。通过CT扫描技术，Kuna和同事证明上呼吸道扩张CPAP的横向尺寸最大，而AP的横向尺寸最大。以前的想法（图8页）。Schwab等人进一步证明在正常受试者中逐渐增加气道正压程度增加在腭后和舌骨后区域的体积、面积和侧面尺寸（图8–11）。然而，CPAP对AP气道尺寸的影响很小。他们同时发现CPAP水平与膜厚呈负相关咽侧壁。因此，CPAP对维持气道口径的作用是指向咽侧壁，而不是舌头和软腭。这些数据还表明，咽侧壁的结构比舌头或软腭。
图9 CPAP下正常受试者腭后区0-cm H 2范围内的轴向自旋回波MRIo15厘米高2o.气道面积在15 cm H 2时显著增大o比没有CPAP。气道扩大CPAP主要是横向尺寸。
图10正常受试者（与图9相同受试者）腭后区的轴向自旋回波MRI0-15 cm H 2的CPAPo.随着CPAP结果的增加，意味着不能扩大侧气道。侧咽壁变薄，但咽旁脂肪垫没有移位。增加CPAP的气道口径主要是横向的，气道前后径主要是横向的CPAP不能显著增加。
事实上，OSA的其他治疗方式似乎也通过调节咽侧壁顺应性发挥作用。体重减轻，各种口腔器械和手术，如悬雍垂腭咽成形术（UPPP），都被证明会影响到侧位咽壁。在正常女性中，体重减轻会减小咽侧壁的大小咽旁脂肪垫多于舌和软腭。影像学研究术前和术后证实UPPP和Uvopalatal FL AP手术可增加腭后间隙的横向尺寸。最近的一项研究表明可以预测腭后气道大小与口腔器械到位，根据下颌骨的垂直定位。更具体的数据评估机制口腔器械的作用表明这些器械增加了整个腭后气道体积。这些数据进一步支持了侧咽壁的概念在OSA发病机制中起着重要作用。
图11正常受试者的中矢状面MRI（与图1中的受试者相同）。在0-cm H 2的CPAP处o15厘米高2o.气道口径不会随着CPAP的应用而显著增加，因为CPAP不会影响前后结构。
图12正常受试者和睡眠呼吸暂停患者的中矢状面MRI。上呼吸道在腭后区和舌骨后区。软腭在呼吸暂停和舌头大小上较长呼吸暂停时稍大。皮下脂肪（颈部后部的白色区域）的数量在呼吸暂停。
意味着舌头和软腭的力量除了咽侧壁外，口咽内的其他结构也起到了作用。提高阻塞性睡眠呼吸暂停综合征上气道阻力和湿陷性的重要作用。正如前面所提到的，尽管在呼吸暂停患者上呼吸道、舌头和软腭也增大，这表明结构也有助于上呼吸道拥挤，并增加整个上呼吸道电阻。
图13正常人（上面板）和睡眠患者的轴向自旋回波磁共振图像的体积重建呼吸暂停（下面板）与体重指数（32.5 kg/m 2）匹配）下颌骨是灰色的，舌头是灰色的。橙色/铁锈色，软腭呈紫色，咽侧脂肪垫呈黄色，咽侧壁/后壁呈绿色。正常人的气道比睡眠呼吸暂停患者大。的大小睡眠呼吸暂停患者的舌头、软腭和咽侧壁均比正常人大主题。
软腭和舌头的横截面积和体积增加（除上述增加咽旁脂肪垫和咽侧壁外大小）也已在睡眠呼吸暂停患者的CT和磁共振成像中得到证实。。图12显示了患者软腭和舌头的扩大。与正常人相比，在中矢状位磁共振图像中睡眠呼吸暂停。三维磁共振重建（图13）也被用来证明上呼吸道软组织结构大小舌、软腭、咽旁外侧脂肪睡眠呼吸暂停患者的垫和侧/后咽壁。
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