气流作用下气道组织变形的流固耦合研究

悬雍垂腭咽成形术(UPPP)是一种治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的常规外科手术,然而由于手术作用机制仍不清楚,手术成功率较低.现有的研究大多忽略了患者上气道的具体形态以及呼吸作用下气道软组织的弹性变形,不足以有效指导手术治疗.文章基于OSA患者在术前、术后的CT扫描图像,构建了精确的三维上气道模型,通过双向流固耦合(FSI)计算,模拟研究了呼吸作用下上气道软组织的弹性变形和气道内气流流动情况.比较手术成功案例和失败案例中OSA患者上气道的流速、压力分布及气道弹性变形情况,从气道流体流动状态和气道软组织变形的角度解释了OSA的发生原因与手术作用机制.结果表明,最小横截面积尺寸并不是UPPP手术成功与否的决定性因素,成功的手术应当是减轻气道壁负压力程度、降低气道进出口之间的压降.此外,使用双向FSI方法,文章进一步构建了简化的人体二维软腭模型,探究了软腭弹性模量对吸气过程的影响,发现当软腭的弹性模量在0.5～1.5 MPa的范围内时,刚度更小的软腭会改善流场的流动情况,但也更易发生变形塌陷.文章所发展的流固模型为个性化预测手术效果提供了研究工具.     

糖皮质激素受体蛋白在OSAHS患儿腺样体和扁桃体中的表达及临床意义

目的探讨阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患儿腺样体及扁桃体组织中糖皮质激素受体（GR）α和β蛋白的表达情况及临床意义。方法收集103例中重度OSAHS患儿的腺样体组织,69例中重度OSAHS患儿的扁桃体组织,20例成人慢性鼻咽炎鼻咽部组织,13例成人慢性扁桃体炎扁桃体组织,应用免疫组化SP法检测腺样体、扁桃体和鼻咽部组织中GRα和GRβ蛋白的表达情况,并作比较分析。结果所有的腺样体、扁桃体、鼻咽部组织中均存在不同程度的GRα和GRβ蛋白表达,在腺样体组织中GRα呈高表达,在扁桃体、鼻咽部组织中GRβ呈高表达。在伴或不伴过敏性鼻炎,伴或不伴慢性鼻窦炎,伴或不伴分泌性中耳炎的OSAHS患儿间比较,其腺样体和扁桃体组织中GRα、GRβ蛋白表达及GRα/GRβ均无统计学差异（均P＞0.05）。中、重度OSAHS患儿间比较,腺样体、扁桃体组织GRα、GRβ蛋白表达及GRα/GRβ均无统计学差异（均P＞0.05）。Ⅱ、Ⅲ度扁桃体肥大的OSAHS患儿间比较,扁桃体组织GRα、GRβ蛋白表达及GRα/GRβ均无统计学差异（均P＞0.05）。结论OSAHS患儿的腺样体组织对糖皮质激素（GC）的敏感性优于扁桃体组织,不同缺氧严重程度患儿间比较,激素受体表达无统计学差异,GC在OSAHS患儿的作用有待深入研究。     

光电容积脉搏波的睡眠呼吸暂停综合征筛查方法

睡眠呼吸暂停综合征（SAS）素有“睡眠杀手”之称。由于其诊断金标准多导睡眠监测仪（PSG）的限制,诊断率一直偏低。由于呼吸暂停发生时会引发心率节奏的变化,因此利用心电图（ECG）通过心率变异性（HRV）分析可以实现SAS的自动筛查。但是,ECG-SAS方法所用电极穿戴繁琐、材质致敏性较高,影响睡眠安适度。鉴于脉率变异性（PRV）分析与HRV分析高度相关,并且光电容积脉搏波（PPG）信号相对ECG信号获取方式更加简单,不仅电极不易致敏,而且更易于穿戴,对睡眠干扰小。由此,提出利用同步采集的PPG信号和ECG信号,应用相同的建模方法,比较二者的疾病识别能力。应用反向传播（BP）神经网络,分别建立PPG-SAS与ECG-SAS自动筛查模型,并采用十折交叉验证法及受试者工作特征（ROC）曲线对模型进行对比与评估。实验数据来源于MIT-BIH Polysomnographic Database,共8 248个样本,其中正常样本6 227例。首先采用三层BP神经网络,默认参数下建立PPG-SAS与ECG-SAS模型,使用十折交叉验证法及ROC曲线进行模型分类准确性的对比;然后依次改变影响分类性能的隐层节点数、训练函数以及传递函数,建立多个PPG-SAS与ECG-SAS模型,从中选取各自的最优模型再进行对比。通过比较识别率、预测率以及ROC曲线面积,采用默认参数的PPG-SAS模型优于ECG-SAS模型。通过比较平均分类准确率,隐层节点数为50、训练函数为一步正割算法、隐含层传递函数为双曲正切S型函数时,PPG-SAS模型得到的最高识别率与预测率分别为80.30%和80.13%;隐层节点数为50、训练函数为一步正割算法、隐含层传递函数为径向基时,ECG-SAS模型的最高识别率与预测率分别为77.60%和77.67%。以上实验结果均表明PPG信号的SAS分类能力较ECG信号更具优越性,由此证明了PPG信号筛查SAS的可行性及可靠性,为临床SAS病症的早期发现及诊断率提升奠定理论基础。     

基于神经网络的WiFi睡眠呼吸暂停智能监测技术

为了克服传统睡眠呼吸监测方案未考虑实际受测人员在测试区域可能存在呼吸暂停、正常呼吸或者离开测试区域的问题,设计一种基于家庭WiFi的睡眠呼吸暂停智能监测系统。利用线性拟合消除接收天线的信道状态信息 (channel state information, CSI) 相位误差,并利用小波变换去除信号幅值的噪声;结合短时傅里叶变换和滑动窗口法对信号进行分割;提取天线间相位差的方差等特征并利用神经网络模型对呼吸暂停进行识别,排除睡姿变化带来的干扰。实验结果表明,该系统对于呼吸暂停的检测率达到95.6%以上,能够作为日常的呼吸暂停监测方案并为用户提供健康参考。     

基于短时能量的呼吸暂停信号识别方法

呼吸暂停是一种常见的疾病,严重的呼吸暂停会导致患者猝死。针对患者需要对睡眠过程中呼吸信号进行实时监测,提出了一种基于短时能量的呼吸暂停信号识别监测方法。该方法基于患者呼吸过程的信号频域特性,先对不同的患者进行自适应鼾声特征信号建模;之后通过神经网络信号识别方法,利用建立的模型对患者的呼吸信号进行呼吸暂停判断。实验结果表明,对不同的患者进行睡眠呼吸过程进行监测时,可以识别95%的呼吸暂停信号,本方法为呼吸暂停患者的实时监测提供了一种高精度的信号识别方法。     

手术治疗睡眠呼吸暂停症

睡眠打鼾是很烦人的,不只是影响身边的人睡眠,更麻烦的是,有的还会出现呼吸暂停现象,严重影响睡眠质量。整天昏昏沉沉,疲倦不堪,工作生活都提不起兴趣。日前在西班牙潘普洛纳召开的第一届睡眠呼吸暂停症国际研讨会中,一项新的外科手术引起与会专家们的兴趣,即通过手术使人的上颌骨前移,能够解决90％的睡眠呼吸暂停症。     

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征和重叠综合征患者的血浆内皮素变化的临床观察

目的：探讨阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）以及OSAS合并慢性阻塞性肺疾病（以下称重叠综合征）患者的血浆内皮素（ET-1）的变化及其与睡眠呼吸紊乱的关系.方法：平行开放的方法选取患者80例,其中单纯OSAS患者40例（A组）,重叠综合征患者40例（B组）,以及同期健康体检者为对照组30例（C组）,观察记录3组ET-...     

Numerical analysis for the efficacy of nasal surgery in obstructive sleep apnea hypopnea syndrome

In the present study, we reconstructed upper airway and soft palate models of 3 obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome（OSAHS） patients with nasal obstruction. The airflow distribution and movement of the soft palate before and after surgery were described by a numerical simulation method. The curative effect of nasal surgery was evaluated for the three patients with OSAHS. The degree of nasal obstruction in the 3 patients was improved after surgery. For 2 patients with mild OSAHS, the upper airway resistance and soft palate displacement were reduced after surgery. These changes contributed to the mitigation of respiratory airflow limitation. For the patient with severe OSAHS, the upper airway resistance and soft palate displacement increased after surgery, which aggravated the airway obstruction. The effcacy of nasal surgery for patients with OSAHS is determined by the degree of improvement in nasal obstruction and whether the effects on the pharynx are beneficial. Numerical simulation results are consistent with the polysomnogram（PSG） test results, chief complaints, and clinical findings, and can indirectly reflect the degree of nasal patency and improvement of snoring symptoms, and further,provide a theoretical basis to solve relevant clinical problems.     

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的生物力学研究

利用CT扫描数据,建立一个由硬腭水平位置至气管约第2,3软骨下端的人体上气道三维有限元模型,采用睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)事件发作期间上气道内典型压力曲线和最大压力曲线, 分别对模型上气道表面施加动态载荷, 分析解剖结构和生理过程之间的关系。计算结果表明在OSAS事件发作期, 最易发生塌陷的部位是软腭后区, 其次是舌后区和会厌后区;正常的上气道解剖结构在异常的压力作用下仍然可能发生狭窄和塌陷; OSAS事件发作期的呼吸过程中, 软腭后区、舌后区、会厌后区等各个平面的前后径变化均大于左右径的变化;解剖结构异常不是OSAS发病的必要条件。     

夜间间歇低氧对大学生睡眠质量的影响研究

为了解山西某高校大一学生睡眠质量现状和探讨夜间间歇低氧对大学生睡眠质量的影响,通过在山西某高校抽取3 522名大一学生作为研究对象,通过调查问卷获取研究对象的人口学特征和睡眠质量情况。利用便携血氧监测腕表对有睡眠质量问题的学生进行夜间7 h持续血氧监测。根据性别分层,运用非条件Logistic回归分析夜间间歇低氧与睡眠质量的关系。共发放问卷3 522份,收回有效问卷3 269份,有效回收率为92.8%。筛查出有睡眠质量问题学生428名（13.1%）。对有睡眠质量问题学生进行夜间7 h持续血氧监测,夜间最低血氧饱和度（Lowest arterial oxygen saturation,LSaO2）<90%的学生占84.3%。夜间LSaO₂与平均血氧饱和度成正相关（r_s=0.435,P<0.001）。随着LSaO₂的降低,氧减饱和度指数（Oxyhemoglobin desaturation index,ODI）、氧减事件总时间、最长氧减时间逐渐增加（均P<0.05）,其中,LSaO₂与...