肥胖儿童阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的诊治进展

Obesity as a Risk Factor for Pediatric Obstructive Sleep Apnea: A Review

摘要: 近年来，肥胖已经成为儿童中的常见病。肥胖儿童阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)的发病率较高。本综述的目的是评估OSAS肥胖儿童的危险因素，并讨论诊断和治疗的最新进展。对文献的回顾表明儿科OSAS的诊断存在不足。最佳治疗策略应同时针对OSAS和肥胖。治疗方案包括行为改变、气道正压(PAP)装置和手术。手术的成功率存在个体差异，并且有手术后体重增加的风险。对于有手术失败的儿童，可以使用睡眠内窥镜检查进一步评估阻塞的区域，从而确定手术方案。减肥可作为一线治疗选择的替代方案，这需要基于家庭的行为干预。儿科医生应该意识到其在肥胖儿童中的流行率增加，并对肥胖患儿进行OSAS的筛查。

Abstract: In recent years, obesity has increasingly become a common disorder among children. Obese children can have a higher prevalence of obstructive sleep apnea syndrome (OSAS). The objective of this review is to assess the risk factors of obese children with OSAS and discuss the updated information for diagnosis and treatment. A review of the literature demonstrates that there is an under-diagnosis of pediatric OSAS. An optimal treatment strategy should target OSAS and obesity simultaneously. Treatment options include behavior modifications, positive airway pressure (PAP) devices and surgery. The success of surgery is highly variable and there is a risk of a postoperative weight gain. For children who have failed surgeries, sleep endoscopy can be used to further assess the areas of obstruction and thus target subsequent surgeries. Weight loss may also be an alternative as first-line treatment option and would require family-based behavioral interventions. Pediatricians should be aware of its increased prevalence in obese children and screen for it.

1. 引言

儿童肥胖的发病率一直在增加。肥胖是阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)的主要危险因素。OSAS的特征是复发的部分或完全上呼吸道阻塞，导致呼吸暂停，低通气和脑电图(EEG)觉醒。阻塞性睡眠呼吸暂停的临床症状包括复发性低氧血症，高碳酸血症和扰乱的睡眠结构，导致白天过度睡眠和生活质量下降。呼吸事件的两个主要类别是呼吸暂停和低通气，其通过多导睡眠图记录。阻塞性呼吸暂停定义为持续呼吸努力 ≥10秒而口鼻气流不存在，其通过胸腹部传感器测量 [1] [2] 。阻塞性低通气为口鼻流量 ≤ 50%、持续 ≥10秒、持续呼吸努力伴有 ≥3%的血氧下降或EEG觉醒 [1] [2] 。中枢性呼吸暂停为没有呼吸努力的情况下没有口鼻气流 ≥10秒。混合性呼吸暂停定义为具有中枢和阻塞两者的特点 [1] [2] 。呼吸暂停低通气指数(AHI)为呼吸暂停和低通气的总和 [1] [2] 。由于OSAS的潜在严重后果以及肥胖儿童的高发病率，本综述的目的是评估OSAS肥胖儿童的危险因素，并讨论其诊断和治疗的最新进展。

2. 肥胖作为儿童OSAS的危险因素

大样本研究表明，与正常体重的儿童相比，肥胖儿童患OSAS的风险高4~5倍 [3] 。另一项研究表明，OSAS在肥胖儿童中的患病率高达46% [3] 。新加坡的流行病学调查也表明，OSAS在体重超过标准体重180%的儿童的患病率为13.3%，而OSAS在正常体重儿童中的患病率为0.7% [4] 。意大利2000多名青少年的问卷调查发现，身重指数(BMI)在第90百分位数或更大的儿童中打鼾的发生率更高 [5] 。此外，BMI超过第95百分位数的受试者比BMI低于第75百分位的儿童打鼾的可能性高2.6倍 [5] 。一项德国研究发现了类似的结果：肥胖儿童与BMI在75%或更低的同龄人相比，打鼾的风险是其4倍以上 [6] 。Sánchez-Armengol使用问卷来评估打鼾的青少年，发现肥胖患者体重更高，腰臀比更高 [7] 。在医院应用夜间多导睡眠监测，以估计OSAS的患病率 [8] 。

肥胖儿童患OSAS的风险更大。然而，研究中观察到的流行率差异很大，从13%到59%不等 [9] 。观察到的流行率差异是由于许多因素，包括研究对象的种族、年龄和青春期状态的差异，以及使用不同的诊断标准有关 [9] 。这些因素使得对肥胖儿童的OSAS患病率的统计计算非常困难。不是所有的研究都发现BMI和呼吸暂停低通气指数之间有相关性，而呼吸暂停–低通气指数可能与身体脂肪的分布相关性更大。虽然几项研究已经证明了肥胖和儿童OSAS的关系，但是大多数医生没有对这部分患者进一步筛选 [10] 。

3. 睡眠呼吸暂停在肥胖儿童中的发病机制

由肥胖引起的OSAS的普遍认可的机制包括：1) 上气道和解剖异常，2) 肺功能降低，和3) 中枢和神经肌肉调节异常。

1) 上气道解剖异常：

入睡后，人体肌肉张力减弱，咽部肌肉松弛，导致上气道变窄或阻塞，特别是在肥胖儿童中。研究表明，OSAS肥胖患者睡眠呼吸障碍的严重程度与其上呼吸道周围脂肪组织体积呈正相关。正常儿童OSAS的典型危险因素是腺样体和/或扁桃体肥大 [11] 。在肥胖儿童中，淋巴肥大和肥胖可以损害上呼吸道。例如，OSAS肥胖儿童患扁桃体增大的可能性增加7倍，腺样体增大的可能性增加4倍 [3] ，而没有腺样体肥大的受试者只有轻度的呼吸异常 [12] 。在正常体重和超重受试者的混合组中，Brooks等证明肥胖程度是呼吸暂停–低通气指数的唯一预测因子，而淋巴样增生也会影响阻塞性呼吸暂停的持续时间和血氧下降的严重性 [13] 。

2) 肥胖儿童肺功能下降：

上气道通畅程度受肺体积的影响。过度的脂肪沉积存在于肥胖儿童的胸部和腹部，这限制了胸部运动并且可能导致功能残留能力降低 [14] 。成人的许多研究表明，腰围或内脏脂肪含量与OSAS的严重程度密切相关，通常比BMI更相关 [14] 。然而，脂肪分布作为肥胖儿童和青少年睡眠呼吸暂停的危险因素的重要性目前了解甚少。一项调查问卷的研究发现，腰围较大的儿童与睡眠呼吸障碍(SDB)有更高的相关性 [15] 。在对101名青少年进行的研究中，打鼾与较高的腰臀比相关 [7] 。腹部肥胖也与呼吸干扰指数(RDI)的增加值相关 [15] 。

3) 中枢和神经肌肉调节：

肥胖患者可能存在咽部松弛和异常神经调节，使得上呼吸道比正常受试者更容易塌陷。Carotenuto等假设在呼吸暂停事件期间，身体可以采取异常姿势作为放松或减轻由呼吸暂停引起的肌肉压力 [16] 。可以开发特定的物理治疗以改善这种运动肌肉链的张力 [16] 。

4. OSAS的并发症

睡眠期间重复呼吸暂停和低通气的主要后果是间歇性缺氧，这触发了氧化应激和炎症反应 [17] 。几项研究已经证明OSAS肥胖儿童的氧化应激和炎症标志物增加 [18] 。OSAS交感神经活动增加 [19] ，并与血清皮质醇水平增高 [20] 和其他由次级睡眠负债引起的激素变化相关 [21] [22] [23] 。SDB在儿童中的神经认知和行为后果已有充分研究。常见的体征和症状包括睡不安稳，早晨头痛，白天疲劳，嗜睡和夜间遗尿 [24] [25] [26] 。此外，睡眠呼吸暂停的儿童在集中注意力、学习障碍、学校表现缺陷、行为问题包括多动、抑郁症状和执行功能障碍的风险较高 [27] [28] [29] 。在肥胖儿童中，睡眠呼吸暂停可增加代谢和心血管发病率。横断面研究表明，肥胖儿童和青少年SDB的严重程度增加与代谢综合征的风险增加相关 [30] [31] [32] ，舒张压的增加，血压的夜间下降钝化 [33] [34] ，左心室肥厚，功能下降 [35] [36] 。此外，儿童睡眠呼吸暂停和胰岛素抵抗和血脂异常之间存在正相关性 [37] 。

肥胖症和OSAS具有导致慢性炎症诱导的许多共同途径。促炎症信号通路的上调，特别是通过NF-κB，HIF-1α和代谢活性脂肪因子介导的那些通路，导致促动脉粥样硬化因子的表达增加，从而加速内皮功能障碍，促进涉及动脉粥样硬化的病变的斑块形成 [17] 。重合的途径促进了OSAS的发生，肥胖和心血管或代谢疾病之间的存在联系的假设，其早在儿童心血管系统正常代谢储备的情况下就已开始 [17] 。这些关联的确切机制仍有待进一步明确，可能是多因素的。

儿科医师对于确诊儿童OSAS非常重要。OSAS与儿童肥胖相关，因为炎症的影响可以在成年时才表现出来。肥胖、OSAS、激活炎症通路的诱导和基因多态性的调节作用之间的相互作用比较复杂 [17] 。如果开发可靠的预测算法来确定OSAS肥胖儿童的短期和长期发病风险，所有这些都必须整合到单个多因素模型中 [17] 。

5. 治疗

文献综述表明，最佳治疗策略应同时针对OSAS和肥胖。三个主要的治疗选择包括：1) 手术，2) 减肥，3) 其它：如气道正压通气装置，口腔器具和位置治疗，抗炎治疗等。

首先，手术(腺样体切除术)通常是患有腺样体肥大的儿童睡眠呼吸暂停的一线治疗。最近已经证明，在一些情况下，舌扁桃体切除也可以有助于OSAS的缓解。接受睡眠手术的肥胖儿童可能有残留的OSAS [38] [39] 。最近的分析发现，腺样体切除术可逆转不到一半的肥胖儿童的OSAS [40] 。此外，一些研究表明，肥胖儿童可在腺样体切除术后增加体重 [41] [42] 。术后体重增加可导致治疗失败，并可增加手术后的胰岛素抵抗 [41] [42] 。除了腺切除术之外，还有其他睡眠手术治疗OSAS，例如舌状扁桃体切除术，悬雍垂-腭-咽成型术(UPPP)，超声造影术和扩张咽成形术，这需要根据患者的不同情况而定。

成功率不高并不意味着手术应该完全放弃。然而，需要进行更多的研究来确定那些最有可能从手术中受益的儿童。近年来，药物诱导的睡眠内窥镜检查已成为气道阻塞定位的稳定可靠的工具 [43] 。睡眠磁共振成像(MRI)已被用于研究OSAS患者在自然睡眠期间的上气道塌陷情况 [44] 。这些方法可以帮助定位阻塞的区域，并且手术可以针对阻塞并且潜在的改善手术结果。由于肥胖儿童的手术失败率较高，通常建议进行术后行多导睡眠监测。

第二、减轻体重可作为一线治疗选择的替代方案，并需要基于家庭的干预。因为肥胖儿童OSAS的患病率较高，并且OSAS可以加重肥胖的并发症，所以最佳治疗策略应该同时针对OSAS和肥胖。多学科治疗方法至关重要。一个综合的多学科团队可由儿科睡眠医师，儿科耳鼻喉科医生和儿科内分泌专家组成。综合中心的其它资源将包括体重管理计划，由医生和营养学家、运动生理学家和提供心理支持的辅导员组成，治疗应该个性化。OSAS的长期缓解与体重减轻相关 [45] [46] 。减肥是肥胖儿童任何治疗方案的重要组成部分 [45] [46] ，是无腺样体肥大的OSAS肥胖儿童的一线治疗。研究表明，肥胖的严重程度与睡眠呼吸障碍的严重程度成正比 [45] [46] 。减少体重指数，在一定程度上也显着降低OSAS的严重性 [46] 。因此，肥胖儿童OSAS治疗中的一个重要组成部分是减肥，然后保持较低的体重。系统评价减肥对儿童SDB严重程度的影响很少。Kalra等研究了34例接受肥胖手术的病态肥胖青少年 [47] 。在手术前，55%的受试者被诊断患有OSAS，并且在手术减重后，只有一个受试者患有睡眠呼吸暂停 [47] 。初步证据表明，延长随访的时间有利于儿童长期的体重控制 [48] [49] 。

第三、其它的治疗措施。PAP装置对治疗OSAS有效。PAP装置是不能降低BMI和/或具有对手术禁忌的患者的良好选择 [50] [51] 。可以在睡眠实验室中进行PAP滴定。使用PAP装置的儿童应频繁随访以帮助改善PAP的依从性。口腔器具适合不能手术或不能耐受PAP治疗的儿童 [52] 。口腔器具由治疗睡眠呼吸暂停患者的牙医定制安装和管理。近年来，研究人员提出，在OSAS的发生发展中，存在慢性和/或全身性炎症。研究人员使用白三烯受体拮抗剂，鼻类固醇和其他抗炎药物治疗轻度至中度OSAS术后残留或复发OSAS患者，有明显改善 [53] [54] 。过敏性鼻炎，鼻窦炎和鼻病的OSAS患者应该对这些问题进行治疗。定位治疗可用于成人和儿童的OSAS。但结果差异性很大，通常不能治愈OSAS [55] 。

6. 结论

儿童肥胖与OSAS的患病率增加有关。肥胖儿童OSAS的严重程度受BMI、脂肪沉积位置、腺样体肥大和/或舌状扁桃体肥大的影响。用于定位阻塞区域的其他工具包括药物诱导的睡眠内窥镜检查和睡眠MRI。腺样体除术成功率是高度可变的，并且存在术后体重增加的风险。减肥可作为一线治疗的替代方案，但需要基于家庭的行为干预。一些儿童可以选择气道正压通气设备和口腔器具治疗。对儿科医生来说，重要的是识别和筛查肥胖儿童中的OSAS患者。并予个体化的综合干预措施。多学科的协作诊治将可对这部分患者进行有效管理，提高这部分患儿的生活质量。