间质性肺病和阻塞性睡眠呼吸暂停患者脑电图衍生的睡眠微结构

《Sleep Medicine》：Electroencephalogram derived Sleep Microarchitecture in Patients with Interstitial Lung Disease and Obstructive Sleep Apnea

　　

摘要

引言

睡眠障碍在间质性肺病（ILD）患者中很常见，并且常常由合并的阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）所加剧。传统的多导睡眠图指数可能无法完全捕捉到疾病特异性的神经生理学改变。

方法学

我们旨在描述合并 OSA 的 ILD（ILD-OSA）患者的脑电图（EEG）衍生睡眠微结构，并将其与无 OSA 的 ILD 患者及呼吸暂停低通气指数匹配的无 ILD OSA 患者进行比较（每组 n = 20）。使用标准化的预处理和数据提取方案进行定量 EEG 分析。计算并比较了各组的频谱功率、慢波和睡眠纺锤波指标，以及一种反映大脑产生和维持睡眠纺锤波和慢振荡倾向的新型微连续性测量指标（神经环增益）。

结果

无论是否合并 OSA，ILD 患者的睡眠宏观结构和微结构均相似。然而，与无 ILD 的 OSA 患者相比，ILD-OSA 患者的纺锤波振幅和功率更高，慢波特征得以保留。值得注意的是，ILD-OSA 患者的纺锤波神经环增益显著降低。

结论

与非 ILD OSA 患者相比，ILD-OSA 患者在 EEG 衍生的睡眠微结构上表现出差异，特别是在纺锤波动力学方面。这些发现表明，定量 EEG 可能为 ILD 的睡眠神经生理学提供额外的见解，值得在更大规模的前瞻性研究中进行确认。

引言

间质性肺病（ILD）是一组异质性疾病，常呈进展性，并与健康相关生活质量（HRQoL）的严重受损相关 [1]。尽管临床评估传统上强调生理学和影像学标志物，但睡眠等患者报告结局越来越被认为是 ILD 患者 HRQoL 的重要决定因素。

睡眠障碍在 ILD 中很常见，包括睡眠质量差、睡眠片段化、夜间低氧血症以及阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的高患病率 [2]。以往使用常规报告的多导睡眠图指数描述了这些异常，如睡眠宏观结构紊乱、睡眠效率降低、N1 期增加以及快速眼动（REM）和慢波睡眠减少 [3]。然而，这些参数可能敏感性不足，无法捕捉 ILD 中疾病特异性的神经生理学改变，特别是在合并 OSA 等睡眠障碍时。另一方面，睡眠微结构通过对慢波、睡眠纺锤波及其耦合动力学的精细评估来反映，提供了关于丘脑皮层完整性和睡眠稳定性的更详细评估 4, 5。睡眠微结构的异常及其对日间症状和长期心脏代谢和神经认知结局的影响仍缺乏探索。

脑电图（qEEG）的定量分析提供了比传统视觉评分更敏感的睡眠微结构测量方法。在健康成人中，特定频段的 EEG 频谱功率改变与日间嗜睡、记忆巩固和认知功能相关。在 OSA 中，研究报告了 EEG 异常，如 delta 功率和慢波活动（SWA）降低，纺锤波密度降低，以及周期性交替模式（CAP）的速率和持续时间增加 [5]。

目前尚未研究合并 ILD 和 OSA 患者的睡眠微结构。ILD 是否改变 OSA 患者的丘脑皮层动力学，以及这些变化是由 ILD 本身还是 OSA 引起的尚不清楚。我们假设，与非 ILD OSA 患者相比，ILD-OSA 患者可能在睡眠微结构上表现出差异。识别这种微结构变化可能为 ILD-OSA 患者潜在的神经生理学反应差异提供见解。

我们旨在分析和比较合并 OSA 的 ILD 患者、无 OSA 的 ILD 患者以及疾病严重程度匹配的无 ILD OSA 患者的 EEG 衍生睡眠微结构。

章节片段

方法学

这项回顾性研究在印度南部的一家三级医院进行。本研究经机构伦理审查委员会批准，免除知情同意（IEC 研究参考编号。247/2024）。纳入三组患者的多导睡眠图记录：

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  合并 ILD 和 OSA 的患者（ILD-OSA）
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  无 OSA 的 ILD 患者（无 OSA 的 ILD）
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  呼吸暂停低通气指数与 ILD-OSA 组匹配的无 ILD OSA 患者（无 ILD OSA）。

统计分析

数据在 Microsoft Excel 电子表格上收集和管理。连续变量根据情况汇总为均值 ± 标准差或中位数及四分位间距（IQR）。分类变量汇总为频率和百分比。比较了三组研究组（ILD-OSA、无 OSA 的 ILD 和无 ILD OSA）的基线人口统计特征、睡眠宏观结构和睡眠微结构指标。使用 Shapiro-Wilk 检验评估数据正态性。根据

结果

共分析了 60 份多导睡眠图记录，包括 ILD-OSA 患者、无 OSA 的 ILD 患者和无 ILD OSA 患者的 AHI 匹配研究，每组各 20 份 PSG 研究。

在三组之间，人口统计特征、睡眠宏观结构和睡眠微结构参数（包括纺锤波和慢波指标以及神经环增益值）观察到具有中至大效应量的显著差异（表 2 和表 3）

讨论

已知间质性肺病（ILD）会损害健康相关生活质量，合并 OSA 的存在会加剧这种影响。传统多导睡眠图指数，特别是用于量化 OSA 严重程度的指数，可能无法完全捕捉睡眠微结构的改变及潜在的神经生理学动力学。在本研究中，我们评估了 ILD-OSA 患者的 EEG 衍生睡眠微结构，并将其与无 OSA 的 ILD 患者和无 ILD OSA 患者进行了比较。尽管

结论

在本研究中，与非 ILD OSA 患者相比，ILD-OSA 患者在 EEG 衍生的睡眠微结构上表现出差异，特别是在纺锤波振幅、功率和神经环增益方面，而测量的慢波特征得以保留。这些发现表明，定量 EEG 可能提供有关 ILD-OSA 睡眠神经生理学的额外信息，超越传统 PSG 测量。鉴于研究设计和样本量，这些发现应被视为探索性的，且

CRediT 作者贡献声明

Priya Ramachandran: 写作 – 审阅与编辑。 Chitra Veluthat: 写作 – 审阅与编辑。 Rahul Venugopal: 写作 – 审阅与编辑，可视化，软件，正式分析。 Arun Sasidharan: 写作 – 审阅与编辑，软件，方法学，正式分析，概念化。 Uma Devaraj: 写作 – 审阅与编辑。 Uma Maheswari Krishnaswamy: 写作 – 审阅与编辑，监督，概念化。 Fathima Ayoob: 写作 – 原稿，可视化，软件，方法学，正式

利益冲突

作者声明他们没有可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

数据和材料的可用性

本研究期间生成或分析的所有数据均包含在此已发表的文章中。

知情同意

这是一项回顾性研究，已从机构伦理审查委员会获得免除同意的许可。

竞争利益声明

题为“间质性肺病和阻塞性睡眠呼吸暂停患者的脑电图衍生睡眠微结构”的手稿作者声明如下：

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  所述工作此前未曾发表。
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  该文章未在其他地方考虑发表。
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  文章的发表已获得所有作者的批准，并已由进行工作的相关主管部门默示或明确表示批准。
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  如果接受，该文章将不会在其他地方

Kavitha Venkatnarayan|Fathima Ayoob|Arun Sasidharan|Rahul Venugopal|Chitra Veluthat|Priya Ramachandran|Uma Devaraj|Uma Maheswari Krishnaswamy

印度卡纳塔克邦班加罗尔圣约翰国家卫生科学院肺病科