華東地區(qū)正常成人標(biāo)化上氣道CT影像測量值的建立

劉玉璞易紅良關(guān)建劉素茹孟麗麗丁月根殷善開

·臨床研究·

華東地區(qū)正常成人標(biāo)化上氣道CT影像測量值的建立

劉玉璞1易紅良1關(guān)建1劉素茹1孟麗麗1丁月根2殷善開1

目的采用標(biāo)準(zhǔn)化CT檢查法建立華東地區(qū)成人上氣道各區(qū)域CT影像的正常參考值。方法招募300名華東地區(qū)正常成年人志愿者，行標(biāo)化上氣道CT平掃及多平面重建，分別測量鼻咽、腭咽、舌咽及下咽四個區(qū)域的橫截面積、矢狀徑、冠狀徑及腭咽區(qū)和舌咽區(qū)最狹窄平面的CT影像橫正常參考值（單側(cè)95%可信區(qū)間）。結(jié)果青年男性上氣道所測各區(qū)域正常參考值下限分別為鼻咽區(qū)251.1 mm2，腭咽區(qū)118.3 mm2，舌咽區(qū)141.5 mm2，下咽區(qū)137.9 mm2，腭咽最狹窄區(qū)61.4 mm2，舌咽最狹窄區(qū)117.1 mm2；中年男性腭咽區(qū)下限為125.1 mm2，舌咽區(qū)149.7 mm2，舌咽最狹窄區(qū)125.0 mm2，其余區(qū)域與青年男性相同。青中年非絕經(jīng)期女性該類數(shù)值分別為225.6 mm2、96.9 mm2、112.8 mm2、108.8 mm2、56.6 mm2、100.9 mm2；中年絕經(jīng)期女性鼻咽區(qū)下限為245.1 mm2,其余區(qū)域與非絕經(jīng)期女性相同。結(jié)論華東地區(qū)正常成年人上氣道大小存在性別及年齡差異，女性行經(jīng)狀態(tài)等因素對相關(guān)數(shù)值有顯著影響。該類參考值有助于該地區(qū)OSAHS人群上氣道狹窄部位的判定及手術(shù)方案的制定。

上氣道；CT影像；正常參考值；臨床意義

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS）是一種常見的慢性睡眠呼吸疾病[1]，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多樣，至今仍未闡明[2]，但現(xiàn)有證據(jù)表明，上氣道解剖性狹窄是導(dǎo)致OSAHS患者睡眠狀態(tài)氣道頻繁塌陷的重要原因之一[2]。上氣道CT檢查可以獲取OSAHS患者整個上氣道圖像，并準(zhǔn)確測量各平面橫截面積[3]，具有分辨率高、操作簡便、準(zhǔn)確快速、損傷小、患者易于接受、易于推廣等優(yōu)點，是較為理想的上氣道狹窄評估方法[4]。然而，目前尚無適用于中國華東地區(qū)標(biāo)化的上氣道各區(qū)域橫截面積正常參考值范圍，用以指導(dǎo)狹窄部位的判定。

本研究首先設(shè)計并制作了可保證CT檢查過程中被檢者頭頸位恒定的CT頭顱定位架，以保證CT測量結(jié)果的穩(wěn)定性、重復(fù)性及可比性[5]；在此基礎(chǔ)上，招募了300名符合納入標(biāo)準(zhǔn)的華東地區(qū)正常成年人行CT頭顱定位架輔助的上氣道CT平掃檢查，嘗試建立該人群上氣道不同區(qū)域橫截面積的正常參考值范圍，以協(xié)助該地區(qū)OSAHS患者上氣道狹窄部位判定及手術(shù)方案的制定。

資料與方法

1 方法

1.1 研究對象

通過張貼廣告招募420名志愿者，由一名專職醫(yī)師通過問卷調(diào)查所獲得的志愿者基本信息（包括籍貫、性別、年齡、病史、絕經(jīng)狀態(tài)等）及體格檢查結(jié)果進(jìn)行初篩，初篩納入標(biāo)準(zhǔn)為：①籍貫為中國華東地區(qū)、年齡20～65歲；②無打鼾及睡眠呼吸暫停病史、無慢性呼吸系統(tǒng)疾病及代謝性疾病病史、無正畸或OSAHS相關(guān)手術(shù)史；③無明顯頜面部畸形。

通過初篩的志愿者于上海市第六人民醫(yī)院耳鼻咽喉科睡眠監(jiān)測中心進(jìn)行常規(guī)實驗室多導(dǎo)睡眠監(jiān)測（polysomnography,PSG）檢查。監(jiān)測設(shè)備為飛利浦偉康公司Alice 4型多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀，監(jiān)測時間為每晚22：00至翌日晨6：00，監(jiān)測項目包括：腦電、心電、眼電、下頜肌電、胸腹呼吸運動、口鼻氣流、血氧飽和度、鼾聲、睡眠體位。睡眠分期及呼吸事件依照中華醫(yī)學(xué)會耳鼻咽喉頭頸外科學(xué)分會咽喉學(xué)組制定的阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診斷和外科治療指南判讀[6]，其中睡眠呼吸暫停定義為睡眠過程中口鼻呼吸氣流消失或明顯減弱（較基線幅度下降≥90%）且持續(xù)時間≥10s；低通氣定義為睡眠過程中口鼻氣流較基線水平降低≥30%并伴SaO2下降≥4%且持續(xù)時間≥10s，或口鼻氣流較基線水平降低≥50%并伴SaO2下降≥3%且持續(xù)時間≥10s；呼吸暫停低通氣指數(shù)（apnea hypopnea index, AHI）定義為每小時平均呼吸暫停及低通氣次數(shù)之和。根據(jù)PSG檢查結(jié)果進(jìn)行復(fù)篩，復(fù)篩納入標(biāo)準(zhǔn)為：AHI<5次/小時。

1.2 CT掃描及參數(shù)測量

符合納入標(biāo)準(zhǔn)的華東地區(qū)正常成年志愿者于每日10：00～14：00、清醒狀態(tài)下于上海市第六人民醫(yī)院放射科接受CT頭顱定位架輔助的CT平掃檢查。檢查過程中，要求研究對象頭位正中，眶耳平面垂直于地面，應(yīng)用CT頭顱定位架固定頭位。囑研究對象經(jīng)鼻平靜呼吸，上下齒自然咬合、避免吞咽、嘆氣等動作。以眶耳線為基線，掃描范圍從眶上緣至舌骨下緣，層厚1.0mm，螺距1.0，窗寬200HU，窗位40HU，電壓120kV，電流100mA，矩陣512×512。

CT平掃結(jié)束后在圖像工作站上進(jìn)行多平面重建，于正中矢狀位將上氣道劃分為四個區(qū)域：①鼻咽區(qū)是指硬腭下緣平面以上的區(qū)域；②腭咽區(qū)是指硬腭下緣平面以下、軟腭游離緣平面以上的區(qū)域；③舌咽區(qū)是指軟腭游離緣平面以下、會厭游離緣平面以上的區(qū)域；④下咽區(qū)是指會厭游離緣平面以下的區(qū)域。按照既往研究方法，于每個分區(qū)選取一個固定平面進(jìn)行測量[3,7]：鼻咽區(qū)選取硬腭下緣平面；腭咽區(qū)選取懸雍垂根部下0.5cm平面；舌咽區(qū)選取會厭游離緣上1cm平面；下咽區(qū)選取會厭游離緣下0.5cm平面。通過Philips DICOM viewer軟件測量所選平面的橫截面積、矢狀徑及冠狀徑。另外，通過多平面測量比較確定腭咽區(qū)及舌咽區(qū)最狹窄的平面，并進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的測量。

2 統(tǒng)計分析

采用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。以Shapiro-Wilks方法檢驗各組數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，正態(tài)分布數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示；非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)(四分位數(shù))表示。按照年齡將志愿者分為青年組（20～44歲）及中年組（45～64歲）[8]；女性按照絕經(jīng)情況分為非絕經(jīng)期及絕經(jīng)期，絕經(jīng)期定義為年齡>40歲，且月經(jīng)停止達(dá)一年以上。性別組間、年齡組間及絕經(jīng)狀態(tài)組間均值差異性檢驗采用獨立樣本t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗。以P<0.05判定差異有無顯著性意義。正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用正態(tài)分布法，非正態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)對數(shù)變換轉(zhuǎn)換為正態(tài)分布后采用正態(tài)分布法，計算上氣道各平面橫截面積及矢狀徑、冠狀徑的單側(cè)95%可信區(qū)間，可信區(qū)間最小值即為各參數(shù)的正常參考值下限。

結(jié)果

420名華東地區(qū)正常成年人志愿者中，共計300名通過初篩及復(fù)篩符合納入標(biāo)準(zhǔn)納入本研究，其中男性139人，中位年齡43.0歲，平均BMI 23.1kg/m2；女性161人，中位年齡43.0歲，中位BMI 23.1kg/m2。

男性各平面橫截面積均顯著大于女性（P<0.05）。除鼻咽平面矢狀徑、腭咽平面冠狀徑、腭咽最狹窄平面矢狀徑及舌咽最狹窄平面冠狀徑未發(fā)現(xiàn)不同性別組的顯著性差異外（P>0.05），男性各平面矢狀徑、冠狀徑均顯著大于女性（P<0.05）。相應(yīng)數(shù)據(jù)見表1。

中年男性腭咽、舌咽及舌咽最狹窄平面橫截面積及冠狀徑顯著大于青年男性（P<0.05），其它各平面橫截面積、矢狀徑及冠狀徑均不存在顯著差異（P>0.05），相應(yīng)數(shù)據(jù)見表2。

中年女性鼻咽平面橫截面積及矢狀徑顯著大于青年女性（P<0.05），其它各平面橫截面積、矢狀徑及冠狀徑均不存在顯著差異（P>0.05），相應(yīng)數(shù)據(jù)見表3。絕經(jīng)期中年女性鼻咽平面橫截面積顯著大于非絕經(jīng)期中年女性（P<0.05），其它各平面橫截面積、矢狀徑及冠狀徑均不存在顯著差異（P>0.05），相應(yīng)數(shù)據(jù)見表4。排除絕經(jīng)期女性后，中年、青年非絕經(jīng)期女性各平面橫截面積、矢狀徑及冠狀徑均無顯著性差異（P>0.05），相應(yīng)數(shù)據(jù)見表5。

表1 男性、女性各平面橫截面積及徑線測量結(jié)果

表2 男性不同年齡組各平面橫截面積及徑線測量結(jié)果

表3 女性不同年齡組各平面橫截面積及徑線測量結(jié)果

表4 非絕經(jīng)期中年女性與絕經(jīng)期中年女性各平面橫截面積及徑線測量結(jié)果

表5 青年、中年非絕經(jīng)女性各平面參數(shù)測量結(jié)果

表6 華東地區(qū)正常成人上氣道各平面橫截面積及矢狀徑、冠狀徑正常參考值下限

男性應(yīng)根據(jù)年齡、女性應(yīng)根據(jù)絕經(jīng)狀態(tài)分別建立上氣道橫截面積、矢狀徑及冠狀徑的正常參考值范圍。華東地區(qū)青年男性上氣道各平面橫截面積的正常參考值下限為鼻咽區(qū)251.1mm2，腭咽區(qū)118.3 mm2，舌咽區(qū)141.5mm2，下咽區(qū)137.9mm2，腭咽最狹窄區(qū)61.4mm2，舌咽最狹窄區(qū)117.1mm2；中年男性腭咽區(qū)下限為125.1mm2，舌咽區(qū)149.7mm2，舌咽最狹窄區(qū)125.0mm2，其余區(qū)域與青年男性相同。青中年非絕經(jīng)女性各區(qū)域正常參考值下限為鼻咽區(qū)225.6 mm2，腭咽區(qū)96.9mm2，舌咽區(qū)112.8mm2，下咽區(qū)108.8mm2，腭咽最狹窄區(qū)56.6mm2，舌咽最狹窄區(qū)100.9mm2；中年絕經(jīng)期女性鼻咽區(qū)下限為274.7mm2，其余區(qū)域與非絕經(jīng)女性相同。另根據(jù)上述分組方法建立了各區(qū)域矢狀徑及冠狀徑正常參考值下限，相應(yīng)數(shù)據(jù)見表6。

討論

上氣道解剖性狹窄是導(dǎo)致OSAHS患者睡眠中氣道頻繁塌陷的重要原因之一，外科手術(shù)治療可有效消除解剖性狹窄、擴(kuò)張上氣道，是OSAHS治療的重要方法[9]。既往研究表明，上氣道狹窄部位因患者而異，且可同時發(fā)生于多個區(qū)域[10]，而每一種術(shù)式僅有助于解決某一特定區(qū)域的狹窄，因此，正確判斷OSAHS患者上氣道狹窄的部位，從而合理選擇手術(shù)方案，是保證手術(shù)有效性的重要環(huán)節(jié)[11]。

目前，臨床常用的上氣道評估方法包括Friedman分型、電子（纖維）鼻咽喉鏡、聲反射測量、X線頭影測量、CT、MRI等[12]。Friedman分型、電子（纖維）鼻咽喉鏡為定性評估方法，評估結(jié)果易受檢查者主觀因素的影響，且前者只能評估腭咽及舌咽區(qū)，可能導(dǎo)致其它區(qū)域狹窄部位的漏判[4]。其余方法均為定量評估方法，然而，聲反射測量不能提供直觀的氣道圖像，測量用口器的放置需要患者張口，會對上氣道形態(tài)產(chǎn)生影響，且不能對腭咽區(qū)進(jìn)行測量[4]。X線頭影測量在評估OSAHS相關(guān)的頜面骨骼結(jié)構(gòu)方面具有獨特優(yōu)勢，但其只能提供上氣道矢狀徑數(shù)據(jù)，在全面評估上氣道大小方面存在缺陷[4]。CT及MRI均可清晰顯示整個上氣道，并可達(dá)成橫截面積及上氣道各個徑線的準(zhǔn)確測量，甚至通過三維重建獲得上氣道的立體形態(tài)，但MRI費用較高，掃描耗時長，容易導(dǎo)致運動偽影而影響測量[4]；較之MRI，CT檢查過程快速、無痛苦，費用較低，易為患者接受，且醫(yī)院配置率高，便于推廣。因此，我們認(rèn)為，CT是較為理想的上氣道狹窄評估方法。然而，現(xiàn)行上氣道CT掃描存在標(biāo)準(zhǔn)化程度不足的問題[4]，并且尚無正常參考值。因此，本研究首先設(shè)計并制作可在CT檢查過程中固定被檢者頭位的CT頭顱定位架，并利用CT頭顱定位架標(biāo)化的頭位，以保證CT測量結(jié)果的穩(wěn)定性、重復(fù)性及可比性[5]；在此基礎(chǔ)上，招募中國華東地區(qū)成年人志愿者行標(biāo)化的上氣道CT檢查并建立上氣道各區(qū)域橫截面積及各徑線的正常參考值范圍。本檢查方法和結(jié)果有助于該地區(qū)OSAHS人群上氣道狹窄部位的判斷，從而協(xié)助手術(shù)方案的合理制定。

本研究顯示男性上氣道各區(qū)域橫截面積及多數(shù)徑線測量值均顯著大于女性，而男性較女性易患OSAHS，提示與上氣道大小相比，氣道順應(yīng)性在男女患病風(fēng)險差異中可能起到更為重要的作用[2]。Polo等[13]認(rèn)為，下咽區(qū)橫截面積大于腭咽區(qū)，使后者更大程度暴露于吸氣相負(fù)壓，從而導(dǎo)致其順應(yīng)性增加，易于塌陷。本研究發(fā)現(xiàn)，下咽區(qū)橫截面積性別間差異（男性313.2[234.7,453.9]vs.女性213.2[160.1, 306.4]）明顯大于腭咽區(qū)（男性206.9[173.8,280.7] vs.女性193.1[150.8,233.2]），李樹華等[7]的研究也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象，此形態(tài)特點或許為男性上氣道順應(yīng)性較大的解剖基礎(chǔ)；另外，性別間體脂分布、性激素水平以及肺容量差異也可能為男性上氣道順應(yīng)性較大的原因[2]。流行病學(xué)證據(jù)表明，中年男性O(shè)SAHS患病率顯著高于青年男性[8]，本研究顯示中年男性上氣道腭咽區(qū)及舌咽區(qū)橫截面積顯著大于青年組男性，且主要表現(xiàn)為冠狀徑的增加，Burger等[14]的研究也發(fā)現(xiàn)了相同的結(jié)果，提示隨著年齡的增加，需要更大的橫截面積及冠狀徑以保持睡眠時氣道的開放，此結(jié)果對于OSAHS手術(shù)的開展及預(yù)后評估具有參考價值；也提示，相較于氣道狹窄，增齡相關(guān)的肥胖率增加、肌張力下降及激素水平改變可能是中年男性人群OSAHS高發(fā)更為重要的原因[15]。絕經(jīng)是女性O(shè)SAHS發(fā)病的重要危險因素，本研究顯示絕經(jīng)后女性上氣道鼻咽區(qū)橫截面積增大，而其它區(qū)域大小無顯著差異；證據(jù)顯示，接受激素替代治療的絕經(jīng)期女性O(shè)SAHS患病率低，與非絕經(jīng)女性相似[16]；提示激素水平變化引起的氣道順應(yīng)性改變是絕經(jīng)期女性易患OSAHS的主要原因。青年、中年非絕經(jīng)女性各區(qū)域橫截面積及徑線均無顯著差異，且非絕經(jīng)女性O(shè)SAHS患者大都伴有肥胖[16]；提示肥胖是非絕經(jīng)女性易患OSAHS的主要原因[16]。

李樹華等[7]于2001年通過CT平掃測量225例中國北方地區(qū)正常成年人上氣道其研究顯示北方人群上氣道大小存在性別差異，而無年齡差異；北方人群上氣道各區(qū)域橫截面積正常參考值下限顯著大于華東地區(qū)人群（北方人群男性腭咽區(qū)124.7 mm2；舌咽平面180.68mm2;下咽平面216.3mm2，北方人群女性腭咽平面116.24mm2；女性舌咽平面166.7 mm2；女性下咽平面199.2mm2），且兩組人群上氣道橫截面積的差距隨著測量平面的下移而增大。上述對比反映兩組人群上氣道形態(tài)結(jié)構(gòu)的明顯差異，此形態(tài)差異形成的原因，具有何種臨床意義有待進(jìn)一步的研究闡明。除人群因素外，本研究與李樹華等[7]的研究在正常人群納入標(biāo)準(zhǔn)以及CT掃描條件等方面存在不同，本研究所有納入者均經(jīng)睡眠實驗室PSG檢查以排除OSAHS，且CT掃描過程中應(yīng)用CT頭顱定位架以標(biāo)準(zhǔn)化被檢者頭位，上述因素亦可為兩個研究結(jié)果差異的可能原因。

本研究的局限之處在于：①未通過可靠的流行病學(xué)抽樣方法招募華東地區(qū)正常成年人，而是通過張貼廣告方式招募，影響所選人群的代表性；②與選取固定平面進(jìn)行橫截面積測量相比，平均橫截面積可更客觀準(zhǔn)確地代表上氣道各區(qū)域大??；③未測量氣道周圍軟組織結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)，這些參數(shù)有助于明確上氣道狹窄的成因；④需進(jìn)一步推廣此CT頭顱定位架，以保證不同單位、不同時間上氣道CT檢查結(jié)果的穩(wěn)定性、重復(fù)性及可比性。

結(jié)論

本研究采用CT頭顱定位架行標(biāo)化的上氣道CT平掃檢查，研究發(fā)現(xiàn)華東地區(qū)正常成年人上氣道大小存在性別及年齡差異。男性依據(jù)年齡、女性依據(jù)絕經(jīng)狀態(tài)分別建立了各區(qū)域橫截面積、矢狀徑及冠狀徑的正常參考值范圍。此檢查方法及結(jié)果有助于該地區(qū)OSAHS人群上氣道狹窄部位的判定及手術(shù)方案的制定。

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（收稿:2015-07-23）

Normalized upper airway image value measurements by CT scan among normal adults in eastern China

LIU Yupu,YI Hongliang,GUAN Jian,LIU Suru,MENG Lili,DING Yuegen,YIN Shankai
Department of Otorhinolaryngology-Head&Neck Surgery,the Affiliated Sixth Municipal Hospital,Shanghai Jiaotong University;Department of medical imageology,the Affiliated Sixth Municipal Hospital,Shanghai Jiaotong University;Shanghai,200233,China

ObjectiveTo determine the normalized normal upper airway(UA)image reference value ranges by CT scan among healthy adults in eastern China.MethodsIncluded in this study were 300 healthy adult volunteers recruited from eastern China,with their UA image reconstructed at multi-planes following CT scanning assisted by head-holding device.Then,image data of UA were collected to determine the normalized normal image reference value ranges.Here,UA was divided into four regions,i.e.nasopharyneal (NP),palatopharyngeal(PP),glossopharyngeal(GP),and hypopharyngeal(HP)regions on the images to calculate their areas at crosssectional plane(CSP),sagittal diameters(SD),coronal diameters(CD),and the narrowest diameters of PP region and GP regions to set up their normal image reference value ranges,with one side 95%confidence interval statistically calculated.ResultsThe lower limits of these cross-sectional areas determined in UA of young men were 251.1 mm2in NP region,118.3 mm2in PP region,141.5 mm2in GP region,and 137.9 mm2in HP region respectively,with the narrowest areas being 61.4 mm2in PP region and 117.1 mm2in GP region,while the lower limits of cross-sectional areas among middle-aged men were 125.1 mm2in PP region,149.7 mm2in GP region,and the narrowest area was 125.0 mm2at the plane of GP region,with other area values being the same as that of young men. Among young and middle-aged non menopausal women,the lower limits of these values were 225.6 mm2,96.9 mm2,112.8 mm2,108.8 mm2,56.6 mm2and 100.9 mm2respectively for those locations as that of young men in the same order,while the area was 245.1 mm2in NP region among middle-aged menopausal women,with other values being the same as that in young and middle-aged non menopausal women.ConclusionsThere are significant differences present in the size of upper airway among adults in eastern China,mainly affected by such factors as gender,age,as well as menstruation status among women.These normalized image reference values should be helpful for localization on the narrowed sites in upper airway and for decision-making on surgical procedure for cases with OSAHS in this district.

Upper airway;CT image;Normal reference values;Clinical implications

10.16542/j.cnki.issn.1007-4856.2015.06.001

1 上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科（200233）上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院耳鼻咽喉科研究所

2 上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院影像科

易紅良，副主任醫(yī)師.Email：yihongl@126.com