高压氧治疗对睡眠的影响 ─ 治疗睡眠障碍的潜在良方

高压氧治疗对睡眠的影响 ─ 治疗睡眠障碍的潜在良方

　　以下研究转载来源于：

　　1)东京医科齿科大学医学医院舒适睡眠临床中心

　　2)东京医科齿科大学医科医院临床中心

　　运动医学和运动牙科、高压医疗中心

　　3)东京医科齿科大学牙科医院睡眠障碍牙科诊所(呼吸暂停和打鼾)

　　4)东京医科齿科大学医学齿科研究生院精神科和行为科学系

　　背景：接受高压氧HBO2治疗的患者经常报告睡眠变化。我们对主观睡眠量表和使用体动记录仪测量的睡眠参数进行了一项不受控制的试点研究。

　　方法：

　　本研究招募了15名因基础疾病而转诊接受 HBO2治疗的患者(3名男性和12名女性)。睡眠质量指数采用日本版匹兹堡睡眠质量指数 (PSQI-J)、Epworth 嗜睡量表 (JESS)、视觉模拟量表 (VAS)和体动记录仪来确定。所有 15 名受试者在 HBO2治疗前和不超过 5 次(平均 2.7)次治疗后均进行了测试。九名受试者在至少 20 次(平均 26 次)治疗后接受了进一步测试。结果：在不超过 5 次 HBO2治疗后，睡眠指数总体改善，表现为 PSQI-J 总分降低和入睡潜伏期缩短，这与体动记录仪数据一致。经过至少 20 次 HBO2治疗后，PSQI-J 总分、睡眠质量和日间功能障碍分量表以及 JESS 总分均有所改善。对于 VAS，在不超过 5 次 HBO2治疗和至少 20 次 HBO2治疗后，疲劳有所改善。至少经过 20 次治疗后，原有症状有所改善，但治疗不超过 5 次后，症状并未改善。

　　结论：入睡潜伏期缩短似乎是 HBO2治疗的直接效果，因为这种变化发生在原始症状(主要是疼痛)缓解之前。HBO2有可能用于治疗睡眠障碍患者或因国际旅行而遭受时差反应的运动员。

　　介绍

　　睡眠和氧气供应之间存在密切关联。在上升到更高海拔时，个体会经历睡眠障碍。模拟高压饱和潜水实验期间也会出现睡眠障碍。虽然任一方向的持续气压变化似乎都会导致睡眠障碍，但有一项经验观察表明，嗜睡接受高压氧(HBO2)治疗的患者经常会经历失眠的缓解。一项检查接受 HBO2治疗的颌面部放射性骨坏死患者的生活质量的研究表明，失眠症有所改善。我们对运动员进行 HBO2治疗，希望他们能够调整在高海拔训练后更快地适应地面条件，或者在国际旅行后更快地从疲劳或时差中恢复过来。在一项简单的调查中，运动员报告了疲劳程度的改善和睡眠的改善。这些观察结果表明 HBO2对睡眠有有利影响。我们对接受 HBO2治疗的患者使用体动记录仪测量的主观睡眠量表和睡眠参数进行了一项非对照试点研究。我们提供了之前发表的本研究信函的详细数据，并讨论了 HBO2治疗对睡眠影响的可能机制。

　　方法

　　1. 参加者

　　研究方案设计依据

　　

 

　　赫尔辛基宣言事先得到了东京医科齿科大学机构审查委员会的批准。本研究招募了 15 名因基础疾病而转诊接受 HBO2治疗的患者(上颌骨骨髓炎，n=9;放射损伤，n=2;椎管狭窄，n=4)。每个受试者在参与研究和开始治疗之前都提供了书面知情同意书。患者群体包括3名男性和12名女性患者，平均年龄±标准差为55.9±13.9岁。所有参与者都被要求在第一次 HBO2治疗前几天(前)完成一份问卷调查，以获取基线数据，并在不超过五次治疗后(平均 2.7 次治疗，短期治疗后)完成问卷调查，以检查即时效果。虽然所有 15 名参与者均顺利完成了推荐的治疗疗程，但出于本研究的目的，随机联系了其中 9 名参与者，以检查第 20 次和最后一次治疗之间的延迟效应(平均 26 次治疗，长期治疗后)。

　　我们选择这些调查时间时考虑了以下几点：1)不清楚是否睡眠这种变化通常在开始一系列 HBO2治疗后立即出现，但随着治疗持续时间的延长(长期治疗后)，这种变化仍然存在。2) 由于最初的症状(主要是疼痛)是 HBO2治疗的目标，通常在大约 10 次疗程后开始缓解，因此在不超过 5 次 HBO2治疗(短期后)后评估对睡眠的影响将排除由于症状减轻作为潜在的混杂因素而产生有益的效果。所有参与者都住在自己的家里，每周去高压医疗中心两到三次。所有患者都是不轮班工人或家庭主妇，工作因白天去医院而中断。患者被指示“像往常一样”度过一天，而不是专门安排他们的睡眠模式。虽然不那么严格，但通常建议患者在 HBO2治疗期间避免使用烟草、酒精和咖啡因，以改善愈合/治疗。

　　2. HBO2治疗方案

　　HBO2治疗是在大学医院的多场所高压舱中进行的。

　　HBO2治疗方案包括高达2.5 ATA(253.3 kPa)的压力和在2.5 ATA(253.3 kPa)下吸入纯氧60分钟的治疗时间，总HBO2治疗时间为115分钟。HBO2治疗通常是一种安全的手术。并发症很少见，但潜在风险包括暂时性近视、气压伤和氧中毒。监测参与者的这些并发症。

　　3. 问卷调查

　　采用日本版匹兹堡睡眠质量指数(PSQI-J)1)4)和日本版爱普沃斯嗜睡量表(JESS)6)8)来评估主观睡眠质量。PSQI-J 是一份自评问卷，使用七个组成部分评分来评估睡眠质量和睡眠障碍：主观睡眠质量、入睡潜伏期、睡眠持续时间、习惯性睡眠效率、睡眠障碍、安眠药物的使用和日间功能障碍。分数越高表明睡眠受到的干扰越严重。JESS 是一份包含八项内容的自评问卷，用于评估白天的困倦程度。分数越高表示白天越困倦。这些量表及其原始英文版本的有效性和可靠性已得到充分证明，并且通常用于临床和非临床人群的研究和临床目的。作者开发并应用了两种视觉模拟量表(VAS)来评估原始症状和疲劳的主观变化。VAS-Symptom 评估原始症状严重程度的改善情况。“原始症状”是指参与者的潜在疾病，需要 HBO2治疗。在当前的研究中它们主要是疼痛。VAS长 100 毫米，其中 0 毫米代表“更差”，50 毫米代表“无变化”，100 毫米代表症状改善“更好”。同样，VAS-疲劳评估疲劳严重程度的改善情况。

　　4. 体动记录仪

　　使用动态监测公司(纽约州阿兹利)Motionlogger Watch Actigraph(体动记录仪)来评估客观睡眠质量。参与者持续佩戴体动记录仪。短时间前和短时间后的连续时段，洗澡或水上运动时除外。使用“过零模式”在 1 分钟周期内收集体动记录数据，并使用 Action-W 版本 2 软件和 Cole-Kripke 算法自动评分。2)本研究的睡眠变量是总睡眠时间( TST，关灯和开灯之间的睡眠分钟数)、睡眠开始潜伏期(SOL，从关灯到入睡的分钟数)、睡眠效率(SE、TST 除以睡眠时间或开灯总分钟数)关到开灯)，以及入睡后醒来(WASO，入睡和开灯之间的唤醒分钟数)。Pre 的平均睡眠变量是根据开始 HBO2治疗之前所有天的值计算的。对于短期后，它们是根据 HBO2治疗的同一天的值计算的。

　　5. 数据分析

　　进行Wilcoxon符号等级检验以检查从问卷和体动记录仪获得的短前和短后数据以及长前和长后数据之间的差异。对于 PSQI-J，分别分析总分和分量表分数。对于JESS，分析了总分。出于统计比较的目的，假定所有参与者 Pre 严重程度改善的 VAS 评保持不变，并设置为 50 mm。使用 IBM SPSS v.23 for Windows(美国伊利诺伊州)进行统计分析。统计显着性设定为p<0.05。

　　结果

　　1. 自我报告问卷

　　短期后 (p=0.041) 和长期后 (p=0.016) 的 PSQI-J总分显着降低(改善)(图 1A)。对于 PSQI-J 子量表，短期后 C2(睡眠开始潜伏期)有显着改善(p=0.013)。长期治疗后，C1(睡眠质量)(p=0.025)和 C7(日间功能障碍)(p=0.025)显着改善(图 1B)。JESS 总分显着提高 (p=0.037)

　　

 

　　图 1 PSQI-J 和 JESS。(A) PSQI-J 总分，(B) PSQI-J 子量表分数，以及 (C) JESS 总分。数据以手段的形式呈现。误差线表示平均值的标准误差。PSQI-J=日本版匹兹堡睡眠质量指数;JESS=日本版 Epworth 嗜睡量表;Pre= 第一次 HBO2治疗之前;短期后=经过不超过五次 HBO2治疗;长期后=经过至少 20 次 HBO2治疗;C1=睡眠质量;C2=睡眠开始潜伏期;C3=睡眠时长;C4=睡眠效率;C5=睡眠障碍;C6=使用安眠药;C7=日间功能障碍。

　　

 

　　图二

　　

 

　　图三

　　对 于 VAS 症 状 ， 长 期 治 疗 后 症 状 有 显 着 改 善(p=0.018)(图 2)。对于 VAS-疲劳，短期后 (p=0.009)和长期后 (p=0.035) 疲劳改善显着(图 3)。

　　2. 体动记录仪

　　由于技术问题，体动记录仪无法对 5 名参与者进行记录，只剩下 10 名参与者进行分析。Pre 和 Postshort 的睡眠变量如表所示。

　　与短路前相比，短路后的 SOL 显着降低 (p=0.016)。在其他睡眠变量中，短期前和短期后没有检测到显着变化。

　　讨论

　　PSQI-J 总分的变化模式似乎与接受 HBO2治疗的患者睡眠质量更好的经验观察结果一致。特别是，本研究的优势在于，使用 PSQI-J 和后短体动记录仪通常观察到较短的 SOL，这表明 HBO2图 2 VAS 症状(改善)。对于原有症状的改善，0毫米代表“更差”，50毫米代表“没有变化”，100毫米代表“更好”。数据以手段的形式呈现。误差线表示平均值的标准误差。假设所有参与者在 Pre 时原始症状改善的评级保持不变，并设置为 50 mm。VAS=视觉模拟量表;Pre=第一次 HBO2治疗前;短期后=经过不超过五次HBO2治疗;Postlong=经过至少 20 次 HBO2治疗。

　　图 3 VAS-疲劳(改善)。0毫米代表“更差”，50毫米代表“没有变化”，100毫米代表“更好”，对于白天疲劳的改善而言。数据以手段的形式呈现。误差线表示平均值的标准误差。假设所有参与者的 Pre 日间疲劳改善评级保持不变，并设置为 50 毫米。VAS=视觉模拟量表;Pre= 第一次 HBO2治疗之前;短期后=经过不超过五次 HBO2治疗;长期后=经过至少 20 次 HBO2治疗。

　　治疗对睡眠产生相对立竿见影的效果。这种效应不太可能是由于重复 HBO2治疗。然而，我们不能排除这样一种可能性，即这些变化是由长期评估时原始症状的缓解所介导的，而不是对睡眠的直接影响。HBO2 的治疗机制与氧分压升高以及活性氧 (ROS) 和活性氮 (RNS) 产生的增加有关。9) 这些物质在转导中充当信号分子多种生长因子、细胞因子和激素的级联反应，促进 HBO2 患者组织中的细胞生长并减少炎症反应 - 表明患有上颌骨骨髓炎、放射损伤和椎管狭窄等疾病。有人提出，RNS 通过调节谷氨酸和 GABA 等神经递质的分子级联来改变中枢神经系统 (CNS) 兴奋性和抑制性张力的平衡。3) 而增加兴奋性张力被推测是 RNS 的作用机制中枢神经系统中毒发作，某些大脑区域或某些时间变化的抑制张力增加可能与本研究中证明的睡眠改变有关。本研究的局限性之一是缺乏对照组，因此不能排除安慰剂效应。在前往机构接受治疗之前，参与者的压力和焦虑水平可能会升高，从而影响他们的睡眠，随着治疗的进行以及他们对治疗的熟悉，这种情况可能会有所缓解。参与者被要求“像往常一样”度过每一天，而不是专门安排他们的睡眠模式，并且通常建议他们在治疗期间避免吸烟、饮酒和咖啡因，以改善康复/治疗。不能排除由于引入 HBO2 治疗而导致的生活模式/习惯的改变可能影响他们的睡眠模式。另一个可能的混杂因素是本研究中的大多数患者都患有疼痛。HBO2 对疼痛的预期有益效果可能会与其对睡眠的效果相混淆。此外，本研究未控制镇痛药的使用。

　　

 

　　睡眠变量的平均值±标准差。使用体动记录仪在短时间前和短时间后的连续时间段内连续进行监测，洗澡或水上运动时除外(不进行长时间后的监测)。TST=总睡眠时间;SOL=睡眠开始潜伏期;SE=睡眠效率;WASO=入睡后醒来;Pre=第一次 HBO2治疗前;Postshort=经过不超过五次 HBO2治疗。

　　原有症状的变化，主要是疼痛，因为通常需要 10 次以上的 HBO2疗程才能缓解症状。事实上，我们在 Post-short 的调查中并未观察到原始症状改善的变化(图2)。

　　长期治疗后更好的睡眠质量和更少的白天功能障碍可能是由于有益的影响。此外，尽管对患者进行了筛查，以排除可能与 HBO2 治疗相矛盾的主要医疗状况，但可能存在未发现的疾病，例如阻塞性睡眠呼吸暂停综合征，可能会过度促进 HBO2对患者的有益作用。睡眠，如本研究所示。为了克服上述限制，未来的研究有必要使用更多的健康志愿者或有睡眠问题的受试者，但没有适合 HBO2的身体状况。尽管由于 HBO2治疗的性质，真正的安慰剂对照研究是不可行的，但一项受试者内设计的研究，其中还包括完成 HBO2治疗后的评估，将有助于检查和排除适应的影响。治疗环境。总之，这项试点研究表明，接受 HBO2 治疗的患者睡眠质量更好，尤其是入睡潜伏期缩短的立竿见影的效果。尽管确切的机制仍有待阐明，但 HBO2 对中枢神经系统的分子和神经元影响的结合似乎对睡眠产生有利影响。由于对入睡的直接影响显着，而且通常是一种安全的手术，因此 HBO2 有望用于治疗患有睡眠障碍的患者或因国际旅行而遭受时差反应的运动员11)。

　　致谢

　　这项研究得到了东京医科齿科大学(TMDU)研究捐赠(#121000012101X1497)和TMDU精神病学家协会补助金的支持。该试验已在 UMIN 临床试验注册中心注册(编号UMIN000008886)。利益冲突作者声明本次提交不存在利益冲突。

　　

 

　　参考文献

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　　2) Cole RJ、Kripke DF、Gruen W 等人。根据手腕活动自动识别睡眠/唤醒。睡眠 15：461-469，1992 年

　　3) Demchenko IT，Piantadosi CA。一氧化氮会放大兴奋性与抑制性神经递质的不平衡，加速缺氧发作。海底 HyperbMed。33：169-174，2006 年

　　4) Doi Y、Minowa M、Uchiyama M 等。使用日本版匹兹堡睡眠质量指数 (PSQI-J) 对精神障碍和对照受试者进行主观睡眠质量的心理测量评估。精神病学研究中心。97: 165-172, 2000

　　5) 哈丁 S、考特尼 D、霍德 S 等。高压氧治疗对Ⅲ型颌面部放射性骨坏死患者生活质量的影响。J 口腔颌面外科杂志。70：2786-2792，2012 年

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　　8) Takegami M、Suzukamo Y、Wakita T 等人。基于项目反应理论开发日本版 Epworth 嗜睡量表 (JESS)。睡眠医学。10：556-565，2009

　　9) 汤姆·SR.高压氧：其机制和功效。塑料重建外科。127补编 1：131 s-141 s，2011 年

　　10) 上里 A、榎本 M、玉冈 M 等。接受高压氧治疗的患者入睡潜伏期较短。精神病学临床神经科学。71：73-74，2017年

　　11) Waterhouse J、Reilly T、Atkinson G 等人。时差：趋势和应对策略。《柳叶刀》369：1117-1129，2007 年

　　12) 温莎 JS，罗德威 GW。高海拔地区的睡眠障碍。当前的医学观点。18：554-560，2012