睡眠和觉醒障碍的研究方法

作者:Richard J. Schwab, MD, University of Pennsylvania, Division of Sleep Medicine
已审核/已修订 6月 2024
看法 进行患者培训

在美国约有一半的人有睡眠相关问题。睡眠障碍能够导致情绪异常、记忆困难、运动技能减退、工作效率降低以及交通事故的风险增高。它甚至与心血管疾病和死亡相关。

据报道,最常见睡眠问题是失眠(insomnia)和日间睡眠过多(excessive daytime sleepiness,EDS)。

  • 失眠是入睡或保持睡眠困难、早醒或睡后感觉没有精神。

  • EDS是指在正常觉醒时间感到困倦,容易睡着。

EDS本身不是疾病,而是各种不同睡眠相关障碍的表现。失眠可以是一种疾病,即使它与其他疾病共存,也可以是其它疾病的一种症状。

深眠状态是异常睡眠相关事件(如夜惊、梦游)。

(参见睡眠呼吸暂停儿童睡眠问题.)

睡眠病理生理学

睡眠有两种状态,两者均有其特征性的生理改变:

  • 非快速眼动睡眠(nonrapid eye movement,NREM):NREM占成人总睡眠时间的75%到80%。 心率和体温趋于降低。 非快速眼动睡眠随着睡眠深度的不同可分为三个期(N1到N3)。安静清醒状态和N1期睡眠早期的特征是缓慢的眼球转动,当睡眠加深时此活动消失。肌活动同时减少。第 N2 阶段睡眠的特点是脑电图上的 K 复合波和睡眠纺锤波(见图 非快速眼动 [NREM] 脑电图)。N3期被认为是深睡眠时期,因为此时唤醒阈值较高;故也被认为是高质量的睡眠期。

  • 快速眼动睡眠(REM):REM睡眠发生在每个NREM睡眠周期后。其特征为EEG上的低电压快速脑电活动,姿势性肌张力消失。呼吸频率、深度显著地波动。大多数梦出现在此期。通常,20% 到 25% 的睡眠是 REM。

这些睡眠时相是连续的,通常在三期后有一个短暂的REM睡眠,每晚循环5~6次(见图年轻成人的典型睡眠模式)。短暂的觉醒周期(W期)周期性出现。

非快速眼动睡眠(NREM)EEG

这些EEG描记显示了1期(N1),2期(N2)和3期(N3)NREM睡眠的特征性θ波,睡眠纺锤波和K复合波。

快速眼动(REM) EEG

该图包括在发生REM睡眠期间的EEG描迹(显示特征性锯齿波)和眼球描迹(显示快速眼球运动)。在下图中,箭头表示快速眼动睡眠期间左右眼的共轭眼球运动达到了峰值。

各人对睡眠的需求差异很大,每天从6小时到10小时不等。婴儿每天大部分时间都在睡觉;随着年龄的增长,总睡眠时间和深度睡眠(N3阶段)趋于减少,睡眠变得更易中断。在老年人中,N3期睡眠可能消失。这些改变可能与EDS的增加及随年龄增长的疲乏有关,但其临床意义尚不明确。

年轻成人的典型睡眠模式

REM睡眠通常在夜里每90~120分钟出现一次。短暂的觉醒期(W期)周期性发生。各期所占睡眠时间如下:

  • N1期:2%~5%

  • N2期:45%~55%

  • N3期:13-23%

  • REM:20%~25%

睡眠或觉醒障碍的病因

一些疾病可能导致失眠或EDS(有时均可发生),一些只会引起其中一种(见表导致失眠和日间嗜睡的一些原因)。

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失眠 最常见的原因是:

  • 失眠障碍(如适应性睡眠障碍和精神生理性障碍)

  • 不恰当的睡眠习惯

  • 心理障碍,特别是情绪、焦虑和药物滥用障碍

  • 多种躯体疾病如肺心病、骨骼肌疾病、慢性疼痛

EDS最常见病因有:

不良睡眠习惯指无助于睡眠的行为。他们包括

  • 摄入咖啡因或拟交感或其他刺激性药物(特别是在睡前,但对特别敏感者下午亦可致)

  • 在深夜运动或兴奋(如看,激动人心的电视节目, 体育项目)

  • 无规律的作息

通过睡懒觉或小憩来弥补睡眠不足的患者可能会进一步破坏夜间睡眠。

调整性失眠 由于急性的情绪压力(例如失业、住院、失去家庭成员)扰乱了睡眠。

心理生理性失眠是一种持续时间远超出的诱发因素的失眠(无论原因),通常是因为患者对疲劳一天之后的晚上无法睡眠的预期性焦虑。通常,患者会花好几小时去想自己失眠的事实,且在自己的卧室会比在外更难入睡。

躯体性睡眠障碍引起疼痛与不适的一些疾病(如关节炎肿瘤椎间盘突出等),尤其是由运动诱发加重的,可导致一过性的无法入睡与睡眠质量降低。夜间癫痫发作亦可影响睡眠。

多数精神性睡眠障碍与EDS和失眠相关。约80%的重度抑郁症患者报告EDS和失眠;反观,慢性失眠症患者众40%有重大精神疾病,通常是一种情绪障碍。

睡眠不足综合征是指夜间有条件睡眠但仍有睡眠不足的情况,多数因为承担着社会或工作责任。

药物相关睡眠障碍 由于长期使用或停用各种药物、非法药物或其他物质而导致的。

昼夜节律性睡眠障碍导致内源性睡眠-觉醒节律与环境明暗周期之间的错位。 原因可能是外部的(如时差、轮班工作)或内部的(例如睡眠时相延迟或提前综合征)。

中枢性睡眠呼吸暂停包括睡眠期间呼吸停止或浅呼吸的反复发作,持续时间至少10秒,这是由于呼吸运动的减少引起的。这种疾病通常会表现为被打断、不能恢复精神的睡眠。

阻塞性睡眠呼吸暂停由睡眠期间间断性的上呼吸道的部分或完全封闭,导致呼吸停止时间≥10秒。多数患者打鼾,有时病人会气喘着醒来。这些事件会扰乱睡眠并导致睡眠质量不佳和日间过度思睡(EDS)。

嗜睡症 以慢性 EDS 为特征,1 型发作性睡病常伴有猝倒症、睡眠麻痹以及入睡前或入睡后幻觉:

  • 猝倒是由突发的情绪反应(如大笑、生气、害怕、开心、惊讶)引起的短暂(几秒到几分钟)的肌无力或麻痹,而不伴有意识的丧失。 无力可能局限于肢体(如当鱼上钩时患者可能松开钓竿),或在大笑大怒时(如“笑到乏力”)突然瘫倒在地。猝倒症还可以表现为视力模糊、膝盖弯曲或言语不清。

  • 睡眠瘫痪是指刚刚入睡或刚醒来时暂时无法动弹。

  • 睡前或半醒现象是指通常在刚入睡发生的生动的听或视幻觉,偶尔也发生在刚睡醒时。

周期性肢体运动障碍的特征为睡眠时远端肢体重复(通常为每20~40秒)的抽搐或踢腿样动作。患者常常抱怨中断的夜间睡眠或EDS。他们通常不记得其后伴随的活动和短暂觉醒,且四肢无异常感觉。

不宁腿综合征的特征是不可抗拒的抖腿冲动,以及较少见的抖手臂,通常在斜倚时伴有感觉异常(如蠕动或爬行的感觉)。为了缓解症状,病人常会不断屈伸患肢、踢腿或行走。造成难以入睡、反复夜惊或两者兼有。

睡眠和觉醒障碍的评估

病史

现病史应包括出现症状时的年龄和持续时间,以及任何一次发作时发生的事件(例如生活或工作上的变动、新药、新的疾病)。睡眠和清醒时的症状应引起注意。

睡眠的质和量是通过确定

  • 就寝时间

  • 睡眠的潜伏期(从就寝至入睡)

  • 觉醒的次数和时间

  • 早晨最后一次觉醒时间和起床时间

  • 打盹的频率和持续时间

  • 睡眠质量(是否清爽)

让病人记录下几周内睡眠的情况,比询问更加可靠。 睡前事件(如进食、饮酒、躯体或精神活动等)也应予以评估。还应包括药物、酒精、咖啡因、大麻和尼古丁的服用和戒断情况,以及躯体活动的时间和强度。

如果主要问题是日间过度嗜睡,则应根据病人在不同的情境下(如休息时或开车时)入睡倾向评估病人疾病的严重性。可以使用EPWORTH睡眠量表,如总分10分应考虑日间过度shi'shui。

系统回顾需寻找特定睡眠障碍的症状,包括

同床者或其他家庭成员能更好地描述这些症状。

既往史需要检查可能影响睡眠的已知疾病,包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘心衰甲亢胃-食管反流、神经系统疾病(尤其是运动和退行性疾病)、尿失禁、其他泌尿系统疾病以及疼痛性疾病(如类风湿关节炎)。与阻塞性睡眠呼吸暂停相关的风险因素、症状和疾病包括肥胖、心脏病、高血压、中风、吸烟、打鼾、下颌后缩、扁桃体肥大和鼻部创伤。用药史应包括有关使用任何与睡眠障碍有关的药物或物质的使用情况。

体格检查

体格检查主要是为了寻找与阻塞性睡眠呼吸暂停相关的体征。

  • 脂肪堆积在脖子上或腹部的肥胖

  • 大颈围(男性≥43.2厘米,女性≥40.6厘米)

  • 下颌发育不全和后缩

  • 鼻塞

  • 扁桃体(腭或舌)、腺样体、舌、悬雍垂、咽侧壁或软腭肿大(改良Mallampati评分3或4分——见图 改良后Mallampati评分)

  • 咽部通畅度下降

  • 咽侧壁粘膜

修正的 Mallampati 得分

改良的Mallampati评分如下:

  • 1级:扁桃体、悬雍垂和软腭完全可见。

  • 2级:软、硬腭,扁桃体上部和悬雍垂可见。

  • 3级:软、硬颚及悬雍垂的基部可见。

  • 4级:只有硬腭可见。

检查胸部以排除喘鸣音与脊柱后侧凸畸形。 应注意右心室衰竭的体征,包括下肢水肿。 进行全面的神经科检查。

危险信号

要特别注意以下情况:

  • 在开车或进行其他有潜在危险的活动时入睡

  • 反复睡眠发作(无预兆地入睡)

  • 呼吸暂停或家属诉醒来时大喘

  • 不稳定的心肺状况

  • 近期卒中病史

  • 猝倒状态(连续猝倒发作)

  • 睡着时对自己或他人的暴力或伤害性行为

  • 频繁夜游或其他的离床活动

临床表现解析

睡眠习惯不良或情景性应激通常在病史中表现突出。 EDS可在睡眠时间增加后(如周末或假日)消失,提示睡眠不足综合征。EDS伴有猝倒、睡前或半醒时幻觉或睡眠瘫痪,提示发作性睡病。

入睡困难(入睡困难性失眠)需与睡眠维持困难和早醒(睡眠维持困难性失眠)相鉴别。

入睡困难性失眠提示延迟睡眠时相综合征、慢性心理生理性失眠、不宁腿综合征或童年期恐惧。

睡眠维持困难性失眠提示重度抑郁中枢性睡眠呼吸暂停阻塞性睡眠呼吸暂停周期性肢体运动障碍或老龄。

入睡早和早醒提示睡眠时相提前综合征

临床医师对有显著打鼾、频繁觉醒和其他风险因素的患者应考虑阻塞性睡眠呼吸暂停。STOP-BANG评分可以帮助预测阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的风险(见表阻塞性睡眠呼吸暂停的STOP-BANG危险评分)。

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辅助检查

当特定症状或体征表明存在阻塞性睡眠呼吸暂停、夜间癫痫发作、嗜睡症、周期性肢体运动障碍或其他依赖特征性多导睡眠图结果诊断的疾病时,通常需要进行睡眠测试。如临床诊断不明或最初拟定的治疗方案反应欠佳时,应采取辅助检查。 如果症状或体征强烈提示某些原因(如不宁腿综合征、不良睡眠习惯、短暂的应激、轮班工作),则不需要进行测试。

多导睡眠描记术特别适用于怀疑是阻塞性睡眠暂停、发作性睡病、夜间癫痫发作、周期性肢体运动障碍或深眠的病人。这也有助于临床医生评估睡眠相关的暴力或潜在伤害 (快速眼动行为障碍)。它能监测睡眠时的脑电图(通过EEG)、眼球运动、心率、呼吸、氧饱和度和肌张力及肌肉运动。视频记录可用于发现睡眠中的异常活动 (1)。多导睡眠图通常在睡眠实验室进行;目前,家庭睡眠研究通常用于诊断阻塞性睡眠呼吸暂停,而不是其他睡眠障碍 (2)。

多睡眠潜伏期测试共监测4-5次间隔2小时的日间瞌睡中病人入睡的速度。病人被安置在一个黑暗的房间里,并被要求入睡。以多导睡眠描记术监测其入睡和睡眠各个时期(包括REM)的情况,以评估失眠的程度。该测试主要用于诊断发作性睡病。

觉醒状态保持测试要求病人待在一个安静的房间内,坐在床或躺椅上,在4次间隔2小时的觉醒时机内保持清醒。

EDS病人通常还应检查肝肾及甲状腺功能。

评估参考文献

  1. 1.Kushida CA, Littner MR, Morgenthaler T, et al: Practice parameters for polysomnography and procedures: An update for 2005.Sleep 28(4):499-519.

  2. 2.Rosen IM, Kirsch DB, Chervin RD, et al: Clinical use of a home sleep apnea test: An American Academy of Sleep Medicine Position Statement.J Clin Sleep Med 13 (10):1205-1207, 2017.doi: 10.5664/jcsm.6774

睡眠和觉醒障碍的治疗

特殊的情况下需要治疗。失眠的主要治疗方法是认知行为疗法 (CBT),而不是催眠药(1),但 CBT 尚未广泛用于治疗这种疾病。良好的 睡眠卫生,无论原因是什么,它都很重要,它是认知行为疗法的一个组成部分,并且通常是轻度问题患者唯一需要的治疗。

认知行为治疗

失眠的认知行为疗法侧重于管理干扰睡眠的常见思想,忧虑和行为。它通常在 4 到 8 个个人或小组会议中进行,可以面对面、通过远程医疗或数字方式进行。大多数研究表明,远程医疗并不劣于面对面的CBT-I(2,3)。然而,数字化 CBT-I 有效性的证据较弱(4),尽管需要更多数据来证实这一点。

失眠的认知行为疗法包括以下内容:

  • 帮助患者改善 睡眠卫生, 特别是限制在床上度过的时间,建立规律的睡眠时间表以及控制刺激物

  • 告知患者失眠的影响,并帮助他们确定对应该获得多少睡眠的不适当期望

  • 教患者放松技巧

  • 根据需要使用其他认知疗法技术

限制在床上度过的时间旨在限制患者躺在床上尝试入睡的时间。 最初,卧床时间仅限在每晚平均总睡眠时间内,但不少于5.5小时。要求患者在早晨固定的时间起床,然后根据总睡眠时间和到该时间之前保持清醒的时间计算就寝时间(称为睡眠限制疗法)。一周后,这种方法通常可以改善睡眠质量。然后,只要使午夜的觉醒次数保持在最低程度,就可以通过逐渐提前入睡时间来增加睡眠时间。

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安眠药

安眠药的使用指导如下(见表催眠药物使用指南),其目标为尽可能减少药物滥用、误用及成瘾。

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安眠药的常规使用,见表常用的口服催眠药。所有的安眠药(除雷美替胺、低剂量多虑平和苏沃雷生外)都作用于γ-氨基丁酸(GABA)受体上的苯二氮卓识别位点上以增强GABA的抑制作用。

安眠药的不同主要在消除半衰期和起效时间。半衰期较短的药物用于入睡困难为主失眠。半衰期较长的则对入睡困难及睡眠维持困难的失眠都有效,而小剂量多虑平则只用于睡眠维持困难型失眠。 一些安眠药(如早期的苯二氮卓类药物)有更多潜在的日间后遗作用,尤其是在使用时间过长及用于老年人时。 作用时间很短的新药(如舌下含服低剂量的唑吡坦)可以在半夜服用,如在夜间觉醒时,只要患者在服药后至少能在床上待4小时。安必恩可能有严重的副作用,包括跌倒风险、记忆力受损和复杂的睡眠行为(梦游、梦游和梦中发短信)。

病人如有白天镇静、共济失调或其他日间反应的,应避免从事需要警惕性的活动如驾驶等,并予以减药、停药或必要时换药。其他不良反应包括:健忘、幻觉、共济失调和跌倒等。 使用催眠剂时摔倒是很危险的。

当要停用苯二氮卓类药物时,应逐渐减量,不要突然停药。

三种食欲素受体拮抗剂(daridorexant、lemborexant、suvorexant)可用于治疗入睡型和维持性失眠。它们阻断大脑中的食欲素受体,从而阻断食欲素诱导的觉醒信号,从而启动睡眠。双食欲素受体拮抗剂阻断食欲素受体-1 和-2。食欲素受体 1 参与抑制快速眼动 (REM) 睡眠的开始;食欲素受体 2 参与抑制非快速眼动睡眠的发作,并在一定程度上控制快速眼动睡眠。然而,双食欲素受体拮抗剂的作用机制尚不完全清楚。它们用于治疗入睡困难和/或睡眠维持困难的失眠症,并可能改善轻度认知障碍或阿尔茨海默病患者的认知能力(5)。

  • 达利雷生每天睡前 30 分钟内服用一次(在双重氧联蛋白受体拮抗剂中半衰期最短 [8 小时])

  • Lemborexant 每天睡前 30 分钟内服用一次(可根据患者的反应和耐受性增加剂量)

  • 食欲素受体拮抗剂每晚服用不超过一次,并在睡前 30 分钟内服用,且在计划起床时间前至少 7 小时服用(嗜睡是最常见的不良反应)

低剂量多塞平(3 毫克、6 毫克)是一种具有抗组胺作用的三环抗抑郁药,也适用于治疗睡眠维持性失眠。多塞平尚未与其他催眠药进行直接比较,但风险收益分析表明,在与其他催眠药进行间接比较时,多塞平具有最有利的特性(6)。多塞平可能是最好的一线治疗药物(6)。

有肺功能不全的病人,应慎重选用安眠药。对于老年患者,即使是非常小量的安眠药,也会导致不安、激动、跌倒或谵妄和痴呆加重。少见情况下,安眠药可诱发复杂性睡眠相关行为,如梦游甚至夜间驾驶。高于推荐量用药并同时饮用酒精饮料时可增加发生上述行为的风险。罕见情况下可导致严重过敏。

通常不鼓励长期使用安眠药,因为会产生耐药性,且长期用药后突然停药会导致失眠反弹,甚至引起焦虑、震颤与癫痫。这些反应在苯二氮䓬类药物中较多见(尤其是三唑仑),非苯二氮䓬类药物中少见。短期内使用最小有效剂量,并逐渐减量直至停药(见撤药和解毒)可以减少上述副作用。

用于治疗失眠的其他药物和物质

许多并非专门用于治疗失眠的药物和物质也可用于诱导和维持睡眠。

一些抗抑郁药 (低剂量多虑平除外)睡前服用低剂量(如帕罗西汀 5 至 20 毫克、曲唑酮 50 毫克、曲米帕明 75 至 200 毫克)可能会因其镇静副作用而改善睡眠。然而,这些低剂量的使用应仅限于标准催眠药无法耐受的情况(罕见)或出现抑郁症时使用较高剂量(抗抑郁药)。

褪黑素是一种由松果体分泌的人体激素(一些食物中也存在)。黑暗能刺激其分泌,而明亮的光线则抑制其分泌。褪黑素与视上核的褪黑素受体结合,介导昼夜节律尤其是生理性睡眠周期的发生。

口服褪黑素(睡前0.5~5毫克)对于迟发性睡眠相综合征等睡眠问题可能有效。 当用于治疗这种疾病时,必须在恰当的时间服药(内源性褪黑素在睡前数小时内分泌增加——对于大多数人一般在夜间睡前3到5小时),并以0.5至1毫克的低剂量服用;在错误的时间服药可能加重睡眠问题。有延迟释放的褪黑激素制剂,但尚不清楚这些制剂是否比正常释放的褪黑激素更有效。

对于其他类型的失眠,褪黑素的功效在很大程度上尚未得到证实。

褪黑素会导致头痛、头晕、恶心和嗜睡。然而,在广泛使用后,没有报告其他令人担忧的不良反应。目前尚无褪黑素的常规药物,其成分与纯度也不确定,长期使用此药的效果也未知。

非处方抗组胺药 (例如多西拉敏、苯海拉明)可以诱导睡眠,但应该 不是 用于治疗失眠。但是此类药物的效用无法预计,并且有日间镇静、意识混乱和尿潴留等和抗胆碱能的副作用,令老年人尤其担心。

很多患者通过酒精来帮助睡眠,但酒精是一个好的选择,因为它会导致睡眠后不清醒、睡眠紊乱、夜间频繁醒来,通常会增加白天的嗜睡。酒精还会损害阻塞性睡眠呼吸暂停患者和其他有肺部疾病如慢性阻塞性肺疾病(COPD)的患者睡时的呼吸功能。

大麻素包括以下这些:

  • CBD 油(大麻二酚),可产生镇静作用并减少睡眠潜伏期,但不会产生欣快感

  • CBN(大麻酚),可引起镇静、减轻疼痛并增加食欲

  • THC(四氢大麻酚)可引起欣快感,减轻疼痛和恶心,并对睡眠阶段产生不同的影响

  • 屈大麻酚,这是一种合成类似物

大麻是否对失眠有效尚不清楚,但它对慢性疼痛有用。

宽容可以发展;长期使用大麻后停止使用会导致失眠。

治疗参考文献

  1. 1.Qaseem A, Kansagara D, Forciea MA, C et al: Management of Chronic Insomnia Disorder in Adults: A Clinical Practice Guideline From the American College of Physicians.Ann Intern Med 165(2):125-133, 2016.doi: 10.7326/M15-2175

    2.Arnedt JT, Conroy DA, Mooney A, et al: Telemedicine versus face-to-face delivery of cognitive behavioral therapy for insomnia: a randomized controlled noninferiority trial.Sleep 44(1):zsaa136, 2021.doi: 10.1093/sleep/zsaa136

  2. 3.Gehrman P, Gunter P, Findley J, et al: Randomized noninferiority trial of telehealth delivery of cognitive behavioral treatment of insomnia compared to in-person care.J Clin Psychiatry 82(5):20m13723, 2021.doi: 10.4088/JCP.20m13723

  3. 4.Bullock G, Johnson GS, Pattridge SG, et al: A homozygous MAN2B1 missense mutation in a Doberman Pinscher dog with neurodegeneration, cytoplasmic vacuoles, autofluorescent storage granules, and an α-mannosidase deficiency.Genes (Basel)14(9):1746, 2023.doi: 10.3390/genes14091746

  4. 5.Zhou M, Tang S: Effect of a dual orexin receptor antagonist on Alzheimer's disease: Sleep disorders and cognition.Front Med (Lausanne) 9:984227, 2023.doi: 10.3389/fmed.2022.984227

  5. 6.Cheung JMY, Scott H, Muench A, et al: Comparative short-term safety and efficacy of hypnotics: A quantitative risk-benefit analysis.J Sleep Res e14088, 2023.doi: 10.1111/jsr.14088

关键点

  • 不良的睡眠习惯和环境干扰因素(如轮班工作、情绪压力源)是失眠的常见原因。

  • 躯体疾病(如睡眠呼吸暂停综合征,疼痛障碍)和心理疾病(如情绪障碍)也是可能原因。

  • 当怀疑睡眠呼吸暂停综合征,周期性肢体运动障碍或其他睡眠障碍,且临床诊断不确定,或初步的治疗方法不充分时,需行睡眠研究(如多导睡眠图)。

  • 良好睡眠卫生有时作为认知行为疗法的一部分,是一线治疗。

  • 安眠药和镇静药需慎用,尤其是老年患者。

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