睡眠醫學領域的革命性創新——心肺耦合（CPC）分析

02-08

睡眠醫學起步於上世紀50年代，直到現在，仍然還有很多沒有解答的問題。一個關鍵問題是我們應該怎樣評價睡眠的好壞？如何才能客觀、真實地反映睡眠質量？

上個世紀腦電波的發現讓睡眠研究人員十分興奮，並把腦電波定為評價睡眠的核心訊號，後來又增加了眼電、肌電、呼吸、心電、血氧等等多種生理信號的採集，形成了目前醫院裡使用的多導睡眠監測儀。多導睡眠儀雖有它的優點，但同時它也有很多的缺點，比如，被試者需要在身上連接各種導線，並要在醫院的睡眠實驗室睡一個晚上。這樣的環境和條件往往無法反映被試者平時真實的睡眠；另一大問題是必須依賴有經驗的技術人員花幾個小時去人工識別出腦電圖中的特徵波形，對睡眠進行分期。

事實上，睡眠是全身整體的生理過程，大腦放鬆的同時，肌肉也是在放鬆的狀態，心率會減慢、呼吸也會減慢並變得更平穩。也就是說，在睡眠中，不僅只有大腦進入特殊的狀態，身體的其他系統也會表現出睡眠的特徵。因此，我們哈佛醫學院的睡眠專家和科學家團隊，通過對睡眠機制的研究，得出通過自主神經系統可以更好的反映睡眠狀態。由於自主神經系統的狀態會表現在心電信號上，而心電監測技術要遠比腦電簡便易行，監測本身對睡眠的影響可以降到最低。更重要的是，心臟有自己的節律特性，會隨著人體的各種狀態發生改變。在睡眠的不同狀態下，心電活動也會表現出不同的特徵。

經過對大量臨床數據的分析，哈佛醫學院專家們發現，在睡眠的時候，心電和呼吸還存在一種奇妙的耦合關係。當人在熟睡的時候，這種耦合性會增強。而在清醒、淺睡、或者一些疾病狀態下，這種耦合性也會呈現出不同的特點。基於此發現，哈佛醫學院的睡眠專家團隊在2005年創新性地提出了CardiopulmonaryCoupling，也就是心肺耦合的概念，簡稱CPC，並且發展出成熟的技術，可以準確地給出睡眠的分期。通過臨床驗證，這些結果與傳統基於腦電波方法判斷的睡眠分期結果有很好的一致性。

CPC技術的應用與優勢

在一整夜的睡眠過程中，人體會經歷從清醒，淺睡，到熟睡的一個周期性循環，其中還會穿插若干段與夢境相關的快速動眼睡眠（REM），每一個睡眠階段都應該在一個正常的時間範圍內。CPC可以判斷每一個睡眠階段發生的時間和比例，準確的刻畫出睡眠的結構，提示用戶是否存在睡眠的問題。

1. 有助於我們對睡眠好壞的準確判斷

例如，兩個人同時進入睡眠狀態，也同時起床，他們都認為自己的睡眠質量很好。但是，可能其中一個人是真的睡的很好，而另外一個人卻沒有睡好。醫學上也證實了這種「主客觀的不一致性」。這個誤以為自己睡眠質量很好的人，可能由於睡眠時肌肉的鬆弛，導致氣道塌陷，造成夜間呼吸異常、憋氣、缺氧等癥狀（睡眠呼吸暫停），影響到全身各系統，長時間可能增加患各種慢性疾病的風險，如高血壓，糖尿病，抑鬱症，老年痴獃等。

2. 有助於了解自身睡眠呼吸暫停狀況

因人們常常對打鼾或睡眠呼吸暫停，自我感知度不高，利用CPC，我們可以準確地監測到睡眠呼吸暫停，並判斷暫停的類型和嚴重程度，在早期提出建議，預防疾病進一步惡化。對於接受治療中的用戶，也可以動態的跟蹤療效和睡眠質量的改善情況。

3. 有助於長期失眠者正確認知自己的睡眠

很多長期抱怨失眠的人，他們是無法正確的判斷自己真正的睡眠狀況的，但CPC可以準確的描繪出失眠者的睡眠結構，反映他們失眠的原因是入睡困難，淺睡過多，夜間醒來無法再入睡，熟睡時間太少或是太破碎等狀況。

4. CPC檢測可指導個性化調理方案

醫生可以根據CPC的結果設計出有針對性的治療方案，用戶自己也可以根據CPC給出的失眠類型做有針對性的自我調理。比如：通過早睡早起，改進睡眠習慣；通過運動放鬆，進行行為心理調整；通過控制燈光和噪音，改善睡眠環境等等。而且，CPC可以持續的檢測調理的效果，有利於及時調整治療方案。

5. 可用於居家檢測反應真實睡眠

CPC技術打破了睡眠監測的環境限制，可以應用在胸部或者腕部的穿戴式設備上，在不影響使用者的睡眠情況下，記錄整夜的睡眠，自動給出分析報告。用戶可以用來作為平時的家居檢測，了解到自己和家人的睡眠質量，從而有針對性的調整和改善睡眠。

目前，CPC技術已經獲得了美國FDA的認證批准，可以作為安全有效的臨床睡眠質量評估工具。美國、歐洲、亞洲（包括中國）醫療機構的大量臨床實驗也證明了CPC技術的準確性和可靠性。它的意義在於打破了睡眠監測的環境限制，可以應用在胸部或者腕部的穿戴式設備上，可以在不影響睡眠的情況下記錄整夜的自主神經活動，並且自動分析和給出睡眠報告。用戶可以用來作為平時的家居檢測，了解到自己和家人的睡眠質量，從而有針對性地調整和改善睡眠。我相信，CPC技術與穿戴設備的結合與普及，必將開創出一個新的領域，人類會越來越了解自己，獲得更好的健康生活。