文摘
声pharyngometry代表了一种简单、快速的方法测量上呼吸道的维度,这是睡眠呼吸暂停症风险的预测。本研究的目的是评估的遗传基础使用pharyngometry上呼吸道大小决定。
克利夫兰家族研究参与者的年龄> 14岁接受三个声学pharyngometric测量。方差分量模型调整年龄和性别被用来估计的遗传pharyngometry-derived气道的措施。
568 655(87%)科目pharyngometric曲线提供足够的质量。尽管非裔美国人倾向于显示窄航空与白人受试者相比,遗传模式在这两组相似。最小横截面积表现出遗传0.34非裔美国人在白人的科目和0.39,表明30 - 40%的总方差测量是用共同的家庭因素来解释。估计对身体质量指数调整后持平或颈围。相比之下,口咽的长度并没有显示出显著遗传族群。
口咽的最小横截面积是一个高度遗传特征,表明存在一个潜在的遗传基础。这些发现表明声学的潜在效用pharyngometry解剖睡眠呼吸暂停症的遗传基础。
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)已被证明有家族中一个重要的组成部分,表明这种疾病的遗传基础的存在1- - - - - -3。的通路基因多态性可能影响阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的敏感性并不完全清楚,但上呼吸道解剖可能代表一个重要的机制。无数的研究已经确定了具体的解剖特点,引起阻塞性睡眠呼吸暂停综合症4- - - - - -7。许多骨颅面已经被证明是强烈的遗传危险因素8,9。最近,使用磁共振成像(MRI),气道软组织结构也被证明证明家族相关性10。不幸的是,这种优雅的成像时间和cost-intensive,限制使用这个模式来识别易感基因的大量人口;此外,它不能进行极端肥胖个体。声pharyngometry代表一个相对简单的和快速的方法评估上呼吸道维度,这已被证明预测阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的地位11,12。在目前的研究中,遗传(h2)上呼吸道测量来自声学pharyngometry评估在克利夫兰家族研究参与者为了估计的潜在效用这个工具用于大规模的表现型的努力。
方法
主题
克利夫兰家族是一个纵向家庭流行病学队列研究,旨在研究阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的基因。招聘的细节描述了这一群人1,13。短暂、索引渊源者与实验室确认诊断阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和至少两个一级亲属可用于研究随着家庭成员招募。725个人被选中的一个子集的详细表现型基于预期遗传informativity通过选择谱系中,兄弟姐妹显示极端(高或低)的呼吸暂停/ hypopnoea指数(AHI)。更详细的解释以前已经发表的选择模式2。由于潜在的干扰由于幼儿adenotonsillar肥大,只有参与者年龄> 14岁被包含在目前的分析。批准的协议是大学医院案例医疗中心的机构审查委员会(克利夫兰大学医院案例医疗中心哦,美国)和所有参与者提供书面知情同意。
表现型集合
测量身高、体重、颈围在复制和平均。身体质量指数(BMI)的比例计算体重,身高的平方。一夜之间参加实验室多导睡眠描记术(Compumedics,阿博茨福德,澳大利亚)进行使用口鼻的热电偶和鼻插管评估气流的压力。呼吸暂停和hypopnoeas使用睡眠心脏健康研究定义标准,修改为包括考虑鼻腔压力信号14。你好是计算呼吸事件的数量除以总睡眠时间。
声pharyngometry
Pharyngometry (Eccovision;美国马罩实验室,彭布罗克)进行主题坐在舒适的头法兰克福水平面和呼吸口头通过橡胶喉舌,中线桥稳定多导睡眠图之前晚上你舌头的位置。每个测量由一块横截面积(CSA)的距离的函数口(图。1⇓)。最初的情节与主题进行经鼻呼吸。其次是三个痕迹获得与主题口头呼吸功能余气量。痕迹是得分是可怜的,足够的或高质量的清晰识别地标。主题与至少两个足够或高质量的痕迹被包含在目前的分析。
口咽段之间的区域被定义为近端最小和远端最低CSA。这些点在解剖学上对应口咽结和会厌。八个维度得到从每个曲线,平均超过两个或三个曲线的足够的质量:五个横向维度(近端最低CSA,远端最低CSA,总体最低CSA,最大CSA和平均CSA),和三个轴向尺寸(最大CSA的口咽段长度、相对位置在段长度和段卷)。段成交量计算的产品意味着CSA和区段长度。
Pharyngometric验证
子群的10个人(六个女性和四个男性)和广泛的AHI(2 - 68事件·h−1),声pharyngometry立即执行之前上呼吸道的核磁共振。轴向图像通过使用1.5 - t西门子Espree系统(德国西门子,埃朗根)使用一个二维自旋回波序列(重复时间400毫秒;回波时间12 ms)和5毫米切片厚度、仰卧的主题,通过pharyngometric喉舌清醒和呼吸。air-tissue边界由技术人员蒙蔽pharyngometric手动定义测量,和圣安东尼奥德克萨斯大学健康科学中心(UTHSCSA)图像工具版本2.0(美国UTHSCSA,圣安东尼奥,TX)被用来计算每片的CSA。近端最低CSA通过MRI在仰卧位大大小于通过pharyngometry虽然坐在(1.09与2.28厘米2)。然而,斯皮尔曼相关系数两个指标之间的强烈(r = 0.75;p = 0.01)。
统计分析
白色的主题和非裔美国人之间的差异进行评估使用卡方和未配对t。估计h2是计算使用maximum-likelihood-based方差分量方法在统计遗传学软件包,实现顺序4.0.7寡基因连锁分析例程(太阳能)版本15。所有的模型包括年龄和性别作为协变量和条件渊源者数据为了占潜在断定偏见。h2被计算为遗传方差的比值之和遗传和环境差异,和占总方差的比例特征(协变量影响调整后)所解释的加性遗传效应。额外的分析包括体重指数和颈围不为了估计h2上呼吸道措施独立于这些潜在贡献变量。因为有潜力不同的遗传模式传输跨种族,分别分析在白色的主题和非裔美国人。
结果
学科特点
岁的655例接受pharyngometry > 14岁,568年(87%)收益率曲线符合使用的最低质量标准现状分析。每个种族的参与者特征表1中给出⇓。一般来说,在重量和阻塞性睡眠呼吸暂停综合症严重程度两组相似。然而,美国非洲裔群体倾向于显示气道狭窄,正如咽CSA均值和最小。
遗传分析
六个受试者被排除在遗传分析与他们没有家庭成员pharyngometric结果。剩下的主题来自131个家庭(224个人在53个白人家庭和338个人78年非洲裔美国人家庭)。白人,远端最小CSA和整体最小CSA是最遗传pharyngometric措施,与h2分别为0.37±0.19,0.34±0.15(表2所示⇓)。近端最低CSA还显示遗传基础的证据(h20.24±0.13),而h2均值和最大CSA的低得多。
在非洲裔美国人这个示例中,远端最小CSA和整体最小CSA也最遗传pharyngometric措施,与h2分别为0.37±0.13,0.39±0.13(表3所示⇓)。与白色的队列,另一个CSA的措施,包括均值和最大的口咽CSA,还显示遗传基础的证据,h2在0.20 - -0.30范围。
调整BMI对h或颈围最小的影响2估计在两个民族。与大量的h2发现气道CSA措施,发现几乎没有证据表明轴向的遗传基础措施。口咽长度、最大CSA和口咽气道体积的相对位置没有遗传的白色主题或非裔美国人。
二次分析局限于个人来说,至少两条曲线符合最高质量评级。一般来说,h2在这个群的224人。例如,h2最低CSA是0.56±0.19 (p = 0.002),白色的主题和0.44±0.18 (p = 0.004),非裔美国人。
讨论
目前的结果表明,上呼吸道维度通过声pharyngometry展示大量遭受的相关性。最低口咽CSA, h2是0.30 - -0.40,这意味着≥30 - 40%的总体方差衡量遭受的因素可以解释的,比如共享遗传多态性。高h2估计只有获得最高质量的曲线。发现是独立的BMI或颈围,表明整体肥胖相关基因独立行动。一项研究由Mathur和道格拉斯16证明apnoeics的亲属的航空公司,根据pharyngometry评估,是窄比控制,虽然工作没有量化家族相关性的强度。因为研究已经证明,一个小最低口咽CSA预测阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的存在12,17影响最低CSA,基因也可能影响阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的地位。
h2类似规模的最低CSA的黄鳍金枪鱼,已在几项研究估计为0.32 - -0.372,3,18。这两个apnoea-related特征的一个重要区别是,可能有更少的基因负责整体遗传效应最低CSA,这样locus-specific h2最强的基因效应大于最低CSA。除了基因影响上呼吸道解剖,你好可能是受到基因调节肥胖等不同的表型,通气控制,兴奋阈值和环路增益。上呼吸道表型的基因分析可以提供洞察一个因果通路patho-aetiologically与阻塞性睡眠呼吸暂停综合症有关。因为它的易用性,声学pharyngometry适合研究的成千上万的对象所需的流行病学研究,旨在分析阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的基因。
一个额外的目前的研究发现是白色的主题和非裔美国人之间的相似的遗传模式,尽管存在小气道非裔美国人。在两组中,远端最小CSA和整体最小CSA是最可遗传的措施,其次是近端最低CSA。最小的CSA也是pharyngometric测量发现最好的区分儿童和无阻塞性睡眠呼吸暂停综合症19。这些数据还表明,横断面气道维度表现出比轴向尺寸更大的遗传基础。在某种程度上,这可能是由于测量误差评估气道长度大于使用声学pharyngometry CSA。但是,也发现类似的结果使用MRI在嘉信理财的工作et al。10。在这个研究中,h就越大2横断面气道措施相比,体积措施表明,气道长度可能不如其他维度的遗传基础。此外,流体动力学理论认为阻塞性睡眠呼吸暂停综合症发病机理是横断面变化更敏感而上呼吸道的轴向尺寸。
另一个值得注意的发现是增加h2与极限分析与这些学科高质量的曲线。h2最低CSA增加到0.45 - -0.55在这个子集,表明测量误差可能代表一部分nongenetic方差。值得注意的是,这些值与h20.46由施瓦布et al。10使用核磁共振为最低CSA。低质量曲线可能源于挑战等收集测量在一些人由于吞咽或舌头位置在空间。这些发现强调了使用执行pharyngometry小心标准化方法的重要性,并需要进一步改善的方法稳定的舌头在测试演习。
pharyngometry的整体有效性的评估咽支持CSA之前工作表现的能力区分对象和阻塞性睡眠呼吸暂停综合症12,17和观察到的高相关性最低CSA获得pharyngometrically测量获得的核磁共振。然而,声学pharyngometry的局限性在于,它不提供特定的组织结构信息,如genioglossus肌肉和肿块脂肪垫。如果气道维度定义其次之后,剩下的残余体积定义结构的骨头,肌肉,脂肪和结缔组织的脖子,它预计将h2这些结构的体积会比气道腔。然而,h2施瓦布的气道测量的研究et al。10是大于个人的软组织结构。这表明遗传机制可能主要是定义他们其次限制气道维度和周围结构的大小。另外,气道周围的各种结构可能受到相同的基因,这样的力量来检测这些基因的影响增加了考虑总结措施,如联合对气道腔的影响,而不是每个结构的大小。
几声pharyngometry应该注意的局限性。首先,它不能区分气道狭窄造成的冲击降低周围组织的神经肌肉补偿。因此,遗传基础的可能性观察气道口径发生由于基因,调节神经控制上呼吸道的肌肉组织,而不是解剖结构不能排除基因的影响。其次,关于鼻咽声pharyngometry没有提供信息维度,这可能是一个在许多阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者相关地区崩溃。然而,先前的研究已经表明,口咽的维度,以声学pharyngometry预测阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的地位;因此,目前的作者认为,当前的研究结果与阻塞性睡眠呼吸暂停综合症相关基因的发现。最后,pharyngometric测量用于本研究受试者坐在了而不是仰卧位。虽然小,但验证研究表明坐在pharyngometric测量与仰卧位MRI测量。先前的研究已经发现,减少气道腔的体积的大小在从坐在仰卧位因性别而异20.。结果,目前的结果使用坐在测量可能代表的偏差估计h2仰卧的气道的维度。
总之,目前的研究表明声pharyngometry的效用研究变异的遗传基础在上呼吸道的形状通过展示大量的遗传pharyngometrically派生气道的措施。尽管pharyngometry显然无法提供详细的关于侵犯呼吸道的特定结构,可以获得使用磁共振成像或其他技术,pharyngometry相对低成本的,繁重的和非侵入性最小,因此可以使用所需的大规模研究发现阻塞性睡眠apnoea-related基因特征。
支持声明
这项研究是由美国国立卫生研究院的支持(贝塞斯达,医学博士,美国)赠款HL081385 HL046380和KL2 RR024990。
感兴趣的语句
没有宣布。
- 收到了2008年2月26日。
- 接受2008年6月9日。
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