戴手表就能检测打鼾？Apple Watch到底用什么诊断「睡眠呼吸暂停」

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新智元报道

睡觉时最令人崩溃的，除了装修施工传来的噪音、闹腾的隔壁小孩外，就是旁边人一阵又一阵，延绵不绝的鼾声。

什么？你说你一个人住？

但如果你第二天起来总是头疼头晕，口咽干燥，整天都无精打采、不在状态，好像睡了和没睡差不多，就要注意一下自己是不是在打鼾了。

打鼾是导致睡眠质量差的最主要影响因素，医学上称其为睡眠呼吸暂停，表现为睡觉时呼吸多次停止和重新开始。

其中，阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive sleep apnea，OSA）是最常见的睡眠呼吸暂停类型。

2019年《柳叶刀·呼吸病学》上发表的一篇论文显示，中国有1.76亿人患有OSA，居全球首位。

同年，在全球范围内，由 ResMed（一家生产睡眠呼吸暂停治疗机器的公司）资助的一项研究发现，全世界有多达 9.36 亿成年人患有轻度至重度 OSA。

临床资料证明，OSA可对身体多个系统产生危害，尤其是引发心脑血管疾病、糖尿病等并发症。OSA患者高血压患病率高达49.3%，顽固性高血压患者中OSA患者占83%。

但美国睡眠医学会 (AASM) 估计，事实上，人群中多达 80% 的 OSA 患者未被诊断出来。

一是人们并不重视OSA带来的危害，另一个重要的原因是传统上检测OSA的方式过于繁琐。

在医院的睡眠中心里，你需要测量脑波图、心电图、眼电图、口鼻气流、血氧等等。

而目前，医院睡眠呼吸的床位不足，也无法满足所有人去诊断的需求。

这时候，能够检测到它们的可穿戴设备就显得格外重要了。

有一个可喜的消息是库克会在下一代的Apple Watch中推出检测睡眠呼吸暂停的功能。

事实上，2017年开始，苹果就在做这件事了：他们开展了第一项使用Apple Watch和深度神经网络检测睡眠呼吸暂停的研究。

这种情况发生的次数越多，睡眠呼吸暂停的严重程度就越高。这种夜间呼吸暂停发生的频率称为呼吸暂停低通气指数（AHI）。

传统的睡眠呼吸暂停测试测量五个参数：脉搏/心率、血氧饱和度、鼾声、鼻气流和胸部运动。

而在手腕上，只能测量前三个参数。

不过，有两种方法可以在没有鼻气流或胸部运动数据的情况下推断出呼吸暂停是否发生：

一个是外周动脉张力（Peripheral Arterial Tone，PAT）。

2019年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了首个使用一种称为外周动脉张力新技术的睡眠呼吸暂停测试设备——WatchPAT 1。

与传统的睡眠呼吸暂停测试不同，外周动脉张力可以完全通过手腕上的传感器进行测量。

另一个就是心血管信号。

苹果在2017年的研究中，仅使用心率和步数作为深度神经网络的原始输入数据（当时使用的是LSTM）。

如今，Apple Watch 可以计算跨多个器官系统的20多项健康指标，包括多种心脏健康指标。

最近进行的更新分析显示，睡眠呼吸暂停风险的前10个预测因素中有5个与心血管相关。

这些心脏信号虽然单独使用时准确度有限，但结合在一起时可能有助于更准确地检测睡眠呼吸暂停。

自主神经系统控制着不受意识控制的身体功能，例如心率。

你可以将其想象成一个持续的「拉锯战」，在交感神经系统（「战或逃」）和副交感神经系统（「休息和消化」）之间进行。

当交感神经系统占据主导地位时，心率会升高，心率变异性（HRV）会降低，动脉张力增加；而当副交感神经系统占主导地位时，心率会降低，HRV会升高，动脉的张力减小。

在呼吸暂停发生期间，身体的氧气水平会下降，从而触发交感神经系统的强烈反应来进行补偿。

这种反应会导致外周动脉张力的显著波动，使得腕部设备能够检测到呼吸暂停。

2019年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了首款使用外周动脉张力技术来检测睡眠呼吸暂停的医疗设备——WatchPAT 1。

这为苹果、三星等消费级可穿戴设备制造商开发用于检测睡眠呼吸暂停的算法铺平了道路。

最终，这些检测的结果表现为一个数值——呼吸暂停低通气指数（AHI）。

AHI表示每小时发生的呼吸暂停或低通气事件的次数。轻度睡眠呼吸暂停的AHI为5-14，表现为可能无症状或有轻微的白天嗜睡。

中度为15-29，表现为白天偶尔犯困，重度为30或以上，白天经常嗜睡，影响正常的日常活动。

外周动脉张力检测睡眠呼吸暂停的准确性如何？答案是肯定的。

2013年的一项荟萃研究显示，外周动脉张力与传统睡眠测试之间存在高度相关性（0.89）。