睡眠呼吸窘迫症患者之動態上呼吸道立體形態學與計算流體力學研究

研究計畫之背景及目的:阻塞性睡眠呼吸中止症(Obstructive Sleep Apnea,簡稱OSA)是在成人睡眠呼吸障礙常見的疾患。其特徵為睡眠中反覆、暫時性、可恢復的上呼吸道阻塞。由於呼吸道反覆阻塞所引起的睡眠中斷，可導致日間嗜睡、倦怠，同時，增加心血管功能異常。傳統對阻塞性睡眠呼吸中止症之臨床診斷方法以多重睡眠波型檢查(Polysomnography,簡稱PSG)，耳鼻喉科視診，側顱X光片等檢查為主。但是這些檢查對上呼吸道在OSA 產生的形態學變化無法做立體的全面化描述。3D 電腦斷層掃瞄(簡稱 3D CT)影像技術則提供了重建整個上呼吸道立體影像的可能性。依據文獻記載與我們先前進行的研究(NMRP160281)，由3D CT 掃瞄重建之靜態的立體影像，與依此進行的計算流體力學(CFD)模擬可以呈現臨床嚴重度與上呼吸道幾何形狀的相關性。但該CFD 模擬模式需要更進一步補強以增進與實際生理狀況之相似度，最重要的是上呼吸道管壁材質特性與呼吸潮氣量之相關生理數據。本研究之目的是要藉著頭頸部3D CT 之動態掃瞄與同步監測之呼吸潮氣量，以重建一組與呼吸週期同步的上呼吸道立體網格序列。這組立體網格序列將用以研究上呼吸道之管壁材質特性，與潮氣量間的關係，改進CFD 模型之擬真度並提昇臨床的實際用途。研究方法：本研究將收集正常對照組(無呼吸道疾患，顱顏畸形並經 PSG 檢查，無睡眠呼吸中止症者)，與OSA 患者。受試者接受頭頸部動態斷層掃瞄影像資料，以獲取其上呼吸道在呼吸週期間的序列影像。掃瞄期間以呼吸監測儀器記錄呼吸週期。這些影像將與呼吸週期的相位進行對位，以計算上呼吸道管壁材質特性(管壁彈性)。並以3D 視覺運算軟體重建其上呼吸道之立體網格，重建其動態網格，以資進一步的CFD 模擬使用。預期完成之工作項目及成果:1. 預計目標蒐集 10 名正常對照組與30 名阻塞性睡眠呼吸中止症患者。2. 藉此建立一個可以運用於臨床與基礎研究之上呼吸道動態的計算流體力學模型。3. 藉比較試驗組與對照組之不同，了解上呼吸道物理上的差異對阻塞性睡眠呼吸中止症致病之生理病理影響。4. 建立可供診斷治療用途之工具。

系統編號:PC9902-1670
原計畫編號:NSC98-2314-B182-016-MY2