颈袢神经刺激（Ansa Cervicalis Stimulation，ACS）作为新兴的治疗手段，提供了一种针对阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的独特治疗策略。这种方法通过尾向牵拉颈部肌肉来稳定咽喉部，其作用机制与传统治疗手段截然不同。尽管如此，ACS在实际应用中的效果和对人体上呼吸道各个结构部位的具体影响尚未被充分理解和阐明。
2024年10月10日，范德堡大学医学中心（Vanderbilt University Medical Center）李一可（第一作者）与David Kent（通讯作者）等人在《欧洲呼吸杂志》（ERJ, 影响因子 = 16.6）在线发表题为 “Ansa Cervicalis Stimulation Effects on Upper Airway Patency: A Structure-Based Analysis” 的论文。研究团队招募了41名OSA患者进行临床试验，并对收集的空气动力学数据和内镜数据进行了逐个呼吸周期的分析建模。研究发现，ACS能显著减轻所有受试者的气道塌陷，且其效果不受体质指数（BMI）等因素的限制。此外，ACS能稳定上呼吸道的所有区域，包括软腭、咽侧壁、舌根以及会厌，特别是在非舌根塌陷的患者中效果更为明显。该研究为OSA的新型治疗方法提供了科学依据，并提示ACS可能与舌下神经刺激产生协同效果。
这是该团队近期在睡眠及呼吸学领域的顶级期刊上发表的第二篇关于ACS的临床研究成果，继2023年在《美国呼吸与危重症医学杂志》（AJRCCM , 影响因子 = 19.3）发表的"Quantitative Effects of Ansa Cervicalis Stimulation in Obstructive Sleep Apnea"之后，李一可在两篇文章中均作为唯一一作。
全球约有10亿成年人遭受着打鼾的困扰，且随着肥胖率的逐年攀升，这一数字呈现出持续上升的趋势。未经治疗的OSA会显著提高患者患上心脑血管疾病、糖尿病和认知功能障碍等多种慢性病的风险。尽管持续气道正压通气（CPAP）是当前的一线疗法，但高达一半的患者难以保持长期的治疗依从性。现有的外科治疗手段，包括舌下神经刺激，虽然能为特定患者缓解OSA症状，但适用范围有限，且成功率受到多种因素的制约。目前，仍有大量OSA患者未能获得有效治疗，这一现状凸显了探索新治疗方案的迫切需求。
ACS 能够有效激活舌骨下的肌肉群，例如胸骨甲状肌，从而对咽部施加向尾部的拉力，即尾向牵拉效应（caudal traction effect）。这种效应仿效了肺容量增大时对气管的牵拉作用，有助于稳定气道，减少在气流受限时咽部的塌陷性，从而增加气流量和腭后部的横截面积。尽管ACS在稳定咽部结构和改善气流方面显示出潜力，但其在临床上的实际效果仍需进一步明确，同时，ACS对特定咽部解剖结构的具体影响也尚未得到充分的阐释。
研究团队对参与该研究的OSA患者进行药物诱导睡眠内窥镜检查（DISE），并通过经皮电极给予ACS。通过综合分析压力传感器、呼吸速度计和内窥镜所获取的数据，研究者对呼吸气流受限的解剖结构进行分类，并采用线性混合效应模型来阐述这些结构如何影响ACS的疗效。在AJRCCM发表的研究显示，相较于单侧应用，双侧施加ACS可以提高30-60%的效果，更显著降低咽部的塌陷性。而在ERJ发表的研究中，通过对41名患者1700多个呼吸周期的深入分析发现，双侧ACS能够显著地使压力-气流曲线向左移动，平均降低咽部的关键闭合压力（PCRIT）达3.0厘米水柱，以及开放压力（POPEN）达3.7厘米水柱。这种效果随着患者呼吸暂停低通气指数（AHI）的减少而增强，但不受BMI的影响，并且对咽部不同区域的塌陷均有效。在舌根阻塞的情况下，ACS能分别降低PCRIT和POPEN 2.1 和 3.3 厘米水柱；对于软腭、咽侧壁以及会厌塌陷导致的气流受限，其治疗效果更为显著。
(文章截图)根据所得结果，研究人员构建了一个解剖生理学模型来阐释ACS的作用机制。ACS能够增强腭咽肌和口咽侧壁的纵向张力，此效应类似于腭咽肌的收缩与气管牵引力相结合时对上呼吸道的稳定作用。舌部的尾向移动有助于减轻软腭的压力，同时舌骨上肌群的附着点所产生的向前张力促使气道结构在尾向牵拉的作用下产生向前和向下的净位移。舌骨下肌群的牵引则使得舌骨喉复合体向前倾斜，而在尾部牵拉的同时，通过韧带的附着点将舌根和会厌向前移动。这些结构的变化共同作用于扩大气道面积，从而促进气流畅通。另一方面，当气道压力降低时，舌根会向后下沉，压迫其他限制气流的结构，导致外部组织的压力增加以及咽部横截面积的减小。在这种情况下，ACS的效果会受到抑制，使得压力-气流曲线的斜率增加。软腭尤其容易受到舌部后移的影响，因此在较低的气道压力下，对ACS的响应性可能略低于其他结构。
值得注意的是，在评估患者特征对ACS疗效的影响时，除了AHI具有显著作用外，大部分已知影响舌下神经刺激反应的因素，如年龄、性别、BMI以及不同的VOTE分类评分，对ACS的效果影响甚微。这表明ACS的疗效相对稳定，不易受大多数患者个体差异的影响。这为那些因体重过重（BMI>35）而不适合接受舌下神经刺激治疗的患者提供了新的希望。此外，ACS独特的尾向牵拉机制能够在整个咽部长度上产生广泛的结构性改变，与主要作用于舌根的舌下神经刺激形成对比，后者可能因为未能解决其他咽部结构的阻塞而导致治疗失败。因此，将ACS与舌下神经刺激相结合可能会产生协同效应，通过多重机制进一步增强咽部的通畅性。这开辟了一种新颖的神经刺激策略，有望为更广泛的OSA患者群体带来更好的治疗效果。综合本研究的发现，ACS作为一种创新的OSA潜在治疗手段，不仅疗效显著，机制独特，而且为未来进行长期植入式多中心临床试验奠定了坚实的基础。
主要作者简介
李一可，毕业于复旦大学临床医学，范德堡大学听力及言语病理学博士，现为范德堡大学医学中心耳鼻喉头颈外科助理教授。他的研究方向主要集中在生理性电刺激、咽喉及嗓音疾病、听力障碍以及人工智能的应用。迄今以第一和/或通讯作者发表SCI论文40余篇、国际学术会议报告30余次、拥有多部译著和若干专利。主持及参与多项NIH及企业赞助的研究项目，累计科研经费（direct cost）接近4000万元。现为《Journal of Medical Internet Research》等多本期刊编委，并且是美国胸腔学会（ATS）、国际睡眠外科协会（ISSS）等多个学术组织的活跃成员。
David Kent，美国哥伦比亚大学医学博士，现任范德堡大学医学中心耳鼻喉头颈外科副教授。他在临床和学术领域致力于睡眠呼吸障碍的综合治疗，尤其是OSA。他是田纳西州首位为OSA 患者提供舌下神经刺激治疗的医生，并在上呼吸道神经生理学研究领域取得了丰硕成果。他的研究重点是OSA的呼吸控制机制。曾在美国睡眠医学会和美国耳鼻咽喉头颈外科学会的多个委员会任职，致力于推动全球睡眠医学和外科实践的发展，并参与制定了多份临床指南。他还作为Inspire、Nyxoah、Invicta等数家睡眠健康医疗企业的研发顾问，为行业的进步做出了突出贡献。
