Sleep stages scoring 睡眠评分

「为了看懂论文及了解研究室里正在做的项目而记录的关于睡眠方面的一些知识」

历史介绍

始于 1968 年 ，Rechtshaffen 和 Kales 两人的标准睡眠评分手册，该手册中的评分规则被广泛地称为 R&K 规则。

在 R&K 规则之前，EEG 记录揭示了睡眠期间独特的脑节律，但这些尚未被普遍定义和分类。之后 Loomis 和同事注意到睡眠发作时 α 节律的碎片和沉降，睡眠锭子的出现以及 K 复合物和高振幅慢波。这时睡眠被分为五个阶段（A-E），后期的睡眠阶段拥有更多的慢频和高振幅波。在 1957 年，快速眼动（REM）睡眠被 Kleitman 和 Dement 发现，这之后的睡眠评分都会包含 REM 时期。1968年，RK 规则出现之后，睡眠被分为：清醒（wakefulness，简称 W），非快速眼动（no-REM，包含 N1-N4 阶段）和快速眼动（REM）。该手册推荐至少一个脑电图（EEG） 导联以及两个眼电图（EOG） 导联和一个颏下肌电图（EMG）导联。R&K 规则建议将睡眠多导睡眠图（PSG）记录分为 30秒 时期，从研究开始时计算。历史上，使用 30 秒间隔是因为纸张速度为10 mm / s，非常适合观看 alpha 和锭，一页纸相当于 30 秒。每个时期被指定一个阶段，并且如果在单个时期期间共存两个或更多个阶段，则对包括 30 秒中的大部分的阶段进行评分。

之后 2004 年，美国睡眠医学会（AASM）提出重新制定睡眠评分手册，使其更系统，更广泛，以及更有依据。2007 年，经过三年的研究，AASM 发布了更新，介绍了 R&K 系统的主要变化。

该手册对睡眠评分的主要修订包括除了常用的中央和枕骨导联之外还要求放置正面脑电图衍生物。以前，RK 系统要求只使用一个导联就可以使用中心导联，但是，AASM 的方法要求在所有研究中使用额叶，中央和枕骨导联。另一个主要变化是将睡眠阶段重新分类为阶段 W（清醒），阶段 N1-N3（非 REM）和阶段 R（REM），这个来自先前描述的 R&K 规则中的阶段：觉醒（wakefulness，简称 W），非快速眼动（no-REM，包含 N1-N4 阶段）和快速眼动（REM）。缩写的变化是为了避免两个分类系统之间的混淆，其中旧的 RK 规则中的阶段 N3 和阶段 N4 在新规则中组合形成阶段 N3，因为没有找到这两个阶段之间差异的生理或临床基础。

2016 年，AASM 对睡眠评分手册进行了少量说明。与睡眠评分有关的两个变化是：1）当存在多个阶段时如何评分时期和 2）如何更好地捕获唤醒。

睡眠评分

Sleep scoring 睡眠评分，也称为睡眠阶段评分或者睡眠阶段分类。

General scoring of sleep stages
Sleep will be scored using different stages: Stage W (wakefulness), Stage N1 (NonREM 1), Stage N2 (NonREM 2), Stage N3 (NonREM 3), and Stage R (Rapid Eye Movement).
Sleep is scored using 30-second epochs, starting with the first epoch acquired. Each epoch is scored based on the greatest sleep stage amount comprising that time period. If three or more stages are present, the first step is to determine if there is more wake or sleep. If more sleep is present, then the epoch is assigned the sleep stage that occurs in the majority of that epoch.

睡眠将使用不同阶段评分：阶段 W（觉醒），阶段 N1（NonREM 1），阶段 N2（NonREM 2），阶段 N3（NonREM 3）和阶段 R（快速眼动）。从获得的第一个时期开始，使用 30 秒的时期对睡眠进行评分。基于包括该时间段的最大睡眠阶段量对每个时期进行评分。如果存在三个或更多个阶段，则第一步是确定是否存在更多唤醒或睡眠。如果存在更多睡眠，则将时期分配给在该时期的大部分时间发生的睡眠阶段。

阶段 W

当 α 节律大于 50％ 的时期（无论 PSG 时期中的位置如何）时，对 W 阶段进行评分。

alpha (8-12 Hz) rhythm is present, high-amplitude muscle contractions and movement artefacts on EMG and eye blinking on EOG, which can also be appreciated in low-frequency EEG (0.5-2 Hz).

这时候的特征表现为：α 节律（8-12 Hz）出现，在 EMG 上出现高振幅的肌肉运动，在 EOG 上出现眼睛闪烁的动作。在 EEG 上也表现出低频率（0.5-2 Hz）的运动。

阶段 N1

当 α 节律衰减时，阶段 N1 被评分，并且由低振幅，4-7Hz 的混合频率信号代替超过该时期的 50％。

alpha (8-12 Hz) rhythm is attenuated and replaced by mixed frequency theta signal (4-7 Hz), decrease in muscle tone and slow eye movements.

阶段 N2

当注意到一个或多个 K 复合物（并且与唤醒无关）或出现一个或多个睡眠锭子列时，对阶段 N2 睡眠进行评分。

presents K-complexes (negative peak followed by a positive complex and a final negative voltage) in the <1.5 Hz range and sleep spindles (burst of oscillatory waves) at sigma (12-15 Hz) band.

阶段 N3

当在至少 20％ 的时期存在慢波活动时，无论年龄如何，N3 阶段睡眠都被评分。如果慢波代表不到 20％ 的时期，它将根据不同阶段的规则进行评分。

slow wave activity exists(0.5-3Hz), eye movements are unusual and EMG tone is low.

阶段 R

阶段 R 在具有以下所有特征的时期中被评分：快速眼动（REMs；不规则，共轭，尖锐的眼睛运动，在 EOG 中检测到的初始阶段持续小于 500 毫秒）的示范；EEG 信号包括相对低幅度和混合频率的活动；EMG 检测到多导睡眠图中任何阶段最低的肌肉张力。

existence of rapid eye movements clearly visible in EOG, relatively low-amplitude and mixedfrequency activity in EEG, and presents the lowest muscle tone on EMG.

参考

[1]. Sleep Stage Scoring
[2]. Sleep pattern recognition from EEG/EMG
[3]. Sleep Stages and Scoring Technique