超越单一低氧负荷值：外周动脉张力测定评估阻塞性睡眠呼吸暂停中的低氧负荷比

《Nature and Science of Sleep》：Beyond a Single Hypoxic Burden Value: Hypoxic Burden Ratio Assessed by Peripheral Arterial Tonometry in Obstructive Sleep Apnea

　　

目的：低氧负荷（hypoxic burden, HB）整合了阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructive sleep apnea, OSA）中夜间氧饱和度下降的深度和持续时间，但单一的HB值可能掩盖不同的低氧血症特征。研究人员探讨了基于外周动脉张力测定的家庭睡眠呼吸暂停测试（peripheral arterial tonometry-based home sleep apnea testing, PAT-HSAT）数据得出的两种自动化HB测量指标之间的关系：SpO2基线下的去饱和面积（HB_baseline）和SpO2低于90%的面积（HB_<90%）。 方法：研究人员进行了一项回顾性横断面研究，纳入2136名OSA成人患者，诊断依据为外周动脉张力测定衍生的基于3%去饱和标准的呼吸暂停低通气指数（pAHI3%）≥5次事件/小时。根据HB_baseline与HB<90%的关系，指定了三个操作性HB分组。类型1的特征是可测量的HB_baseline（>0%·min/h）而HB<90%=0%·min/h；由于分母为零，HB_baseline/HB<90%比值无法计算。在可测量HB<90%的患者中，类型2定义为HB比值≥1，类型3定义为HB比值<1。这三个组被预先指定为探索性的操作性分类。 结果：类型1、类型2和类型3分别包含506例（23.7%）、1108例（51.9%）和522例（24.4%）患者。SpO2低于90%的总睡眠时间百分比（T90）的中位数值在类型1、类型2和类型3中分别为0.1%、5.4%和63.6%。类型2和类型3具有相似的中位pAHI3%（26.3和28.8次事件/小时），但中位HB<90%差异显著（6.0和86.5%·min/h）。在所有组中，HB_baseline与pAHI3%呈强相关性（Spearman ρ，0.9295–0.9378），而在类型2和类型3中，HB<90%与pAHI3%呈中等相关性（ρ=0.6292和0.6209；所有P<0.001）。 结论：HB_baseline和HB_<90%的相对大小为描述OSA中超越单一HB值的不同低氧血症特征提供了一个探索性的操作框架。该框架是描述性和假设生成的；其临床、预后、机制和治疗效用尚未确定，需要外部和纵向验证。

研究背景与问题提出

阻塞性睡眠呼吸暂停（obstructive sleep apnea, OSA）是一种常见的睡眠呼吸障碍，传统上主要通过呼吸暂停低通气指数（apnea-hypopnea index, AHI）来评估严重程度。然而，AHI仅反映呼吸事件的频率，未能充分捕捉与之相关的夜间血氧饱和度下降的深度和持续时间。低氧负荷（hypoxic burden, HB）作为一种新兴的生物标志物，通过整合去饱和的深度和持续时间，提供了超越单纯事件计数的临床相关信息。既往研究表明，睡眠呼吸暂停特异性低氧负荷（sleep apnea-specific hypoxic burden, SASHB）能够预测心血管疾病相关死亡率、心力衰竭、心血管事件等不良结局。

尽管HB显示出临床价值，但其通常作为一个单一的聚合指标报告。一个关键局限性在于，具有相似总HB值的患者可能表现出截然不同的低氧血症特征，这取决于负荷是由反复的浅表去饱和还是更深、更持久的呼吸事件驱动。因此，单一的HB值可能掩盖显著的生理异质性。最近，基于外周动脉张力测定的家庭睡眠呼吸暂停测试（peripheral arterial tonometry-based home sleep apnea testing, PAT-HSAT）设备集成了自动检测HB的算法，提供两种测量指标：SpO₂基线下的去饱和面积（HB_baseline）和SpO₂低于90%的面积（HB<90%）。HB_baseline在概念上与事件相关的SASHB相关，而HB<90%则代表低于90% SpO₂的总去饱和面积，涵盖间歇性和/或持续性低氧血症。这两种测量指标可能部分重叠。尚不清楚这两种HB测量指标之间的相对关系是否能提供超出单一HB值之外的额外信息，或是否能为OSA患者的评估和管理带来潜在影响。为此，本研究旨在通过HB比值（HB_baseline/HB_<90%）来描述这两种自动化HB测量指标之间的关系，并探索其能否识别出超越单一HB值的不同夜间低氧血症特征。

研究设计与关键方法

这是一项回顾性横断面研究，纳入了2016年1月至2026年3月期间在哥伦比亚波哥大Fundarritmia – Fundación Cardiovascular睡眠科接受常规临床评估的2136名OSA成人患者。所有患者均通过WatchPAT系统（Itamar Medical Ltd.）进行PAT-HSAT检查。OSA诊断标准为外周动脉张力测定衍生的基于3%去饱和标准的呼吸暂停低通气指数（pAHI3%）≥5次事件/小时。所有存储的记录均使用同一版本的zzzPAT软件（版本5.4.84.4p）重新处理，无需手动编辑或重新评分呼吸事件。研究从最终报告中提取了pAHI3%、ODI4%（基于≥4%去饱和的氧减指数）、T90（SpO₂低于90%的总睡眠时间百分比）、最低SpO₂以及两种HB测量指标：DesatBurdenPerHour（HB_baseline）和AreaUnder90PerHour（HB<90%）。研究人员将患者分为三个操作性HB分组：类型1为HB_baseline可测量而HB<90%=0%·min/h；当HB<90%>0时，类型2定义为HB比值（HB_baseline/HB<90%）≥1；类型3定义为HB比值<1。

研究结果

1. 研究人群与总体队列基线特征

共纳入2136名成人OSA患者。总体中位pAHI3%为22.3次事件/小时（IQR 13.5–37.0），对应中度OSA范围。中位HB_baseline为19.5%·min/h（IQR 10–38），中位HB_<90%为6%·min/h（IQR 1–34）。根据传统pAHI3%分类，轻度、中度和重度OSA分别占30.1%、35.3%和34.6%。

2. 各操作性HB组的临床、人体测量学和睡眠相关特征

类型2是最常见的操作性分组（n=1108；51.9%），其次是类型3（n=522；24.4%）和类型1（n=506；23.7%）。年龄、BMI、颈围、性别和传统OSA严重程度的未调整分布在各组间存在差异。值得注意的是，类型2和类型3的中位pAHI3%值相近（分别为26.3和28.8次事件/小时），但中位T90差异显著（分别为5.4%和63.6%），中位最低SpO₂分别为83%和78%。这表明，尽管呼吸事件频率相似，但这两类患者的夜间氧合特征截然不同。

3. pAHI3%与HB_baseline在各操作性HB组中的关联

在所有三个组中，pAHI3%与HB_baseline均呈现强相关性。类型1的Spearman相关系数ρ=0.9366，类型2为ρ=0.9295，类型3为ρ=0.9378（所有P<0.001）。总体队列的ρ=0.9487。这与HB_baseline作为事件相关、基于基线的去饱和面积的构建方式一致。

4. pAHI3%与HB_<90%在各操作性HB组中的关联

由于类型1的HB<90%在整个组中均为0%·min/h，因此未纳入该分析。在类型2和类型3中，pAHI3%与HB<90%呈中等相关性（类型2 ρ=0.6292；类型3 ρ=0.6209；所有P<0.001）。这表明HB_<90%与呼吸事件频率的关系不同于HB_baseline，它可能不仅反映呼吸事件相关的去饱和，还可能包括非呼吸暂停机制导致的持续性低氧血症。

5. 各操作性HB组中HB成分的分布

HB_baseline的中位数（IQR）在类型1、2和3中分别为8（5–12）、24（15–43）和30（16–48）%·min/h。HB_<90%的中位数（IQR）分别为0（0–0）、6（2–16）和86.5（41–159）%·min/h。这些差异源于操作性定义本身。

6. 分类后HB成分的描述性分布

所有类型1的记录均属于低HB_<90%类别。在类型2记录中，18.5%为低类别，70.8%为中等类别，10.6%为高类别。在类型3记录中，0%为低类别，20.7%为中等类别，79.3%为高类别。这一模式是组定义的预期描述性结果。

讨论与结论

本研究的核心贡献在于提出了一个基于两种自动化PAT-HSAT衍生氧饱和度去饱和面积测量指标相对大小的探索性框架。HB_baseline和HB<90%之间的关系定义了三种操作性分组，提供了超越单一HB值的不同夜间氧合特征描述。研究发现，类型2和类型3具有相似的中位pAHI3%，但在T90和最低SpO₂方面差异显著，表明即使呼吸事件频率相似，患者的夜间低氧血症暴露情况也可能完全不同。HB_baseline与pAHI3%强相关，而HB<90%仅显示中等相关性，这可能是因为后者不仅捕获了呼吸事件相关的间歇性低氧，还反映了由非呼吸暂停机制（如低通气）引起的持续性低氧血症。因此，评估HB_baseline和HB_<90%的相对大小有助于揭示单一HB值所掩盖的内部异质性。然而，由于这两种测量指标存在重叠，该比值不能用于精确计算间歇性与持续性低氧血症的比例。该框架是描述性和假设生成的，其临床、预后、机制和治疗效用尚未确立。

研究结论指出：在接受PAT-HSAT评估的OSA成人患者中，HB_baseline和HB<90%的相对大小为描述夜间氧合模式提供了一个探索性的操作框架。HB_baseline与pAHI3%密切相关，而在类型2和类型3中，HB<90%与事件频率的关系更为适中，并且尽管类型2和类型3的中位pAHI3%相似，但它们低于90%的氧合负担却显著不同。这些观察结果是描述性和假设生成的。