探索幼龄儿童基于人群队列中多夜睡眠测试的睡眠呼吸暂停夜间变异性及严重程度分类变化

《Frontiers in Sleep》：Exploring nightly variability in sleep apnea and changes in severity classification with multi night sleep testing in a population based cohort of young children

　　

摘要背景：阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）通常通过单夜睡眠研究进行评估。在成人中，夜间变异性（NtNV）已有充分记录，但在儿童中则较少涉及。本研究评估了幼龄儿童呼吸暂停事件的夜间变异性（NtNV）对疾病严重程度分类错误的影响，以探讨多夜睡眠记录是否可能在临床上提高诊断准确性并影响治疗决策。方法：研究人员要求参与一项评估OSA患病率研究的健康4-9岁儿童的父母/监护人记录孩子多达5夜的睡眠。本分析纳入了完成连续三夜睡眠记录的儿童。结果：参与者的平均年龄为6.1岁（n=200，58.0%为女孩/42.0%为男孩），超重/肥胖患病率为25%，基于单夜测试方案的中重度OSA（AHI_3% ≥5）患病率为29.0%。使用三次记录中最高AHI_3%值，第一夜正确识别了57.0%的参与者，增加第二夜后识别了86.0%的参与者，而14%的参与者直到第三夜睡眠测试才被识别。Bland-Altman图（BAplots）显示非统计学显著的平均差异，且95%上下限（LOA_95%）在绝对值上接近：第一夜/第二夜为?0.024次事件/小时睡眠，LOA_95% [?5.062, 5.013]，8.0%的观测值在LOA_95%之外（p=0.894）；第二夜/第三夜为?0.009次事件/小时睡眠，LOA_95% [?5.227, 5.209]，6.0%的观测值在LOA_95%之外（p=0.9620）。所有三夜AHI_3%的组内相关系数（ICC）为0.45 [0.37, 0.54]，p<0.001；第一夜/第二夜为0.44（p<0.001），第二夜/第三夜为0.44（p<0.001）。Cohen's Kappa（0.304–0.462）和Brennan-Prediger Kappa（0.403–0.490）分别指示低至中等的评分者间一致性，两个夜间配对在四个有序严重程度类别上的二次加权Cohen's Kappa为0.37和0.48，证明了NtNV，这与BAplots显示的变异性一致。结论：观察到的呼吸暂停事件夜间变异性（NtNV）影响了严重程度分类，提示多夜睡眠测试可能具有临床价值，并能提高幼龄儿童睡眠呼吸暂停评估的准确性。临床试验注册：URL: clinicaltrials.gov/study/NCT05479201，标识符NCT0547920。

**研究背景、问题与开展目的**
阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是儿童睡眠呼吸障碍（SDB）中最严重的形式，其特征为上气道反复部分或完全阻塞，导致间歇性缺氧、高碳酸血症、觉醒和睡眠碎片化，进而影响总睡眠时间（TST）并改变睡眠结构，可能削弱睡眠恢复过程。中重度OSA在儿童中的诊断标准为基于3%血氧饱和度下降标准的呼吸暂停低通气指数（AHI_3%）≥5.0次/小时睡眠。OSA的常见病因包括扁桃体和/或腺样体肥大、中面部及下颌发育不足、咬合不良、肥胖，以及过敏性鼻炎和哮喘等加重因素。未经治疗的OSA可导致神经认知损伤、行为或精神疾病、高血压、肥胖及生活质量下降等长期并发症。
目前，医院内多导睡眠监测（PSG）是儿童睡眠评估的金标准，但PSG操作复杂、成本高、可及性有限，且很少进行多夜检测。这在成人中已有充分记录的呼吸暂停低通气指数（AHI）夜间变异性（NtNV）在儿童中研究较少，可能导致单夜检测低估或高估疾病严重程度，从而影响治疗决策。此外，传统睡眠诊断工具（如PSG和家庭睡眠呼吸暂停测试HSAT）在儿童中面临操作复杂性高、患者耐受性差及技术失败率高等局限性。因此，采用多夜家庭睡眠测试可能有助于提高诊断准确性，尤其对于幼龄儿童（4-9岁）这一特定年龄组。本研究旨在通过基于社区样本的连续三夜睡眠记录，评估AHI_3%的NtNV，探讨其对OSA严重程度分类的影响及临床相关性。
**研究结论与意义**
研究人员发现，单夜睡眠评估可能不足以准确分类幼龄儿童的OSA严重程度。基于连续三夜睡眠记录，中重度OSA的累积患病率从单夜的29.0%增至两夜（取较高值）的43.0%和三夜的50.0%。Bland-Altman图显示组均值无系统性偏倚，但个体层面一致性低，约一半儿童在相邻夜之间发生严重程度分类改变。组内相关系数（ICC）为0.45，加权Kappa为0.37-0.48，表明低至中等的夜间可靠性。该研究发表在《Frontiers in Sleep》。其重要意义在于，首次在幼龄儿童社区样本中系统证明了多夜睡眠测试对提高OSA诊断准确性的潜在价值，为临床实践提供了改进诊断流程的依据。
**主要关键技术方法**
研究人员采用了一项前瞻性人群基础横断面研究，数据收集于冰岛北部欧洲特定地理区域内的健康4-9岁儿童家庭，经当地研究伦理委员会批准（VSN-22-096）并注册（NCT05479201）。睡眠评估使用SleepImage?家庭睡眠测试（HST），该设备通过CE认证并获美国FDA批准用于2岁以上儿童OSA诊断，基于心肺耦合（CPC）分析，结合指端光电容积描记（PPG）信号、血氧饱和度（SpO2）和体动记录。自动生成AHI_3%，并由睡眠专家盲法复核。研究纳入完成连续三夜≥4小时睡眠记录的200名儿童，排除仅完成两夜记录的171名儿童。统计分析包括组内相关系数（ICC）、Bland-Altman图、Cohen's Kappa及受试者工作特征（ROC）曲线，使用Python 3.10.17进行。
**研究结果**
**人口统计学特征**
纳入的200名儿童平均年龄6.1岁，58.0%为女孩，42.0%为男孩，25.0%超重或肥胖，29.0%在第一夜被分类为中重度OSA（AHI_3% ≥5）。与排除组相比，纳入组女孩比例更高，但除打鼾报告外无显著差异，表明选择偏倚有限。
**睡眠指标的夜间变异性**
所有三夜AHI_3%的ICC为0.45（95% CI: 0.37-0.54, p<0.001），第一夜与第二夜、第二夜与第三夜的ICC分别为0.44（p<0.001），指示低至中等的夜间可靠性。其他睡眠指标如REM睡眠、睡眠效率的ICC也较低（0.39-0.44），而睡眠质量指数（SQI）和稳定睡眠的ICC较高（0.70-0.75）。组均值显示，REM睡眠比例（13.6%-13.7%）和AHI_3%（4.1-4.2次/小时）在夜之间无显著差异，但个体内部REM睡眠变化与AHI_3%变化呈正相关（Pearson r=0.42, p<0.001），说明REM睡眠波动是NtNV的一个贡献因素。
**OSA分类与重分类**
第一夜与第二夜比较，101名儿童（50.5%）改变了OSA严重程度类别；第二夜与第三夜比较，94名（47.0%）改变。使用二元阈值（中重度OSA），28.5%和27.0%的儿童分别在相邻夜之间进入中重度类别。ROC分析显示，单夜检测（第一夜）的敏感性为50.9%，特异性为79.7%；结合第一夜和第二夜（取较高值）后，敏感性升至77.8%，特异性降至73.0%，阳性预测值（PPV）从0.500升至0.570，阴性预测值（NPV）从0.803升至0.877。第三夜额外识别出14名之前为阴性的中重度OSA儿童，提示两夜方案可正确识别86%的病例，而14%需第三夜。
**图形分析**
Bland-Altman图显示，AHI_3%差值的均数接近零（第一夜/第二夜：-0.024次/小时；第二夜/第三夜：-0.009次/小时），95%一致性界限约为±5次/小时，8.0%和6.0%的观测值超出界限，无系统性偏倚。散点图显示点围绕身份线分布，Pearson相关系数约为0.44，表明中等相关性。
**讨论与结论**
**讨论总结**
本研究发现，AHI_3%的NtNV导致低至中等的夜间可靠性，约一半儿童在相邻夜之间发生严重程度分类改变。组均值无系统性偏倚（如Bland-Altman图所示），但个体层面积一致性有限。单夜检测的敏感性仅50.9%，而两夜方案可识别86%的中重度OSA病例，第三夜额外识别14%，提示两夜或多夜方案具有临床价值，但需权衡检测负担与临床怀疑程度。与既往PSG研究（如Scholle等和Verhulst等）结果一致，后者报道第一夜识别率约为86%且假阴性率14%。本研究未观察到显著的首夜效应（FNE），但个体内REM睡眠变化与AHI_3%变化正相关（r=0.42），说明REM睡眠波动是NtNV的贡献因素而非主因。技术上，SleepImage自动评分减少了人工评分变异，但其基于自主神经觉醒的低通气评分可能与传统PSG基于脑电图（EEG）皮质觉醒的评分不同，需注意两种方法的互补性。多夜家庭测试可提供更全面的“真实生活”睡眠信息，有助于避免不必要的腺样体扁桃体切除术（AT）或术后残留疾病的误判，并支持治疗追踪（如气道正压通气PAP）。
**研究结论翻译**
本研究中观察到的呼吸暂停事件夜间变异性（NtNV）导致低至中等的AHI_3%夜-夜可靠性，并影响了OSA的严重程度分类。该研究提示，在幼龄儿童中实施多夜睡眠测试方案可能具有临床价值，可提高阻塞性睡眠呼吸暂停严重程度分类的准确性。需要进一步研究评估多夜测试是否能改善临床决策过程中的诊断精确度并改善结局。