阻塞性睡眠呼吸暂停患者五年内的血氧饱和度参数变化：年龄、体重指数及合并症的影响

《Sleep Medicine》：Five-year longitudinal changes in oxygen saturation parameters in Obstructive Sleep Apnoea: Impact of age, body mass index, and comorbidities

阻塞性睡眠呼吸暂停患者夜间血氧饱和度参数（脱氧/复氧）随时间变化研究发现，复氧参数（如持续时间、深度、速率）变化幅度显著大于脱氧参数，且性别、年龄、BMI对变化有显著影响，合并症影响较小。

　　

蒂莫西·P·豪沃斯（Timothy P. Howarth）| 图奥马斯·卡尔胡（Tuomas Karhu）| 蒂莫·莱帕宁（Timo Lepp?nen）| 赫尔米·本·萨德（Helmi Ben Saad）| 艾哈迈德·巴哈马姆（Ahmed Bahammam）| 萨米·尼克科宁（Sami Nikkonen）

芬兰东芬兰大学技术物理系，库奥皮奥（Kuopio），芬兰

摘要

背景

新的血氧饱和度（SpO₂）参数可能为评估阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）的严重程度提供额外的见解，这些见解超出了单纯使用呼吸暂停-低通气指数（apnoea-hypopnea index）的范围。本研究考察了SpO₂参数的纵向变化及其与人口统计学和临床因素的关联。

方法

对1,941名睡眠心脏健康研究（Sleep Heart Health Study）的参与者在两个时间点进行了分析，这两个时间点相隔五年。SpO₂参数是通过夜间氧饱和度监测得出的，并根据年龄、性别、体重指数（BMI）和共病情况进行了评估。

结果

在5年期间，大多数SpO₂参数都观察到了显著变化。再饱和参数的变化比脱饱和参数更为明显。初始年龄对变化幅度的影响最大；70岁以上与50岁以下的人群相比，脱饱和率和再饱和率分别下降了13.28%（95%置信区间（CI）-17.75, -8.81）和11.8%（95% CI -15.34, -8.26），而再饱和持续时间分别增加了7.72%（95% CI 3.23, 12.21）和11.11%（95% CI 6.99, 15.22）。与正常体重参与者相比，肥胖参与者在再饱和幅度（-3.27%（95% CI -4.47, -2.08）和事件后的SpO₂值（-0.2%（95% CI -0.27, -0.14）方面表现出更大的下降。与女性相比，男性在脱饱和率（-5.68%（95% CI -8.47, -2.89）和再饱和率（-3.26%（95% CI -5.49, -1.03））方面的相对下降更为显著。共病情况对血氧饱和度参数的变化率影响较小。

结论

在OSA患者中，再饱和参数随时间变化的趋势比脱饱和参数更为明显。这些发现强调了在评估OSA进展时考虑再饱和动态的重要性，其中性别、年龄和BMI是影响夜间SpO₂模式演变的关键因素。

引言

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是一种慢性疾病，其特征是夜间反复出现呼吸阻塞（呼吸暂停和低通气），导致间歇性低氧血症的发生（1）。直到2025年12月，OSA的存在和严重程度主要通过呼吸暂停-低通气指数（AHI）来估计——即每小时睡眠中的呼吸暂停和低通气平均次数（1）。随着年龄的增长，OSA的发病率增加，大多数患者在50岁以上被诊断出该疾病（2, 3, 4, 5, 6），因为上呼吸道的塌陷性增加以及觉醒阈值降低（2, 7, 8, 9）。2019年的一项荟萃分析显示，AHI每10年大约增加1.2（10）。除了呼吸道塌陷性和觉醒阈值的变化外，肺功能（通过用力肺活量（FVC）和一秒用力呼气量（FEV₁）来评估）也会随年龄下降（11）。尽管这与AHI的增加有关，但在老年人中，气流信号的绝对变化较小，因此需要较小的变化幅度就能超过用于评估低通气程度的30%阈值（12）。这种较小的绝对变化可能不会对血氧饱和度产生相同的影响——而血氧饱和度现在被认为是OSA与心血管结局之间关联的主要因素（13）。事实上，尽管AHI有所增加，但先前的研究表明，单个低通气事件的严重程度实际上有所下降（14）。这表明，与年龄相关的AHI增加可能并不真正反映OSA严重程度的增加（6），并且老年人群的正常AHI上限与目前用于诊断OSA的固定阈值（AHI >5）之间存在显著差异（15, 16）。

AHI是一个非常简单的参数，但已被广泛认为不适合评估OSA与其不良健康后果之间的关联（17, 18, 19, 20, 21）。基于外周血氧饱和度（SpO₂）的参数已被开发出来，可以全面描述OSA相关的夜间间歇性低氧血症的多个方面（22, 23, 24, 25, 26, 27, 28）。到目前为止，SpO₂参数通常仅包含整个脱饱和事件的信息，或者仅包含脱饱和“阶段”的信息，即，脱饱和事件从SpO₂值开始下降的点开始，直到SpO₂值恢复到基线时结束（29）。然而，最近的分析表明，SpO₂事件的脱饱和和再饱和阶段都能独立预测结果，并且都受到共病情况的影响（23, 24, 28）。例如，心力衰竭（HF）、心肌梗死（MI）和动脉高血压与再饱和速率的显著降低有关——再饱和所需的时间更长，再饱和事件的幅度也更大（24）。尽管相应的脱饱和参数没有显著变化（24）。

越来越多的证据表明，OSA的表现和生理反应存在显著的性别差异。患有OSA的女性通常在较老的年龄出现症状，并且与男性有不同的症状（30, 31），并且在血氧饱和度参数上也表现出不同的模式（24, 30）。然而，Jennnum等人（2025）的研究表明，患有OSA的女性比男性有更高的发病率和更高的医疗资源使用率（32）。此外，随着年龄的增长，心血管代谢疾病的发病率也会增加，这进一步复杂化了基于AHI的OSA严重程度及其进展的估计（16）。共病情况如动脉高血压、中风和心血管疾病与OSA密切相关（4, 5, 33, 34）。此外，患有HF或呼吸系统疾病的患者比单纯患有OSA的患者表现出更严重的OSA（35, 36, 37）。此外，同时患有OSA和HF的患者比单纯患有OSA的患者死亡风险显著增加（38, 39, 40）。这些心血管共病不仅是OSA的风险因素，还表现出双向关系（33, 34, 38）。

最近的证据表明，再饱和参数可能比传统的脱饱和参数对生理变化更敏感，尤其是在患有心血管代谢共病的患者中（24）。这些新参数的临床意义不仅限于诊断分类，因为它们提供了关于心血管功能的重要信息。此外，用于治疗心血管代谢疾病的常用药物可能通过多种机制影响SpO₂的动态变化（41, 42, 43, 44）。先前已有研究表明，呼吸紊乱指数随时间有所增加（45）。然而，迄今为止还没有研究考察过低氧参数随时间的变化——尽管这些参数在文献中的发病率越来越高（13），并且在设备中的整合也越来越普遍。了解这些参数如何随时间变化以及它们如何受到性别、共病和药物的影响，对于OSA管理中的风险分层和个性化治疗方法的制定具有价值，并有助于未来研究的设计。

我们假设，在患有心血管代谢共病的OSA患者中，夜间血氧再饱和参数比脱饱和参数随时间变化得更快。此外，我们假设老年患者的再饱和和脱饱和参数变化更大，而男性的变化也比女性更大。

因此，本研究的目的是描述在一组社区参与者中进行睡眠研究时，他们在两个时间点上的新型血氧饱和度参数的变化情况。我们将评估不同年龄和体重指数（BMI）类别的男性和女性之间的变化，以及有无共病的参与者之间的变化，以及在随访期间出现新共病的参与者之间的变化。

方法部分

方法

本研究使用了睡眠心脏健康研究（Sleep Heart Health Study，SHHS）的第一次和第二次访问的数据——关于SHHS纳入的队列的更多详细信息请参考之前的报告（46, 47, 48）。简而言之，1995-1998年间，有5,804名40岁以上的参与者完成了基线检查，包括药物使用情况、共病情况、人口统计学信息以及家庭睡眠研究的评估。大约五年后，这些参与者被邀请参加后续研究，目的是

数据提取与处理

由于SHHS数据存在已知的数据损坏问题以及呼吸事件评分规则的更新，因此没有使用现有的手动标签。相反，下载了欧洲数据格式文件，并使用开源研究软件“ABOSA”版本1.1（27）分析了SpO₂数据，该软件设置了最小脱饱和事件持续时间为五秒，最小瞬态下降幅度为4%，自动去除伪影，并定义了总分析时间

统计分析

通过单变量混合回归模型，评估了第一次和第二次访问之间平均夜间脱饱和和再饱和参数（持续时间、深度、幅度和面积）的差异，涵盖了整个队列和不同亚组。参与者类别按性别（男性 vs. 女性）、年龄组（< 50岁、50 – 59.9岁、60 – 69.9岁和≥ 70岁）以及BMI（正常体重（BMI < 25 kg/m²）、超重（BMI 25 – 29.9 kg/m²）和肥胖（BMI ≥30 kg/m²）进行划分

结果

共有1,941名参与者（49%为男性）被纳入分析。第一次访问时的平均年龄为62.7岁，大多数参与者超重（n=837，43.1%）或肥胖（n=662，34.1%），吸烟史也很普遍（53.2%）（补充表2）。高血压是最常见的共病（n=1083，55.8%），其中796人（73.6%）在第一次访问时就有高血压，285人（26.4%）在随访期间发展出高血压。在那些有共病或用药记录的参与者中

多变量分位数回归效应

使用调整了第一次访问时饱和参数值的多变量模型来研究人口统计学和临床变量对两次访问之间参数值Δ_rel变化的影响。除了糖尿病（DM）与两次访问之间预事件SpO₂值的相对差异Δ_rel显著增加（0.47（95%置信区间（CI）0.19, 0.76）外，没有其他共病/药物显著影响任何事件类型的脱饱和或再饱和的Δ_rel

讨论

这是首次证明脱饱和和再饱和参数随时间变化的差异。与脱饱和参数相比，再饱和参数的变化次数更多，变化幅度也更大。值得注意的是，共病情况和药物使用情况并未显著影响脱饱和或再饱和参数的变化幅度。然而，性别、初始年龄和初始BMI确实显著影响了变化幅度

局限性

由于使用了大量的分类，某些类别的样本量较小，限制了本研究的统计功效。此外，由于测试了多个假设，因此各组之间没有出现统计学上的显著差异。此外，排除标准可能导致偏差，因为那些再饱和事件少于五次的参与者被排除在外——因此本研究中的参与者不能被视为真正“健康”的

结论

本研究表明，再饱和参数随时间变化的趋势比相应的脱饱和参数更为明显。这增加了现有文献中关于再饱和参数与共病、药物和急性结局之间独立关联的证据。性别、初始年龄和初始BMI似乎影响了多个脱饱和和再饱和参数的变化率。然而，共病情况似乎并不影响变化率

作者贡献声明

萨米·尼克科宁（Sami Nikkonen）：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，监督，资金获取。艾哈迈德·巴哈马姆（Ahmed Bahammam）：撰写——审稿与编辑，验证，监督，调查。赫尔米·本·萨德（Helmi Ben Saad）：撰写——审稿与编辑，监督，方法学。蒂莫·莱帕宁（Timo Lepp?nen）：撰写——审稿与编辑，监督，资金获取。图奥马斯·卡尔胡（Tuomas Karhu）：撰写——审稿与编辑，软件，方法学。蒂莫西·豪沃斯（Timothy Howarth）：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，可视化，项目

利益冲突

资金详情：蒂莫西·豪沃斯（TH）得到了欧盟地平线2020研究与创新计划（项目编号965417）的支持。图奥马斯·卡尔胡（TK）得到了库奥皮奥大学医院和北萨沃县健康研究资助的支持（项目编号5041826）。蒂莫·莱帕宁（TL）得到了欧盟地平线2020研究与创新计划（项目编号965417）和库奥皮奥大学医院健康研究资助的支持

利益冲突声明

? 作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：蒂莫西·豪沃斯报告称获得了欧盟地平线2020研究与创新计划的财务支持。图奥马斯·卡尔胡报告称获得了库奥皮奥大学医院和北萨沃县健康研究资助的支持。蒂莫·莱帕宁报告称获得了