儿童发展机会指数与先天性心脏病青少年中肥胖和高血压的患病率

《Pediatric Cardiology》：Child Opportunity Index and Prevalence of Obesity and Hypertension in Adolescents with Congenital Heart Disease

　　摘要：患有先天性心脏病（CHD）的儿童由于存在结构性心脏病以及健康的社会决定因素，其基线心血管（CV）风险较高，这些社会决定因素可能会进一步增加他们的心血管风险。儿童机会指数（COI）是衡量社区条件的指标，与儿童的心脏代谢风险相关。然而，COI对CHD患儿及其相关心脏代谢风险因素的影响尚未得到充分研究。本研究回顾了2012年至2019年间进行超声心动图检查的13-17岁患者的数据，使用地理位置数据计算COI分数，并将患者分为非常低、低、中等、高和非常高的机会组。研究了肥胖、高血压和左心室肥厚（LVH）的患病率。共有768名患者（平均年龄15.49±1.46岁，57%为男性）纳入研究，其中很大比例的患者属于非常低和低机会组（37.5%）。不同COI组之间的肥胖患病率存在显著差异（X2=18.52，df=4，p<0.001），低机会组的肥胖患病率最高（26.4%）。各组之间的高血压患病率没有显著差异。不同COI组之间的LVH患病率也存在显著差异（X2=11.43，df=4，p=0.02），低机会组的LVH患病率最高（32.3%）。结果显示，CHD青少年的肥胖和LVH患病率随COI水平的降低而增加，这强调了在为CHD患儿进行风险分层时考虑社会决定因素（SDoH）的重要性。

引言：先天性心脏病（CHD）患儿由于结构性心脏病以及健康的社会决定因素，其基线心血管（CV）风险较高，这些社会决定因素可能会进一步增加他们的心血管风险。儿童机会指数（COI）是衡量社区条件的指标，与儿童的心脏代谢风险相关。然而，COI对CHD患儿及其相关心脏代谢风险因素的影响尚未得到充分研究。本研究回顾了2012年至2019年间进行超声心动图检查的13-17岁患者的数据，使用地理位置数据计算COI分数，并将患者分为非常低、低、中等、高和非常高的机会组。研究了肥胖、高血压和左心室肥厚（LVH）的患病率。共有768名患者（平均年龄15.49±1.46岁，57%为男性）纳入研究，其中很大比例的患者属于非常低和低机会组（37.5%）。不同COI组之间的肥胖患病率存在显著差异（X2=18.52，df=4，p<0.001），低机会组的肥胖患病率最高（26.4%）。各组之间的高血压患病率没有显著差异。不同COI组之间的LVH患病率也存在显著差异（X2=11.43，df=4，p=0.02），低机会组的LVH患病率最高（32.3%）。结果显示，CHD青少年的肥胖和LVH患病率随COI水平的降低而增加，这强调了在为CHD患儿进行风险分层时考虑社会决定因素（SDoH）的重要性。

方法：本研究是一项回顾性横断面研究，对象为2012年至2019年间在俄亥俄州哥伦布市全国儿童医院接受超声心动图检查的13-17岁CHD青少年。排除了未进行左心室超声测量的患者。选择13-17岁的年龄段是因为用于定义高血压的血压阈值与成人人群相同，而这些阈值可能与不良心血管结局相关。收集了患者的 demographic、人体测量数据、CHD类型和血压（BP）信息。血压分为正常（收缩压<120 mmHg）、升高（120–129 mmHg）、1级高血压（130–139 mmHg）和2级高血压（≥140 mmHg）几个类别。血压由受过培训的临床人员在使用标准方法（右臂手动测量）时进行测量；若无法手动测量，则使用振荡法测量血压。手动和振荡法测量结果合并用于分析，未对测量技术进行校正，因为无法获取每次测量的具体技术记录。使用BMI百分位数来确定儿童肥胖状况，BMI百分位数高于第95百分位的被归类为肥胖。本研究获得了全国儿童医院机构审查委员会的批准，无需签署知情同意书。

CHD根据病因分为不同类型：左右分流（房间隔缺损、室间隔缺损、房室管缺损、动脉导管未闭）、左心室流出道（LVOT）梗阻（瓣下主动脉狭窄、瓣膜性主动脉狭窄、二尖瓣主动脉瓣、瓣上主动脉狭窄和主动脉缩窄）、孤立性肺动脉瓣狭窄（PS）、法洛四联症（TOF）以及圆锥动脉异常（大动脉转位、动脉干和双出口右心室）。对于具有不常见病变的患者，CHD被归类为“其他”（例如，孤立性房室瓣缺陷、Ebstein畸形、冠状动脉异常、单心室）。由于我们的研究指标是左心室肥厚，因此仅分析具有系统左心室的单心室患者。

测量数据基于M模式，这是我们实验室在超声心动图检查期间测量左心室尺寸的标准方法。左心室质量（LVM）使用以下公式计算：$$LV{\text{ }}mass = 0.8x\left( {1.04x\left( {\left( {IVSd + LVID + LVPWd} \right)^{3} - LVID^{3} } \right)} \right. + 0.6\,grams$$。在舒张末期测量室间隔（IVSd）、左心室内径（LVID）和左心室后壁（LVPWd）。LVM根据患者身高（以2.7次方表示）进行指数化（LVMI-ht2.7 = LVM/height2.7），这是确定左心室肥厚（LVH）时推荐的儿科指数方法。LVH的判断标准为LVMI-ht2.7 ≥ 38.6 g/ht2.7，该值在儿童中对应于第95百分位，有助于在达到成人心血管事件阈值之前检测出LVH。LVMI-ht2.7值也根据2017年《儿童和青少年血压筛查和管理临床实践指南》推荐的成人阈值（51 g/ht2.7）进行分类，但远高于儿科的第95百分位。

儿童机会指数（COI）用于评估患者的社会决定因素（SDoH）。COI涵盖教育、健康、环境、社会和经济等多个方面，与青少年心脏代谢风险增加相关。美国人口普查区域GEOIDs通过公开数据集与COI评分关联。本研究使用患者地址确定相应区域的中心GEOID，再将其与州标准COI分数关联。COI评分分为五个等级：非常低、低、中等、高和非常高。社区机会越多，其评分越高。

所有统计分析均使用R统计软件（版本4.2.2；奥地利维也纳R核心团队）进行。连续变量以均值和标准差表示，分类变量以百分比表示。计算了不同COI组中的肥胖、高血压和LVH的患病率。采用卡方检验比较各组之间的差异，P值<0.05被认为具有统计学意义。缺失数据的数量在表1的“缺失”部分列出。计算比例时，缺失值被从分子和分母中剔除，不用于评估COI与肥胖、高血压或LVH关联的卡方检验。

患者特征见表1。共有768名患者纳入研究，平均年龄（SD）为15.49岁，57%为男性。很大比例的患者属于非常低和低机会组（37.5%）。大多数患者为白人（82%），其次是黑人（14%）。在非常低机会组中，51%的患者为白人，42%为黑人；而在非常高机会组中，91%的患者为白人，5.1%为黑人。最常见的CHD类型是LVOT梗阻性病变（30%）和简单左右分流（29%）。不同COI组内的各种CHD病变比例总体相似。肥胖患病率按CHD和COI分类详见补充表1。非常低COI组的LVOT组肥胖患病率最高（39.1%），而非常高COI组的LVOT组肥胖患病率仅为5.7%。左右分流组在不同COI组间的肥胖患病率较为接近。高血压患病率按CHD和COI分类详见补充表2。LVOT、TOF和圆锥动脉异常组在不同COI组间的高血压患病率最高。LVH患病率按CHD和COI分类详见补充表3。LVOT组的LVH患病率最高，但其他CHD组也有较高比例的LVH。

相当比例的患者符合肥胖标准（图1）。总体而言，17%的患者肥胖。低机会组的肥胖患病率最高（26%），而非常高机会组的肥胖患病率最低（9.7%）。通过儿童机会指数（COI）类别比较肥胖率的情况可见于图1，不同组别之间的肥胖率存在显著差异（卡方检验（X2）= 18.52，自由度（df）= 4，p < 0.001，图1）。图1的替代文本可能是使用人工智能生成的。全尺寸图片显示了按COI分类的肥胖率，表明每个指定标准化COI类别内的肥胖情况。肥胖定义为BMI百分位数高于该年龄段的第95百分位。低COI组的肥胖率最高，而非常高COI组的肥胖率最低。不同组别之间的肥胖率存在显著差异（p < 0.001）。

与肥胖率类似，相当比例的患者符合高血压的标准（图2）。总体而言，17.7%（135/768）的患者血压达到高血压阈值，其中12%（91/768）符合1期高血压标准，5.7%（44/768）符合2期高血压标准。低COI组的高血压率最高（23.9%），而非常高COI组的高血压率最低（14%）。然而，不同COI组之间的高血压率没有显著差异（X2 = 6.61，df = 4，p = 0.16，图2）。图2的替代文本可能是使用人工智能生成的。全尺寸图片显示了按COI分类的高血压率，表明每个指定标准化COI类别内的高血压情况。高血压定义为收缩压达到或超过130毫米汞柱。低COI组的高血压率最高，而非常高COI组的最低。不同组别之间的高血压率没有显著差异（p = 0.16）。

图3显示了按COI分类的左心室肥厚（LVH）的患病率。总体而言，26%（201/768）的患者符合左心室肥厚的标准。在这些患者中，19%（39/201）的左心室质量指数（LVMI）值符合成人较高的LVH标准。低COI组的LVH率最高（32%），而高COI组的LVH率最低（17%）。不同COI组之间的LVH率存在显著差异（X2 = 11.43，df = 4，p = 0.02，图3）。图3的替代文本可能是使用人工智能生成的。全尺寸图片显示了每个指定标准化COI类别内的LVH情况。LVH定义为LVMI-ht2.7 ≥ 38.6 g/ht2.7，这对应于儿童的第95百分位。低COI组的LVH率最高，而高COI组的最低。不同组别之间的LVH率存在显著差异（p = 0.02）。

讨论指出，社会健康决定因素会影响患有先天性心脏病的青少年。不同COI组之间的肥胖率存在显著差异。虽然不同组别之间的高血压率没有差异，但LVH的患病率存在显著差异。这两个发现都很重要，因为肥胖和LVH都与成年后的不良心血管事件相关[22, 23]，并且考虑到儿童群体中肥胖的负担[24]。我们的研究人群中肥胖的总体患病率为17%，其中低COI组的患病率最高，这与没有心脏病的患者相当[11]。然而，每个COI组中患有心脏病的患者的肥胖绝对率略低于没有心脏病的患者[11]。识别这些心血管代谢风险因素的驱动因素对于改善儿童的长期健康结果至关重要。我们机构中的患有心脏病的青少年患者的COI分布广泛。很大比例的患者属于非常低和低COI组（37.5%），远高于Mayourian等人对波士顿地区患有心脏病的儿童进行的另一项研究（26.1%），后一项研究主要关注手术结果而非心血管代谢风险因素。然而，我们的患者群体在种族构成上较为单一，大多数患者为白人和黑人，其他种族的比例较低。在比较研究和确定解决健康差异的潜在策略时，应考虑这些患者分布和COI分布的差异。

COI水平似乎会影响肥胖和其他心血管代谢健康指标。Aris等人评估了从儿童期到青春期的BMI轨迹和肥胖风险，发现生活在较高COI地区的儿童平均BMI轨迹显著较低，肥胖风险也较低[10]。这些发现从儿童期到青春期都成立。除了总体COI评分外，评分中的具体组成部分，如获得高质量食品的机会更多、高质量的早期儿童教育中心数量较多以及靠近就业场所等，也被发现与较低的体脂率和心血管代谢风险相关[12]。我们的研究结果支持这些发现，表明不同组别之间的肥胖率存在显著差异，非常高COI组的肥胖率最低，而低COI组的肥胖率最高。然而，我们的研究独特之处在于还在患有先天性心脏病的儿童中证实了这些发现。我们的研究结果很重要，因为关于长期心脏结果的咨询对于照顾患有心脏病的青少年至关重要。尽管在心脏病学就诊期间可能进行了相关咨询，并且患有心脏病的青少年基线心血管风险可能增加，但仍有一部分患者存在肥胖问题，且COI可能对其产生影响。我们的研究结果强调了在这一患者群体中进行肥胖筛查的重要性，并考虑了社会决定因素（SDoH）的潜在影响。

社会健康决定因素也会影响青少年高血压的发展[25]。多项研究表明，一些因素是高血压发展的风险因素，包括母亲接触颗粒物[26]、接触邻苯二甲酸盐[27]以及不良的童年经历[28]。尽管先前的研究显示SDoH的某些成分与高血压有关，但我们的研究并未发现不同COI组之间的高血压率存在显著差异。鉴于肥胖与高血压之间的已知关联[29]，可以理解为什么我们研究中的低COI组会有最高的肥胖率和高血压率。然而，我们的研究没有评估抗高血压药物的使用情况，因此有些患者可能已经接受了治疗，从而降低了血压读数，影响了患病率。否则，不同COI组之间的患病率似乎呈阶梯式下降。

肥胖、高血压和不良的社会决定因素（SDoH）因素会影响左心室肥厚（LVH）的发展[12, 30]。Sgambat等人对患有轻度至中度慢性肾病（CKD）的儿童进行了研究，评估了不良社会经济状况对结果的影响[30]。他们发现黑人儿童受到不良社会经济状况的影响更大，更有可能患有高血压和LVMI增加。我们之前的研究已经描述了CHD患者中高血压、肥胖和LVH之间的关联，即使调整了CHD病变后，BMI百分位数和收缩压也与左心室质量独立相关[14]。我们的当前研究进一步发现，SDoH可能会影响LV尺寸，低COI组的LVH率最高。此外，虽然我们的患者群体中白人占多数，但低COI组中有42%是黑人，而在非常高COI组中只有5.1%是黑人。

本研究存在一些局限性。这是一项单中心、横断面、回顾性研究，因此不能得出因果关系的结论。此外，本研究中的患者主要为白人，不能反映一般人群的情况。如前所述，不同中心之间的COI分布可能存在差异，这可能会影响解决健康差异的策略。我们使用单次血压测量来分类高血压，而不是使用诊断代码或动态血压监测仪诊断高血压，这可能会影响我们对高血压患者的分类准确性。为了准确评估高血压的存在，多次测量血压将是有益的。此外，患有心脏病的青少年在青春期后仍可能出现高血压的发展，但由于我们的研究重点关注儿童年龄段，这些情况未被评估。我们也没有评估患者是否正在积极接受高血压治疗，这也可能影响我们的结果。尽管如此，我们的研究结果仍然显示了重要的发现，包括较大的样本量和独特的患有心脏病的青少年患者群体，评估了超出传统心血管风险因素的社会因素的影响，以及关注患有心脏病的青少年的心血管代谢风险指标。

结论表明，根据儿童机会指数（COI）分类，患有心脏病的青少年在肥胖和LVH的患病率上存在显著差异。相当比例的患有心脏病的青少年存在肥胖和LVH。特别是那些处于不良COI组的患者，他们的肥胖和LVH患病率最高，这两种因素都会增加成年后的心血管风险[12, 14]。不同COI组之间的高血压率没有差异。鉴于患有心脏病的个体心血管风险增加[1]，除了关注手术结果外，还需要考虑心血管代谢风险因素和社会决定因素（SDoH）的潜在影响，这些因素可能会增加这一患者群体的未来心脏风险。正如考虑SDoH有助于为没有心脏病的患者提供治疗背景一样，这些因素也应评估患有心脏病的患者。这项研究的发现很重要，强调了纳入SDoH评估的必要性，以潜在地改善患有心脏病的青少年的心血管健康。