SleepImage指环与多导睡眠监测诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的对比研究

在2023年《生物力学工程快报》上，有学者发表了一篇题为“SleepImage指环与多导睡眠监测诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的对比研究”的文章，概括如下。

摘要

《SleepImage指环与多导睡眠监测诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的对比研究》

目的

我们的目的是与标准PSG对比，评估SleepImage指环在识别不同严重程度OSA方面的诊断性能。

方法

对39例患者(平均年龄56.8±15.0岁；男性29例(74.3%))同时进行SleepImage指环和PSG研究，以评估SleepImage 指环对OSA的诊断性能。取PSG-AHI阈值5、15和30，计算敏感性、特异性、阳性和阴性似然比、阳性和阴性预测值以及准确性等变量。根据上述PSG AHI阈值建立接受者操作特征曲线。此外，还分析了从两种测量设备获得的呼吸暂停低通气指数(AHI)之间的相关性和一致性。

结果

SleepImage指环与标准PSG的AHI有很强的相关性(r=0.89，P<0.001)，AHI高度一致。此外，SleepImage指环显示出可靠的诊断能力，接受者操作特征曲线下的面积分别为1.00(95% CI, 0.91, 1.00)、0.90 (95% CI, 0.77, 0.97)和0.98 (95% CI, 0.88, 1.000)，对应的PSG-AHI分别为5、15和30。

结论：

SleepImage指环可替代金标准PSG诊断成人OSA，临床可靠且成本较低。

简介

SleepImage指环与多导睡眠监测诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的对比研究

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一种以睡眠中上呼吸道反复塌陷为特征的临床疾病。据估计，全世界有近10亿人患有OSA，而且随着人口老龄化和肥胖的持续流行，OSA可能会增加。根据最近一项研究，德国东北部近一半的人口患有OSA。未经治疗的OSA与合并症的可能性增加有关，如高血压、心脏病和中风。然而，只有大约20%的患者得到了诊断和治疗，这表明存在巨大的诊断和治疗差距。

到目前为止，整晚多导睡眠监测(PSG)仍然是诊断OSA的金标准；然而，技术复杂性、劳动密集型程序、等待时间长和成本高等缺点限制了它的普遍应用。此外，由于在不熟悉的环境中需要将多个电极连接到面部、头部和身体才能进行准确的测量，患者可能会发现PSG设备不舒服，这将导致首夜效应不佳。在这种情况下，建议进行多晚记录，但这并不可行。因此，已开发的许多便携式和成本更低的设备可解决这些问题。

在各种设备中，基于心肺耦合(CPC)技术的便携式设备越来越受到研究人员和医生的关注。CPC技术计算从单导联心电图(ECG)或光体积描记图(PPG)导出的心率/脉率变异性和呼吸偏移之间的一致性，以生成不同的CPC模式。低频耦合(e-LFC）被发现是与呼吸暂停和低通气密切相关的特征模式之一。因此，新的SleepImage指环使用PPG传感器来收集体积描记图(PLETH)和血氧饱和度(SpO2)信号。从这里，该设备可以通过结合CPC参数和缺氧事件来计算呼吸暂停低通气指数(sAHI)。研究人员发现sAHI和人工评分的PSG-AHI之间存在很强的相关性。本研究旨在评估SleepImage 指环与PSG在识别成人OSA方面的诊断价值。

方法

SleepImage指环与多导睡眠监测诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的对比研究

方法 1

多导睡眠监测

所有参与者都在睡眠中心进行一整夜实验室PSG检查。标准PSG检查包括额、中、枕脑电图、眼电、颏肌电、胫骨前肌肌电、心电图、呼吸气流(热敏电阻和压力传感器)、胸腹用力(呼吸感应体积脉搏图)、SpO2、打鼾和体位。记录的数据由经验丰富的睡眠技师根据美国睡眠医学学会(AASM)手册手动评分，对睡眠和相关事件进行解释。

呼吸暂停的定义是气流下降≥事件前基线的90%，持续至少10秒。低通气被定义为气流下降≥30%，持续至少10秒，并伴有氧饱和度下降≥3%或觉醒。呼吸暂停低通气指数(AHI)为每小时睡眠中呼吸暂停和低通气事件的平均次数。根据AHI将OSA按严重程度分为:

轻度:5≤AHI<15；
中度:15≤AHI<30；
重度: AHI≥30。

方法 2

SleepImage 指环

患者在接受PSG研究时佩戴SleepImage指环。该指环系统包括一个戴在手指上的记录器(图1a)，一个带有安全云门户的APP(图1b)。指环记录仪配备PPG传感器，用于采集PLETH和SpO2数据信号，APP用于数据传输。基于云的SleepImage系统(MyCardio LLC, Denver, CO, USA)使用CPC技术自动分析来自PLETH的脉率变异性和呼吸的相干度和互谱功率。结合CPC数据和SpO2数据，计算基于该指环的AHI(sAHI)。此外，该系统符合欧盟CE认证。

从监测到生成报告的过程包括以下步骤:

(1)将拇指或食指放在指环中;

(2)使用蓝牙将指环与App配对;

(3)睡前点击APP的播放键开始记录;

(4)按停止键结束并上传记录数据;

(5)在系统中自动生成睡眠报告。

图2显示了最后的睡眠报告和频谱图。

图2睡眠报告和频谱图

结果

SleepImage指环与多导睡眠监测诊断阻塞性睡眠呼吸暂停的对比研究

1. 两种方法得出AHI的相关性和一致性

该指环生成的sAHI与PSG获得的AHI之间存在显著的正相关(Spearman相关系数= 0.89,P<0.001)，并存在很强的线性关系(图3)。此外，sAHI与AHI之间没有显著差异(30.2±23.0 vs 32.9±26.9,P=0.350)。Bland-Altman图用于估计sAHI和AHI之间的一致性(图4)，报告的平均差异为2.7，一致性的95%极限为-19~24，一致性的极限为94.9%(37/39)。表2显示了睡眠监测像环和PSG评估的OSA严重程度的一致性。我们发现两种方法在OSA严重程度上有很高的一致性(Kendall τ-b=0.75, P<0.001)。

2. 诊断准确性评估

表3显示了该指环在PSG-AHI阈值为5、15、30时诊断OSA的敏感性、特异性、假阳性率、假阴性率、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比、阴性似然比、准确率、等指数。该指环监测OSA(AHI≥5)准确，灵敏度100%，特异度100%。在其他两个PSG-AHI阈值上也显示出较高的准确性：AHI≥15时为79% (95% CI 67%，92%)，AHI≥30时为90% (95% CI 80%，99%)。采用ROC曲线评价指环的诊断能力(图5)。以AHI≥5作为诊断OSA的标准时，曲线下面积(AUC)为1.00 (95% CI, 0.91, 1.00)，sAHI的最佳切值为4，敏感性和特异性均为100%。以AHI≥15作为OSA的诊断标准时，AUC为0.90(95% CI 0.77, 0.97)，最佳sAHI切值为16，敏感性为87%，特异性为81%。当AHI≥30作为OSA的诊断标准时，AUC为0.98(95% CI, 0.88, 1.000)，sAHI值为17为最佳，敏感性为100%，特异性为86%。