近日,中国医学科学院阜外医院柳志红、罗勤教授团队联合东北大学研究人员,在美国心脏病学会旗下期刊JACC: Asia发表原创研究“Heart Rate Surge Improves Cardiovascular Risk Stratification Beyond Hypoxic Burden in Sleep Apnea”,系统评估睡眠呼吸暂停相关心率骤升与心血管死亡的关联,以及其在低氧负荷基础上的增量预测价值。研究表明,心率骤升是与长期心血管死亡风险独立相关的生理指标,联合低氧负荷能够进一步改善睡眠呼吸暂停相关心血管风险分层。
图文摘要图:心率骤升与低氧负荷相结合,提高睡眠呼吸暂停心血管风险分层能力。原文Central Illustration。
研究背景:从低氧负荷进一步关注心血管反应
OSA可通过间歇性低氧、睡眠片段化、胸腔内压力波动以及自主神经活动异常等多种机制影响心血管系统.传统呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index,AHI)主要衡量呼吸事件发生频率,无法充分反映每次呼吸事件所造成的生理影响。低氧负荷(hypoxic burden,HB)通过量化呼吸事件相关血氧下降的幅度与持续时间,为OSA严重程度评估提供了超越AHI的重要信息。
然而,低氧负荷主要反映夜间累积低氧暴露,尚不能直接描述心血管系统对呼吸事件的急性反应。在呼吸暂停终止及觉醒过程中,常伴随心率快速增加。既往研究已经提示睡眠呼吸暂停相关心率反应具有潜在预后意义,但基于心电信号量化的事件相关心率骤升,能否在低氧负荷基础上进一步改善心血管风险预测,仍需要研究。
基于大型队列,量化呼吸事件相关心率动态变化
本研究基于前瞻性社区队列睡眠心脏健康队列(SHHS)开展二次分析,共纳入4,790名参与者。研究团队利用整夜多导睡眠监测中的心电与血氧信号,将心率时间序列与呼吸事件相关血氧下降窗口进行精准匹配,提取事件相关心率动态特征。其中,主要研究指标为心率骤升(heart rate surge),定义为呼吸事件相关分析窗口内的最高心率减去事件前60秒的平均心率,并对个体所有符合条件的呼吸事件进行汇总。该方法以常规心电信号为基础,重点描述呼吸事件诱发的心脏变时性反应,为探索OSA相关心血管生理表型提供了量化途径。研究以心血管死亡为主要终点,采用多变量Cox回归、联合风险分层、模型区分度、风险重新分类及决策曲线等方法,对心率骤升的预后关联及增量预测价值进行系统评估。
图1.事件相关心率骤升的计算方法:以事件前心率为基线,提取事件相关分析窗口内峰值。原文Figure 3。
核心发现:心率骤升提供独立于低氧负荷的预后信息
在中位11.6年随访期间,共记录334例心血管死亡事件。首先,较高心率骤升与显著升高的心血管死亡风险相关。在全面调整人口学特征、心血管危险因素、睡眠监测参数及低氧负荷后,心率骤升最高五分位与最低五分位相比,心血管死亡风险约为其3倍(HR=3.06,95% CI:2.14~4.38)。其次,心率骤升与低氧负荷仅呈弱相关(Spearman ρ=0.08),提示两项指标虽与相同的呼吸事件相关,却包含不同的生理信息。联合分析发现,与低氧负荷较低、心率骤升较低的人群相比,同时具有较高低氧负荷和明显心率骤升的参与者,其心血管死亡风险最高(HR=2.65)。值得注意的是,在低氧负荷相对较低的人群中,心率骤升升高仍然与较高的心血管死亡风险相关。这一发现提示,单纯关注夜间低氧暴露,可能遗漏部分具有明显心血管反应的高风险个体。此外,心率骤升与全因死亡、心力衰竭发生及冠心病死亡等次要结局同样存在显著关联。
图2.心率骤升五分位分组及其与低氧负荷联合分组的心血管死亡生存曲线。原文Figure 4。
增量预测价值:不仅与预后相关,也改善风险分层
该研究的另一个重要发现,是心率骤升在现有预测模型基础上提供了额外预后信息。在纳入临床危险因素、常规睡眠监测指标和低氧负荷的基础上,增加心率骤升后,模型C-index由0.77提升至0.81。进一步的风险重新分类分析显示,连续型净重新分类改善指数(NRI)为0.62,分类NRI为0.16,提示新指标的加入改善了心血管风险预测表现。决策曲线分析亦显示,扩展模型在研究评估的风险阈值范围内具有更高的净获益。这一结果说明,心率骤升不仅与远期心血管结局存在独立关联,也能够在传统临床指标与低氧负荷基础上进一步改善风险识别。
临床启示:心血管风险分层需要更加完整的生理表型
OSA相关心血管损伤具有明显异质性。相似的呼吸暂停频率或夜间低氧程度,并不意味着患者具有相同的心血管风险。从生理意义上看,低氧负荷反映呼吸事件引起的累积低氧暴露,而心率骤升反映心血管系统对呼吸事件的急性反应。两者提供的并非完全重复的信息。此次研究支持将呼吸事件相关心率动态变化纳入OSA心血管风险评估的研究框架,为基于多维生理表型的风险分层提供了进一步证据。
需要强调的是,本研究属于观察性分析,尚不能证明心率骤升与心血管死亡之间存在因果关系,也不能直接用于判断治疗获益。相关指标仍需在独立队列中完成外部验证,并进一步明确其在不同临床人群中的应用价值。研究进一步提示:对OSA的心血管风险评估,有必要从单纯描述呼吸事件数量及低氧程度,逐步扩展至呼吸事件所诱发的心血管生理反应。
· 通讯作者 ·
罗勤
中国医学科学院阜外医院
国家心血管病中心 中国医学科学院阜外医院 医学博士 主任医师
心内科 呼吸与肺血管疾病诊治中心副主任,肺血管病区主任
业务专长:肺栓塞及肺动脉高压等肺血管疾病、心血管疾病合并睡眠呼吸暂停综合征的诊断和治疗。
兼职:国家心血管病专家委员会右心与肺血管病专业委员会副主任委员兼秘书长;国家心血管病中心肺动脉高压专科联盟秘书长;中国医师协会心血管内科医师分会第六届委员会肺血管疾病学组副组长;中国医师协会睡眠医学专业委员会心血管学组委员;中国非公立医疗机构协会睡眠医学专业委员会常务委员;中国老年保健医学研究会血栓防治分会第一届委员会委员;北京医师协会睡眠医学专业委员会委员。
作为课题负责人承担课题12项。以第一或通讯作者发表论文51篇,其中SCI论文31篇。作为主编/主译出版著作7部,参编18部。授权专利4项。
柳志红
中国医学科学院阜外医院
主任医师(二级),协和医大医学博士,博士(后)研究生导师
中国医学科学院阜外医院心内科 呼吸与肺血管疾病诊治中心主任
中国科学院学部专家 美国心脏病学院Fellow
国家心血管病专家委员会委员兼右心与肺血管病专业委员会主任委员
国家心血管系统疾病医疗质量控制中心肺动脉高压质控工作组组长
国家心血管病中心肺动脉高压专科联盟理事长
中华医学会心血管病学分会肺血管病学组副组长
国家卫健委心血管药物临床研究重点实验室学委会委员
国家心血管病临床医学研究中心PI
中国医师协会睡眠医学专委会常委兼心血管学组组长
中国女医师协会心脏与血管专业委员会副主任委员
中国老年保健医学研究会血栓防治分会副主任委员
先后承担国家、省部级等有关肺动脉高压、肺栓塞、睡眠呼吸障碍相关课题20余项,主持、参加国内外多中心临床试验20余项。发表论文420余篇(以第一或通讯作者发表SCI论文107篇),作为通讯/共同作者发表的著作被28部国际指南/共识/声明等指导性文件引用。个人H-指数32
· 第一作者 ·
黄志华
中国医学科学院阜外医院
心内科医师,医学博士,临床博士后,博士毕业于北京协和医学院
“协和青年学者”,国家自然科学基金委“林岛”项目入选者
美国斯坦福大学、香港中文大学交流访问生
主持国家科技重大专项(“四大慢病”防治研究)青年人才培育项目、国家自然科学基金青年科学基金项目、中国博士后科学基金面上项目等国家级/省市级项目5项
以第一或通讯作者(含并列)在Chest、NPJ Digit Med、Eur J Prev Cardiol、J Am Coll Cardiol、Am J Respir Crit Care Med等SCI期刊发表论著及述评20余篇
曾获ACC.24国际最佳摘要奖(唯一中国学者)、第32届长城青年医师奖,获2025年度国家资助博士后研究人员计划资助
担任J Transl Int Med、Rev Cardiovasc Med、Cardiac Res等国际学术期刊青年编委
参与执笔撰写中国首部《心血管疾病患者阻塞性睡眠呼吸暂停评估与管理专家共识(2024版)》
临床与研究方向:心血管疾病与睡眠呼吸障碍交叉学科、人工智能革新领域研究
姚文桢
东北大学
控制科学与工程专业硕士生,曾获山东省优秀学生干部、青岛市千名大学生荣誉称号、以第一作者发表SCI论文一篇、中文核心一篇,参加发表4篇SCI论文。
参考信息:Huang, Z., Yao, W., Wang, Q., Xu, L., Zhang, W., Zhao, Z., Zhao, Q., Duan, A., Gao, L., Li, X., Wang, Y., Li, S., Liu, H., Xiang, J., An, C., Xiong, C., Yang, T., Zeng, Q., Liu, Z., & Luo, Q. (2026). Heart Rate Surge Improves Cardiovascular Risk Stratification Beyond Hypoxic Burden in Sleep Apnea. JACC. Asia, S2772-3747(26)00809-4. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.jacasi.2026.08.040
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