基于智能穿戴設(shè)備探討睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓關(guān)系的真實(shí)世界研究

李小龍,易麗,呂中華,周珊珊,劉昱圻,王瑛,陳韻岱*,胡舜英*

(1中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心心血管病醫(yī)學(xué)部,北京 100142;2解放軍醫(yī)學(xué)院,北京 100853;3中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心心血管內(nèi)科,北京 100853)

高血壓是一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題,中國(guó)高血壓調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)18歲及以上居民高血壓患病率為27.9%[1]。美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(American Heart Association)最新定義了生活8要素的理念[飲食、活動(dòng)、吸煙、睡眠、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、血脂、血糖和血壓],首次將睡眠作為影響心血管健康的生活8要素之一[2]。近年來(lái)睡眠時(shí)長(zhǎng)不足已經(jīng)越發(fā)被認(rèn)為是心血管疾病的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素[3]。部分觀察性研究報(bào)道了睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓病之間的關(guān)聯(lián)[4-6],但也有研究有不一致的結(jié)論,如Katano等[7]發(fā)現(xiàn)短睡眠時(shí)長(zhǎng)人群高血壓風(fēng)險(xiǎn)并未增加。既往研究中,睡眠時(shí)長(zhǎng)的檢測(cè)方法大多采用填寫睡眠問(wèn)卷等自我報(bào)告的主觀測(cè)量方法,可能存在回憶偏倚,且相關(guān)研究采用的是診室血壓數(shù)據(jù),未能考慮“白大衣高血壓”及“隱蔽性高血壓”等情況[8-10],從而可能會(huì)影響研究結(jié)果。

近年來(lái),以智能手環(huán)、手表為代表的可穿戴設(shè)備在健康醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸興起,為健康與疾病管理提供新手段[11]。本研究利用智能穿戴設(shè)備測(cè)量睡眠時(shí)長(zhǎng)和家庭血壓,分析睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓的關(guān)聯(lián),為完善高血壓防控策略提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2021年12月至2023年1月加入血壓健康研究的受試者為研究對(duì)象。血壓健康研究由中國(guó)醫(yī)療保健國(guó)際交流促進(jìn)會(huì)發(fā)起,中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院執(zhí)行。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥18歲;(2)具備使用華為血壓手表及《血壓健康研究》APP的能力;(3)自愿填寫完整健康問(wèn)卷;(4)加入研究后2周內(nèi),非同日血壓測(cè)量≥3次,睡眠測(cè)量≥1次。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)正服用降壓藥物;(2)妊娠期;(3)腕部有損傷或深色紋身等;(4)不具備正常的行為理解及控制能力、無(wú)法簽署知情同意書。針對(duì)46871名血壓健康研究的受試者,按照上述納入與排除標(biāo)準(zhǔn),剔除健康問(wèn)卷填寫不完整者38657例,血壓測(cè)量數(shù)據(jù)不完整者4669例,正在服用降壓藥物者1839例,最終共有1706例納入研究進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本研究采用家庭血壓標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)中國(guó)高血壓防治指南(2018年修訂版)[1],高血壓病定義為家庭收縮壓≥135mmHg(1mmHg=0.133kPa)和(或)舒張壓≥85mmHg。按照基線時(shí)血壓測(cè)量數(shù)值,將受試者分為高血壓組(n=851)和非高血壓組(n=855)。本研究獲得中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理批件號(hào):S2021-567),在中國(guó)臨床研究注冊(cè)中心完成注冊(cè)(注冊(cè)號(hào)ChiCTR2200057354)。受試者對(duì)研究?jī)?nèi)容知情同意,簽訂知情同意書。

1.2 受試者信息采集

(1)一般資料:包括性別、年齡、身高、體質(zhì)量,根據(jù)身高和體質(zhì)量計(jì)算BMI。BMI=體質(zhì)量(kg)/身高(m)2,將BMI由連續(xù)性變量轉(zhuǎn)化為“<24kg/m2、≥24kg/m2”的分類變量。(2)健康問(wèn)卷:主要包括是否服用降壓藥、是否抽煙或飲酒、是否患有慢性腎臟疾病、是否患有糖尿病、是否患有睡眠呼吸暫停綜合征等。(3)睡眠時(shí)長(zhǎng)測(cè)量:受試者加入研究后2周內(nèi),至少佩帶腕表完成一次夜間睡眠測(cè)量,智能腕表通過(guò)識(shí)別入睡開始時(shí)間及覺(jué)醒時(shí)間計(jì)算夜間睡眠時(shí)長(zhǎng)。將睡眠時(shí)長(zhǎng)由連續(xù)性變量轉(zhuǎn)化為“<5h、5～<7h、7～<9h、≥9h”的分類變量。美國(guó)睡眠基金會(huì)推薦成人夜間睡眠時(shí)長(zhǎng)7～9h[12],本研究將7～<9h作為參考值,將“<5h、5～<7h”定義為短睡眠時(shí)長(zhǎng),將“≥9h”定義為長(zhǎng)睡眠時(shí)長(zhǎng)。(4)家庭血壓測(cè)量:受試者每次測(cè)量前至少靜坐休息5min,雙腳平放于地面,佩戴智能血壓手表的手腕放在胸前,讓手腕、智能血壓手表和心臟處于同一個(gè)水平(圖1)。

圖1 華為智能設(shè)備血壓測(cè)量示意圖Figure 1 Diagram of blood pressure measurement

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 研究人群臨床特征

1706例受試者中,男性1519例(89.04%),女性187例(10.96%);年齡18～86(44.87±11.52)歲;BMI<24kg/m2共663例(38.86%)、≥24kg/m2共1043例(61.14%);睡眠時(shí)長(zhǎng)(7.35±1.10)h;收縮壓(125.97±11.75)mmHg,舒張壓(84.66±8.45)mmHg;心率(77.43±9.63)次/min。高血壓組851例(49.88%),非高血壓組855例(50.11%)。

兩組人群年齡、性別、BMI、吸煙或飲酒習(xí)慣、高鹽飲食習(xí)慣、精神緊張生活方式、高脂血癥史、收縮壓、舒張壓及心率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。夜尿增多史、糖尿病史、慢性腎臟病史及呼吸睡眠暫停綜合征史比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

表1 高血壓組和非高血壓組受試者臨床特征比較Table 1 Comparison of clinical characteristics between hypertension group and non-hypertension group

2.2 不同睡眠時(shí)長(zhǎng)受試者高血壓患病率比較

睡眠時(shí)長(zhǎng)≥9h的受試者高血壓患病率為45.26%(43/95),睡眠時(shí)長(zhǎng)7～<9h的受試者高血壓患病率為48.16%(485/1007),睡眠時(shí)長(zhǎng)5～<7h的受試者高血壓患病率為52.63%(300/570),睡眠時(shí)長(zhǎng)<5h的受試者高血壓患病率為67.65%(23/34),4組受試者高血壓患病率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.046)。

2.3 睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓關(guān)聯(lián)的多因素logistic回歸分析

未校正混雜因素的多因素logistic回歸分析顯示,與睡眠時(shí)長(zhǎng)7～<9h組比較,睡眠時(shí)長(zhǎng)≥9h組(OR=0.890,95%CI0.583～1.358;P=0.589)及睡眠時(shí)長(zhǎng)5～<7h組(OR=1.196,95%CI0.974～1.469;P=0.088)高血壓風(fēng)險(xiǎn)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;睡眠時(shí)長(zhǎng)<5h組(OR=2.250,95%CI1.086～4.665;P=0.029)的受試者高血壓風(fēng)險(xiǎn)增加。校正“年齡、性別、BMI、高鹽飲食習(xí)慣、呼吸睡眠暫停綜合征史、糖尿病史、慢性腎臟病史”所有可獲取的混雜因素后提示:與睡眠時(shí)長(zhǎng)7～<9h組的受試者比較,睡眠時(shí)長(zhǎng)≥9h組(OR=0.952,95%CI0.606～1.495;P=0.831)及睡眠時(shí)長(zhǎng)5～<7h組(OR=1.056,95%CI0.848～1.315;P=0.625)高血壓風(fēng)險(xiǎn)無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;睡眠時(shí)長(zhǎng)<5h組(OR=2.238,95%CI1.026～4.884;P=0.043)受試者的高血壓風(fēng)險(xiǎn)依然增加(表2)。

表2 睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓關(guān)聯(lián)的多因素logistic回歸分析Table 2 Multivariate logistic regression analysis of association between sleep duration and hypertension

3 討 論

本研究系國(guó)內(nèi)首個(gè)基于智能穿戴設(shè)備研究睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓關(guān)聯(lián)性的真實(shí)世界研究,研究使用智能腕式設(shè)備測(cè)量的血壓及睡眠數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性已在臨床進(jìn)行了驗(yàn)證[13,14]。結(jié)果顯示睡眠時(shí)長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)(≥9h)及睡眠時(shí)長(zhǎng)輕度不足(5～<7h)與高血壓風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)不顯著,睡眠時(shí)長(zhǎng)過(guò)短(<5h)與高血壓風(fēng)險(xiǎn)增加顯著關(guān)聯(lián)。睡眠過(guò)短會(huì)增加高血壓風(fēng)險(xiǎn),這可能與交感神經(jīng)系統(tǒng)激活、鈉鹽排泄改變及血流動(dòng)力學(xué)負(fù)荷改變有關(guān)。短睡眠時(shí)長(zhǎng)可增加交感神經(jīng)活性進(jìn)而導(dǎo)致收縮壓和舒張壓升高;長(zhǎng)期睡眠剝奪可能導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)壓力相關(guān)激素水平升高,間接導(dǎo)致鈉鹽攝入增加及腎臟排鈉量減少;長(zhǎng)期處于短睡眠時(shí)長(zhǎng)環(huán)境可能導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)負(fù)荷增加,引發(fā)主動(dòng)脈硬化和左心室肥厚,從而使心血管系統(tǒng)逐漸適應(yīng)高壓狀態(tài)[3,15,16]。

本研究以睡眠時(shí)長(zhǎng)7～<9h作為參照,在校正了混雜因素后,睡眠時(shí)長(zhǎng)輕度不足(5～<7h)的受試者高血壓風(fēng)險(xiǎn)有增加趨勢(shì),但差異不顯著,睡眠時(shí)長(zhǎng)過(guò)短(<5h)的高血壓風(fēng)險(xiǎn)仍然顯著增加。Grandner等[5]對(duì)美國(guó)行為風(fēng)險(xiǎn)因素監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)及全國(guó)健康訪談?wù){(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析,評(píng)估睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓之間的橫斷面關(guān)系,發(fā)現(xiàn)睡眠≤5h高血壓風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(與>7h睡眠組相比);Gangwisch等[4]對(duì)美國(guó)護(hù)士健康研究數(shù)據(jù)庫(kù)分析,發(fā)現(xiàn)睡眠≤5h組女性受試者高血壓風(fēng)險(xiǎn)顯著高于睡眠時(shí)長(zhǎng)7～8h組。本研究基于智能穿戴設(shè)備監(jiān)測(cè)中國(guó)人群的客觀睡眠時(shí)長(zhǎng)與家庭血壓,進(jìn)一步證實(shí)睡眠不足可能是高血壓的重要危險(xiǎn)因素。然而,關(guān)于睡眠時(shí)長(zhǎng)>9h對(duì)于心血管風(fēng)險(xiǎn)的影響仍存在爭(zhēng)議,有研究顯示睡眠>9h的人群心血管風(fēng)險(xiǎn)并未增加[17]。本研究校正全部混雜因素后,睡眠時(shí)長(zhǎng)>9h組高血壓風(fēng)險(xiǎn)未增加,但是本研究中>9h的人群共計(jì)95例,這一結(jié)果或許與樣本數(shù)量較小有關(guān),因此需要更大樣本的臨床研究來(lái)驗(yàn)證結(jié)果的穩(wěn)定性。

本研究的優(yōu)勢(shì)之一是采用了智能穿戴設(shè)備獲取睡眠時(shí)長(zhǎng)和家庭血壓測(cè)量值,相較于傳統(tǒng)的問(wèn)卷調(diào)查和醫(yī)療記錄,這種客觀的測(cè)量方法具有更高的準(zhǔn)確性和客觀性。另外,通過(guò)對(duì)多個(gè)混雜因素的校正,研究結(jié)果的可靠性和可信度得到了進(jìn)一步增強(qiáng)。但本研究有一定的局限性:(1)設(shè)計(jì)類型為橫斷面研究,尚不能明確睡眠時(shí)長(zhǎng)與高血壓病的因果關(guān)系,進(jìn)一步的縱向研究可以更好地評(píng)估睡眠時(shí)長(zhǎng)對(duì)高血壓發(fā)生的影響;(2)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,購(gòu)買該智能設(shè)備消費(fèi)者男性居多,故本研究性別比例不均衡;(3)智能穿戴設(shè)備近年來(lái)越發(fā)被年輕消費(fèi)者接受并使用,但65歲及以上老年人群應(yīng)用較少,該研究納入人群平均年齡(44.87±11.52)歲,研究結(jié)論尚不能在老年人群中推廣。

綜上所述,本研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了睡眠時(shí)長(zhǎng)不足與高血壓之間的關(guān)聯(lián)性,維持適當(dāng)?shù)乃邥r(shí)長(zhǎng)對(duì)于預(yù)防高血壓的重要性。本研究基于穿戴設(shè)備測(cè)量真實(shí)世界人群睡眠與血壓數(shù)據(jù),為探索基于睡眠干預(yù)手段的高血壓防控提供可能,為數(shù)字醫(yī)療和健康大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用拓寬前景。