Hypoxic Burden là một chỉ số ngày càng được quan tâm khi đánh giá tình trạng giảm oxy trong hội chứng ngưng thở khi ngủ do tắc nghẽn (OSA). Nếu AHI chủ yếu cho biết người bệnh có bao nhiêu biến cố ngưng thở hoặc giảm thở trong mỗi giờ ngủ, thì Hypoxic Burden đi thêm một bước: xem các biến cố đó gây giảm oxy sâu đến đâu và kéo dài trong bao lâu.
Trên một báo cáo PSG hoặc HSAT, người bệnh có thể gặp nhiều thông số như AHI, ODI, T90 và mức SpO₂ thấp nhất. Mỗi chỉ số phản ánh một khía cạnh khác nhau. Hypoxic Burden không thay thế hoàn toàn những chỉ số này mà được nghiên cứu như một thông số bổ sung, giúp mô tả “gánh nặng thiếu oxy” liên quan đến các biến cố hô hấp đầy đủ hơn.
Trước tiên, Hypoxic Burden đang đo điều gì?
Không chỉ đếm số lần oxy giảm
Hypoxic Burden, theo phương pháp sleep apnea-specific được mô tả bởi Azarbarzin và cộng sự, là tổng diện tích dưới đường cong giảm SpO₂ liên quan đến các biến cố hô hấp, tính từ mức SpO₂ nền trước biến cố và chuẩn hóa theo tổng thời gian ngủ. Kết quả thường được biểu diễn bằng đơn vị %min/h.
Điểm quan trọng nằm ở chữ “diện tích”. Nếu SpO₂ giảm sâu hơn, khoảng cách giữa đường SpO₂ và mức nền lớn hơn. Nếu giảm oxy kéo dài hơn, chiều dài của vùng diện tích cũng tăng. Vì vậy, Hypoxic Burden kết hợp đồng thời độ sâu và thời gian của những đợt giảm oxy liên quan đến apnea hoặc hypopnea.
Có thể hình dung một biểu đồ với trục ngang là thời gian và trục dọc là SpO₂. Sau một biến cố hô hấp, đường SpO₂ đi xuống rồi phục hồi. Phần diện tích nằm giữa đường baseline và đường SpO₂ trong cửa sổ tính toán tạo nên gánh nặng của biến cố đó. Tổng các diện tích trong cả đêm tạo thành Hypoxic Burden.
Hypoxic Burden khác ODI như thế nào?
ODI là chỉ số “đếm lần”
ODI, hay Oxygen Desaturation Index, cho biết số lần SpO₂ giảm theo một mức ngưỡng nhất định trong mỗi giờ. Tùy quy tắc được sử dụng, ngưỡng có thể là giảm ít nhất 3% hoặc 4%.
AASM hiện khuyến nghị quy tắc hypopnea người lớn sử dụng giảm SpO₂ ít nhất 3% hoặc có arousal; quy tắc giảm ít nhất 4% vẫn là một lựa chọn được chấp nhận trong hệ thống chấm điểm. Vì vậy, khi đọc ODI hoặc so sánh giữa các báo cáo, cần biết ngưỡng desaturation đang được sử dụng.
ODI chủ yếu trả lời câu hỏi: “Trong một giờ có bao nhiêu đợt giảm oxy đạt tiêu chuẩn?”. Chỉ số này hữu ích để nhận diện tình trạng giảm oxy ngắt quãng, nhưng không cho biết đầy đủ mỗi đợt giảm sâu bao nhiêu hoặc kéo dài bao lâu.
Hai lần giảm oxy được ODI nhìn nhận như thế nào?
Giả sử một bệnh nhân có hai đợt giảm SpO₂ đều đạt ngưỡng giảm 3%. Nếu cả hai đều đáp ứng tiêu chuẩn, ODI sẽ ghi nhận mỗi đợt là một lần giảm oxy trong máu (Desaturation). Tuy nhiên, trong thực tế, một đợt có thể chỉ giảm 3% trong thời gian ngắn. Đợt khác cũng bắt đầu với mức giảm 3% nhưng sau đó SpO₂ tiếp tục tụt sâu hơn và mất nhiều thời gian để hồi phục.
ODI vẫn chủ yếu ghi nhận “một lần” cho mỗi đợt đủ tiêu chuẩn. Hypoxic Burden lại phản ánh sự khác biệt về hình dạng đường cong, vì diện tích sẽ lớn hơn khi đợt giảm oxy sâu hơn hoặc dài hơn. Đây là điểm khác biệt quan trọng giữa hai chỉ số.
ODI cao có luôn đồng nghĩa Hypoxic Burden cao?
Không nhất thiết là có sự đồng thuận như thế này. ODI cao thường cho thấy có nhiều đợt giảm oxy trong máu (Desaturation), nhưng Hypoxic Burden còn phụ thuộc từng đợt sâu đến đâu và kéo dài bao lâu. Ngược lại, một người có ODI không quá cao vẫn có thể có Hypoxic Burden đáng kể nếu mỗi đợt giảm oxy sâu và kéo dài. Vì vậy, hai chỉ số có thể liên quan với nhau nhưng không phải là hai cách gọi khác nhau của cùng một phép đo.
Hypoxic Burden khác T90 như thế nào?
T90 đo thời gian SpO₂ dưới 90%
T90 thường được dùng để biểu thị tổng thời gian hoặc tỷ lệ thời gian ngủ mà SpO₂ thấp hơn 90%. Đây là một chỉ số đơn giản: người bệnh càng ở dưới ngưỡng 90% lâu, T90 càng lớn. Tuy nhiên, cách biểu diễn T90 có thể khác nhau giữa các nghiên cứu. Có nghiên cứu tính thời gian dưới 90% trong thời gian ngủ thực, trong khi một số cách tính lại dựa trên thời gian ghi nhận. Sự khác biệt này cần được lưu ý khi so sánh kết quả giữa các hệ thống.
Vấn đề của một ngưỡng cố định
T90 sử dụng một ngưỡng tuyệt đối là 90%. Điều này giúp người đọc dễ hình dung, nhưng cũng tạo ra một giới hạn. Ví dụ, một người có SpO₂ nền 96% giảm xuống 91% sau một biến cố hô hấp. T90 sẽ không tăng vì SpO₂ chưa xuống dưới 90%.
Tuy nhiên, người bệnh vẫn vừa trải qua một đợt giảm oxy. Nếu đợt giảm đó đủ liên quan đến một biến cố hô hấp và nằm trong phạm vi tính toán, Hypoxic Burden vẫn có thể ghi nhận phần diện tích giảm oxy đó.
T90 có thể bao gồm giảm oxy không đặc hiệu cho OSA
Một hạn chế quan trọng của T90 là chỉ số này không tự xác định nguyên nhân của tình trạng SpO₂ thấp. Ở người có bệnh phổi, bệnh tim hoặc tình trạng giảm thông khí, SpO₂ có thể duy trì dưới 90% trong thời gian dài ngay cả khi không có nhiều apnea hoặc hypopnea. Vì vậy, T90 có thể phản ánh cả giảm oxy nền hoặc các “drift” SpO₂ không đặc hiệu.
Hypoxic Burden sleep apnea-specific được xây dựng theo cách khác: nó tập trung vào phần giảm oxy liên quan đến những biến cố hô hấp được xác định trên khảo sát giấc ngủ. Do đó, T90 phù hợp với câu hỏi “SpO₂ thấp dưới 90% trong bao lâu?”, còn Hypoxic Burden giúp trả lời thêm “các biến cố hô hấp đã đóng góp bao nhiêu vào gánh nặng giảm oxy đó?”.
Hypoxic Burden khác mức SpO₂ thấp nhất như thế nào?
Mức SpO₂ thấp nhất chỉ là một điểm
Mức SpO₂ thấp nhất, thường được gọi là SpO₂ nadir, là giá trị thấp nhất được ghi nhận trong khoảng thời gian khảo sát.
Ví dụ, báo cáo ghi SpO₂ thấp nhất 82% nghĩa là tại một thời điểm nào đó, SpO₂ đã xuống tới 82%. Nhưng con số này không cho biết người bệnh ở mức 82% trong bao lâu, đường SpO₂ đi xuống nhanh hay chậm và sau đó hồi phục như thế nào.
Vì chỉ là một điểm trên toàn bộ đường cong, mức SpO₂ thấp nhất không thể phản ánh toàn bộ gánh nặng giảm oxy của một đêm ngủ.
Hai người cùng SpO₂ thấp nhất vẫn có thể rất khác nhau
Hãy hình dung người A và người B đều có SpO₂ nadir 82%. Ở người A, SpO₂ giảm từ 95% xuống 82% trong thời gian ngắn rồi nhanh chóng trở lại mức nền. Ở người B, SpO₂ giảm từ 95% xuống 82%, duy trì thấp lâu hơn rồi mới phục hồi.
Đáy SpO2 (SpO2 thấp nhất) của hai người giống nhau nhưng hình dạng đường cong khác nhau. Vì vậy, tổng diện tích giảm oxy và Hypoxic Burden của hai người cũng có thể khác nhau đáng kể.
Có thể hiểu 4 chỉ số bằng 4 câu hỏi
AHI hỏi: Có bao nhiêu biến cố?
AHI là số ngưng thở và giảm thở trung bình trong mỗi giờ ngủ. Đây vẫn là chỉ số quan trọng trong chẩn đoán và phân loại OSA. AHI có ưu điểm là dễ chuẩn hóa và được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, chỉ số này không mô tả đầy đủ độ sâu và thời gian của giảm oxy sau từng biến cố.
ODI hỏi: Oxy giảm bao nhiêu lần?
ODI đếm số lần SpO₂ giảm theo ngưỡng được xác định. Nó phù hợp để mô tả tần suất các đợt desaturation trong đêm. Điều ODI không trả lời đầy đủ là mỗi đợt giảm sâu bao nhiêu và duy trì trong bao lâu.
T90 hỏi: Oxy thấp dưới 90% trong bao lâu?
T90 tập trung vào thời gian SpO₂ nằm dưới một ngưỡng tuyệt đối. Chỉ số này cho thấy mức phơi nhiễm với SpO₂ thấp nhưng không mô tả đầy đủ độ sâu của từng đợt giảm oxy và không tự xác định đó là giảm oxy do OSA hay một nguyên nhân khác.
Hypoxic Burden hỏi: Tổng gánh nặng giảm oxy là bao nhiêu?
Hypoxic Burden kết hợp độ sâu và thời gian của những đợt giảm oxy liên quan đến các biến cố hô hấp. Đó là lý do các chỉ số này nên được xem là bổ sung cho nhau thay vì cạnh tranh để thay thế hoàn toàn lẫn nhau.
Một ví dụ giúp phân biệt rõ các chỉ số
Giả sử hai bệnh nhân đều có AHI 20 lần/giờ.
Bệnh nhân A có các biến cố tương đối ngắn. Mỗi biến cố chỉ làm SpO₂ giảm khoảng 2–3% và nhanh chóng hồi phục. ODI có thể vẫn khá rõ vì số lần desaturation nhiều. Bệnh nhân B cũng có AHI 20 lần/giờ nhưng các biến cố thường kéo dài hơn. Nhiều lần SpO₂ giảm sâu hơn và hồi phục chậm hơn.
AHI của hai người giống nhau. Tuy nhiên, Hypoxic Burden của bệnh nhân B có thể lớn hơn vì tổng diện tích giảm oxy lớn hơn. Nếu cả hai hiếm khi xuống dưới 90%, T90 có thể không phản ánh hết sự khác biệt này. Nếu cả hai đều từng chạm 82%, mức SpO₂ thấp nhất cũng có thể giống nhau.
Ví dụ này cho thấy vì sao một con số đơn lẻ không phải lúc nào cũng mô tả đầy đủ gánh nặng sinh lý của OSA.
Một ví dụ khác: ODI giống nhau nhưng Hypoxic Burden khác nhau
Giả sử hai người đều có ODI 15 lần/giờ.
Ở người thứ nhất, phần lớn các đợt giảm oxy chỉ 3% và kéo dài ngắn.
Ở người thứ hai, cũng có 15 đợt giảm oxy mỗi giờ nhưng nhiều đợt giảm 6–8% và kéo dài hơn.
ODI của hai người bằng nhau nhưng diện tích dưới các đường cong giảm oxy không giống nhau. Vì vậy, Hypoxic Burden của người thứ hai có thể cao hơn đáng kể. Đây là một trong những lý do chỉ số diện tích được nghiên cứu để bổ sung cho những chỉ số dựa trên tần suất.
Một ví dụ khác: T90 thấp nhưng vẫn có Hypoxic Burden
Hãy tưởng tượng SpO₂ nền của một người là 96%. Trong đêm, nhiều biến cố hô hấp làm SpO₂ giảm xuống 92–93%, sau đó hồi phục. Vì SpO₂ chưa xuống dưới 90%, T90 có thể rất thấp. Nhưng nếu các đợt giảm oxy lặp lại nhiều và kéo dài, Hypoxic Burden vẫn có thể tích lũy.
Điều này cho thấy một ngưỡng tuyệt đối như 90% có thể bỏ qua những biến động oxy hóa nằm trên ngưỡng đó, trong khi phương pháp area-based vẫn có thể ghi nhận phần giảm so với baseline của từng biến cố.
Vì sao Hypoxic Burden được quan tâm trong OSA?
AHI có thể bỏ qua mức độ của từng biến cố
AHI xem ngưng thở và giảm thở như những đơn vị để đếm theo thời gian. Nhưng trên thực tế, các biến cố không phải lúc nào cũng giống nhau về thời lượng, mức giảm luồng khí hoặc tác động lên SpO₂. Hai bệnh nhân có cùng AHI có thể có mức độ thiếu oxy ban đêm rất khác nhau. Đây là một biểu hiện của tính không đồng nhất về kiểu hình sinh lý của OSA.
Hypoxic Burden được nghiên cứu nhằm nắm bắt một phần sự khác biệt đó bằng cách lượng hóa gánh nặng giảm oxy do các biến cố hô hấp gây ra.
Không chỉ là một khái niệm toán học
Giá trị của Hypoxic Burden không nằm ở việc tạo thêm một con số cho báo cáo. Điều quan trọng hơn là liệu con số đó có liên quan đến các kết cục sức khỏe hay không.
Nghiên cứu của Azarbarzin và cộng sự trên European Heart Journal sử dụng dữ liệu từ 2.743 nam giới trong MrOS và 5.111 người trong Sleep Heart Health Study. Nhóm có Hypoxic Burden cao nhất có nguy cơ tử vong tim mạch cao hơn đáng kể so với nhóm tham chiếu; hazard ratio khoảng 2,73 trong MrOS và 1,96 trong Sleep Heart Health Study.
Một nghiên cứu trên CHEST năm 2020 cũng phân tích dữ liệu từ 4.881 người trong SHHS và 2.653 nam giới trong MrOS. Ở nam giới, mỗi tăng 1 độ lệch chuẩn của Sleep Apnea-Specific Hypoxic Burden liên quan với nguy cơ suy tim mới xuất hiện cao hơn, trong khi AHI không cho thấy mối liên hệ tương tự trong những phân tích chính.
Những kết quả này không có nghĩa Hypoxic Burden có thể tự dự đoán nguy cơ tim mạch cho từng cá nhân. Tuy nhiên, chúng giải thích tại sao các nhà nghiên cứu muốn nhìn OSA vượt ra ngoài một chỉ số chỉ phản ánh tần suất.
Vì sao cách tính Hypoxic Burden cần được chuẩn hóa?
Mức nền (Baseline) có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả
Trong phương pháp kinh điển, mức nền (baseline) của từng biến cố được xác định dựa trên tín hiệu SpO₂ trước khi biến cố kết thúc. Một mô tả kỹ thuật gần đây về thuật toán Azarbarzin nêu rõ baseline của từng biến cố được lấy từ giá trị SpO₂ cao nhất trong 100 giây trước thời điểm kết thúc biến cố.
Điều này rất quan trọng vì baseline không mặc định là 100%. Nếu baseline là 96%, giảm xuống 92% sẽ tạo diện tích khác hoàn toàn so với trường hợp lấy baseline là 100%.
Cửa sổ tìm kiếm (Search Window) cũng quan trọng
SpO₂ có độ trễ sinh lý so với biến cố hô hấp. Sự kiện ngưng thở hay giảm thở xảy ra rồi thì SpO₂ mới giảm xuống ngay sau đó. Biến cố có thể kết thúc trước khi SpO₂ đạt đáy.
Vì vậy, thuật toán cần một search window phù hợp để bao phủ quá trình giảm và phục hồi oxy. Phương pháp Azarbarzin sử dụng đường cong SpO₂ trung bình, đồng bộ theo thời điểm kết thúc các biến cố, để xác định cửa sổ phù hợp cho hồ sơ nghiên cứu.
Điều này cũng có nghĩa rằng hai phần mềm cùng báo cáo “Hypoxic Burden” nhưng dùng thuật toán khác nhau có thể không cho một con số hoàn toàn giống nhau.
PSG và HSAT có thể cung cấp các chỉ số này như thế nào?
PSG có lợi thế về thời gian ngủ thực
PSG ghi nhận điện não (EEG) cùng nhiều tín hiệu sinh lý khác, cho phép xác định thời gian ngủ thực sự và bối cảnh của các biến cố 1 cách chính xác hơn.
Điều này hữu ích khi cần phân biệt thời gian ngủ với thời gian ghi nhận. Sự khác biệt này đặc biệt quan trọng đối với những chỉ số được chuẩn hóa theo thời gian ngủ như AHI và Hypoxic Burden. AASM xem PSG là phương pháp chẩn đoán tiêu chuẩn trong nhiều tình huống nghi ngờ OSA.
HSAT có thể ghi nhận hô hấp và SpO₂
HSAT có thể được sử dụng ở những người trưởng thành được lựa chọn phù hợp. AASM khuyến nghị PSG hoặc HSAT với thiết bị đủ về kỹ thuật trong chẩn đoán một số bệnh nhân có nguy cơ OSA từ trung bình đến nặng và không có các tình trạng phức tạp nhất định.
Đối với Hypoxic Burden, việc một thiết bị có thể tính được chỉ số này hay không còn phụ thuộc vào phần mềm, chất lượng tín hiệu và cách thuật toán xác định biến cố, baseline và search window.
Vì vậy, không nên mặc định rằng mọi thiết bị HSAT đều tính Hypoxic Burden theo cùng một thuật toán.
Hypoxic Burden có ngưỡng chia mức độ cụ thể không?
Nếu như các chỉ số AHI, ODI, T90 có những khoảng phân loại quen thuộc, thì Hypoxic Burden hiện chưa có một ngưỡng quốc tế duy nhất để áp dụng cho mọi quần thể và mọi mục đích lâm sàng.
Các nghiên cứu có thể chia bệnh nhân theo quintile, tertile hoặc các ngưỡng riêng của quần thể nghiên cứu. Vì vậy, không nên lấy một con số từ một nghiên cứu rồi áp dụng máy móc cho mọi báo cáo. Review năm 2024 nhấn mạnh rằng vẫn cần chuẩn hóa định nghĩa, phương pháp tính và cách diễn giải trước khi Hypoxic Burden có thể trở thành một chỉ số thường quy rộng rãi trong thực hành lâm sàng.
Kết luận
Hypoxic Burden khác ODI, T90 và mức SpO₂ thấp nhất ở cách nó lượng hóa tình trạng giảm oxy.
ODI chủ yếu đếm số lần SpO₂ giảm theo một ngưỡng. T90 đo thời gian SpO₂ dưới 90%. Mức SpO₂ thấp nhất chỉ cho biết điểm thấp nhất đạt được trong đêm. Trong khi đó, Hypoxic Burden tính tổng diện tích giảm oxy liên quan đến các biến cố hô hấp, qua đó kết hợp độ sâu và thời gian của những đợt giảm oxy.
Nói cách khác, ODI giúp biết “oxy giảm bao nhiêu lần”, T90 giúp biết “oxy thấp dưới 90% trong bao lâu”, SpO₂ thấp nhất cho biết “oxy xuống thấp nhất đến đâu”, còn Hypoxic Burden giúp nhìn tổng thể hơn về gánh nặng giảm oxy do các biến cố hô hấp.
Các nghiên cứu hiện nay cho thấy Hypoxic Burden có tiềm năng bổ sung giá trị tiên lượng, đặc biệt với một số kết cục tim mạch và suy tim. Tuy nhiên, chỉ số này chưa thay thế AHI và chưa có một ngưỡng duy nhất để sử dụng độc lập trong mọi quyết định điều trị.
ĐỌC THÊM: HYPOXIC BURDEN ĐƯỢC TÍNH NHƯ THẾ NÀO? HIỂU ĐÚNG DIỆN TÍCH DƯỚI ĐƯỜNG CONG SPO2
FAQ về Hypoxic Burden, ODI, T90 và SpO₂
Hypoxic Burden khác ODI ở điểm nào?
ODI đếm số lần SpO₂ giảm theo một ngưỡng nhất định. Hypoxic Burden tính diện tích của các đợt giảm oxy liên quan đến biến cố hô hấp, nên phản ánh thêm độ sâu và thời gian.
Hypoxic Burden khác T90 như thế nào?
T90 đo thời gian SpO₂ dưới 90%. Hypoxic Burden không chỉ quan tâm một ngưỡng 90% mà tính diện tích giảm oxy từ baseline của những biến cố hô hấp được xác định.
Hypoxic Burden có giống SpO₂ thấp nhất không?
Không. SpO₂ thấp nhất chỉ là một giá trị tại điểm thấp nhất. Hypoxic Burden sử dụng toàn bộ phần giảm của đường cong trong những vùng được tính toán.
ODI cao có chắc chắn Hypoxic Burden cao không?
Không. ODI cao cho thấy nhiều lần desaturation, nhưng Hypoxic Burden còn phụ thuộc vào độ sâu và thời gian của từng đợt. Hai người có ODI tương tự nhau vẫn có thể có Hypoxic Burden khác nhau.
T90 cao có nghĩa OSA chắc chắn nặng không?
Không thể kết luận chỉ từ T90. T90 có thể chịu ảnh hưởng của những nguyên nhân giảm oxy khác ngoài apnea và hypopnea, đặc biệt khi người bệnh có bệnh lý tim phổi đi kèm.
SpO₂ thấp nhất 80% có đáng lo không?
Mức SpO₂ thấp nhất rất thấp cần được bác sĩ xem xét trong toàn bộ bối cảnh của khảo sát. Không nên chỉ dựa vào một giá trị nadir để tự kết luận mức độ OSA hoặc nguy cơ tim mạch.
Hypoxic Burden có thay thế AHI không?
Hiện chưa. AHI vẫn là một chỉ số quan trọng trong chẩn đoán và phân loại OSA. Hypoxic Burden được nghiên cứu như một thông số bổ sung nhằm mô tả gánh nặng sinh lý của bệnh đầy đủ hơn.
Có nên xem Hypoxic Burden cùng ODI và T90 không?
Có. Mỗi chỉ số cung cấp một góc nhìn khác nhau về giảm oxy ban đêm. Đọc đồng thời nhiều thông số thường giúp bác sĩ có bức tranh đầy đủ hơn so với việc chỉ tập trung vào một con số.
Tài liệu tham khảo
- Azarbarzin A, Sands SA, Stone KL, et al. The hypoxic burden of sleep apnoea predicts cardiovascular disease-related mortality: The Osteoporotic Fractures in Men Study and the Sleep Heart Health Study. European Heart Journal. 2019;40(14):1149–1157. doi:10.1093/eurheartj/ehy624.
- Azarbarzin A, Sands SA, Taranto-Montemurro L, et al. The Sleep Apnea-Specific Hypoxic Burden Predicts Incident Heart Failure. Chest. 2020;158(2):739–750. doi:10.1016/j.chest.2020.03.053.
- Parekh A. Hypoxic burden – definitions, pathophysiological concepts, methods of evaluation, and clinical relevance. Current Opinion in Pulmonary Medicine. 2024;30(6):600–606.
- Coso C, Solano-Pérez E, et al. The Hypoxic Burden, Clinical Implication of a New Biomarker in the Cardiovascular Management of Sleep Apnea Patients: A Systematic Review. Reviews in Cardiovascular Medicine. 2024;25(5):172.
- American Academy of Sleep Medicine. The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events, Version 3.
- Kapur VK, Auckley DH, Chowdhuri S, et al. Clinical Practice Guideline for Diagnostic Testing for Adult Obstructive Sleep Apnea. Journal of Clinical Sleep Medicine. 2017;13(3):479–504.
- He S, Cistulli PA, de Chazal P. Comparison of oxygen desaturation area-based methods in predicting cardiovascular disease-related mortality outcomes. Frontiers in Network Physiology. 2026.
- International Consensus Statement on Obstructive Sleep Apnea. 2023.
