Left ventricular remodeling and dysfunction in obstructive sleep apnea : Systematic review and meta-analysis

Herz. 2020 Dec;45(8):726-738. doi: 10.1007/s00059-019-04850-w. Epub 2019 Sep 25.

Abstract

Background: Obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) is associated with cardiovascular mortality and morbidity. Several studies have reported that it affects the left ventricle; however, large randomized controlled trials are lacking. The current study aimed to summarize the association between OSAS and left ventricular (LV) structure and function.

Methods: Electronic databases (PubMed, Embase, and Cochrane) and references were searched for articles published until March 2018. A systematic review and meta-analysis were performed to assess LV structure and function in OSAS patients based on echocardiography.

Results: In total, 17 studies with 747 OSAS patients and 426 control participants were included. Patients with OSAS showed an increase in LV diastolic diameter (weighted mean difference [WMD], 95% CI: 1.24 [0.68, 1.80]; p < 0.001), LV systolic diameter (WMD, 95% CI: 1.14 [0.47, 1.81]; p = 0.001), and LV mass (WMD, 95% CI: 35.34 [20.67, 50.00]; p < 0.001). In addition, left ventricular ejection fraction (LVEF) significantly decreased in the OSAS group compared with the controls (WMD, 95% CIs: -1.82 [-2.76, -0.87]; p < 0.001), and the reduction in LVEF was consistent with the severity of OSAS. The OSAS group also showed an increase in left atrial diameter (WMD, 95% CI: 2.13 [1.48, 2.77]; p < 0.001) and left atrial diameter volume index (WMD, 95% CIs: 3.96 [3.32, 4.61]; p < 0.001).

Conclusion: Obstructive sleep apnea syndrome leads to atrial dilatation, left ventricular hypertrophy, enlargement, mass increase and reduction of systolic function. Treatments for OSAS might be beneficial for the preservation of left cardiac structure and function.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Das obstruktive Schlafapnoesyndrom (OSAS) geht mit kardiovaskulärer Mortalität und Morbidität einher. Im Rahmen verschiedener Studien wurde berichtet, dass es sich auf den linken Ventrikel auswirkt; allerdings fehlen bisher große randomisierte kontrollierte Studien. Die aktuelle Studie zielte darauf ab, eine zusammenfassende Übersicht über den Zusammenhang zwischen OSAS und linksventrikulärer Struktur und Funktion zu geben.

Methoden: Elektronische Datenbanken (PubMed, Embase und Cochrane) sowie Literaturangaben wurden nach Artikeln durchsucht, die bis März 2018 publiziert worden waren. Dann wurden eine systematische Übersicht und eine Metaanalyse erstellt, um die LV-Struktur und Funktion bei Patienten mit OSAS auf der Grundlage der Echokardiographie zu untersuchen.

Ergebnisse: Insgesamt wurden 17 Studien mit 747 OSAS-Patienten und 426 Kontrollen in die Studie einbezogen. Patienten mit OSAS zeigten einen Anstieg des diastolischen Durchmessers des LV (gewichtete mittlere Differenz, WMD: 1,24; 95 %-KI, 95 %-KI: 0,68–1,80; p < 0,001), des systolischen Durchmessers des LV (WMD: 1,14; 95 %-KI: 0,47–1,81; p = 0,001) und der LV-Masse (WMD: 35,34; 95 %-KI: 20,67–50,00; p < 0,001). Außerdem nahm die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) signifikant in der OSAS-Gruppe im Vergleich zu den Kontrollen ab (WMD: −1,82; 95 %-KI: −2,76 bis −0,87; p < 0,001), und die Abnahme der LVEF stand in Übereinstimmung mit dem Schweregrad des OSAS. In der OSAS-Gruppe zeigte sich auch ein Anstieg des linksatrialen Durchmessers (WMD: 2,13; 95 %-KI: 1,48–2,77; p < 0,001) und des Volumenindex des linksatrialen Durchmessers (WMD: 3,96; 95 %-KI: 3,32–4,61; p < 0,001).

Schlussfolgerung: Ein obstruktives Schlafapnoesyndrom führt zur Vorhofdilatation, linksventrikulären Hypertrophie, Vergrößerung, Massenzunahme und Abnahme der systolischen Funktion. Die Behandlung eines OSAS könnte sich günstig auf den Erhalt der Linksherzstruktur und -funktion auswirken.

Keywords: Cardiac remodeling; Echocardiography; Hypoxia; Left ventricular ejection fraction; Left ventricular hypertrophy.

Publication types

  • Meta-Analysis
  • Systematic Review

MeSH terms

  • Echocardiography
  • Humans
  • Sleep Apnea, Obstructive*
  • Stroke Volume
  • Ventricular Dysfunction, Left* / diagnostic imaging
  • Ventricular Function, Left
  • Ventricular Remodeling