睡眠对身心健康起着关键作用,它有助于记忆巩固、细胞修复、大脑发育以及激素调节等功能(Alvarez & Ayas, 2004; Burger et al., 2022; Dinges, 2006; Kopasz et al., 2010; Leproult & Van Cauter, 2010; Stickgold & Walker, 2007; Tononi & Cirelli, 2006)。睡眠障碍带来的后果进一步凸显了睡眠的重要性:睡眠不足会立即影响白天的警觉性、情绪调节能力、疼痛感知以及认知功能(Aydin et al., 2013; Cullen et al., 2019; Patrick et al., 2017; Raymond et al., 2001; Sadeh, 2007),同时还会增加跌倒和谵妄的风险(Wu & Sun, 2017)。长期睡眠不足还可能与焦虑、高血压、心血管疾病以及代谢紊乱等严重健康问题相关(Alvarez & Ayas, 2004; Chorney et al., 2008; Medic et al., 2017)。对于那些发育极度依赖充足睡眠的儿童和青少年来说,满足其睡眠需求尤为重要(Crous & North, 2021)。
在医院环境中,这一问题更为突出,因为住院儿童面临着多种风险因素。疾病症状、药物作用、环境干扰(如噪音、光线、护理流程)、心理压力以及社交模式的改变(如父母抚养方式的改变和日常生活节奏被打乱)都会导致严重的睡眠障碍(Morawska et al., 2015; Oliveira et al., 2015; Stickland et al., 2016; Webster & Thompson, 1986)。这些睡眠障碍不仅会带来即时的困扰,即便出院后也可能持续存在(Griffiths & Peerson, 2005; Smith et al., 2008),从而影响儿童的康复进程,延长住院时间,降低他们的幸福感以及对护理质量的满意度(Morse & Bender, 2019)。因此,了解住院儿童和青少年的具体睡眠结构对于优化他们的护理方案和改善预后具有重要意义(Burger et al., 2022)。
尽管人们越来越意识到睡眠在儿童康复中的重要作用(Corser, 1996; Hinds et al., 2007; Traube et al., 2020),但对于医院环境中的特定、可改变的因素如何定量影响睡眠结构,目前仍存在诸多空白。虽然已有不少研究指出了噪音和光线等常见的睡眠干扰因素(Morawska et al., 2015; Oliveira et al., 2015; Stickland et al., 2016; Webster & Thompson, 1986),但很少有研究使用客观的睡眠监测手段(如多导睡眠图或活动记录仪)来研究住院环境因素,尤其是每间房间的居住人数,对不同睡眠阶段的影响。大多数研究依赖于患者的主观报告或经过培训的研究人员对患者的直接观察(Avi, 2004; Bourne et al., 2007; Karen & David, 2011; Lewandowski et al., 2011)。相比客观测量方法,这些方法在检测睡眠结构的细微变化方面灵敏度较低(Bourne et al., 2007; Dereymaeker et al., 2017; Gottschlich et al., 2013; Meltzer et al., 2012; Quante et al., 2018)。此外,目前也缺乏使用客观指标来研究住院时长与睡眠阶段之间关系的研究。这些不足阻碍了针对儿童住院患者睡眠问题的有效干预措施的开发。
为弥补这些缺陷,本研究使用华为Band 8这款可穿戴设备,对住院儿童患者进行连续的客观睡眠监测。这类消费级可穿戴设备在实验室环境中已被证明具有有效性,且在儿童住院睡眠监测中也具备可行性(Burkart et al., 2021; Nestor et al., 2025)。华为Band 8是一款经过验证的可穿戴设备,它通过光电容积脉搏波传感器和运动加速度计来采集生理数据和运动数据。其内置的HUAWEI TruSleep? 3.0算法能够分析这些数据,识别睡眠-觉醒周期并划分睡眠阶段。此前已有研究证明了该技术在获取客观睡眠指标方面的应用价值:Li等人利用这款设备研究了环境温度与阻塞性睡眠呼吸暂停严重程度之间的关系,以及其对深睡眠和快速眼动睡眠等睡眠阶段的影响,相关研究是在大规模人群中进行的(Li et al., 2025, Li et al., 2024)。具体而言,本研究旨在解决儿童住院睡眠研究中的三个关键问题:首先,我们量化了房间居住人数与关键睡眠阶段的客观指标之间的关系,为这一可改变的环境因素如何影响睡眠结构提供了实证依据;其次,我们研究了住院期间不同睡眠阶段的时间变化规律——这是一个非常重要的时间维度,因为较长的住院时间可能会加剧睡眠障碍,但目前尚缺乏使用客观指标来研究这一现象的相关研究;第三,我们探讨了性别和年龄组在住院期间对睡眠阶段的潜在影响,以了解人口统计因素是否会影响这种特殊环境下的睡眠结构。我们的研究结果为可改变的环境因素(房间居住人数)、时间因素(住院时长)以及人口统计特征(性别、年龄)如何影响儿童住院期间的睡眠提供了新的证据。这些结果可为制定针对性的干预措施提供依据,通过改善环境、时间和人口统计方面的条件,优化医院环境与护理方案,进而帮助儿童获得对康复至关重要的恢复性睡眠。