Sværhedsgraden af ​​individuelle vejrtrækningsophør ved diagnostik af obstruktiv søvnapnø

Obstruktiv søvnapnø (OSA) er en udbredt natlig vejrtrækningsforstyrrelse karakteriseret ved fuldstændig (apnø) og delvis (hypopnø) vejrtrækningsophør under søvn 1. OSA er forbundet med hjerte-kar-sygdomme, øget dødelighed og forringelse af livskvalitet 2-4. Dets prævalens er blevet estimeret til at være 9-27 % blandt midaldrende befolkning, og prævalensen forventes at stige i fremtiden 5,6.

I øjeblikket er den mest almindeligt anvendte diagnostiske parameter for OSA apnø-hypopnø-indeks (AHI) baseret på antallet af apnøer og hypopnøer under søvn, idet man ser bort fra deres varigheder og også varigheder og dybder af relaterede desaturationshændelser. Hos voksne diagnosticeres OSA, hvis patienten har 1) AHI≥5 hændelser/time med tilhørende symptomer (f. overdreven søvnighed i dagtimerne (EDS) eller medicinsk eller psykiatrisk lidelse (f.eks. hypertension eller stemningslidelse) eller 2) AHI≥15 hændelser/time 7.

Tidligere har efterforskerne introduceret nye parametre kaldet obstruktions sværhedsgrad, obstruktionsvarighed, desaturationsalvorlighed, desaturationsvarighed og justeret AHI, der inkorporerer antal, varighed og morfologi af individuelle obstruktionsbegivenheder (dvs. apnøer, hypopnøer og oxygendesaturationer) 8,9.vi har vist, at disse parametre kan forbedre sværhedsvurderingen af ​​OSA, og at sværhedsgraden af ​​den individuelle vejrtrækningsophørshændelse er stærkere forbundet med øget dødelighed og kardiovaskulære sygdomme end konventionel AHI8,10,11 . Disse parametres potentiale til at forbedre vurderingen af ​​sværhedsgraden af ​​OSA er tidligere kun blevet undersøgt ved hjælp af ambulante polygrafiske optagelser uden EEG-registrering. Derfor tager parametrene ikke højde for hypopnøer efterfulgt af arousal (men ikke desaturation). Derudover tager parametre ikke højde for apnøer, der ikke efterfølges af desaturation, og nye parametre skal forfines for også at tage højde for sådanne hændelser for yderligere at øge deres prognostiske værdi.

Det er kendt, at alder og kropsmasseindeks (BMI) er positivt relateret til forekomsten af ​​OSA12,13. Ydermere er AHI højere og apnøer længere i rygliggende stilling sammenlignet med lateral stilling14-16. Det er dog ikke grundigt undersøgt, om sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionshændelser skrider frem over tid, og hvilke faktorer der påvirker denne progression.

EDS er et almindeligt symptom på OSA, og det kan måles på forskellige metoder. De mest udbredte metoder er Epworth Sleepiness Scale (ESS) spørgeskema, som måler subjektiv søvnighed og Multiple Sleep Latency Test (MSLT) og Maintenance of Wakefulness Test (MWT), som måler søvnighed objektivt. Korrelationen mellem ESS-score og sværhedsgraden af ​​OSA (dvs. antal obstruktionsbegivenheder) har vist sig at være ringe 17. Selvom MSLT og MWT har vist sig at have bedre korrelationer med dagtimerne funktioner end ESS, er deres korrelationer med AHI og ophidselsesindeks stadig svage18. Derfor skal det undersøges, om sværhedsgraden af ​​individuelle vejrtrækningsophørshændelser er bedre korreleret med MSLT og MWT og dermed mere præcist forklare dagtidssymptomerne.

Det er blevet vist, at mellem patienter med identiske AHI-værdier kan varigheden af ​​individuelle apnøer og hypopnøer og varigheder, dybder og områder af individuelle desaturationer variere betydeligt 19. Længere og dybere obstruktionshændelser kan anses for at være mere skadelige end kortere og mere overfladiske hændelser, da de er forbundet med øget dødelighed hos patienter med moderat eller svær OSA 8. Ikke desto mindre er det ikke blevet grundigt undersøgt, om det hos svære OSA-patienter med identisk AHI værdier søvneffektivitet eller hypertension er relateret til sværhedsgraden af ​​individuelle vejrtrækningsophør, og hvis dette forhold er moduleret af soveposition.

Positionel terapi (PT), undgåelse af liggende stilling under søvn er den foretrukne behandling for Positionelle patienter (PP), som kun eller de fleste af apnøerne/hypopnøerne har, mens de sover i liggende stilling 22. Ikke-positionelle patienter (NPP) har mange apnøer/hypopnøer under søvn i både liggende og lateral stilling. For disse patienter er Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) den foretrukne behandling, men mange patienter har store vanskeligheder med at overholde CPAP, og derfor vil efterforskerne gerne vurdere den terapeutiske værdi af PT for disse NNP. Da apnøer/hypopnøer er mere alvorlige, når man sover i liggende stilling end i lateral stilling.15, 16 PT for disse patienter kunne repræsentere en værdifuld behandling. Det er en problemstilling, som efterforskerne også ønsker at vurdere i dette projekt.

I dette forskningsprojekt sigter efterforskerne på at tackle disse mangler i diagnostikken af ​​OSA. Hovedformålet er at forbedre sværhedsvurderingen af ​​OSA ved yderligere at forfine de nye parametre for diagnostik af OSA. Disse forbedringer af parametrene vil ske for at forebygge sygdommens skadelige konsekvenser og for at kunne målrette de begrænsede behandlingsressourcer til dem, der har det største behov.

2. HYPOTESER OG MÅL

I dette forskningsprojekt tackler efterforskerne begrænsningerne af AHI og forfiner de nye parametre introduceret i vores tidligere artikler. For at opnå dette vil fire mål blive iværksat. Det første mål er at undersøge, om sværhedsgraden af ​​individuelle vejrtrækningsstop skrider frem over tid, og hvordan forskellige forvirrende faktorer (f.eks. BMI, sovestilling og køn) påvirker denne progression. Efterforskerne mener, at individuelle hændelseskarakteristika har en stor rolle i den overordnede sværhedsgrad af OSA. Den nuværende viden om progressionen af ​​OSA er begrænset til antallet af hændelser, mens de detaljerede ændringer i de individuelle hændelseskarakteristika ikke er blevet grundigt undersøgt før. Dette er en stor mangel, da hændelsens sværhedsgrad kan betragtes som klinisk signifikant og har været forbundet med risikoen for OSA-relateret dødelighed og kardiovaskulær morbiditet. Det andet mål er at forbedre vores nyligt udviklede nye parametre for at give endnu mere præcis sværhedsvurdering ved at inkludere mere detaljeret analyse af hypopnøhændelser efterfulgt af ophidselse og apnøhændelser, der ikke inducerer desaturationer. Denne mere detaljerede analyse kan forbedre estimeringen af ​​OSA-relateret dødelighed og forekomst af komorbiditeter og forbedre diskriminationen af ​​patienter, der skal behandles, men den kan også hjælpe klinikere med at vælge den bedste individualiserede behandlingsmetode for hver patient. Det tredje formål med forskningsprojektet er at evaluere sammenhængen mellem overdreven søvnighed i dagtimerne (EDS) med den individuelle vejrtrækningsophørshændelse, sværhedsgrad, søvnstruktur og hyppighed og forekomst af kortikale ophidselser. Da EDS er et stort problem, der reducerer livskvaliteten, kan det at finde effektive foranstaltninger til at genkende faktorerne bag EDS hjælpe med at forbedre behandlingen af ​​disse patienter og forbedre deres livskvalitet. Det fjerde mål er at undersøge, om den procentvise tid af forstyrret vejrtrækning fra den samlede søvntid er relateret til søvneffektivitet eller hypertension hos patienter med svær OSA med lignende AHI-værdier, og om denne procentdel ændrer sig afhængigt af forstyrrende faktorer (f. BMI, hypertension og andel af liggende søvn). Mere detaljeret karakterisering af alvorlige OSA-patienter kunne hjælpe klinikerne med at genkende de patienter, der har det mest presserende behov for effektiv behandling.

Det femte mål er at vurdere den terapeutiske værdi af positionsterapi (PT) for svær NPP. Denne vurdering er af interesse, da mange alvorlige OSA-patienter, der bør behandles med CPAP, ikke er blevet behandlet på grund af vanskelighederne med at følge CPAP-behandling. Denne adfærdsmæssige behandling kunne repræsentere en delvis løsning, indtil disse patienter taber sig, overvejer operation (ENT eller bariatrisk) eller brug af tandlægemidler eller giver CPAP en ny chance.

Det er vigtigt at bemærke, at ved at tabe sig kan NPP blive PP 23, og derfor kan PT ikke repræsentere en delvis, men en mere radikal løsning.

2. FORSKNINGSPLAN OG METODER

Den planlagte forskning omfatter fem arbejdspakker designet til at gøre det muligt at nå projektets mål.

Arbejdspakke I: Progression af individuelle obstruktionshændelser over tid - retrospektiv opfølgningsundersøgelse I denne pakke vil vi undersøge, hvordan varigheden af ​​individuelle apnø- og hypopnøhændelser og varighed, dybde og område af individuelle desaturationshændelser skrider frem over tid. Det vil blive undersøgt, hvordan forskellige forvirrende faktorer (f.eks. alder, BMI, sovestilling og køn) påvirker progressionen af ​​den individuelle vejrtrækningsophørshændelse. Denne pakke er baseret på polysomnografiske (PSG) optagelser af omkring 400 patienter med formodet OSA optaget med Embla (Natus Medical Incorporated, Pleasanton, CA, USA) eller Rembrandt (Natus Medical Incorporated, Pleasanton, CA, USA) enheder og analyseret ved hjælp af RemLogic-software på Søvnsygdomsenheden, Lowenstein Hospital - Rehabiliteringscenter, Raanana, Israel. For alle patienter blev to-tre PSG-optagelser udført på forskellige tidspunkter, ved baseline og efter 3, 5, 10 år eller mere. Disse polygrafiske optagelser blev analyseret i overensstemmelse med de standard respiratoriske regler specificeret af AASM og baseret på klinisk praksis på Lowenstein Hospital på analysetidspunktet. Baseret på de analyserede optagelser vil sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionsbegivenheder blive beregnet ved hjælp af specialfremstillede MATLAB (Matlab R2014b, MathWorks Inc., Natick, MA, USA) funktioner. Sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionsbegivenheder vil blive sammenlignet mellem de forskellige tidspunkter for hver patient og på gruppeniveau. Gruppering af patienterne vil blive gjort baseret på de forstyrrende faktorer (f.eks. patienters BMI, køn, sovestilling, AHI og alder).

Arbejdspakke II: Optimering af de diagnostiske parametre for OSA, som inkorporerer sværhedsgraden af ​​individuelle vejrtrækningsophørshændelser. I denne pakke vil de nye parametre blive yderligere forfinet ved at tilføje funktioner til også at inkludere apnøer, der ikke efterfølges af desaturationer og hypopnøer efterfulgt af ophidselse (men ikke desaturation). Endvidere er formålet at vurdere, om apnøer skal vægtes mere end hypopnøer, samtidig med at man estimerer den overordnede sværhedsgrad af OSA. I denne pakke vil laboratorie-PSG-optagelser (n=7540) inklusive EEG udført og analyseret på Søvnsygdomsenheden, Lowenstein Hospital - Rehabiliteringscenter for patienter med klinisk mistanke om OSA, blive undersøgt. De grundlæggende antropometriske data og oplysninger om dødelighed og følgesygdomme vil også blive indsamlet. Alle optagelser blev analyseret i henhold til standard åndedrætsregler defineret af AASM og baseret på klinisk praksis på Lowenstein Hospital. Nye parametre og sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionsbegivenheder vil blive beregnet ved hjælp af specialfremstillede MATLAB-funktioner. De beregnede sværhedsindeks baseret på forbedrede og de oprindelige obstruktionssværhedsparametre vil blive sammenlignet med forekomsten af ​​OSA-relateret dødelighed og co-morbiditet.

Oplysningerne om dødelighed, dødsårsag og følgesygdomme vil forhåbentlig blive indhentet fra Sundhedsministeriet.

Arbejdspakke III: Effekt af sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionshændelser på overdreven søvnighed i dagtimerne I denne pakke undersøger efterforskerne sammenhængen mellem sværhedsgraden af ​​individuelle hændelser med vejrtrækningsophør og overdreven søvnighed i dagtimerne målt med objektive midler (dvs. Multiple Sleep Latency Test (MSLT) og Maintenance of Wakefulness Test (MWT)). Ydermere vil det blive undersøgt, hvilke oplysninger der er opnået fra PSG-optagelser (f.eks. hyppighed og varighed af cortical arousal, søvnstruktur eller sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionsbegivenheder) er bedst korreleret med overdreven søvnighed i dagtimerne og vil derfor være en fordel at tage med i betragtning, når man estimerer sværhedsgraden af ​​OSA. Kliniske laboratorie-PSG-optagelser (n=3000) af patienter med formodet OSA, udført og analyseret på Søvnsygdomsenheden, Lowenstein Hospital - Rehabiliteringscenter med Embla-enhederne og RemLogic-softwaren, vil blive brugt. Værdierne af de nye parametre og sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionsbegivenheder vil blive beregnet ved hjælp af specialfremstillede MATLAB-funktioner og deres korrelation på resultaterne af objektive tests, der måler overdreven søvnighed i dagtimerne (dvs. MSLT og MWT) vil blive undersøgt.

Arbejdspakke IV: Forskelle i sværhedsgraden af ​​individuelle obstruktionshændelser mellem patienter med svær OSA I denne pakke vil de svære OSA-patienter blive matchet med AHI, og den procentvise tid af forstyrret vejrtrækning fra den samlede søvntid vil blive sammenlignet mellem disse patienter. Patientpopulationen består af 463 patienter diagnosticeret med svær OSA efter fuld PSG-registrering natten over udført på Søvnforstyrrelsesenheden, Lowenstein Hospital - Rehabiliteringscenter. Det vil blive undersøgt, om den procentvise tid af forstyrret vejrtrækning fra den samlede søvntid er forskellig mellem patienter med lignende AHI, og om det er relateret til forskellige udfaldsmål (f.eks. hypertension og søvneffektivitet). Endvidere vil det blive undersøgt, om denne procentdel er moduleret af forskellige konfunderende faktorer (f.eks. køn, BMI og sovestilling).

Arbejdspakke V: Vurderingen af ​​den terapeutiske værdi af Positional Therapy for svære ikke-positionelle patienter (NPP) I denne pakke vil efterforskerne vurdere den terapeutiske værdi af Positional Therapy (PT), dvs. undgåelse af liggende stilling under søvn, som et behandlingsalternativ til svære ikke-positionelle patienter (NPP), som ikke kunne overholde Continuous Positive Airway Pressure (CPAP). Patientpopulationen består af de samme 463 patienter diagnosticeret med svær OSA efter fuld PSG-registrering natten over, udført på Søvnsygdomsenheden, Loewenstein Hospital - Rehabiliteringscenter. I denne gruppe af patienter vil efterforskerne vurdere effekten af ​​kun at sove i den laterale stilling (PT), og vurderingen af ​​sygdommens sværhedsgrad vil blive beregnet i henhold til konventionelle og nye metoder udviklet tidligere af vores forskningsgruppe.