Servo-ilmanvaihdon vaikutus CO2-säätelyyn ja sykkeen vaihteluun

Obstruktiivinen uniapnea-hypopnea-oireyhtymä (OSAHS) on tila, jolle on tunnusomaista ajoittainen osittainen romahdus ja ylempien hengitysteiden sulkeutuminen. Tämä johtaa unen pirstoutumiseen, happinesaturaatioon, hyperkarbiaan ja sympaattisen hermoston aktivoitumiseen. OSAHS liittyy myös liialliseen päiväsaikaan uneliaisuuteen sekä muihin käyttäytymis-, toiminnallisiin, kardiovaskulaarisiin ja kognitiivisiin toimintahäiriöihin.

Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) on OSAHS:n tehokkain hoitomuoto. CPAP stabiloi hengitysteitä ja estää epävakauden ja romahtamisen. Vakailla hengitysteillä hengitys jatkuu normaalisti, kaasunvaihto paranee, eikä hengityksen häiriintymiseen liity unihäiriöitä.

CPAP levitetään ylähengitysteihin maskin kautta, joka peittää nenän tai nenän ja suun ja vähentää/poistaa unihäiriöistä hengitystä. Maksimialttius hengitysteiden romahtamiseen on uloshengityksen lopussa ja varhaisen sisäänhengityksen aikana. Hengityksen aikana hengitysteihin syntyy alipaineita normaalin ventilaatioprosessin seurauksena (rintakehän tilavuuden kasvu ja rintakehän sisäisen paineen lasku). CPAP:n jatkuva paine tukee hengitysteitä koko hengityssyklin ajan.

Unilaboratoriossa positiivisen hengitysteiden paineen titraus suoritetaan tehokkaiden CPAP-paineiden määrittämiseksi. Toimenpiteen aikana potilaalle tehdään täyspolysomnografia (PSG). Hoitoa sovelletaan ja painetta säädetään yön aikana ylempien hengitysteiden ja hengitysmallin vakauttamiseksi. Perinteisellä CPAP:lla hengitysteihin kohdistetaan yksi painetaso. Vaikka tämä staattinen resepti riittää suurimmalle osalle obstruktiivista uniapneaa sairastavista potilaista, se asettaa haasteita tietyille potilaille ja tietyille sairauksille.

Muita positiivisen hengitysteiden paineita, jotka on hyväksytty OSAHS:n hoitoon, ovat automaattisesti säädettävä CPAP (Auto CPAP), kaksitasoinen positiivinen hengitysteiden paine (BiPAP) ja automaattisesti säätävä BiPAP. Automaattinen CPAP arvioi ilmavirtauskuvion ja säätää painetta ilmavirran optimoimiseksi. Automaattinen CPAP sopii potilaille, joilla on erittäin vaihtelevia painevaatimuksia (esim. univaiheesta tai kehon asennosta riippuvainen uniapnea). Automaattista säätöä voidaan käyttää potilailla, joiden laboratoriohoidon titraus on joko viivästynyt tai mahdotonta.

REMStar Auto -algoritmi on ennakoiva ja virtauspohjainen. Se arvioi sisäänhengitysvirtauksen ja määrittää tulevan tai todellisen virtauksen rajoituksen. Tämä tapahtuu yhdessä paineensäätöohjelman kanssa, joka on suunniteltu arvioimaan painetta, jossa hengitystiet ovat alttiita romahtamiseen, ja ylläpitää paineita hieman kriittisen paineen yläpuolella. Potilas on suojattu "läpäisytapahtumista" täyden valikoiman älykkäillä reaktioilla ilmavirtaustapahtumiin ja kuorsaukseen.

BiPAP-hoito on toinen vaihtoehto. BiPAP-hoidossa potilaan hengitysmallia seurataan sisään- ja uloshengitysvaiheiden tunnistamiseksi. Paine kasvaa sisäänhengityksen aikana ja laskee uloshengityksen aikana. Uloshengityspaine (EPAP) säädetään estämään hengitysteiden romahtaminen ja sisäänhengityspaine (IPAP) säädetään estämään ilmavirran rajoittuminen, hypopnea, kuorsaus tai valtimoiden desaturaatio, joka ei liity täydelliseen hengitysteiden tukkeutumiseen. BiPAP-hoito eroaa CPAP-hoidosta siinä, että hengitysteiden stabiloinnin lisäksi sisäänhengitysponnistusta auttaa sisään- ja uloshengityspaineen ero.

OSAHS-potilaille voidaan määrätä BiPAP-hoitoa, jos CPAP-hoitoa ei siedä. BiPAP-hoitoa voidaan määrätä myös potilaille, joilla on muita hengitysvaikeuksia tai potilaille, joilla on sekä uni- että hengityshäiriöitä.

Potilaat, joilla on heikentynyt ventilaatio keuhkosairauden, hermo-lihashäiriöiden tai hengityksen säätelyongelmien vuoksi, voivat kokea yöllistä hypoventilaatiota, joka on pahempaa unen aikana kuin valveilla ollessa. Nämä potilaat ovat tyypillisesti monimutkaisempia ja vaativat laajempaa arviointia ja seurantaa kuin potilaat, jotka kärsivät vain OSAHS:sta. Potilaat voivat myös olla alttiimpia hoidon menetyksille tai keskeytyksille, ja he tarvitsevat usein kehittyneempiä tiloja ja ominaisuuksia, kuten hälytyksiä ja ajoitettuja varahengitystoimintoja.

OSAHS-potilaat voivat reagoida lisääntyneeseen CPAP- tai BiPAP-hoitoon osoittamalla apnean luonteen siirtymistä obstruktiivisesta sentraaliseen. Näissä tapauksissa potilaat eivät ehkä saa riittävää hoitoa CPAP:lla, koska alhaisemmat painetasot eivät hallitse hengitysteiden epävakautta jättäen jäljelle jääneen hengitysteiden tukkeuman, kun taas korkeammat painetasot liittyvät CPAP:n aiheuttamiin tapahtumiin. Tätä tilaa kutsutaan CPAP Emergent Complex apneaksi.

Auto SV (Auto Servo Ventilation) on positiivinen hengitysteiden painetila, jota käytetään obstruktiivisen ja monimutkaisen keskushermoston uniapnean hoitoon. Sen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:

• Ilmanvaihdon normalisointi säätämällä automaattisesti IPAP-painetta tavoiteventiloinnin saavuttamiseksi.
• Ajastettu, varahengitys keskusapnean aikana. Laite määrittää automaattisesti optimaalisen varmistusnopeuden potilaan hengityksen perusteella.
• EPAP-paineen automaattinen ohjaus obstruktiivisten tapahtumien hoitoon.

Useat valmistajat valmistavat tämäntyyppisiä laitteita. IPAP-, EPAP- ja minimihengitystaajuuden määrittämiseen käytetyt algoritmit ovat erilaisia. Suurin määrä näistä tällä hetkellä käytössä olevista laitteista on BiPAP AutoSV Advanced System One (Philips Respironics, Murrysville PA), Dreamstation BiPAP AutoSV ja VPAP (muuttuva positiivinen hengitysteiden paine) Adapt S7 (ResMed Corp., San Diego CA).

Adaptive Servo Ventilation (ASV) on positiivinen hengitysteiden paine, jota käytetään sentraalisen uniapnean ja monimutkaisen uniapnean hoitoon. Auto SV -tilan tärkeimmät ominaisuudet ovat: ventilaation normalisointi säätämällä automaattisesti IPAP:tä tavoiteventiloinnin saavuttamiseksi ja vakauttamiseksi; ajoitettujen varahengitysten tarjoaminen keskusapneoiden aikana, jolloin laite määrittää automaattisesti potilaan hengityksen perusteella optimaalisen varmistusnopeuden; ja EPAP:n automaattinen ohjaus obstruktiivisten tapahtumien hoitoon.

VPAP Adaptin vanhemman version (S7) todettiin tuoreessa tutkimuksessa lisäävän kaikista syistä johtuvaa kuolleisuutta verrattuna kontrolliryhmään, joka sisälsi lääketieteellistä hoitoa sydämen vajaatoiminnasta kärsivillä potilailla, joilla oli vähentynyt ejektiofraktio ja pääasiassa sentraalinen uniapnea ( PALVELU-HF). Magalangin ja Packin mukana toimitettu pääkirjoitus ehdotti, että laitealgoritmeilla on saattanut olla roolia - erityisesti korkeampi paineavustus ja siihen liittyvä minuuttituuletuksen lisääntyminen. Tätä tukivat kokeessa S7-laitteen toimittamat minuuttiventilaatiomittaukset, jotka todettiin muita servotuuletuslaitteita suuremmiksi. Tällainen lisääntynyt ventilaatio voi mahdollisesti aiheuttaa hengitysalkaloosia, joka puolestaan ​​voi johtaa QT-ajan pidentymiseen ja sydämen rytmihäiriöihin. Tutkijat suorittivat äskettäin tutkimuksen potilaan ja hengityslaitteen vuorovaikutuksesta potilailla, joilla oli monimutkainen uniapnea ja säilynyt sydämen supistumiskyky (vasemman kammion ejektiofraktio > 45 %) määrittääkseen eri ASV-laitteiden suorituskyvyn hengitysparametreilla, kuten minuuttiventilaatiolla ja apnealla. -hypopneaindeksi. Helpottaakseen toteutettavuutta ja edistääkseen turvallisuutta tutkijat välttelivät tutkimuksen suorittamista SERVE-HF-tutkimuksen kohdepopulaatiossa, eli potilaissa, joilla oli vallitseva sentraalinen uniapnea ja sydämen vajaatoiminta, jolla on vähentynyt ejektiofraktio (HFreF). Tutkijat suorittivat tutkimuksen vain potilailla, joilla oli säilynyt ejektiofraktio (LVEF > 45 %). Tässä ehdotuksessa tutkijat ehdottavat tutkimuksen suorittamista potilailla, joilla on pääasiassa obstruktiivinen uniapnea ja HFreF ja jotka tarvitsevat ASV-hoitoa PAP:n aiheuttamien keskusapneoiden vuoksi.

Aiemmassa tutkimuksessa tutkijat valitsivat laitehoidon intoleranssin välttämiseksi tutkimuspotilaita, jotka olivat jo sitoutuneet käyttämään servoventilaatiohoitoa kotona. Tutkijat tekevät samoin nyt ehdotetussa tutkimuksessa. Aikaisemmassa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että S7-laite johti parempaan minuuttiventilaatioon kuin muut laitteet ja että tällainen suurempi minuuttiventilaatio johtui suuremmasta hengityksen tilavuudesta, korkeammasta hengitystiheydestä ja suuremmasta paineavusta. Mielenkiintoista on, että samoilla potilailla oli QTc-ajan pidentymistä ja taipumusta suurempiin ennenaikaisiin kammioiden supistuksiin niiden yön aikana, jolloin he altistettiin S7-laitteelle. Vaikka tämän löydön mekaaninen perusta voi johtua liiallisesta ventilaatiosta ja siihen liittyvistä hypokapnian pro-arytmisistä vaikutuksista, tutkijat eivät olleet suorittaneet CO2:n (PaCO2) osapainemittauksia tässä aiemmassa tutkimuksessa. Erityisesti on epäselvää, johtaako hoito S7-laitteella alhaisempiin PaCO2-tasoihin kuin muut laitteet ja lisääntyvätkö tällaiset vaikutukset henkilöillä, joilla on korkea silmukkavahvistus (monimutkainen uniapnea HFreF:n yhteydessä).

Minuuttihengityksen (Ve) lisääntyminen valveilla aiheuttaa hypokapniaa (hengitysalkaloosi), joka puolestaan ​​voi aiheuttaa hypokalemiaa. Yöaikaisista solunsisäisistä kaliumionien siirtymistä johtuva hypokalemia voi pidentää QT-aikaa. On mahdollista, että liiallisesta tuuletuksesta johtuva yöalkaloosi voi johtaa päiväsaikaan hypokalemiaan ja QTc-ajan pidentymiseen, koska munuaiset menettää kaliumin yöllä, mikä vaikuttaa QTc-ajan pidentymiseen päiväsaikaan. Havaittu QTc-ajan piteneminen S7-hoidon aikana oli suuruusluokkaa (~ 20 ms), mutta vaikutukset voivat voimistua sydämen vajaatoimintapotilailla, joille kehittyy loop-diureettien aiheuttama metabolinen alkaloosi. Tutkijat eivät kuitenkaan mitanneet seerumin kaliumtasoja, jotka olivat opiskelurajoitus. Tässä ehdotuksessa tutkijat selvittävät yöllisen ASV-hoidon vaikutukset seerumin kaliumtasoihin. Lopuksi tutkijat tutkivat yksilöiden välistä vaihtelua herkkyydessä mitatussa Ve- tai QTc-välissä.