Effet de la servo-ventilation sur la régulation du CO2 et la variabilité de la fréquence cardiaque

Le syndrome d'apnée-hypopnée obstructive du sommeil (SAOS) est une affection caractérisée par un collapsus partiel intermittent et une fermeture des voies respiratoires supérieures (UA). Cela conduit à la fragmentation du sommeil, à la désaturation en oxygène, à l'hypercapnie et à l'activation du système nerveux sympathique. Le SAHS est également associé à une somnolence diurne excessive, ainsi qu'à d'autres dysfonctionnements comportementaux, fonctionnels, cardiovasculaires et cognitifs.

La pression positive continue (CPAP) est le traitement le plus efficace pour le SAHOS. CPAP stabilise les voies respiratoires et prévient l'instabilité et l'effondrement. Avec des voies respiratoires stables, la respiration continue de manière normale, les échanges gazeux sont améliorés et il n'y a pas de perturbation du sommeil liée à une respiration perturbée.

La CPAP est appliquée sur les voies respiratoires supérieures via un masque qui couvre le nez ou le nez et la bouche et réduit/élimine les troubles respiratoires du sommeil. La période de sensibilité maximale au collapsus des voies respiratoires se situe à la fin de l'expiration et au début de l'inspiration. Lors de l'inspiration, des pressions négatives sont générées dans les voies respiratoires par le processus normal de ventilation (augmentation du volume thoracique et réduction de la pression intra-thoracique). La pression constante de la CPAP soutient les voies respiratoires tout au long du cycle ventilatoire.

Dans le laboratoire du sommeil, le titrage de la pression positive des voies respiratoires est effectué pour déterminer les pressions CPAP efficaces. Au cours de la procédure, le patient est instrumenté pour une polysomnographie complète (PSG). La thérapie est appliquée et la pression est ajustée au cours de la nuit pour stabiliser les voies respiratoires supérieures et le schéma respiratoire. Avec la CPAP conventionnelle, un seul niveau de pression est appliqué aux voies respiratoires. Bien qu'adéquate pour la majorité des patients souffrant d'apnée obstructive du sommeil, cette prescription statique présentera des défis chez certains patients et conditions.

D'autres formes de pression positive des voies respiratoires approuvées pour le traitement du SAHS comprennent l'ajustement automatique de la CPAP (Auto CPAP), la pression positive des voies respiratoires à deux niveaux (BiPAP) et l'ajustement automatique de la BiPAP. Auto CPAP évalue le modèle de flux d'air et ajuste la pression pour optimiser le flux d'air. L'Auto CPAP convient aux patients présentant des exigences de pression très variables (par exemple, apnée du sommeil dépendante du stade du sommeil ou de la position du corps). L'ajustement automatique peut être utilisé chez les patients pour lesquels la titration du traitement en laboratoire est retardée ou impossible.

L'algorithme REMStar Auto est proactif et basé sur les flux. Il évalue le débit inspiratoire et détermine la limitation imminente ou réelle du débit. Cela se produit de concert avec un programme d'ajustements de pression conçu pour évaluer la pression à laquelle les voies respiratoires sont susceptibles de s'affaisser et de maintenir des pressions légèrement au-dessus de la pression critique. Le patient est protégé contre les événements de « percée » grâce à un ensemble complet de réponses intelligentes aux événements de flux d'air et au ronflement.

La thérapie BiPAP est une autre alternative. Avec la thérapie BiPAP, le schéma respiratoire du patient est surveillé pour identifier les phases inspiratoire et expiratoire. La pression est augmentée pendant l'inspiration et diminuée pendant l'expiration. La pression expiratoire (EPAP) est ajustée pour éviter l'effondrement des voies respiratoires et la pression inspiratoire (IPAP) est ajustée pour éviter la limitation du débit d'air, l'hypopnée, le ronflement ou la désaturation artérielle non associée à une obstruction complète des voies respiratoires. La thérapie BiPAP diffère de la thérapie CPAP, en ce qu'en plus de stabiliser les voies respiratoires, l'effort inspiratoire est assisté par la différence entre la pression inspiratoire et expiratoire.

Les patients atteints de SAHS peuvent se voir prescrire un traitement BiPAP si le traitement CPAP n'est pas toléré. La thérapie BiPAP peut également être prescrite aux patients souffrant d'autres troubles respiratoires ou aux patients souffrant à la fois de troubles du sommeil et de troubles respiratoires.

Les patients dont la ventilation est réduite en raison d'une maladie pulmonaire, de troubles neuromusculaires ou de problèmes de contrôle de la respiration peuvent présenter une hypoventilation nocturne qui est pire pendant le sommeil que pendant l'éveil. Ces patients sont généralement plus complexes et nécessitent une évaluation et un suivi plus approfondis que les patients souffrant uniquement du SAHOS. Les patients peuvent également être plus vulnérables à la perte ou aux interruptions de traitement et nécessitent souvent des modes et des fonctionnalités plus avancés tels que des alarmes et des respirations de secours chronométrées.

Les patients OSAHS peuvent répondre à l'augmentation de la thérapie CPAP ou BiPAP en démontrant un changement dans la nature de l'apnée d'obstructive à centrale. Dans ces cas, les patients peuvent ne pas recevoir un traitement adéquat avec CPAP puisque des niveaux de pression plus faibles ne gèrent pas l'instabilité des voies respiratoires laissant une obstruction résiduelle des voies respiratoires, tandis que des niveaux de pression plus élevés sont associés à des événements émergents CPAP. Cette condition est appelée apnée complexe émergente CPAP.

Auto SV (Auto Servo Ventilation) est un mode de pression positive des voies respiratoires utilisé pour traiter l'apnée centrale obstructive et complexe du sommeil. Ses principales caractéristiques comprennent :

• Normalisation de la ventilation en ajustant automatiquement la pression IPAP pour atteindre une ventilation cible.
• Fourniture de respirations de secours chronométrées pendant les apnées centrales. La fréquence de secours optimale est automatiquement déterminée par l'appareil en fonction de la respiration du patient.
• Contrôle automatique de la pression EPAP pour traiter les événements obstructifs.

Plusieurs fabricants produisent ces types d'appareils. Les algorithmes utilisés pour déterminer l'IPAP, l'EPAP et la fréquence respiratoire minimale sont différents. Le plus grand nombre de ces appareils actuellement utilisés sont le BiPAP AutoSV Advanced System One (Philips Respironics, Murrysville PA), Dreamstation BiPAP AutoSV et le VPAP (variable positive airway pressure) Adapt S7 (ResMed Corp., San Diego CA).

La ventilation assistée adaptative (ASV) est un mode de pression positive des voies respiratoires utilisé pour traiter l'apnée centrale du sommeil et l'apnée complexe du sommeil. Les principales caractéristiques du mode Auto SV incluent ; normalisation de la ventilation en ajustant automatiquement l'IPAP pour atteindre et stabiliser une ventilation cible ; fourniture de respirations de secours chronométrées pendant les apnées centrales, la fréquence de secours optimale étant automatiquement déterminée par le dispositif sur la base de la respiration du patient ; et le contrôle automatique de l'EPAP pour traiter les événements obstructifs.

L'ancienne version de la VPAP Adapt (S7) s'est avérée entraîner un risque accru de mortalité toutes causes confondues par rapport au groupe témoin qui impliquait une prise en charge médicale chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque avec une fraction d'éjection réduite et une apnée du sommeil à prédominance centrale dans une étude récente ( SERVE-HF). Un éditorial d'accompagnement de Magalang et Pack a suggéré que les algorithmes de l'appareil pourraient avoir joué un rôle - en particulier, des niveaux plus élevés d'assistance à la pression et une augmentation associée de la ventilation minute. Cela a été corroboré par les mesures de la ventilation minute délivrée par le dispositif S7 dans l'essai, qui s'est avérée supérieure à celle des autres dispositifs de ventilation assistée. De tels niveaux accrus de ventilation pourraient potentiellement provoquer une alcalose respiratoire qui, à son tour, pourrait entraîner un allongement de l'intervalle QT et des arythmies cardiaques. Les chercheurs ont récemment réalisé une étude de l'interaction patient-ventilateur chez des patients souffrant d'apnée du sommeil complexe et de contractilité cardiaque préservée (fraction d'éjection ventriculaire gauche > 45 %) afin de déterminer les performances de divers dispositifs ASV sur des paramètres respiratoires - tels que la ventilation minute et l'apnée. -indice d'hypopnée. Afin de faciliter la faisabilité et de promouvoir la sécurité, les chercheurs ont évité de réaliser l'étude dans la population cible de l'essai SERVE-HF, à savoir les patients souffrant d'apnée centrale du sommeil prédominante et d'insuffisance cardiaque avec fraction d'éjection réduite (HFreF). Les investigateurs ont réalisé l'étude uniquement sur des patients ayant une fraction d'éjection préservée (FEVG > 45%). Dans la proposition actuelle, les chercheurs proposent de réaliser l'étude sur des patients souffrant d'apnée du sommeil à prédominance obstructive et d'HFreF qui ont besoin d'un traitement ASV en raison d'apnées centrales émergentes par PAP.

Dans l'étude précédente, afin d'éviter l'intolérance à la thérapie par dispositif, les chercheurs ont préféré les patients de l'étude qui étaient déjà adhérents à l'utilisation de la thérapie de ventilation assistée à domicile. Les chercheurs feront de même dans l'étude actuellement proposée. Dans l'étude précédente, les enquêteurs ont découvert que l'appareil S7 entraînait une ventilation minute plus importante que les autres appareils et que ces niveaux plus élevés de ventilation minute étaient attribuables à un volume courant plus élevé, à une fréquence respiratoire plus élevée et à une assistance inspiratoire plus importante. Fait intéressant, il y avait un allongement de l'intervalle QTc et une tendance à des contractions ventriculaires prématurées plus importantes chez les mêmes patients pendant les nuits où ils étaient exposés au dispositif S7. Bien que la base mécaniste de ce résultat soit potentiellement attribuable à une ventilation excessive et aux effets pro-arythmiques associés de l'hypocapnie, les chercheurs n'avaient pas effectué de mesures de la pression partielle de CO2 (PaCO2) dans cette étude antérieure. Plus précisément, il n'est pas clair si la thérapie avec l'appareil S7 conduit à des niveaux de PaCO2 inférieurs à ceux d'autres appareils et si ces effets sont augmentés chez les personnes ayant un gain de boucle élevé (apnée du sommeil complexe dans le cadre de HFreF).

L'augmentation de la ventilation minute (Ve) pendant l'éveil provoque une hypocapnie (alcalose respiratoire), qui, à son tour, peut provoquer une hypokaliémie. L'hypokaliémie due aux déplacements intracellulaires nocturnes des ions potassium peut prolonger l'intervalle QT. Il est concevable qu'une alcalose nocturne due à une ventilation excessive puisse entraîner une hypokaliémie diurne et un allongement de l'intervalle QTc par perte rénale de potassium la nuit avec des effets conséquents sur l'allongement de l'intervalle QTc pendant la journée. L'allongement QTc observé pendant le traitement par S7 était de faible ampleur (~ 20 msec), mais ces effets peuvent être amplifiés chez les patients souffrant d'insuffisance cardiaque qui développent une alcalose métabolique due aux diurétiques de l'anse. une limite d'étude. Dans la proposition actuelle, les chercheurs détermineront les effets du traitement nocturne par ASV sur les taux sériques de potassium. Enfin, les chercheurs exploreront la variabilité interindividuelle de la susceptibilité dans l'intervalle Ve ou QTc mesuré.