ヒトにおける断続的な低酸素症による可塑性:睡眠時無呼吸症候群と重複する併存疾患を治療するための多面的な治療アプローチ
調査の概要
詳細な説明
閉塞性睡眠時無呼吸 (OSA) の有病率は退役軍人の集団で高く、この障害は多数の心血管、神経認知、および代謝異常に関連しています。 したがって、OSA は退役軍人の主要な健康問題です。 多くの場合、OSA の治療は転帰指標の有意な改善にはつながりません。 この不十分さは、持続陽圧気道圧 (CPAP) による治療アドヒアランスの低下の結果である可能性があります。または、適切なアドヒアランスにもかかわらず、一部の患者では転帰測定に対する CPAP の効果が小さいか存在しないことが原因である可能性があります。 その結果、OSA に関連する併存疾患に直接影響を与える、または CPAP アドヒアランスを向上させる革新的な治療法は、アウトカム指標の改善につながる可能性があります。 最近の資金調達サイクルで、CPAP と組み合わせた軽度の間欠性低酸素症 (MIH) に毎日繰り返しさらされると、自律神経系の活動が変化し、CPAP 治療単独と比較して血圧が劇的に低下することが研究者によって確立されました。 MIH は CPAP と結合していたため、血圧に対する MIH の独立した効果は確立されていませんでした。 さらに、これらの結果が長期間持続するかどうかは確立されていません(つまり、 数週間から数ヶ月)。
研究者は、自律神経系の活動の変化が血圧の低下と関連しているという間接的な証拠を得たが、研究者は、微小血管機能の変化が明らかであるかどうかを立証しなかった. 交感神経 - 迷走神経の不均衡を伴う微小血管の機能障害は、末梢血管抵抗と血圧だけでなく、筋肉の灌流と代謝にも影響を与える可能性があり、それによって運動パフォーマンスが制限され、OSA 患者の疲労が増加します。 したがって、MIH による治療後の血圧の低下と微小血管機能の改善は、OSA 患者の運動能力を改善し、パフォーマンス疲労を逆転させるのに役立つ可能性があります。
自律神経および心血管機能への潜在的な影響に加えて、研究者らは以前に、MIH への急性曝露がヒトの上気道筋活動の持続的な増加を開始することを確立しました。 この持続的な増加は、長期促進として知られる呼吸可塑性の一種です。 しかし、CPAP がない場合、研究者は、睡眠の直前または睡眠中の急性 MIH が無呼吸の重症度の増加につながることを示しました。 これは、低炭酸ガス症の存在下では長期的な促進の徴候が見られないために発生する可能性があります。 低炭酸ガス血症は、進行性増強として知られる別の形態の可塑性の開始によって、睡眠中に誘発される可能性があります。 しかし、睡眠時間の何時間も前に投与された MIH への毎日の曝露の組み合わせは、上気道の安定性の向上につながる漸進的な増強の影響を緩和する可能性があります。
この可能性とは別に、研究者らは以前の資金提供サイクルで、MIH による治療後の上気道の安定性の向上が、治療用 CPAP の減少とアドヒアランスの改善に結び付いていることを示しました。 ただし、CPAP の順守の改善は、呼吸刺激と非呼吸刺激の両方に対する覚醒閾値の増加にも関連している可能性があります。 上記のすべての不確実性は、現在の提案で対処されます。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- フェーズ2
- フェーズ 1
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Jason H Mateika, PhD MS BS
- 電話番号:64481 (313) 576-4481
- メール:jmateika@med.wayne.edu
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Shipra Puri
- 電話番号:(313) 576-1000
- メール:shiprapuri@wayne.edu
研究場所
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Michigan
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Detroit、Michigan、アメリカ、48201-1916
- 募集
- John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI
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コンタクト:
- Erin Olgren, PhD MS
- 電話番号:(313) 576-4448
- メール:erin.olgren@va.gov
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コンタクト:
- Edi Levi, MD
- 電話番号:313-576-4451
- メール:edi.levi@va.gov
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主任研究者:
- Jason H Mateika, PhD MS BS
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- BMI が 40 kg/m2 未満で、体重とヒップの比率が男性で 1.3 未満、女性で 1.2 未満で、純粋または主に (すなわち、両方で構成されている) あらゆる人種の男性または女性。中枢性および閉塞性コンポーネント)OSA(1 時間あたり 100 イベント以下の AHI および 85 % 以上の平均酸素飽和度低下レベル)。
- 参加者は新たに診断され、以前にCPAPで治療されたことはありません。
- 参加者はまた、高血圧症と診断されます。 参加者は、治療を受けないか、高血圧の単一の処方薬で治療に失敗します。 高血圧は、収縮期血圧が 120 ~ 129 の範囲で上昇し、拡張期血圧が 80 mmHg 未満である米国心臓協会の 2018 基準に従って分類されます。 130 mmHg を超え、拡張期血圧が 80 mmHg を超える。
- 参加者は、前糖尿病 (HbA1C: 5.7 - 6.4 %; 空腹時血糖: 100 - 125 mg/dL) で、コレステロール値が 200 - 239 mg/dL の場合も含まれます。
- すべての参加者は、正常な肺機能と正常な EKG を持ち、アルコールをまったく消費しないか、最小限に抑えます (1 泊あたり 2 オンス未満のアルコール)。
- 女性は、月経周期の同様の時点で研究されます。
除外基準:
- ベースライン血圧が 160/110 を超える参加者は、参加から除外されます。
- -抵抗性高血圧症の人のための単一の処方薬を除いて、あらゆる薬を服用している参加者。
- 他の既知の疾患を持つ参加者(例: 肺高血圧症)。
- -メラトニンを含む睡眠促進サプリメントを使用している参加者。
- 最近タイムゾーンを越えて移動した夜勤労働者または参加者。
- 妊娠中の女性。
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:軽度の間欠性低酸素症 (MIH)
プロトコルのこのアームは、実験室にいる間、呼気終末二酸化炭素がベースラインより 2 ミリメートル上に維持された軽度の断続的な低酸素症 (8% 酸素) を受けます。
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MIH プロトコルは、20 分間のベースライン期間と、それに続く低酸素状態の 2 分間のエピソード 12 回 [呼気終末酸素分圧 (PETO2) = 50 mmHg] で構成されます。
各エピソードには、正常酸素条件下で 2 分間の回復期間が散在します。
最後のエピソードの後には、30 分間の最終回復期間が続きます。
呼気終末二酸化炭素分圧 (PETCO2) は、ベースラインの最後の 10 分間、およびプロトコルの残りの部分全体で、ベースライン値より 2 mmHg 高く維持されます。
50 mmHg の PETO2 を急速に誘導するために、参加者は非拡散バッグから 8% の酸素と 92% の窒素で構成されるガス混合物を刺激します。
PETO2 を維持するには (つまり、
50 mmHg) および PETCO2 (つまり、ベースラインより 2 mmHg 高いレベル) で、100 % 酸素および 100 % 二酸化炭素のタンクから入力を受け取る流量計デバイスの出力から、補助酸素および二酸化炭素が吸気ラインに追加されます。 .
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偽コンパレータ:偽の軽度の間欠性低酸素症 (偽 MIH)
プロトコルのこのアームは、実験室にいる間、偽の MIH (部屋の空気に相当) を受け取ります。
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「シャム MIH」の間、参加者は圧縮空気 (室内空気に相当) にさらされます。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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血圧の変化
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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24時間以上の血圧測定値が取得されます。 血圧は、日曜日の午前 6 時から月曜日の午前 6 時まで 20 分ごとに測定されます。 参加者はアクティグラフ (Actiwatch Spectrum、Respironics) を着用し、活動を日記に記録して、各血圧測定に関連する覚醒状態 (アクティブな覚醒、静かな覚醒、睡眠) を判断します。 データは、活動ログとアクティグラフ ウォッチからの対応するデータに基づいて、活動中、休息中、睡眠に分けられます。 健康な人の血圧の平均値は 120/80 mmHg です。 OSAの参加者では、研究者は血圧がベースラインで高く、治療後15日で低下すると予想しています. 研究者はまた、この減少が治療後4週間および8週間で維持されることを期待しています. |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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微小血管機能の変化(最大の充血反応)
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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血管閉塞によって誘発される充血に関連する微小血管の反応性は、非利き脚の外側腓腹筋の近赤外分光法(NIRS)から得られる組織飽和指数(TSI)信号の最大充血反応(MHR)を分析することによって決定されます。 健康な人の NIRS 信号の TSI MHR の平均値は 159±9 % です。 研究者らは、OSA の参加者では、これらの値がベースラインでは低く、治療後 15 日後には増加すると予想しています。 研究者らはまた、治療後4週間および8週間でも増加が維持されると予想している。 |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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微小血管機能の変化(最大の充血反応に達するまでの時間)
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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血管閉塞によって誘発される充血に関連する微小血管の反応性は、非心臓の外側腓腹筋の近赤外分光法(NIRS)から得られる組織飽和指数(TSI)信号の最大充血反応(tM)に達するまでの時間を分析することによって決定されます。利き足。 健康な人の tM TSI の平均値は 39±5 秒です。 研究者らは、OSA の参加者では、これらの値がベースラインで高く、治療 15 日後には低下すると予想しています。 研究者らはまた、治療後 4 週間および 8 週間でも減少が維持されると予想しています。 |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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交感神経・迷走神経バランスの変化(血圧変動)
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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血圧の変動性は、血圧の拍動測定を使用して非侵襲的に評価されます。 血圧変動のパワースペクトル分析から得られた低周波と高周波範囲の比率 (LF-HF 比) は、生理学的および病態生理学的状態の両方における交感神経と副交感神経のバランスを表すと考えられています。 健康な人の LF-HF 比の正常範囲は 1.5 ~ 2 です。 OSAの参加者では、研究者はベースラインで比率が高く、治療の15日後に減少すると予想しています. 研究者はまた、この減少が治療後4週間および8週間で維持されることを期待しています. |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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最大酸素消費量の変化
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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すべての参加者は、トレッドミルを使用して最大酸素消費量 (VO2 max) テストを完了します。 心電図による心臓の電気的活動の継続的な監視と、呼吸による酸素消費量および二酸化炭素生成量の測定が行われます。 健康な人の VO2 max の平均値は 35 ~ 40 mL/kg/分です。 OSAの参加者では、研究者は最大酸素消費量がベースラインで低く、治療後15日で増加すると予想しています. 研究者はまた、この増加が治療後 4 週間および 8 週間で維持されることを期待しています。 |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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疲労度の変化
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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参加者は、プロトコルの最初と最後に、25 m の屋内ウォーキング コースで 10 分間のウォーキング テストを行います。 走行距離は 2.5 分ごとと 10 分ごとに記録されます。 10 分間の歩行全体で計算された平均歩行速度と、テストの最初の 2.5 分間で計算された歩行速度の比率が計算されます。 この比率は、パフォーマンスの疲労指数を計算するために、10 分間で移動した合計距離に正規化されます。 健康な人のパフォーマンス疲労指数の平均値は 1 未満です。 OSAの参加者では、研究者はパフォーマンス疲労指数がベースラインでより高く、治療後15日で減少すると予想しています. 研究者はまた、この減少が治療後4週間および8週間で維持されることを期待しています. |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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筋肉酸素抽出量の変化(時間遅延)
時間枠:ベースラインと比較した治療後15日目の変化
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腓腹筋の脱酸素は、時間的変数、つまり、MIH および「偽 MIH」治療中に記録された [HHb] 信号の時間遅延をモニタリングすることによって決定されます。 参加者は仰向けに寝た状態で、外側腓腹筋の腹部にNIRSオプトードを装着し、二重テープまたはベルクロストラップで固定します。 NIRS データは 10 Hz のサンプリング レートで継続的に記録され、オフラインで分析されます。 健康な人における [HHb] 時間遅延の平均報告値は 14.8±1.6 秒です。 研究者らは、OSA の参加者では、これらの値がベースラインで高く、治療 15 日後には減少すると予想しています。 |
ベースラインと比較した治療後15日目の変化
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筋肉酸素抽出量の変化(平均反応時間)
時間枠:ベースラインと比較した治療後15日目の変化
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腓腹筋の脱酸素は、時間的変数、つまり、MIH および「偽 MIH」治療中に記録された [HHb] 信号の平均応答時間をモニタリングすることによって決定されます。 参加者は仰向けに寝た状態で、外側腓腹筋の腹部にNIRSオプトードを装着し、二重テープまたはベルクロストラップで固定します。 NIRS データは 10 Hz のサンプリング レートで継続的に記録され、オフラインで分析されます。 健康な人における [HHb] 平均反応時間の平均報告値は 27.2±2.9 秒です。 研究者らは、OSA の参加者では、これらの値がベースラインで高く、治療 15 日後には減少すると予想しています。 |
ベースラインと比較した治療後15日目の変化
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筋肉酸素抽出量(タウ)の変化
時間枠:ベースラインと比較した治療後15日目の変化
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腓腹筋の脱酸素化は、時間変数、つまり、MIH および「偽 MIH」治療中に記録された [HHb] 信号のタウをモニタリングすることによって決定されます。 参加者は仰向けに寝た状態で、外側腓腹筋の腹部にNIRSオプトードを装着し、二重テープまたはベルクロストラップで固定します。 NIRS データは 10 Hz のサンプリング レートで継続的に記録され、オフラインで分析されます。 健康な人における [HHb] タウの平均報告値は 12.4±2.2 秒です。 研究者らは、OSA の参加者では、これらの値がベースラインで高く、治療 15 日後には減少すると予想しています。 |
ベースラインと比較した治療後15日目の変化
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交感神経と迷走神経のバランスの変化(心拍数の変動)
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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心拍数の変動は、心拍数の心拍数測定を使用して非侵襲的に評価されます。 心拍数変動のパワースペクトル分析から得られる低周波と高周波の比(LF-HF比)は、生理学的状態と病態生理学的状態の両方における交感神経と副交感神経のバランスを表すと考えられています。 健康な人のLF-HF比の平均値は1.6±1です。 研究者らは、OSA の参加者では、この比率がベースラインで高く、治療後 15 日後には低下すると予想しています。 研究者らはまた、この減少は治療後4週間および8週間でも維持されると予想している。 |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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睡眠時無呼吸の重症度の変化
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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睡眠時無呼吸の重症度は、一晩の睡眠ポリグラフ検査から得られた無呼吸低呼吸指数から決定されます。 健康な個人の無呼吸低呼吸指数の平均値は、1 時間あたり 5 イベント未満です。 OSAの参加者では、インデックスがベースラインで高く、治療の15日後に減少すると予想されます. また、この減少は、治療後 4 週間および 8 週間で維持されると予想されます。 |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 および 8 週間での変化
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CPAPアドヒアランスの変化
時間枠:ベースラインと比較した治療後15日後、4週間後、8週間後の変化
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CPAP 遵守は、一晩あたりの CPAP の使用時間を文書化することによって評価されます。 OSA 患者の CPAP アドヒアランスの平均値は 3.92±0.65 です。 一晩あたり何時間も。 OSAを患う参加者では、この比率はベースラインでは低く、治療後15日後には増加すると研究者らは予想している。 研究者らはまた、この増加は治療後4週間および8週間も維持されると予想している。 |
ベースラインと比較した治療後15日後、4週間後、8週間後の変化
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覚醒閾値の変化
時間枠:ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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呼吸および非呼吸(触覚および聴覚)刺激に対する覚醒閾値は、ベースライン睡眠ポリグラフィーおよびCPAP滴定夜間研究中に測定されます。 OSA のある個人におけるトーン誘発性覚醒閾値の平均値は 64.5±2.2 dB です。 OSAの参加者では、研究者らはdBレベルがベースラインで低くなり、治療後15日で増加すると予想しています。 研究者らはまた、この増加は治療後4週間および8週間でも維持されると予想している。 |
ベースラインと比較した、治療後 15 日、4 週間、および 8 週間後の変化
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Jason H Mateika, PhD MS BS、John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (推定)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- PULM-003-22S
- CX000125 (その他の助成金/資金番号:eRA)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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