筋萎縮性側索硬化症患者における呼吸不全検出のためのSleepImageテクノロジーの診断精度

一般的に、肺の力学が正常な場合、酸素（O2）レベルは二酸化炭素（CO2）レベルの逆数です。 しかし、酸素解離曲線のシグモイド形状のため、パルスオキシメーターによる末梢毛細血管のO2測定（SpO2）は、ALSにおける呼吸不全の適切な警告を提供しません。 睡眠診断機器の進歩により、SleepImageシステムはSpO2の測定に加えて、トノメトリーを使用して睡眠中の自律神経出力を評価することが可能になりました。 SleepImageは、米国食品医薬品局（FDA）のクリアランスを取得し、欧州連合医療機器規制（EU-MDR）に準拠（CEマーク医療機器）しています。 具体的には、SleepImageは、心肺結合（CPC）分析に基づき、心血管系（脈拍変動）と呼吸器系（一回換気量変動）からの信号間の同期の強さに基づいて睡眠構造を決定します。 3つの異なるCPCパターンが検出されます。（1）安定睡眠（高周波結合、HFC；0.1-0.4Hz） 脳波推定NREM-3のすべてとNREM-2睡眠の一部を含み、安定した呼吸期間、脳波上の非周期的交互パターン（CAP）、デルタパワーの増加、および血圧降下に関連します。（2）不安定睡眠（低周波結合、LFC；0.01-0.1Hz） すべてのNREM-1とNREM-2の一部を含み、睡眠不安定性に関連し、一回換気量の変動、血圧非降下、および脳波上のCAPによって特徴付けられます。（3）覚醒および急速眼球運動（REM）睡眠（超低周波結合特性、vLFC；0-0.01Hz）。 この装置は、不安定睡眠のサブセットにおける活動によって示される潜在的な睡眠病理を特定することができ、そこでは2つの識別可能なバンドが現れます。（1）広帯域スペクトルバンドe-LFC（eLFCBB）、睡眠分断化と閉塞性睡眠時無呼吸に関連し、（2）周波数範囲0.0006〜0.1Hzの狭帯域スペクトルバンドe-LCC（eLFCNB）、推定される中枢性睡眠時無呼吸、周期性呼吸、または複雑睡眠時無呼吸を示します。 これらの指標は、総睡眠期間に関連する分析ウィンドウのパーセンテージとして表されます。 その他のSleepImage診断パラメータには、全体的な睡眠品質のバイオマーカーおよび客観的スコアである睡眠品質指数（SQI）が含まれます。 SQIは、CPCから導き出された睡眠安定性、分断化、睡眠時間、および睡眠病理を統合し、0〜100のスケールで提示され、無呼吸低呼吸指数、低酸素負荷、睡眠開始、睡眠終了、睡眠時間、総睡眠時間、睡眠開始後の覚醒、および睡眠効率を含みます。 実用的なレベルでは、SleepImageデバイスは単一患者用の複数回使用可能なデバイスであり、患者の自宅に郵送することができます。 したがって、医師と患者が希望する頻度で、自宅環境での睡眠研究評価を可能にします。

この実現可能性研究の目的は、換気障害の予測因子としてのSleepImage診断機器の有効性を検討することです。 これは、換気不全との関連を示す、睡眠品質指数SQIが<55かつ周期性（eLFCNB）>2であることによって決定されます。

SleepImage技術の使用は、SNIP、VC、TcCO2、および血液ガスなどの現在の診断テストを置き換えるものではなく、代わりに早期スクリーニングツールとして使用されます。 SQI、周期性、および換気不全の間に肯定的な関連が確立できる場合、SleepImage技術は、換気障害を評価するための病院診断テストのプロセスを迅速化するツールとして使用される可能性があります。 さらに、SleepImage技術は、患者が換気療法を確立した後、治療中の換気制御を監視する方法として使用される可能性があります。