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인간의 간헐적 저산소증으로 인한 가소성: 수면 무호흡증 및 중복 동반 질환을 치료하기 위한 다각적인 치료적 접근

2025년 12월 3일 업데이트: VA Office of Research and Development
폐쇄성 수면 무호흡증(OSA)의 유병률은 미국에서 높으며 주요 건강 문제입니다. 이 장애는 골격근으로의 혈액 공급 감소로 인해 운동을 수행하는 동안 피로감 증가와 함께 수많은 심장, 혈관 및 신경계 이상과 관련이 있습니다. 지속 양압(CPAP)을 사용한 OSA의 황금 표준 치료는 많은 경우에 권장되는 밤당 치료 시간이 달성되지 않기 때문에 건강 결과의 상당한 개선으로 이어지지 않습니다. 따라서 무호흡을 제거하고 관련 건강 상태의 발생을 줄이기 위한 새로운 치료법의 개발이 중요합니다. 조사관은 가벼운 간헐적 저산소증(MIH)에 반복적으로 노출되면 심장 및 혈관 기능 장애와 운동 수행 중에 경험하는 피로/피로가 감소하는지 확인하여 이 명령을 처리할 것입니다. 조사관은 MIH에 대한 노출이 다중 효과를 갖는다고 제안합니다. MIH는 심장 및 혈관 관련 상태를 직접 목표로 하는 동시에 상기도 안정성을 높이고 수면의 질을 향상시킵니다. 이러한 수정은 호흡 에피소드를 직접적으로 줄이는 데 도움이 될 수 있으며 CPAP 사용을 개선하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 그 효과와는 별개로 MIH는 심장 및 혈관 이상을 감소시키는 또 다른 경로를 제공하는 보조 요법의 역할을 할 수 있으며 궁극적으로 OSA가 있는 개인의 운동 능력을 개선하고 성능 피로를 역전시킬 수 있습니다.

연구 개요

상태

모병

정황

개입 / 치료

상세 설명

폐쇄성 수면 무호흡증(OSA)의 유병률은 퇴역 군인 인구에서 높으며 이 장애는 수많은 심혈관, 신경인지 및 대사 이상과 관련이 있습니다. 따라서 OSA는 재향 군인 인구의 주요 건강 문제입니다. 많은 경우에 OSA의 치료는 결과 측정에서 상당한 개선으로 이어지지 않습니다. 이러한 부적절성은 지속적 양압(CPAP)에 의한 치료 순응도 감소의 결과이거나, 적절한 순응도에도 불구하고 일부 환자에서 결과 측정에 대한 CPAP의 효과가 작거나 없기 때문일 수 있습니다. 결과적으로 OSA와 관련된 합병증에 직접 영향을 미치거나 CPAP 준수를 증가시키는 혁신적인 치료법은 결과 측정을 개선할 수 있습니다. 최근 자금 조달 주기에서 연구자들은 CPAP와 결합된 경미한 간헐적 저산소증(MIH)에 반복적으로 매일 노출되면 자율 신경계 활동이 수정되고 CPAP 단독 치료에 비해 혈압이 크게 감소한다는 사실을 확인했습니다. MIH는 CPAP와 결합되기 때문에 혈압에 대한 MIH의 독립적인 효과는 확립되지 않았습니다. 또한 이러한 결과가 장기간(즉, 몇 주에서 몇 달).

연구자들은 자율 신경계 활동의 변화가 혈압 감소와 관련이 있다는 간접적인 증거를 얻었지만, 미세혈관 기능의 변화가 분명한지 여부는 확립하지 못했습니다. 교감-미주신경 불균형과 함께 미세혈관 기능장애는 말초혈관 저항 및 혈압뿐만 아니라 근육 관류 및 대사에 영향을 미쳐 OSA 환자의 운동 수행을 제한하고 피로도를 증가시킬 수 있습니다. 따라서 MIH 치료 후 혈압 감소 및 미세혈관 기능 개선은 OSA 환자의 운동 능력을 개선하고 수행 피로를 역전시키는 역할을 할 수 있습니다.

자율신경 및 심혈관 기능에 대한 잠재적인 영향 외에도 연구자 및 다른 연구자들은 MIH에 대한 급성 노출이 인간의 상기도 근육 활동의 지속적인 증가를 시작한다는 것을 이전에 확립했습니다. 이러한 지속적인 증가는 장기 촉진으로 알려진 호흡 가소성의 한 형태입니다. 그러나 CPAP가 없는 상태에서 연구자들은 수면 직전 또는 수면 중에 급성 MIH가 무호흡 중증도를 증가시킨다는 것을 보여주었습니다. 이는 저탄산혈증이 있을 때 장기 촉진의 징후가 없기 때문에 발생할 수 있습니다. 저탄산혈증은 점진적 증대로 알려진 또 다른 형태의 가소성의 시작에 의해 수면 중에 유도될 수 있습니다. 그러나 수면 시간보다 몇 시간 전에 투여된 MIH에 대한 매일 노출의 조합은 증가된 상부 기도 안정성으로 이어지는 점진적 증가의 효과를 완화할 수 있습니다.

이러한 가능성과는 별개로 연구자들은 MIH 치료 후 상기도 안정성 증가가 치료용 CPAP 감소 및 순응도 향상과 결합된 이전 자금 조달 주기에서 나타났습니다. 그러나 CPAP에 대한 개선된 순응도는 호흡 및 비호흡 자극 모두에 대한 각성 역치의 증가와 연결될 수 있습니다. 위에서 설명한 모든 불확실성은 현재 제안에서 다루어질 것입니다.

연구 유형

중재적

등록 (추정된)

60

단계

  • 2 단계
  • 1단계

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 연락처

연구 연락처 백업

연구 장소

    • Michigan
      • Detroit, Michigan, 미국, 48201-1916
        • 모병
        • John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI
        • 연락하다:
        • 연락하다:
        • 수석 연구원:
          • Jason H Mateika, PhD MS BS

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

30년 (성인)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

설명

포함 기준:

  • 모든 인종의 남성 또는 여성, BMI가 40kg/m2 미만이고 체중 대 엉덩이 비율이 남성 1.3인치 미만, 여성 1.2인치 미만인 30~60세 중심 및 폐쇄 구성 요소)OSA(AHI는 시간당 100개 이하이며 평균 산소 포화도 수준은 85% 이상).
  • 참가자는 새로 진단을 받고 이전에 CPAP로 치료받지 않았습니다.
  • 참가자는 또한 고혈압 진단을 받게 됩니다. 참가자는 치료를 받지 않거나 고혈압에 대한 단일 처방 약물로 성공적으로 치료되지 않을 것입니다. 고혈압은 수축기 혈압이 120-129 범위의 상승된 수축기 혈압과 80mmHg 미만의 확장기 혈압을 포함하는 미국 심장 협회 2018 기준에 따라 분류되며, 수축기 혈압이 더 높은 것으로 정의되는 1기 및 2기 고혈압과 함께 고혈압이 분류됩니다. 130mmHg 이상 및 확장기 혈압이 80mmHg 이상입니다.
  • 당뇨병 전단계(HbA1C: 5.7~6.4%; 공복 혈당: 100~125mg/dL)이고 콜레스테롤 수치가 200~239mg/dL인 참가자도 포함됩니다.
  • 모든 참가자는 알코올 섭취가 없거나 최소 수준인 정상 폐 기능과 정상 심전도를 가집니다(< 2온스의 알코올/밤).
  • 여성은 월경 주기의 비슷한 시점에 연구될 것입니다.

제외 기준:

  • 기준 혈압이 160/110보다 큰 참가자는 참가에서 제외됩니다.
  • 저항성 고혈압 환자를 위한 단일 처방약을 제외한 모든 약물 복용자.
  • 기타 알려진 질병이 있는 참여자(예: 폐 고혈압).
  • 멜라토닌을 포함한 수면 촉진 보조제를 사용하는 참가자.
  • 야간 근무자 또는 최근 시간대를 넘어 여행한 참가자.
  • 임신한 암컷.

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 치료
  • 할당: 무작위
  • 중재 모델: 병렬 할당
  • 마스킹: 더블

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 경도 간헐적 저산소증(MIH)
프로토콜의 이 부분은 실험실에 있는 동안 기준선보다 2밀리미터의 수은을 유지한 호기말 이산화탄소와 함께 가벼운 간헐적 저산소증(산소 8%)을 받게 됩니다.
MIH 프로토콜은 20분 기준선 기간에 이어 저산소증[호기말 산소 분압(PETO2)= 50mmHg]의 2분 에피소드 12회 노출로 구성됩니다. 각 에피소드에는 정상 산소 상태에서 2분의 회복 기간이 산재해 있습니다. 최종회는 30분간의 엔딩 회복 기간이 이어진다. 호기말 이산화탄소의 분압(PETCO2)은 기준선의 마지막 10분 동안과 프로토콜의 나머지 기간 동안 기준선 값보다 2mmHg 높게 유지됩니다. 50mmHg의 PETO2를 빠르게 유도하기 위해 참가자는 비확산성 백에서 8% 산소와 92% 질소로 구성된 가스 혼합물을 주입합니다. PETO2를 유지하기 위해(즉, 50mmHg) 및 PETCO2(즉, 기준선 위 2mmHg)를 원하는 수준으로 보충 산소 및 이산화탄소는 100% 산소 및 100% 이산화탄소 탱크에서 입력을 받는 유량계 장치의 출력에서 ​​흡기 라인에 추가됩니다. .
가짜 비교기: 가짜 가벼운 간헐적 저산소증(Sham MIH)
프로토콜의 이 부분은 실험실에 있는 동안 가짜 MIH(실내 공기와 동일)를 받습니다.
"sham MIH" 동안 참가자는 압축 공기(실내 공기와 동일)에 노출됩니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
혈압의 변화
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화

24시간 동안 혈압을 측정합니다. 혈압은 일요일 오전 6시에 시작하여 월요일 오전 6시에 끝나는 20분마다 측정됩니다. 참가자는 액티그래프(Actiwatch Spectrum, Respironics)를 착용하고 활동을 일지에 기록하여 각 혈압 측정과 관련된 각성 상태(즉, 활성 각성, 조용한 각성 및 수면)를 결정합니다. 데이터는 액티그래프 시계의 활동 로그 및 해당 데이터를 기반으로 활성-각성, 휴식-각성 및 수면으로 구분됩니다.

건강한 사람의 평균 혈압은 120/80mmHg입니다. OSA 참가자의 경우 조사관은 혈압이 기준선에서 더 높고 치료 후 15일 후에 감소할 것으로 예상합니다. 연구자들은 또한 이러한 감소가 치료 후 4주 및 8주 동안 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화
미세혈관 기능의 변화(최대 충혈 반응)
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

혈관 폐색에 의해 유발된 충혈과 연관된 미세혈관 반응성은 비우세 다리의 외측 비복근 근육의 근적외선 분광법(NIRS)으로부터 유도된 조직 포화 지수(TSI) 신호의 최대 충혈 반응(MHR)을 분석함으로써 결정될 것입니다.

건강한 개인의 NIRS 신호에 대한 TSI MHR의 평균 값은 159±9%입니다. OSA가 있는 참가자의 경우 연구자들은 이러한 값이 기준선에서는 더 낮고 치료 후 15일 후에 증가할 것으로 예상합니다. 연구자들은 또한 치료 후 4주 및 8주 후에도 증가가 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화
미세혈관 기능의 변화(최대 충혈 반응에 도달하는 시간)
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

혈관 폐색에 의해 유발된 충혈과 관련된 미세혈관 반응성은 비복근의 외측 비복근의 근적외선 분광법(NIRS)으로부터 유도된 조직 포화 지수(TSI) 신호의 최대 충혈 반응(tM)에 도달하는 시간을 분석하여 결정됩니다. 지배적 인 다리.

건강한 개인의 tM TSI 평균 값은 39±5초입니다. OSA가 있는 참가자의 경우 연구자들은 이러한 값이 기준선에서 더 높았고 치료 후 15일 후에는 더 낮아질 것으로 예상했습니다. 연구자들은 또한 치료 후 4주 및 8주 후에도 감소가 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
Sympatho-Vagal Balance의 변화(혈압 변동성)
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화

혈압 변동성은 박동 대 박동 혈압 측정을 사용하여 비침습적으로 평가됩니다. 혈압 변동성의 파워 스펙트럼 분석에서 얻은 저주파와 고주파 범위의 비율(LF-HF 비율)은 생리학적 및 병태생리학적 조건 모두에서 교감신경 대 부교감신경 균형을 대표하는 것으로 간주됩니다.

건강한 개인의 LF-HF 비율의 정상 범위는 1.5-2입니다. OSA가 있는 참여자에서 연구자들은 비율이 기준선에서 더 높고 치료 후 15일 후에 감소할 것으로 예상합니다. 연구자들은 또한 이러한 감소가 치료 후 4주 및 8주 동안 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화
최대산소소비량의 변화
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화

모든 참가자는 트레드밀을 사용하여 최대 산소 소비량(VO2 max) 테스트를 완료합니다. 호흡 산소 소모량 및 이산화탄소 생산에 의한 호흡 측정과 함께 심전도를 통해 심장의 전기 활동을 지속적으로 모니터링합니다.

건강한 사람의 평균 VO2 max 값은 35-40 mL/kg/min입니다. OSA가 있는 참여자에서 연구자들은 최대 산소 소비량이 기준선에서 더 낮고 치료 후 15일 후에 증가할 것으로 예상합니다. 연구자들은 또한 이러한 증가가 치료 후 4주 및 8주 동안 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화
피로도의 변화
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화

참가자는 프로토콜의 시작과 끝에서 25m 실내 걷기 코스에서 10분간 걷기 테스트를 수행합니다. 달린 거리는 2.5분마다 그리고 10분이 끝날 때마다 기록됩니다. 전체 10분간의 보행에 대해 계산된 평균 보행 속도와 테스트의 처음 2.5분 동안 계산된 보행 속도의 비율이 계산됩니다. 이 비율은 성능 피로도 지수를 계산하기 위해 10분 동안 이동한 총 거리로 정규화됩니다.

건강한 개인의 수행 피로도 지수의 평균값은 1 미만입니다. OSA 참가자에서 조사관은 성능 피로도 지수가 기준선에서 더 높고 치료 후 15일 후에 감소할 것으로 예상합니다. 연구자들은 또한 이러한 감소가 치료 후 4주 및 8주 동안 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화
근육 산소 추출의 변화(시간 지연)
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일의 변화

비복근 근육 탈산소화는 MIH 및 "sham MIH" 치료 중에 기록된 [HHb] 신호의 시간 지연, 즉 시간적 변수를 모니터링하여 결정됩니다. 앙와위 자세로 누워 참가자는 이중 테이프 또는 벨크로 스트랩으로 고정된 외측 비복근 근육의 뱃속에 NIRS 광극을 장착하게 됩니다. NIRS 데이터는 10Hz의 샘플링 속도로 지속적으로 기록되며 오프라인으로 분석됩니다.

건강한 개인의 [HHb] 시간 지연에 대해 보고된 평균 값은 14.8±1.6초입니다. OSA가 있는 참가자의 경우 연구자들은 이러한 값이 기준선에서 더 높았고 치료 후 15일 후에 감소할 것으로 예상했습니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일의 변화
근육 산소 추출 변화(평균 반응 시간)
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일의 변화

비복근 근육 탈산소화는 시간적 변수, 즉 MIH 및 "sham MIH" 치료 중에 기록된 [HHb] 신호의 평균 응답 시간을 모니터링하여 결정됩니다. 앙와위 자세로 누워 참가자는 이중 테이프 또는 벨크로 스트랩으로 고정된 외측 비복근 근육의 뱃속에 NIRS 광극을 장착하게 됩니다. NIRS 데이터는 10Hz의 샘플링 속도로 지속적으로 기록되며 오프라인으로 분석됩니다.

건강한 개인의 보고된 평균 [HHb] 평균 반응 시간 값은 27.2±2.9초입니다. OSA가 있는 참가자의 경우 연구자들은 이러한 값이 기준선에서 더 높았고 치료 후 15일 후에 감소할 것으로 예상했습니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일의 변화
근육 산소 추출(Tau)의 변화
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일의 변화

비복근 근육 탈산소화는 MIH 및 "sham MIH" 치료 중에 기록된 [HHb] 신호의 시간적 변수, 즉 타우를 모니터링하여 결정됩니다. 앙와위 자세로 누워 참가자는 이중 테이프 또는 벨크로 스트랩으로 고정된 외측 비복근 근육의 뱃속에 NIRS 광극을 장착하게 됩니다. NIRS 데이터는 10Hz의 샘플링 속도로 지속적으로 기록되며 오프라인으로 분석됩니다.

건강한 개인의 [HHb] 타우 평균 보고 값은 12.4±2.2s입니다. OSA가 있는 참가자의 경우 연구자들은 이러한 값이 기준선에서 더 높았고 치료 후 15일 후에 감소할 것으로 예상했습니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일의 변화
교감신경-미주신경 균형의 변화(심박수 변이도)
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

심박수 변동성은 심박수의 박동 측정을 사용하여 비침습적으로 평가됩니다. 심박수 변이도의 파워 스펙트럼 분석에서 얻은 저주파와 고주파 범위의 비율(LF-HF 비율)은 생리학적 및 병리생리학적 조건 모두에서 교감신경과 부교감신경의 균형을 나타내는 것으로 간주됩니다.

건강한 개인의 LF-HF 비율의 평균값은 1.6±1입니다. OSA가 있는 참가자의 경우 연구자들은 이 비율이 기준선에서는 더 높았고 치료 후 15일 후에는 감소할 것으로 예상했습니다. 연구자들은 또한 이러한 감소가 치료 후 4주 및 8주 후에도 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

기타 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
수면 무호흡증 심각도의 변화
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화

수면 무호흡 중증도는 야간 수면다원검사 연구에서 얻은 무호흡 저호흡 지수에서 결정됩니다.

건강한 개인의 무호흡 저호흡 지수의 평균 값은 시간당 5회 미만입니다. OSA 참가자의 경우 지수가 기준선에서 더 높고 치료 후 15일 후에 감소할 것으로 예상합니다. 우리는 또한 이러한 감소가 치료 후 4주 및 8주 동안 유지될 것으로 기대합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주 및 8주차의 변화
CPAP 준수 변화
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

CPAP 준수 여부는 1박당 사용된 CPAP 시간을 문서화하여 평가됩니다.

OSA가 있는 개인의 CPAP 준수 평균값은 3.92±0.65입니다. 밤당 시간. OSA가 있는 참가자의 경우 연구자들은 이 비율이 기준선에서는 더 낮고 치료 후 15일 후에는 증가할 것으로 예상했습니다. 연구자들은 또한 이러한 증가가 치료 후 4주 및 8주 후에도 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화
각성 역치의 변화
기간: 기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

호흡 및 비호흡기(촉각 및 청각) 자극에 대한 각성 역치는 기준선 수면다원검사 및 CPAP 적정 야간 연구 중에 측정됩니다.

OSA가 있는 개인의 톤으로 인한 각성 역치의 평균값은 64.5±2.2dB입니다. OSA가 있는 참가자의 경우 조사관은 dB 수준이 기준선에서 낮아지고 치료 후 15일 후에 증가할 것으로 예상했습니다. 연구자들은 또한 이러한 증가가 치료 후 4주 및 8주 후에도 유지될 것으로 예상합니다.

기준선과 비교하여 치료 후 15일, 4주, 8주차의 변화

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

스폰서

협력자

수사관

  • 수석 연구원: Jason H Mateika, PhD MS BS, John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작 (실제)

2023년 1월 1일

기본 완료 (추정된)

2026년 12월 31일

연구 완료 (추정된)

2027년 12월 31일

연구 등록 날짜

최초 제출

2022년 9월 19일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2022년 9월 27일

처음 게시됨 (실제)

2022년 9월 28일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (추정된)

2025년 12월 4일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2025년 12월 3일

마지막으로 확인됨

2025년 12월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • PULM-003-22S
  • CX000125 (기타 보조금/기금 번호: eRA)

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품

아니

이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .