CO2 조절 및 심박 변이도에 대한 서보 환기의 영향

폐쇄성 수면 무호흡-저호흡 증후군(OSAHS)은 간헐적인 부분 허탈 및 상기도(UA) 폐쇄를 특징으로 하는 상태입니다. 이것은 수면 단편화, 산소 불포화, 고탄산혈증 및 교감 신경계의 활성화로 이어집니다. OSAHS는 또한 과도한 주간 졸음뿐만 아니라 다른 행동, 기능, 심혈관 및 인지 기능 장애와도 관련이 있습니다.

CPAP(Continuous Positive Airway Pressure)는 OSAHS에 가장 효과적인 치료법입니다. CPAP는 기도를 안정시키고 불안정과 허탈을 방지합니다. 기도가 안정되면 호흡이 정상적으로 지속되고 가스 교환이 개선되며 호흡 곤란과 관련된 수면 방해가 없습니다.

CPAP는 코 또는 코와 입을 가리는 마스크를 통해 상기도에 적용되어 수면 장애 호흡을 감소/제거합니다. 기도 허탈에 대한 최대 감수성 기간은 호기 말과 초기 흡입 중입니다. 흡입하는 동안 정상적인 환기 과정(흉부 용적 증가 및 흉강 내압 감소)에 의해 기도에 음압이 생성됩니다. CPAP의 일정한 압력은 인공호흡 주기 내내 기도를 지원합니다.

수면 검사실에서는 효과적인 CPAP 압력을 결정하기 위해 기도 양압의 적정을 수행합니다. 절차 중에 환자는 완전 수면다원검사(PSG)를 위해 계측됩니다. 상기도와 호흡 패턴을 안정시키기 위해 밤 동안 요법을 적용하고 압력을 조절합니다. 기존의 CPAP에서는 단일 압력 수준이 기도에 적용됩니다. 폐쇄성 수면 무호흡증이 있는 대부분의 환자에게 적합하지만 이 정적 처방은 특정 ​​환자 및 상태에서 문제를 일으킬 수 있습니다.

OSAHS 치료용으로 승인된 다른 형태의 기도 양압에는 자동 조정 CPAP(Auto CPAP), BiPAP(Bi-level Positive Airway Pressure) 및 BiPAP 자동 조정이 포함됩니다. 자동 CPAP는 기류 패턴을 평가하고 기류를 최적화하기 위해 압력을 조정합니다. 자동 CPAP는 매우 가변적인 압력 요구 사항(예: 수면 단계 또는 신체 위치에 따른 수면 무호흡증)이 있는 환자를 수용합니다. 실험실 내 치료 적정이 지연되거나 불가능한 환자에게 자동 조정을 사용할 수 있습니다.

REMStar Auto 알고리즘은 능동적이며 흐름 기반입니다. 흡기 흐름을 평가하고 임박한 또는 실제 흐름 제한을 결정합니다. 이것은 기도가 붕괴되기 쉬운 압력을 평가하고 임계 압력보다 약간 높은 압력을 유지하도록 설계된 압력 조정 프로그램과 함께 발생합니다. 환자는 기류 이벤트 및 코골이에 대한 지능적인 반응을 완벽하게 보완하여 "돌파" 이벤트로부터 보호됩니다.

BiPAP 요법은 또 다른 대안입니다. BiPAP 요법을 사용하면 흡기 및 호기 단계를 식별하기 위해 환자의 호흡 패턴을 모니터링합니다. 흡입시 압력이 증가하고 호기시 감소합니다. 호기압(EPAP)은 기도 허탈을 방지하기 위해 조정되고 흡기압(IPAP)은 완전한 기도 폐쇄와 관련되지 않은 기류 제한, 저호흡, 코골이 또는 동맥 불포화를 방지하기 위해 조정됩니다. BiPAP 요법은 기도를 안정화하는 것 외에도 흡기 압력과 호기 압력의 차이에 의해 흡기 노력이 보조된다는 점에서 CPAP 요법과 다릅니다.

OSAHS 환자는 CPAP 요법이 허용되지 않는 경우 BiPAP 요법을 처방받을 수 있습니다. BiPAP 요법은 다른 호흡 장애가 있는 환자 또는 수면 및 호흡 관련 기능 장애가 있는 환자에게도 처방될 수 있습니다.

폐 질환, 신경근 장애 또는 호흡 조절 문제로 인해 환기 감소를 경험하는 환자는 깨어 있을 때보다 수면 중에 더 악화되는 야간 저환기를 경험할 수 있습니다. 이 환자들은 일반적으로 OSAHS만 앓고 있는 환자보다 더 복잡하고 더 광범위한 평가와 후속 조치가 필요합니다. 환자는 또한 치료 손실이나 중단에 더 취약할 수 있으며 종종 경보 및 시간 초과 백업 호흡과 같은 고급 모드와 기능이 필요합니다.

OSAHS 환자는 무호흡의 특성이 폐쇄성에서 중추성으로 전환됨을 보여줌으로써 CPAP 또는 BiPAP 요법의 증가에 반응할 수 있습니다. 이러한 경우 낮은 압력 수준은 잔존 기도 폐쇄를 떠나는 기도의 불안정성을 관리하지 못하는 반면 높은 압력 수준은 CPAP 응급 사건과 관련되기 때문에 환자는 CPAP로 적절한 치료를 받지 못할 수 있습니다. 이 상태를 CPAP 응급 복합 무호흡증이라고 합니다.

Auto SV(Auto Servo Ventilation)는 폐쇄성 및 복합 중추성 수면 무호흡증을 치료하는 데 사용되는 양압 모드입니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

• 목표 환기를 달성하기 위해 IPAP 압력을 자동으로 조정하여 환기를 정상화합니다.
• 중추성 무호흡 동안 정해진 시간에 백업 호흡을 제공합니다. 최적의 백업 속도는 환자의 호흡에 따라 장치에서 자동으로 결정됩니다.
• 폐쇄성 이벤트를 치료하기 위한 EPAP 압력의 자동 제어.

여러 제조업체에서 이러한 유형의 장치를 생산합니다. IPAP, EPAP 및 최소 호흡수를 결정하는 데 사용되는 알고리즘은 다릅니다. 현재 사용 중인 이러한 장치 중 가장 많은 수는 BiPAP AutoSV Advanced System One(Philips Respironics, Murrysville PA), Dreamstation BiPAP AutoSV 및 VPAP(variable positive airway pressure) Adapt S7(ResMed Corp., San Diego CA)입니다.

ASV(Adaptive Servo Ventilation)는 중추성 수면 무호흡증과 복합 수면 무호흡증을 치료하는 데 사용되는 양압 방식입니다. Auto SV 모드의 주요 기능은 다음과 같습니다. 목표 환기를 달성하고 안정화하기 위해 IPAP를 자동으로 조정하여 환기 정상화 환자의 호흡에 기초하여 장치에 의해 최적의 백업 속도가 자동으로 결정되는 중추성 무호흡 동안 시간 초과 백업 호흡 제공; 폐쇄성 사건을 치료하기 위한 EPAP의 자동 제어.

이전 버전의 VPAP Adapt(S7)는 최근 연구에서 심박출률이 감소하고 주로 중추성 수면 무호흡증이 있는 심부전 환자의 의학적 관리를 포함하는 대조군과 비교할 때 모든 원인으로 인한 사망 위험이 증가하는 것으로 나타났습니다. 서브-HF). Magalang과 Pack의 동반 사설에서는 장치 알고리즘이 중요한 역할을 했을 수 있다고 제안했습니다. 이것은 다른 서보 환기 장치보다 더 큰 것으로 밝혀진 시험에서 S7 장치에 의해 전달된 분당 환기 측정에 의해 뒷받침되었습니다. 이러한 증가된 수준의 환기는 잠재적으로 호흡성 알칼리증을 유발할 수 있으며, 이는 다시 QT 간격 연장 및 심장 부정맥으로 이어질 수 있습니다. 조사관은 최근 분당 환기 및 무호흡과 같은 호흡 매개변수에 대한 다양한 ASV 장치의 성능을 결정하기 위해 복잡한 수면 무호흡증 및 심장 수축이 보존된 환자(좌심실 박출률 > 45%)에서 환자-호흡기 상호 작용에 대한 연구를 수행했습니다. -저호흡 지수. 타당성을 촉진하고 안전성을 증진하기 위해 조사관은 SERVE-HF 시험의 대상 집단, 즉 중추성 수면 무호흡증이 우세하고 박출률이 감소된 심부전(HFreF)이 있는 환자에서 연구 수행을 피했습니다. 연구자들은 박출률이 보존된 환자(LVEF > 45%)에 대해서만 연구를 수행했습니다. 현재 제안에서 조사관은 PAP 응급 중추성 무호흡증으로 인해 ASV 치료가 필요한 주로 폐쇄성 수면 무호흡증 및 HFreF가 있는 환자에 대한 연구를 수행할 것을 제안합니다.

선행 연구에서는 장치 요법에 대한 편협함을 피하기 위해 조사자들은 이미 집에서 서보 환기 요법을 사용하는 환자를 선호했습니다. 연구자들은 현재 제안된 연구에서 동일한 작업을 수행할 것입니다. 선행 연구에서 연구자들은 S7 장치가 다른 장치보다 더 큰 분당 환기를 유도하고 이러한 더 높은 수준의 분당 환기는 더 큰 일회 호흡량, 더 높은 호흡수 및 더 큰 압력 보조에 기인한다는 것을 발견했습니다. 흥미롭게도, S7 장치에 노출된 밤 동안 동일한 환자에서 QTc 간격의 연장과 조기 심실 수축 경향이 더 컸습니다. 이 발견의 기계론적 근거는 잠재적으로 과도한 환기와 저탄산혈증의 관련 프로-부정맥 효과에 기인할 수 있지만, 연구자들은 이 이전 연구에서 CO2 분압(PaCO2) 측정을 수행하지 않았습니다. 특히, S7 장치를 사용한 치료가 다른 장치보다 PaCO2 수치를 낮추는지 여부와 그러한 효과가 높은 루프 게인(HFreF 설정에서 복합 수면 무호흡증)을 가진 개인에서 증강되는지 여부는 불분명합니다.

깨어 있는 동안 분당 환기량(Ve)이 증가하면 저칼륨혈증(호흡기 알칼리증)이 발생하여 저칼륨혈증을 유발할 수 있습니다. 칼륨 이온의 야간 세포내 이동으로 인한 저칼륨혈증은 QT 간격을 연장할 수 있습니다. 과도한 환기로 인한 야간 알칼리증은 주간 저칼륨혈증 및 야간에 신장의 칼륨 손실을 통해 QTc 연장을 유발할 수 있으며 결과적으로 주간 QTc 연장에 영향을 미칠 수 있습니다. S7 요법 동안 관찰된 QTc 연장은 크기가 작았지만(~20msec), 이러한 영향은 루프 이뇨제로 인해 대사성 알칼리증이 발생한 심부전 환자에서 확대될 수 있습니다. 그러나 연구자는 혈청 칼륨 수치를 측정하지 않았습니다. 연구 제한. 현재 제안에서 조사관은 혈청 칼륨 수치에 대한 야간 ASV 요법의 효과를 확인할 것입니다. 마지막으로 조사관은 측정된 Ve 또는 QTc 간격에서 감수성의 개인 간 가변성을 탐색합니다.