Efeito da Servoventilação na Regulação de CO2 e na Variabilidade da Frequência Cardíaca

A Síndrome da Apneia-Hipopnéia Obstrutiva do Sono (SAHOS) é uma condição caracterizada pelo colapso parcial intermitente e fechamento das vias aéreas superiores (UA). Isso leva à fragmentação do sono, dessaturação de oxigênio, hipercapnia e ativação do sistema nervoso simpático. A SAHOS também está associada à sonolência diurna excessiva, além de outras disfunções comportamentais, funcionais, cardiovasculares e cognitivas.

A pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP) é o tratamento mais eficaz para a SAHOS. O CPAP estabiliza as vias aéreas e previne a instabilidade e o colapso. Com uma via aérea estável, a respiração continua de maneira normal, a troca gasosa é melhorada e não há interrupção do sono relacionada a distúrbios respiratórios.

O CPAP é aplicado nas vias aéreas superiores por meio de uma máscara que cobre o nariz ou o nariz e a boca e reduz/elimina os distúrbios respiratórios do sono. O período de máxima suscetibilidade ao colapso das vias aéreas ocorre no final da expiração e durante o início da inspiração. Durante a inspiração, são geradas pressões negativas nas vias aéreas pelo processo normal de ventilação (aumento do volume torácico e redução da pressão intratorácica). A pressão constante do CPAP suporta as vias aéreas durante todo o ciclo ventilatório.

No laboratório do sono, a titulação da pressão positiva nas vias aéreas é realizada para determinar as pressões efetivas do CPAP. Durante o procedimento, o paciente é instrumentado para polissonografia completa (PSG). A terapia é aplicada e a pressão é ajustada durante a noite para estabilizar a via aérea superior e o padrão respiratório. Com o CPAP convencional, um único nível de pressão é aplicado às vias aéreas. Embora adequada para a maioria dos pacientes com apneia obstrutiva do sono, essa prescrição estática apresentará desafios em certos pacientes e condições.

Outras formas de pressão positiva nas vias aéreas aprovadas para o tratamento da SAHOS incluem ajuste automático de CPAP (CPAP automático), pressão positiva de dois níveis nas vias aéreas (BiPAP) e ajuste automático de BiPAP. O CPAP automático avalia o padrão de fluxo de ar e ajusta a pressão para otimizar o fluxo de ar. O CPAP automático acomoda pacientes que apresentam requisitos de pressão altamente variáveis ​​(por exemplo, estágio do sono ou apneia do sono dependente da posição do corpo). O ajuste automático pode ser usado em pacientes para os quais a titulação da terapia em laboratório é atrasada ou impossível.

O algoritmo REMStar Auto é proativo e baseado em fluxo. Avalia o fluxo inspiratório e determina limitação de fluxo iminente ou real. Isso ocorre em conjunto com um programa de ajustes de pressão projetado para avaliar a pressão na qual a via aérea é suscetível ao colapso e mantém as pressões ligeiramente acima da pressão crítica. O paciente é protegido contra eventos de "ruptura" com um conjunto completo de respostas inteligentes a eventos de fluxo de ar e ronco.

A terapia BiPAP é outra alternativa. Com a terapia BiPAP, o padrão respiratório do paciente é monitorado para identificar as fases inspiratória e expiratória. A pressão aumenta durante a inspiração e diminui durante a expiração. A pressão expiratória (EPAP) é ajustada para evitar o colapso das vias aéreas e a pressão inspiratória (IPAP) é ajustada para evitar limitação do fluxo aéreo, hipopneia, ronco ou dessaturação arterial não associada à obstrução completa das vias aéreas. A terapia BiPAP difere da terapia CPAP, pois além de estabilizar a via aérea, o esforço inspiratório é auxiliado pela diferença entre a pressão inspiratória e expiratória.

Pacientes com SAHOS podem receber prescrição de terapia BiPAP se a terapia CPAP não for tolerada. A terapia BiPAP também pode ser prescrita para pacientes com outros distúrbios respiratórios ou para pacientes com disfunção respiratória e do sono.

Pacientes com ventilação reduzida por doença pulmonar, distúrbios neuromusculares ou problemas com o controle da respiração podem apresentar hipoventilação noturna que é pior durante o sono do que durante a vigília. Esses pacientes são tipicamente mais complexos e requerem avaliação e acompanhamento mais extensos do que pacientes que sofrem apenas de SAHOS. Os pacientes também podem ser mais vulneráveis ​​a perdas ou interrupções no tratamento e geralmente requerem modos e recursos mais avançados, como alarmes e respirações de backup cronometradas.

Os pacientes com SAHOS podem responder a aumentos na terapia CPAP ou BiPAP demonstrando uma mudança na natureza da apnéia de obstrutiva para central. Nesses casos, os pacientes podem não receber tratamento adequado com CPAP, pois níveis de pressão mais baixos não controlam a instabilidade das vias aéreas, deixando obstrução residual das vias aéreas, enquanto níveis de pressão mais altos estão associados a eventos emergentes de CPAP. Esta condição é conhecida como apneia complexa emergente de CPAP.

Auto SV (Auto Servo Ventilation) é um modo de pressão positiva nas vias aéreas usado para tratar a apneia do sono central obstrutiva e complexa. Suas principais características incluem:

• Normalização da ventilação ajustando automaticamente a pressão IPAP para atingir uma ventilação alvo.
• Fornecimento de respirações de backup cronometradas durante apneias centrais. A taxa de backup ideal é determinada automaticamente pelo dispositivo com base na respiração do paciente.
• Controle automático da pressão EPAP para tratar eventos obstrutivos.

Vários fabricantes produzem esses tipos de dispositivos. Os algoritmos usados ​​para determinar o IPAP, EPAP e frequência respiratória mínima são diferentes. O maior número desses dispositivos atualmente em uso são o BiPAP AutoSV Advanced System One (Philips Respironics, Murrysville PA), Dreamstation BiPAP AutoSV e o VPAP (pressão positiva variável nas vias aéreas) Adapt S7 (ResMed Corp., San Diego CA).

A Ventilação Servo Adaptativa (ASV) é um modo de pressão positiva nas vias aéreas usado para tratar a apneia do sono central e a apneia do sono complexa. As principais características do modo Auto SV incluem; normalização da ventilação ajustando automaticamente o IPAP para atingir e estabilizar uma ventilação alvo; fornecimento de respirações de backup cronometradas durante apnéias centrais em que a taxa de backup ideal é determinada automaticamente pelo dispositivo com base na respiração do paciente; e controle automático de EPAP para tratar eventos obstrutivos.

Verificou-se que a versão mais antiga do VPAP Adapt (S7) aumentava o risco de mortalidade por todas as causas quando comparada ao grupo controle que envolvia tratamento médico em pacientes com insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida e apneia do sono predominantemente central em um estudo recente ( SERVE-HF). Um editorial de acompanhamento de Magalang e Pack sugeriu que os algoritmos do dispositivo podem ter desempenhado um papel - especificamente, maiores níveis de assistência de pressão e aumento associado na ventilação por minuto. Isso foi corroborado pelas medições da ventilação por minuto fornecida pelo dispositivo S7 no teste, que foi maior do que outros dispositivos de servoventilação. Esses níveis aumentados de ventilação podem potencialmente causar alcalose respiratória que, por sua vez, pode levar ao prolongamento do intervalo QT e arritmias cardíacas. Os pesquisadores realizaram recentemente um estudo da interação paciente-ventilador em pacientes com apneia do sono complexa e contratilidade cardíaca preservada (fração de ejeção do ventrículo esquerdo > 45%) para determinar o desempenho de vários dispositivos ASV em parâmetros respiratórios - como ventilação por minuto e apneia -índice de hipopneia. A fim de facilitar a viabilidade e promover a segurança, os investigadores evitaram realizar o estudo na população-alvo do estudo SERVE-HF, ou seja, pacientes com apneia do sono central predominante e insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida (HFreF). Os investigadores realizaram o estudo apenas em pacientes com fração de ejeção preservada (FEVE > 45%). Na proposta atual, os pesquisadores propõem realizar o estudo em pacientes com apnéia do sono predominantemente obstrutiva e ICReF que precisam de terapia ASV devido a apnéias centrais emergentes de PAP.

No estudo anterior, para evitar a intolerância à terapia com dispositivos, os investigadores preferiram os pacientes do estudo que já eram aderentes ao uso da terapia de servoventilação em casa. Os investigadores farão o mesmo no estudo atualmente proposto. No estudo anterior, os investigadores descobriram que o dispositivo S7 levou a uma maior ventilação por minuto do que outros dispositivos e que esses níveis maiores de ventilação por minuto foram atribuídos a um maior volume corrente, maior frequência respiratória e maior pressão assistida. Curiosamente, houve prolongamento do intervalo QTc e tendência a maiores contrações ventriculares prematuras nos mesmos pacientes durante as noites em que foram expostos ao aparelho S7. Embora a base mecanicista para esse achado seja potencialmente atribuível à ventilação excessiva e aos efeitos pró-arrítmicos relacionados à hipocapnia, os investigadores não realizaram medidas de pressão parcial de CO2 (PaCO2) neste estudo anterior. Especificamente, não está claro se a terapia com o dispositivo S7 leva a níveis mais baixos de PaCO2 do que outros dispositivos e se tais efeitos são aumentados em indivíduos com alto ganho de loop (apneia do sono complexa no cenário de ICReF).

Aumentos na ventilação minuto (Ve) durante a vigília causam hipocapnia (alcalose respiratória), que, por sua vez, pode causar hipocalemia. A hipocalemia devido a mudanças intracelulares noturnas nos íons de potássio pode prolongar o intervalo QT. É concebível que a alcalose noturna devido à ventilação excessiva possa levar à hipocalemia diurna e ao prolongamento do intervalo QTc por meio da perda renal de potássio à noite, com consequentes efeitos no prolongamento do intervalo QTc durante o dia. O prolongamento QTc observado durante a terapia S7 foi pequeno em magnitude (~ 20 mseg), mas tais efeitos podem ser ampliados em pacientes com insuficiência cardíaca que desenvolvem alcalose metabólica devido a diuréticos de alça. uma limitação do estudo. Na presente proposta, os investigadores verificarão os efeitos da terapia noturna com ASV nos níveis séricos de potássio. Por fim, os investigadores explorarão a variabilidade interindividual na suscetibilidade no intervalo Ve ou QTc medido.