Diagnostisk noggrannhet hos SleepImage-teknik för att upptäcka respiratorisk svikt hos patienter med amyotrofisk lateralskleros

Generellt sett, där lungmekaniken är normal, är syre (O2)-nivåer den reciproka av koldioxid (CO2)-nivåer. Men på grund av den sigmoida formen på syreavskiljningskurvan ger perifer kapillärmätning av O2 (SpO2) via pulsoximeter inte tillräcklig varning för respiratorisk svikt vid ALS. Framsteg inom sömn diagnostisk utrustning har möjliggjort att SleepImage System förutom att mäta SpO2 också använder tonometri för att bedöma autonom produktion under sömn. SleepImage är godkänd av US Food and Drug Administration, FDA, och följer Europeiska unionens medicintekniska förordning EU-MDR (CE-märkt medicinteknisk produkt). Specifikt bestämmer SleepImage sömns arkitektur baserat på styrkan i synkroniseringen mellan signaler från det kardiovaskulära systemet (pulsfrekvensvariabilitet) och andningssystemet (tidvolymvariabilitet), baserat på kardiopulmonell kopplingsanalys (CPC). Tre distinkta CPC-mönster detekteras; (1) stabil sömn (högfrekvent koppling, HFC;0,1-0,4Hz) innefattande all elektroencefalogram-uppskattad NREM-3 och del av NREM-2-sömn, associerad med perioder av stabil andning, icke-cykliskt alternerande mönster (CAP) på EEG, ökad deltakraft och blodtrycksdipping, (2) instabil sömn (lågfrekvent koppling, LFC;0,01-0,1Hz) innefattande all NREM-1 och del av NREM-2 associerad med sömninstabilitet, kännetecknad av variabilitet i tidvolymer, blodtryck som inte dippar och CAP på EEG, (3) Vaken och REM-sömn (mycket lågfrekventa kopplingskarakteristika, vLFC;0-0,01Hz). Enheten kan identifiera potentiella sömnpatologier som visas av aktivitet i en delmängd av instabil sömn där två urskiljbara band uppstår; (1) ett bredspektralt band e-LFC (eLFCBB), kopplat till sömnfragmentering och obstruktiv sömnapné och (2) ett smalspektralt band e-LFC (eLFCNB) i frekvensområdet 0,0006 till 0,1Hz, indikativt för förmodad central sömnapné, periodisk andning eller komplex sömnapné. Dessa mått uttrycks som en procentandel av analysfönster relaterade till den totala sömnperioden. Andra SleepImage diagnostiska parametrar inkluderar Sleep Quality Index (SQI) som är en biomarkör och objektiv poäng för övergripande sömnkvalitet. SQI integrerar sömnstabilitet, fragmentering, sömnduration och sömnpatologier härledda från CPC och presenteras på en skala från 0-100, apné hypopné index, hypoxisk belastning, sömns början, sömns slut, sömnduration, total sömntid, vaken efter sömns början och sömneffektivitet. På en praktisk nivå är SleepImage-enheten en enkelpatient, flergångsenhet som kan postas till patientens hem. Den tillåter således en sömns studiebedömning så ofta som läkaren och patienten önskar inom hemmiljön.

Syftet med denna genomförbarhetsstudie är att granska effektiviteten av SleepImage diagnostisk utrustning som en prediktor för ventilationsnedsättning. Detta kommer att bestämmas av ett sömnkvalitetsindex SQI på <55 och Periodicitet (eLFCNB) >2 som visar ett samband med ventilationssvikt.

Användningen av SleepImage-teknologin skulle inte vara att ersätta nuvarande diagnostiska tester som SNIP, VC, TcCO2 och blodgaser, utan istället användas som ett tidigt screeningverktyg. Om ett positivt samband kan göras mellan SQI, Periodicitet och ventilationssvikt, då kan SleepImage-teknologin användas som ett verktyg för att påskynda processen av sjukhus diagnostiska tester för att bedöma ventilationsnedsättning. Dessutom kan SleepImage-teknologin användas när patienter är etablerade på ventilation som ett sätt att övervaka deras ventilationskontroll under behandling.