人类间歇性缺氧引发的可塑性:治疗睡眠呼吸暂停和重叠合并症的多管齐下的治疗方法
研究概览
详细说明
阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA) 在退伍军人中的患病率很高,这种疾病与许多心血管、神经认知和代谢异常有关。 因此,OSA 是退伍军人群体中的主要健康问题。 在许多情况下,OSA 的治疗不会显着改善结果指标。 这种不足可能是持续气道正压通气 (CPAP) 治疗依从性降低的结果,或者是因为尽管依从性足够,但 CPAP 对结果测量的影响很小或在某些患者中不存在。 因此,直接影响与 OSA 相关的合并症或提高 CPAP 依从性的创新疗法可能会改善结果指标。 在最近的资助周期中,研究人员确定,与单独使用 CPAP 治疗相比,每天重复接触轻度间歇性缺氧 (MIH) 并结合 CPAP 可以改变自主神经系统活动并显着降低血压。 由于 MIH 与 CPAP 联用,因此未确定 MIH 对血压的独立影响。 此外,还不确定这些结果是否会持续很长时间(即 数周至数月)。
尽管研究人员获得了一些间接证据表明自主神经系统活动的改变与血压降低有关,但研究人员并未确定微血管功能的改变是否明显。 微血管功能障碍和交感迷走神经失衡不仅可能对外周血管阻力和血压产生影响,还会对肌肉灌注和代谢产生影响,从而限制运动表现并增加 OSA 患者的易疲劳性。 因此,MIH 治疗后血压的降低和微血管功能的改善可能有助于提高 OSA 患者的运动能力和逆转表现疲劳。
除了它对自主神经和心血管功能的潜在影响外,研究人员和其他人之前已经确定,急性暴露于 MIH 会引发人类上呼吸道肌肉活动的持续增加。 这种持续增加是呼吸可塑性的一种形式,称为长期促进。 然而,在没有 CPAP 的情况下,研究人员表明,在睡眠前或睡眠期间的急性 MIH 会导致呼吸暂停严重程度增加。 这可能是因为在低碳酸血症的情况下没有长期易化的表现。 低碳酸血症可以通过启动另一种称为渐进增强的可塑性形式在睡眠期间诱发。 然而,在睡眠期前许多小时每天暴露于 MIH 的组合可能会减轻导致上气道稳定性增加的渐进增强的影响。
独立于这种可能性,研究人员在之前的资助周期中表明,MIH 治疗后上气道稳定性的增加与治疗性 CPAP 的减少和依从性的提高相结合。 然而,提高对 CPAP 的依从性也可能与呼吸和非呼吸刺激的觉醒阈值增加有关。 上述所有不确定性都将在本提案中解决。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 阶段2
- 阶段1
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Jason H Mateika, PhD MS BS
- 电话号码:64481 (313) 576-4481
- 邮箱:jmateika@med.wayne.edu
研究联系人备份
- 姓名:Shipra Puri
- 电话号码:(313) 576-1000
- 邮箱:shiprapuri@wayne.edu
学习地点
-
-
Michigan
-
Detroit、Michigan、美国、48201-1916
- 招聘中
- John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI
-
接触:
- Erin Olgren, PhD MS
- 电话号码:(313) 576-4448
- 邮箱:erin.olgren@va.gov
-
接触:
- Edi Levi, MD
- 电话号码:313-576-4451
- 邮箱:edi.levi@va.gov
-
首席研究员:
- Jason H Mateika, PhD MS BS
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 任何种族的男性或女性,年龄在 30-60 岁之间,BMI 小于 40 kg/m2,体重与臀围之比男性小于 1.3,女性小于 1.2,并且纯或主要(即,由两者组成)中枢性和阻塞性成分)OSA(AHI 小于或等于每小时 100 次事件,平均氧饱和度水平为 85% 或更高)。
- 参与者将是新诊断的,之前未接受过 CPAP 治疗。
- 参与者也将被诊断患有高血压。 参与者将不接受治疗或使用单一处方药治疗高血压失败。 高血压将根据美国心脏协会 2018 年的标准进行分类,其中包括收缩压升高在 120-129 范围内和舒张压低于 80 毫米汞柱以及 I 期和 II 期高血压定义为收缩压高于高于 130 mmHg 且舒张压高于 80 mmHg。
- 如果参与者处于糖尿病前期(HbA1C:5.7 - 6.4 %;空腹血糖:100 - 125 mg/dL)并且胆固醇水平在 200-239 mg/dL 范围内,也将包括在内。
- 所有参与者的肺功能和心电图均正常,不饮酒或饮酒量极少(每晚饮酒量< 2 盎司)。
- 将在月经周期的相似点对女性进行研究。
排除标准:
- 基线血压高于 160/110 的参与者将被排除在外。
- 服用任何药物的参与者,但针对顽固性高血压患者的单一处方药除外。
- 患有任何其他已知疾病的参与者(例如 肺动脉高压)。
- 使用任何促进睡眠的补充剂(包括褪黑激素)的参与者。
- 最近跨时区旅行的夜班工作人员或参与者。
- 怀孕的女性。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:双倍的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
|---|---|
|
实验性的:轻度间歇性缺氧 (MIH)
该方案的这一部分将在实验室中接受轻度间歇性缺氧(8% 氧气),呼气末二氧化碳保持在基线以上 2 毫米汞柱。
|
MIH 协议将包括一个 20 分钟的基线期,然后暴露于十二次两分钟的缺氧事件 [呼气末氧分压 (PETO2) = 50 mmHg]。
在含氧量正常的条件下,每一集都会穿插 2 分钟的恢复期。
最后一集之后将有 30 分钟的结束恢复期。
呼气末二氧化碳 (PETCO2) 的分压将在基线的最后 10 分钟和整个协议的其余部分持续高于基线值 2 mmHg。
为了快速诱导 50 mmHg 的 PETO2,参与者将从不可扩散的袋子中激发由 8% 氧气和 92% 氮气组成的气体混合物。
维持 PETO2(即
50 mmHg) 和 PETCO2(即高于基线 2 mmHg),补充氧气和二氧化碳将从流量计设备的输出端添加到吸气管路,该流量计设备接收来自 100% 氧气和 100% 二氧化碳罐的输入.
|
|
假比较器:Sham 轻度间歇性缺氧 (Sham MIH)
该协议的这一部分将在实验室中接受假 MIH(相当于室内空气)。
|
在“假 MIH”期间,参与者将暴露在压缩空气中(相当于室内空气)。
|
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
血压变化
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
将获得超过 24 小时的血压测量值。 从周日早上 6 点开始到周一早上 6 点结束,每 20 分钟测量一次血压。 参与者将佩戴活动记录仪(Actiwatch Spectrum、Respironics)并在日记中记录他们的活动,以确定与每次血压测量相关的觉醒状态(即主动觉醒、安静觉醒和睡眠)。 根据活动日志和来自活动记录表的相应数据,数据将分为活跃-清醒、休息-清醒和睡眠。 健康人的平均血压值为 120/80 mmHg。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计血压在基线时会升高,并在治疗后 15 天下降。 研究人员还预计这种减少将在治疗后的 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
|
微血管功能的变化(最大充血反应)
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
与血管闭塞引起的充血相关的微血管反应性将通过分析源自非优势腿外侧腓肠肌的近红外光谱(NIRS)的组织饱和指数(TSI)信号的最大充血反应(MHR)来确定。 健康个体中 NIRS 信号的 TSI MHR 平均值为 159±9%。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计这些值在基线时较低,并在治疗后 15 天增加。 研究人员还预计这种增加将在治疗后 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
|
微血管功能的变化(达到最大充血反应的时间)
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
与血管闭塞引起的充血相关的微血管反应性将通过分析从非腓肠肌外侧的近红外光谱(NIRS)获得的组织饱和指数(TSI)信号达到最大充血反应(tM)的时间来确定。占主导地位的腿。 健康个体的tM TSI平均值为39±5秒。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计这些值在基线时较高,并在治疗后 15 天降低。 研究人员还预计,治疗后 4 周和 8 周,这种下降趋势将持续下去。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
交感神经-迷走神经平衡的变化(血压变异性)
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
血压变异性将使用逐搏血压测量进行非侵入性评估。 从血压变异性的功率谱分析中获得的低频和高频范围的比率(LF-HF 比率)被认为是生理和病理生理条件下交感神经与副交感神经平衡的代表。 健康个体的 LF-HF 比率的正常范围是 1.5-2。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计该比率在基线时会更高,并在治疗后 15 天下降。 研究人员还预计这种减少将在治疗后的 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
|
最大耗氧量的变化
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
所有参与者都将使用跑步机完成最大耗氧量 (VO2 max) 测试。 将通过心电图持续监测心脏的电活动,并通过呼吸测量呼吸耗氧量和二氧化碳产生量。 健康个体的 VO2 max 平均值为 35-40 mL/kg/min。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计最大耗氧量在基线时会降低,并在治疗后 15 天增加。 研究人员还预计,这种增加将在治疗后 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
|
易疲劳性的变化
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
参与者将在协议开始和结束时对 25 m 的室内步行课程进行 10 分钟的步行测试。 每 2.5 分钟和 10 分钟结束时记录一次所走的距离。 将计算整个 10 分钟步行计算的平均步行速度与测试前 2.5 分钟计算的步行速度之比。 然后将该比率归一化为 10 分钟内完成的总距离,以计算性能疲劳指数。 健康个体的运动疲劳指数平均值小于1。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计性能疲劳指数在基线时会更高,并在治疗后 15 天降低。 研究人员还预计这种减少将在治疗后的 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
|
肌肉吸氧量的变化(时间延迟)
大体时间:治疗后 15 天与基线相比的变化
|
腓肠肌脱氧将通过监测时间变量来确定,即在 MIH 和“假 MIH”治疗期间记录的 [HHb] 信号的时间延迟。 仰卧位,参与者将在腓肠肌外侧肌肉的腹部安装 NIRS 光极,并用双层胶带或尼龙搭扣带固定。 NIRS 数据将以 10 Hz 的采样率连续记录,并进行离线分析。 健康个体的 [HHb] 时间延迟的平均报告值为 14.8±1.6 秒。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计这些值在基线时较高,并在治疗后 15 天下降。 |
治疗后 15 天与基线相比的变化
|
|
肌肉吸氧量的变化(平均响应时间)
大体时间:治疗后 15 天与基线相比的变化
|
腓肠肌脱氧将通过监测时间变量来确定,即在 MIH 和“假 MIH”治疗期间记录的 [HHb] 信号的平均响应时间。 仰卧位,参与者将在腓肠肌外侧肌肉的腹部安装 NIRS 光极,并用双层胶带或尼龙搭扣带固定。 NIRS 数据将以 10 Hz 的采样率连续记录,并进行离线分析。 健康个体的 [HHb] 平均反应时间的平均报告值为 27.2±2.9 秒。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计这些值在基线时较高,并在治疗后 15 天下降。 |
治疗后 15 天与基线相比的变化
|
|
肌肉摄氧量 (Tau) 的变化
大体时间:治疗后 15 天与基线相比的变化
|
腓肠肌脱氧将通过监测时间变量来确定,即在 MIH 和“假 MIH”治疗期间记录的 [HHb] 信号的 tau。 仰卧位,参与者将在腓肠肌外侧肌肉的腹部安装 NIRS 光极,并用双层胶带或尼龙搭扣带固定。 NIRS 数据将以 10 Hz 的采样率连续记录,并进行离线分析。 健康个体中 [HHb] tau 的平均报告值为 12.4±2.2s。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计这些值在基线时较高,并在治疗后 15 天下降。 |
治疗后 15 天与基线相比的变化
|
|
交感迷走神经平衡的变化(心率变异性)
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
将使用逐次心率测量来无创地评估心率变异性。 从心率变异性的功率谱分析获得的低频和高频范围的比率(LF-HF比率)被认为代表了生理和病理生理条件下的交感神经与副交感神经的平衡。 健康个体的LF-HF比率平均值为1.6±1。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计该比率在基线时较高,并在治疗后 15 天下降。 研究人员还预计这种减少将在治疗后 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
睡眠呼吸暂停严重程度的变化
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
睡眠呼吸暂停的严重程度将根据夜间多导睡眠图研究获得的呼吸暂停低通气指数来确定。 健康个体的呼吸暂停低通气指数平均值低于每小时 5 次。 在我们的 OSA 参与者中,我们预计该指数在基线时会更高,并在治疗后 15 天下降。 我们还预计这种减少将在治疗后的 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周的变化
|
|
持续气道正压通气 (CPAP) 依从性的变化
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
将通过记录每晚使用 CPAP 的小时数来评估 CPAP 的依从性。 OSA 患者的 CPAP 坚持平均值为 3.92±0.65 每晚几个小时。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计该比率在基线时较低,并在治疗后 15 天增加。 研究人员还预计这种增加将在治疗后 4 周和 8 周内维持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
|
觉醒阈值的变化
大体时间:与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
将在基线多导睡眠图和 CPAP 滴定夜间研究期间测量呼吸和非呼吸(触觉和听觉)刺激的唤醒阈值。 OSA 患者的音调诱发阈值平均值为 64.5±2.2 dB。 在患有 OSA 的参与者中,研究人员预计 dB 水平在基线时较低,并在治疗后 15 天增加。 研究人员还预计这种增加将在治疗后 4 周和 8 周内保持。 |
与基线相比,治疗后 15 天、4 周和 8 周时的变化
|
合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Jason H Mateika, PhD MS BS、John D. Dingell VA Medical Center, Detroit, MI
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.