Complex Sleep Apnea Syndrome
Abstract
Complex sleep apnea är termen som används för att beskriva en form av sömnstörning andning där upprepade centrala apneas (>5/timme) kvarstår eller uppstår när obstruktiva händelser släcks med positivt luftvägstryck (PAP) och för vilka det inte finns någon tydlig orsak till centrala apneas som narkotika eller systolisk hjärtsvikt. Drivkrafterna i patofysiologin anses vara ventilatorinstabilitetsassocierad svängning i PaCO2 arteriellt partialtryck av koldioxid, kontinuerligt cositivt luftvägstryck (CPAP) relaterat ökad CO2-koldioxideliminering och aktivering av luftvägs-och lungsträckreceptorer som utlöser dessa centrala apneas. Prevalensen varierar från 0,56% till 18% utan tydliga prediktiva egenskaper jämfört med enkel obstruktiv sömnapnea. Prognosen liknar obstruktiv sömnapnea. Den centrala apnea-komponenten hos de flesta patienter vid uppföljning med CPAP therap har försvunnit. För dem med fortsatt centrala apneas på enkel CPAP-terapi inkluderar andra behandlingsalternativ bilevel PAP, adaptiv servoventilation, tillåten flödesbegränsning och/eller läkemedel.
1. Inledning
obstruktivt sömnapneasyndrom (OSAS) påverkar en växande andel av den allmänna befolkningen som påverkar både män (15%) och kvinnor (5%) och är allmänt känt som “sömnstörande andning” . OSAS är kopplat till signifikant kardiovaskulär morbiditet och mortalitet hos de obehandlade . I OSAS sker repetitiv kollaps av den övre luftvägen, vilket slutligen leder till O2 arteriell Syredesaturation och upphetsning. Kontinuerligt positivt luftvägstryck (CPAP) är standardterapin för att stabilisera luftvägarna som förhindrar upprepad kollaps. I mindre utsträckning diagnostiseras central sömnapneas syndrom hos cirka 5% av dem som genomgår en sömnstudie. Detta tillstånd kännetecknas av minskad andningsreglering under sömnen, vilket resulterar i minskad eller frånvarande ventilation och störd gasutbyte . Eftersom mekanismen bakom att utveckla de centrala händelserna är mycket mer komplicerad är svaret på CPAP ofta ofullständigt och kan leda till CPAP-fel . För vissa patienter som genomgår CPAP-behandling för OSAS leder CPAP-terapi till utveckling av återkommande centrala apneas eller till och med tydlig periodisk andning. Detta fenomen av obstruktiva händelser eller blandade centrala och obstruktiva händelser med korta cykler av obstruktion och det ofullständiga svaret på positivt luftvägstryck (PAP) på grund av CPAP-behandlingsrelaterade centrala händelser har märkts “complex sleep apnea syndrome” (CompSAS) .
2. Definition
Complex sleep apnea syndrome (CompSAS) är en form av sömnstörning andning där centrala apneas kvarstår eller uppstår när obstruktiva händelser har försvunnit med PAP-terapi (se Figur 1). Enligt den för närvarande accepterade definitionen måste de centrala händelserna omfatta mer än hälften av de återstående sömnstörande andningshändelserna eller leda till ett periodiskt andningsmönster som vid positiv behandling av luftvägstryck blir dominerande och störande och central apnea index (CAI) måste vara > 5 händelser/timme. Bilevel positiv luftvägstryckventilation i spontant läge kan öka risken för centrala apneas genom att öka ventilationen med en proportionell minskning av koldioxid. Det diskuteras aktivt om man ska inkludera de med centrala apneas associerade med narkotika eller Cheyne-Stokes andning på grund av systolisk hjärtsvikt. I den nuvarande definitionen skulle CompSAS endast omfatta patienter vars centrala apnea inte kunde diagnostiseras någon annanstans i det centrala apnea-störningsspektret. I ett försök att bättre definiera denna befolkning och patofysiologin som driver den ingår inte dessa grupper i denna diskussion. Medan diagnosen av CompSAS med hjälp av några kriterier kommer att fortsätta att vara kontroversiell, det finns ett behov av en diagnostisk kategori för patienter med behandlingsuppväxande centrala apneas—särskilt för dem i vilka den centrala apnea inte löser sig med kronisk CPAP-behandling. Komplex sömnapnea har också variabelt benämnts CPAP-relaterad periodisk andning , komplex störd andning under sömnen och CPAP-relaterad CSA , CSA under CPAP .
förekomsten av komplex sömnapnea har nyligen utvärderats. I en klinisk granskning som inte utesluter de med hjärtsvikt eller narkotisk användning hade 15% av patienterna (34/223) i följd utvärderat över 1 månad för misstänkt sömnstörning andning CompSAS . Förekomsten av detta syndrom är dock något varierande delvis på grund av att de heterogena populationerna rapporteras/studeras och påverkas signifikant av faktorer som narkotisk användning, BMI och andra comorbiditeter speciellt hjärtsvikt. Den beskrivna sömncentrets prevalens varierar från 0.56% i Westhoff-studien från Tyskland (exkluderade patienter med BNP l > 100 pg/mL) till 18% rapporterade i serie patienter med kronisk hjärtsvikt och OSAS .
3. Patofysiologi
differentierande CompSAS från både OSA och CSA uppstod från behovet av att karakterisera patofysiologin för detta syndrom och formulera lämpliga förvaltningsstrategier. Patogenesen är inte helt förstådd men det tros vara samspel mellan flera faktorer som påverkar patofysiologin (se Figur 2). De viktigaste faktorerna tros inkludera interaktionen mellan övre luftvägsobstruktion och instabila centrala ventilationskontrollfaktorer samt värdförhållanden/egenskaper . Det har föreslagits att CompSAS förekommer främst under instabila sömntillstånd. I denna teori beror utvecklingen av CompSAS på kombinationen av andningsinstabilitet, förändringar i övre luftvägsrelaterat luftflödesmotstånd, variabla PaCO2-nivåer och oscillerande sömntillstånd. Under vakenhet styrs andningen av kombinerade beteendemässiga och metaboliska faktorer utöver centrala och perifera kemoreceptorer (karotidkroppar och medulla). Under sömnen leder tillbakadragandet av beteendekontroll av ventilation och trubbig kemoresponsivitet mot förändringar i arteriell CO2 (PaCO2) och syre (PaO2), liksom förändringar i lungvolymer och minutventilation på grund av sömntillstånd (REM kontra icke REM), till mer variation i PaCO2-nivåer. I inställningen av de återkommande övre luftvägsobstruktionerna med OSAS är variationen i PaCO2 ännu mer markerad. När kronisk återkommande obstruktion löses av CPAP stabiliserar ventilationen förbättrad gasutbyte och släpper ut CO2-elimineringen. Om ventilationssvaret på stimuli är överdrivet kan PaCO2 lätt sjunka under apneisk tröskel vilket resulterar i en central apnea . Den centrala händelsen i sin tur kan utlösa ett uppvaknande som leder till en sömn/vakna tillstånd beroende förändring i ventilator enhet och PaCO2 börvärden för ventilation. Under de rätta omständigheterna leder detta till ett cykliskt fenomen av central apnea, sömnstörning, sömnstart, central apnea, sömnstörning och så vidare. Vissa patienter kan ha en mycket stramare apneatröskel till hyperpnoea-svar (lägre Brytpunkt) vilket gör dem mer mottagliga för periodisk andning. Det bör också noteras att de som är mer benägna att visa behandlingsframväxande centraler också sannolikt visar centrala händelser på polysomnogram under diagnostisk del utöver dominerande obstruktiva händelser. Dessa centrala händelser blir mer framträdande under CPAP-terapi. En annan potentiell mekanism som skulle förklara centrala apneas som utvecklas med CPAP-initiering är effekten av PAP-terapi på aktivering av lungsträckreceptorer som leder till ventilationsförändringar. När lungsträckreceptorer stimuleras följer en central apnea via Hering-Breuer-reflexen . Montesi et al. nyligen identifierade nasala masker med inneboende läckage och munläckage som potentiella källor för hypokapni utlöste centrala apneas i samband med PAP-terapi . Slutligen kan externa och interna triggers relaterade till patienternas komorbiditeter och intrusiviteten hos CPAP-terapi också utlösa frekventa upphetsningar, vilket i sin tur leder till instabil sömn och svängning av PaCO2. En schematisk representation av patofysiologin illustreras i Figur 2.
Schematisk representation av patogenes av komplext sömnapneasyndrom.
4. Kliniska egenskaper
kliniskt sett är fenotypen hos patienter med CompSAS mest lik den hos en patient med OSA, och endast när CPAP-behandling tillämpas kan man identifiera dem (Se figur 1). Från de studier vi har i utvalda populationer verkar det som om de med komplex sömnapnea oftare är manliga (>80% mot 60% med OSA). Även om det inte är klart vad den exakta mekanismen är, kan ökat hyperkapniskt ventilationssvar hos män spela en roll . Det finns en liten högre förekomst av ischemisk hjärtsjukdom eller hjärtsvikt jämfört med de med OSA men detta kan bero på bias som är inneboende för de populationer som utvärderas i dessa studier. Body mass index (BMI) är vanligtvis högre än den allmänna befolkningen som är typisk i OSAS; i en studie var BMI med CompSAS dock något lägre än med OSAS . Det kan finnas kliniskt relevanta symtom som leder till upptäckt av CompSAS. I en studie var det en signifikant skillnad i CPAP-användning och andfåddhet jämfört med de med OSA. De behandlade CompSAS-patienterna rapporterade mer CPAP-borttagning under sömn och andfåddhet eller lufthung vid uppföljning . Faktum är att förutsäga närvaron av CompSAS kanske inte är helt komplett efter den första sömnstudien. En studie rapporterade att om patienten hade bevis på centrala händelser i baslinjestudien (central apnea index >5), var de mer benägna att ha CompSAS men detta var inte statistiskt signifikant och bevisades inte av flera efterföljande studier. Svårighetsgraden av sömnapnea närvarande vid initial utvärdering verkar förutsäga ihållande centrala apneas under CPAP-behandling. De med svår osa eller CSA på diagnostisk studie var mer benägna att ha ihållande centrala apneas på efterföljande titreringsstudier avslutade i 2-3 månader till pågående CPAP-behandling . Graden av sömnarkitekturstörning och hypopnea-densiteten i NonREM kontra REM-sömn kan också vara prediktiv. Som jämför med de med enkla OSAS, vid efterföljande CPAP-titreringsstudie, hade de med komplex sömnapnea ett högre händelser/timindex i nonREM-sömn jämfört med REM-sömn och hade ett mer förhöjt upphetsningsindex .
5. Behandling
5.1. Positiva tryckanordningar
en översikt över behandlingsalternativ illustreras i Figur 4. Patienter med CompSAS kan representera en behandlingsutmaning, och de optimala terapeutiska metoderna förblir förfinade. Baserat på de föreslagna mekanismerna verkar det som om den mest kritiska komponenten i någon terapi för CompSAS är att minimera potentialen för utveckling över ventilation eller hypokapni. Detta inkluderar inriktning på CPAP vid det lägsta trycket som löser de flesta obstruktiva händelser och undviker modaliteter som destabiliserar luftvägarna eller sömntillståndet. I en nyligen retrospektiv granskning av 1286 patienter som fick PAP-behandling visade endast 6, 5% av patienterna CompSAS under den initiala CPAP-titreringsstudien. Av de som ursprungligen identifierades med CompSAS genomgick half () en titreringssömnstudie efter ett intervall av CPAP-terapi och 78,6% (33/42) av dem visade upplösning av den centrala apneakomponenten med CPAP . CompSAS kan inte identifieras vid initiala sömnstudier. De centrala apneas utvecklade de novo hos 4% av osas-patienterna under uppföljning för CPAP-behandling i en retrospektiv studie .
fram till denna punkt har CompSAS definierats genom utvärdering av en initial sömnstudie eller på uppföljningstitrering sömnstudier. Diagnostisera CompSAS kommer att bli mer utmanande eftersom övningsprotokoll drivs ut ur den kontrollerade miljön i den observerade sömnstudien till begränsade hembaserade sömnstudier följt av autotitrerande PAP-terapi genom implementering av kostnadsinneslutning i sömnmedicin. Det är underförstått att autotitrerande PAP-enheter varierar i förmåga att varna kliniker för framväxande central apnea. Kliniker måste vara medvetna om detta tillstånd som en möjlighet hos dem med antingen dåligt svar på autotitrerande PAP-terapi (brist på förbättring av sömnrelaterade klagomål) eller oförmåga att tolerera denna typ av terapi och mästare behovet av observerad titreringstestning som behövs för att bekräfta förekomsten av CompSAS.
för dem med CompSAS som misslyckas CPAP, bryta cykeln av centrala apneas leder till arousals och instabilitet i ventilation kan uppnås med andningshjälpmedel som är utformade för att bättre kontrollera ventilationen. Dessa enheter inkluderar bilevel PAP i det spontana tidsläget (bilevel PAP-ST) och adaptiv servoventilation (ASV). Bilevel PAP-ST är en typ av icke-invasiv ventilation som ger den pneumatiska splinteffekten i de övre luftvägarna som löser den obstruktiva komponenten samt stabiliserar ventilationen under centrala apneas genom att tvinga andetag (tidsinställd andning) under episoder av centrala apneas. Det expiratoriska positiva luftvägstrycket (EPAP) är inställt för att eliminera obstruktiva apneas, medan det inspirerande positiva luftvägstrycket (IPAP) och back-up ventilationsfrekvens (ST-läge) ställs in för att minska hypoventilation . Ännu mer förfinat ventilatorstöd finns i ASV-enheter. Denna typ av bilevel-ventilator har visat sig vara effektiv för att lösa inte bara CompSAS utan också CSA såväl som Cheyne-Stokes andning och kan vara mätbart effektiv både under den första natten av behandlingen och över långvarig hantering (Figur 3) .
Patient på adaptiv servoventilation. Upplösning av centrala händelser som noterades vid CPAP-terapi.
en schematisk representation av behandlingsmetoderna för komplex sömnapnea.
adaptiva servoventilatorer (ASV) varierar beroende på tillverkare på hur det åstadkommer stabiliserad ventilation. De vanligaste tillgängliga enheterna är av en av två typer. Den första använder en automatisk, minutventilationsinriktad algoritm (VPAP Adapt SV ResMed; Poway, CA, USA) och den andra använder ett automatiskt justerbart tidvattenvolymmål (BiPAP autoSV; Respironics; Murrysville, PA, USA) som utför en andningsanalys och ändrar inställningarna i enlighet därmed . I en nyligen retrospektiv studie som jämförde dessa två servoventilatorer var det ingen signifikant skillnad i förbättring av AHI . Med ASV bestäms slututandningstrycket under PSG genom att utvärdera det tryck som behövs för att eliminera obstruktiva apneas. ASV-enheten bestämmer automatiskt omfattningen av ventilationsstödet under inspiration (inom ett inställt tryckområde) baserat på kontinuerlig analys av andningsmönstret under inspiration . Nya Ytterligare förbättringar på ASV-typen av enheter inkluderar en automatisk expiratorisk tryckjustering, en avancerad algoritm för att skilja öppen mot obstruerad luftvägsapnea, en modifierad automatisk backuphastighet som är proportionell mot patientens andningsfrekvens vid baslinjen och ett variabelt inspiratoriskt stöd.
med dessa enheter förmåga att hjälpa ventilation med ett mer naturligt eller försiktigt tryck i tryckstöd som leder till förstärkning av patientens inneboende ventilation, tros det vara mindre tendens att orsaka överflödig ventilation, vilket har rapporterats inträffa med bilevel PAP-ST.
när man jämför bilevel Pap-ST med ASV, en prospektiv randomiserad crossover klinisk studie med patienter med CSA/CSR, övervägande blandade apneas och CompSAS i akut miljö, apnea hypopnea index (ahi) och respiratory arousal index (Rai) reducerades markant med båda enheterna. AHI och RAI var båda statistiskt lägre med ASV jämfört med bilevel PAP-ST (() ahi 6,2 mot 6,4, RAI 0,8 mot 2,4). Kliniskt signifikanta förbättringar i ventilationsparametrar med adaptiva servoventilatorer har uppmätts i andra studier. I en nyligen randomiserad studie, under initial titrering, förbättrade bilevel PAP-ST och servoventilation båda signifikant AHI, central apnea index (CAI) och syredesaturationsindex (ODI), jämfört med CPAP-behandling (all). Men vid sex veckor behandlade servoventilation andningshändelser mer effektivt än Bilevel PAP-ST hos patienter med komplext sömnapneasyndrom (Bilevel PAP-ST kontra servoventilation: AHI ( kontra händelser/h,), CAI ( kontra händelser/h,) och ODI ( kontra händelser/h,)).
när ingen av de tidigare diskuterade PAP-terapierna eller andningsassistenten tolereras väl, kan användning av lägre tryck genom att tillåta att någon obstruktion kvarstår (tillåten flödesbegränsning) vara framgångsrik hos vissa patienter .
5.2. Andra behandlingsalternativ
bevisen för läkemedelsbehandling för att behandla centrala apneas i CompSAS är begränsade och inkluderar användning av läkemedel som antingen förbättrar periodisk andning i sig (t .ex. teofyllin eller acetazolamid) eller öka andelen NREM-sömn som uppvisar stabila egenskaper (långsam vågsömn).
5.3. Experimentella terapier
dra från resultaten att öka den inhalerade procentandelen CO2 kan lösa centrala apneas( cite), experimentellt framgångsrik behandling av CompSAS med PAP-terapi plus kontroll av inandningsgaser blandade med 0.5-1% CO2 resulterade i en omedelbar (1 min) minskning av AHI till <5 händelser/h, utan klagomål om andfåddhet, hjärtklappning eller huvudvärk . Säkerhetsproblem vid gastillämpning måste åtgärdas innan applicering av CO2 kan övervägas för klinisk användning. Till sist, öka den totala döda utrymme eller förbättra expiratory rebreathing utrymme i positiv luftvägstryck terapi har visat sig vara effektiv samt vid behandling av CompSAS; återigen är rapporterna av ett begränsat antal ämnen och under begränsad varaktighet, vilket ger upphov till oro för generalizablity och hållbarhet av denna terapi .
6. Slutsatser
komplex sömnapneasyndrom är den diagnostiska termen för formen av central sömnapnea som kvarstår eller utvecklas vid behandling av främst obstruktiv sömnapnea med CPAP. Patogenesen är sannolikt relaterad till en kombination av effekten av CPAP-terapi på ventilation, störd ventilationskontroll relaterad till sömn och värdrespons och andra medicinska komorbiditeter. Det är vanligare hos män, kranskärlssjukdom och de med hjärtsvikt. De allra flesta kommer att behandlas framgångsrikt med CPAP men försiktighet rekommenderas för att säkerställa att CPAP-tryckinställningen är begränsad till att endast behandla obstruktiva andetag (begränsad övertitrering). För dem som är dåliga kandidater för CPAP-terapi och de som är CPAP-terapifel kan mer avancerade andningshjälpmedel inklusive bilevel PAP-ST eller adaptiv servoventilationsterapi vara effektiva. Andra terapeutiska läkemedel som acetazolamid eller teofyllin kan erbjuda ett alternativ när positiva tryckanordningar av vilken typ som helst är ineffektiva eller dåligt tolererade. Nya enheter som syftar till att öka mängden inandad koldioxidgas för att stabilisera andningsmönstret verkar lovande och är under utveckling.
intressekonflikt
författarna förklarar att det inte finns någon intressekonflikt när det gäller publiceringen av detta dokument.
