文摘
大脑缺氧可以促进脑损伤患者的阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。我们调查了阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的病人是否经历夜间大脑缺氧所阻止的持续气道正压(CPAP)。
阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的病人使用CPAP接受睡眠研究包括脉搏血氧仪(动脉氧饱和度(年代阿宝2))和近红外光谱监测脑组织氧化(首席技术官)基线和2周后开始或CPAP治疗根据随机分配。氧化的变化在年底两干预组之间的比较。
21岁的患者(平均呼吸暂停/ hypopnoea指数50.3事件·h−1),阻塞性睡眠呼吸暂停综合症复发在所有九个病人使用开始CPAP,没有一个病人使用CPAP治疗:意思是(95% CI)差异在血氧饱和度下降指数变化从基线到2周+ 40.7(31.1 - -50.4)事件·h−1为年代阿宝2和+ 37.0(25.3 - -48.7)事件·h−1首席技术官(均p < 0.001)。意思是夜间年代阿宝2和首席技术官更多的病人使用开始有所下降与CPAP治疗:−2.4(3.4−−1.1)%和−3.8(7.4 - 0.1−−)%,分别;p < 0.03。严重CTO下降≥13%与先前的研究脑功能障碍发生在四个使用开始CPAP的九个病人,但在没有使用CPAP治疗12例(p = 0.01)。
阻塞性睡眠呼吸暂停患者,导致夜间CPAP撤军脑脱氧,暗示作用诱发大脑缺氧的治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者脑损伤。
文摘
治疗阻塞性睡眠呼吸暂停症易诱发严重的睡眠期间大脑缺氧http://ow.ly/mZ1030jAxZZ
介绍
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一个非常普遍的睡眠呼吸障碍与不良血管结果(1,2]。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症是与神经认知障碍(3)和增加中风的风险和其他表现缺血性脑血管疾病的流行病学研究(4- - - - - -7]。提出潜在机制解释阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和脑损伤之间的关系包括大脑缺氧相关重复动脉氧饱和度下降,交感神经活动增强,内皮功能障碍和脑血管自动调整,以应对受损血压飙升和间歇性低氧血。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和高血压之间的因果关系8阻塞性睡眠呼吸暂停综合症之间),以及和周围血管功能障碍(9)已被证明。然而,少即是在阻塞性睡眠呼吸暂停患者的脑血管功能和氧化。在此前的一项研究中使用近红外光谱(NIRS)监测脑氧化阻塞性睡眠呼吸暂停患者的睡眠中断他们的持续正压通气(CPAP)治疗几个晚上我们观察到相当多的间歇性和持续的夜间脑脱氧,特别是在高度10]。在睡眠中大脑组织氧饱和度达到同样低的水平与脑功能障碍的病人接受单侧颈动脉夹紧在神经外科在先前的研究11]。当前的审判是用来测试的假设阻塞性睡眠呼吸暂停综合症引起大脑缺氧可能暴露阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者的风险增加,CPAP疗法可以预防脑缺血。调查的参与者同时进行研究阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的影响在冠状动脉灌注CPAP撤军(12]。
方法
试验设计
这个研究的一部分随机对照试验评估CPAP-withdrawal对阻塞性睡眠呼吸暂停患者的心肌灌注的影响使用长期CPAP疗法(NCT01797653)[12]。这项研究的参与者被要求接受夜间监测脑氧化除了心肺睡眠研究治疗或开始CPAP治疗。这项研究是由当地伦理委员会批准(KEK-ZH-Nr。2012 - 0511年)和书面知情同意是获得所有的参与者。
参与者
患者20 - 75岁中度到重度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,有效的治疗被招募。患者合格如果他们用CPAP治疗> 1年,显示的最小坚持每晚4 h,并有一个血氧饱和度下降指数(ODI)≥20事件·h−1都在最初的时候阻塞性睡眠呼吸暂停综合症诊断以及当前为期4天期间从CPAP(确认持久性至少中度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症)。以前的呼吸衰竭患者(清醒动脉氧含量< 9.0 kPa或动脉二氧化碳张力(P华2)> 6 kPa),不稳定冠状动脉和脑动脉疾病,严重的动脉上或低血压,潮式呼吸或sleeping-related事故被排除在外的历史。
干预和评估
结果在基线评估CPAP治疗和治疗或治疗2周后开始根据随机CPAP。CPAP治疗提供一个REMstar autoCPAP设备(美国飞利浦Respironics Murrysville, PA)在前面的操作模式和与病人的鼻子或正面的面具。开始CPAP是提供REMstar autoCPAP设备修改油管将节气门附近的气流出口和额外的泄漏防止换气的面具:最大压力< 2 mbar面具。
Polygraphic在实验室心肺睡眠研究测量气流,呼吸感应体积描记法,手指脉搏血氧仪、心电图和经皮的二氧化碳张力(搅拌气;辐射仪、瑞士巴塞尔)进行脑检测技术。区域脑组织氧化(首席技术官)和脑总血红蛋白浓度(有)不断在晚上使用尼罗200 nx设备(滨松光子学、滨松市、日本)。双边装置被放置在皮肤上高额头上骨厚度很小(FP1/2 10/20系统)的位置,如前所述[10]。检测数据采样1 Hz多种波动描记多导睡眠图中的数据器以及其他设备(爱丽丝5;飞利浦Respironics)。主观嗜睡是评估使用埃普沃思嗜睡量表(ESS) [13]。
关心的主要结果
co-primary结果的研究意味着夜间首席技术官和首席技术官减饱和指数的变化。首席技术官稀释是定义为≥3%下降持续≥10年代与呼吸暂停/ hypopnoea-related动脉氧饱和度下降(动脉氧饱和度测量脉搏血氧仪(年代阿宝2声道输出)(见CTO分析进一步详细说明在线补充材料)。
其他感兴趣的结果
其他结果呼吸暂停/ hypopnoea-related CTO下降≥13%;这种稀释相关的先前的研究在神经外科患者神经生理学性脑缺血严重的迹象(11),累计夜间与呼吸暂停/ hypopnoea-related CTO下降的各种清规戒律包括≥13%,夜间与持续的CTO稀释从清醒基线≥13%,平均夜间动脉氧饱和度(年代阿宝2海外发展研究所),(≥4%的下降年代阿宝2信号)和平均夜间经皮的二氧化碳张力(P有限公司2)。为了评估脑脱氧作用在大脑血流量的影响,作为一个索引的脑血管缺氧,系数首席技术官和之间的互相关年代阿宝2大脑和NIRS-derived总血红蛋白浓度,NIRS-derived代理区域脑血容量,计算。理论上,一个完美的脑血管自动调整将导致系数两个变量之间的互相关−1;这是因为首席技术官将弥补下降的血流量增加,维持氧气交付;相反,+ 1的系数表示没有这样的补偿(在线补充材料)。
随机和盲
患者随机开始或继续治疗CPAP海外开发计算机软件的差异最小化,身体质量指数和血管性疾病,先前报道(12]。病人和结果评估员对分配仍然不清楚。
数据分析
样本大小的估计是基于试验的主要结果评估冠状动脉灌注。没有从先前的研究进行的基础先天的样本量估计在当前的探索性研究的首席技术官。数据被概括为中位数(四分位数),意味着±sd,根据分布。主要分析是按协议执行。治疗效果是由计算均值之间的差异和95%置信区间的变化结果基线和随访患者随机开始CPAP治疗。一个双边在独立t p < 0.05或Mann-Whitney U-tests被认为是具有统计学意义。调整了基线差异分析意味着氧饱和度和血氧饱和度下降指数(年代阿宝2使用多元回归和CTO)。首席技术官和之间的互相关分析年代阿宝2和那有进行评估脑血容量的变化在大脑组织和外周动脉脱氧反应,如所描述的在线补充材料。
结果
CPAP撤军对大脑的影响和外周动脉氧饱和度和睡眠呼吸暂停
生理记录在病人开始应用CPAP的说明图2。呼吸暂停/ hypopnoea-related CTO下降一般都明显低于相应年代阿宝2下降和他们有彩虹,代理区域脑血容量,延迟∼30年代。结果在结束时接受基线评估干预期2周两组的总结表2和说明图3和4。
在基线(CPAP治疗),两组患者有正常年代阿宝2呼吸暂停/ hypopnoea指数(AHI)和海外。最后两周的干预,循环下降的数量和CTO≥3%年代阿宝2≥4%,AHI增加了更多CPAP戒断组相比,患者持续治疗CPAP。此外,呼吸暂停/ hypopnoea-related CTO的振幅下降≥3%,累计夜间在这些下降更大的组中使用开始CPAP(意味着±sd振幅5.4±3.1%,累计夜间在CTO下降≥3% 186±117分钟)相比,使用CPAP治疗组(3.5±0.8%;累积夜间在CTO 3±16分钟下降≥3%;为比较p < 0.001) (图3)。主要CTO下降≥13%以前报告作为严重脑缺血阈值,观察患者的九开始CPAP(见例子图2),但所有的患者在治疗CPAP(卡方6.6,p = 0.01)。四个主要患者呼吸暂停/ hypopnoea-related CTO下降≥13%开始CPAP花了中位数(四分位距)16.6(3.7 - -43.2)分钟时间下降的严重稀释。意思是夜间活动的首席技术官和年代阿宝2在病人开始使用CPAP显著降低,而这些变量保持不变的病人使用CPAP治疗(表2)。所花费的时间持续CTO稀释≥13%清醒基线明显更大的开始(意味着±sd34±65分钟)相比,CPAP治疗(0±0分钟;p < 0.017)。
CPAP撤军是峰值显著增加负互关联系数均值±首席技术官和有之间sd落后26±10年代(在线补充S1和S2 S1和数据表),而没有显著的变化峰值负互关联系数使用CPAP治疗的病人。最大互相关的滞后时间系数在两组没有变化。相应地,消极的互相关峰值系数之间年代阿宝2和有彩虹(意味着落后40±18 s)增加干预2周期间患者开始使用CPAP,但使用CPAP治疗患者保持不变(在线辅助表S2)。
没有改变的意思是夜间活动的经皮的P有限公司2。主观睡眠评估ESS相比显著增加以应对CPAP-withdrawal继续CPAP治疗(表2)。
讨论
这中度到重度阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者的随机对照试验表明,撤回CPAP治疗导致复发的夜间呼吸紊乱导致首席技术官和主要的周期性和持续下降年代阿宝2由CPAP治疗预防。在几个患者,呼吸暂停/ CTO hypopnoea-related循环下降在CPAP撤军的大小和持续时间报道引起脑功能障碍的病人接受单侧颈动脉夹紧在神经外科(11]。因此,当前的数据支持治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的潜在作用诱发神经元损伤和脑功能障碍和中风的风险增加。
一些流行病学研究表明,一个强大的阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和中风的发病率之间的联系以及其他缺血性脑血管疾病的表现(4- - - - - -7]。成像研究表明代谢和结构变化在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者的大脑与认知功能障碍与观察multi-infarct综合症患者(14- - - - - -19]。荟萃分析的前瞻性观察性研究,中风的相对危险度在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,与对照组相比,是2.0 (95% CI 1.4 - -2.9)20.]。另一个荟萃分析包括8435名患者发现阻塞性睡眠呼吸暂停综合症和中风的概率事件中风的优势比为2.24 (95% CI 1.57 - -3.19)在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症,这是更高的男性,与阻塞性睡眠呼吸暂停综合症严重程度(21]。在10年内,14%的患者严重的阻塞性睡眠呼吸暂停综合症所受到的中风(22]。潜在机制解释这种关联,除了阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的作用在发展确立了中风的危险因素如高血压和心房纤颤,被打扰内皮功能受损的脑灌注(9)和脑自动调整,自主神经失调23),重复剪切应力,夜间血压飙升,削弱了夜间浸渍血压模式和增加颅内压(24,25导致脑灌注压下降。根据流行病学观察研究,CPAP建议改善表示“大脑”和阻塞性睡眠呼吸暂停患者的心血管结果4,26),减少中风的危险。坚实的证据来自随机对照干预试验失踪。然而,CPAP附着的匹配分析病人与常规治疗患者的保存试验,最近的一次大型随机对照试验在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症CPAP对心血管事件的影响,表明显著降低脑事件和中风的CPAP组(危险比0.52,95%可信区间0.30 - -0.90;(p = 0.02)27]。
目前的研究提供了新的证据表明,阻塞性睡眠呼吸暂停综合症会导致脑组织缺氧,由CPAP治疗预防。65%的平均夜间CTO CPAP戒断期间测量在当前的研究中是一样的,我们之前的研究中观察到中断CPAP治疗阻塞性睡眠呼吸暂停患者的几天学习之前前往海拔490米2590米(10]。当前数据扩展这些早期的发现通过提供详细信息的大小和持续时间周期和持续的CTO稀释由于发生呼吸暂停/ hypopnoeas在整个晚上。超过一半的患者在当前的研究中揭示CTO稀释> 10% (图3),即。超过8%的下降意味着夜间首席技术官与暴露在海拔2590米的观察在我们之前的研究10]。比例(44%)的患者在使用非常大的CTO下降> 13%开始CPAP是相当大的。这些病人花了平均时间为16.6分钟循环下降达到这种程度的脑血氧过少。此外,在整个组患者使用开始CPAP,晚上与首席技术官的中位数时间稀释≥13%清醒基线是34分钟。这些发现符合一个暴露的病人大脑严重缺氧充分代表脑功能障碍和缺血的风险(11]。相比较而言,在先前的研究中,单侧颈动脉夹紧只有2 - 3分钟,导致首席技术官稀释≥13%,神经外科患者诱导脑功能障碍(11]。,不受控制的观察阻塞性睡眠呼吸暂停患者在睡眠期间短期1 - 2 h透露一个基线CTO 65%,稀释到8%的阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者广泛的严重程度(28]。在一项研究中,阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者的意思是夜间活动的首席技术官(57%)低于健康对照组(62%),这是部分相关的老年阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者;首席技术官稀释的程度没有[报道29日]。
完整的大脑自动调整需要保持一个恒定的组织灌注时血压的变化。额外的生理机制,控制大脑灌注导致缺氧和高碳酸血症的预防的脑组织30.,31日]。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症是与调节脑血管的损伤有关,在以人群为基础的研究32]。经颅多普勒超声检测技术研究提出无效的自动调整在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症33- - - - - -37]。这一发现导致了这样的结论:阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者性脑缺血可能特别容易夜间由于重复的减少脑血流量和低氧血。
在当前的研究中,我们采用互相关分析调查有变化,局部脑血容量的NIRS-derived代理,首席技术官和年代阿宝2稀释基于一种方法提出了先前的研究[34]。我们找到了一个负峰之间的互关联系数这些变量在那有一个滞后的几秒钟,符合血的涌入对缺氧的反应。消极的互相关峰值是在CPAP撤军比CPAP治疗期间,这表明在首席技术官和更大程度的变化年代阿宝2在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症复发遇到了较大的血容量的变化(在线辅助表S1和S2)。因此,一定程度的脑循环改变大脑缺氧的反应似乎是保存在阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者长期用CPAP治疗即使短期撤军。然而,由于延误和/或强度不足的反应,大脑不受相关减饱和,这是符合我们的以前的观测(10]。然而,首席技术官不太明显的稀释比动脉的血液。有彩虹和之间的互相关分析PaO2会提供额外的全面洞察脑血流量响应呼吸暂停/ hypopnoea-related血液气体的变化但不可行经皮capnography的缓慢响应时间。
尽管下降更明显年代阿宝2比在CTO apnoeic事件、治疗戒断效应意味着首席技术官在整个晚上比意味着夜间更明显年代阿宝2(−3.8%与2.3%;表2),这一发现可能与不同的两个信号的生理基础,即。首席技术官反映了所有船只的平均血氧饱和度检测样本中体积(主要是毛细血管)年代阿宝2反映了动脉血液含氧量。
当前随机对照试验的一个限制是相对较少的参与者,不允许任何亚组分析预测哪些病人特征相关的循环和持续的脑脱氧作用最为显著。然而,随机设计和应用治疗阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者的短期CPAP-withdrawal允许有效地调查治疗效果。然而,OSA-induced循环下降和持续的长期后果夜间下降脑氧化在这项研究并没有涉及。阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者是否表现出特定反应的脑灌注间歇性缺氧,明显由于内皮功能障碍或减毒由于缺氧预处理不能回答当前研究不包括健康受试者的对照组。有趣的是,Rupp等。(38]找到相对不那么明显的首席技术官在应对间歇缺氧的2分钟周期健康受试者应用超过45分钟。的平均振幅比首席技术官和年代阿宝2下降为0.35,即。低于相应的阻塞性睡眠呼吸暂停患者的比率0.48开始使用CPAP在当前的研究中。
我们的非侵入性检测技术测量记录氧化的额叶皮质,而其他地区也容易受到缺氧海马和小脑等没有研究。然而,多通道检测记录显示相似的首席技术官应对缺氧和运动的变化在不同地区的前额,运动前和运动皮层和磁共振研究阻塞性睡眠呼吸暂停患者在额叶和海马地区结构性变化,这都是改善CPAP治疗(39,40]。
结论
目前的研究表明,阻塞性睡眠呼吸暂停综合症导致间歇性和持续的夜间大脑组织脱氧程度据报道,引起脑功能障碍。这些发现表明,未经治疗的阻塞性睡眠呼吸暂停综合症患者可能在夜间脑损伤的风险增加。
补充材料
脚注
作者的贡献:概念和设计:动向布洛赫,E.I.施瓦兹,m . Furian m . Kohker,斯特拉德林jr。数据采集:E.I.施瓦茨,Schlatzer。数据的分析和解释:E.I.施瓦茨,m . Furian动向布洛赫。起草文章:E.I.施瓦兹,动向布洛赫。修改的文章重要的知识内容和最终批准:所有作者。
利益冲突:jr Stradling报告个人费用(咨询公司)从英国ResMed外提交的工作。
支持声明:这项工作是由瑞士国家科学基金会赠款(32003 b_124915和143365)和临床研究的优先级项目(CRPP)苏黎世大学的睡眠和健康。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表
这项研究是在注册clinicaltrials.gov,注册号码NCT01797653。
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
- 收到了2018年1月5日。
- 接受2018年4月6日。
- 版权©2018人队