抽象的
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)与心血管风险增加有关。可通过鼻持续气道正压通气(nCPAP)治疗降低这种风险。由于阻塞性睡眠呼吸暂停与多种血管收缩因子增加有关,我们研究了nCPAP是否影响数字容积脉搏波。
我们对94名连续接受多导睡眠描记术的患者和29名接受nCPAP治疗的患者在夜间睡眠时进行了数字光容积描记术。数字体积脉冲波是独立于研究者获得的,并使用一种连续自动分析算法进行量化。
在OSA和呼吸暂停/呼吸暂停症的患者中> 10个事件·H.−1,在夜间观察到显着的血管收缩(弗里德曼的测试)。血管收缩和AHI(Spearman相关性,r = 0.27; p <0.01; n = 94)和唤醒指数(Spearman相关性,r = 0.21; p <0.05; n = 94)之间存在显着的正相关性。在6个月的NCPAP治疗后,AHI显着降低了27±3事件·H.−14±2事件·h−1(每个n = 29;P <0.001),夜间血管收缩率由10±3%显著降低至3±1% (P <0.01)。
我们在患有OSA患者的血管收缩期间显示夜间反光指数的变化,在OSA的患者中,在6个月的NCPAP治疗后显着降低。
有症状性阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者的特点是在睡眠期间反复发作上气道阻塞,从而导致日间过度嗜睡和生活质量受损[1,2]。未经治疗的OSA患者增加了心血管发病率和死亡率,而用鼻连续阳性气道压力(NCPAP)治疗降低了这些患者的心血管风险[3.,4]。OSA的病理生理学及其对心血管系统的不良影响仍然很复杂。在缺氧和交感神经激活的情况下,呼吸暂停和低呼吸引起暂时的血压升高。间歇性缺氧导致交感神经系统过度活跃、肾素-血管紧张素系统激活、氧化应激和内皮功能障碍[5- - - - - -7]。数字体积脉冲为外围压力脉冲提供额外的信息。它的轮廓主要由体循环的特征决定,包括压力波反射。脉搏波反射增加会引起心血管耦合紊乱,最终导致心血管疾病的发生[8,9]。
OSA的治疗主要针对预防上呼吸道的崩溃,减少呼吸暂停和低钠的发作的数量,并在睡眠期间减少氧气球蛋白去饱和发作的次数。使用NCPAP的治疗减少了呼吸暂停和低钾的发作。几个,但不是全部,调查人员表明NCPAP减少了血压升高[10- - - - - -12]。NCPAP治疗的有益效果还包括减少交感神经系统的活化[13,14]。然而,在NCPAP治疗期间存在关于动脉血管行为的数据非常有限。因此,我们在OSA中的夜间进行了非侵入性监测,在OSA中,没有NCPAP治疗。
方法
耐心
我们前瞻性地调查了94例经初级或二级护理医师转诊进入我们睡眠实验室的疑似阻塞性睡眠相关呼吸障碍患者的数字量脉搏波。在基线和最后的多导睡眠图研究时记录睡眠史信息。研究对象在一间安静、温控的房间里进行。
研究方案由当地伦理委员会批准(波鸿大学,波鸿,德国)。所有患者在参与研究前均获得书面知情同意。
多导睡眠描记术
94名患者连续接受通宵多导睡眠描图检查,根据标准化方法筛查OSA综合征[15- - - - - -17]。根据病人的就寝行为,分别进行多导睡眠描记术和数字光容积描记术,以保证无干扰睡眠。基线测量是在多导睡眠描记仪开始前对清醒的患者平卧位进行的。
用于评估睡眠状态和呼吸和心脏变量的18通道多仪表记录系统(Sohnolab; Weinmann,Hamburg,德国)。连续录音包括脑电图,电神经扫描,心电图和泡核和腿肌动画。使用带压电传感器的标准带(Weinmann的Somnolab设备)检测胸腔/腹部呼吸运动。
使用标准方法手动睡眠[15]。动脉氧气血红蛋白饱和,口腔和鼻腔气流,气管声和肋笼和腹部呼吸运动来评估睡眠无序呼吸的发作。在睡眠,呼吸和氧合的剧集中,在30-S期间检查了多核创新记录。根据常用的临床标准,客观测量睡眠期间的呼吸事件被定义为异常,如果发生气流持续≥10秒(呼吸暂停)的完全停止或呼吸气流的降低≥50%的气流持久>可以辨别出与唤醒或过饱和> 4%的10s相关的(低尿剂量)。为了检测呼吸症/低钾,使用呼吸道流动鼻插管。
阻塞性呼吸暂停被定义为矛盾的胸壁运动存在下的气流。呼吸暂停/低钠核酸指数(AHI)被定义为每小时客观测量睡眠的呼吸暂停和低吞噬症事件的平均发作数,并且是睡眠无序呼吸发生的总结测量。通过将氧那亚去饱和度除以总睡眠时间来计算氧去饱和指数(ODI),除雾定义为≥10秒的氧饱和度≥4%的基线。
在29例患有症状OSA患者中,开始了NCPAP治疗。建议患者保留他们通常的行为,包括饮食和日常活动。患者受过训练的人员接受教育,以便按照推荐使用其连续的气道压力(CPAP)装置。
采用美国呼吸科(Murrysville, PA, USA)和Weinmann公司的设备进行CPAP治疗。在治疗前使用市面上出售的口罩,并分别确定最佳尺寸。所有的CPAP滴定都是在医院的第二个实验室多导睡眠描记夜间由训练有素的人员进行的。大多数患者(n=23)采用常规固定压CPAP;4例患者接受CPAP和呼气压缓解技术,2例患者接受auto-positive airway pressure (PAP)。常规CPAP滴定手动进行,从4 cmH开始2o并按步骤增加1 cmh2o在所有睡眠阶段的去除呼吸症,低钠,流量限制,氧气去饱和和打鼾,已经实现了所有睡眠阶段和身体位置。由此获得的压力被认为是最佳的。采用呼气救济技术,应用到期PAP应用可以保持在CPAP下方。对于自动PAP,最小的压力保持在5 CMH2O(压力范围5-14 cmH2O).压力设定为适应20分钟后自动启动。这些设备用来监测打鼾、流量和阻抗。这些参数用于检测呼吸事件和压力自动调整。如果auto-PAP装置的记录时间≥6 h,平均泄漏量<0.4 L·s,则认为该装置的自动压力剖面是可接受的−1总睡眠时间≥5小时。患者报告了对CPAP治疗的适当依从。患者均未在6个月间隔期间中断CPAP疗法。在开始NCPAP治疗后6个月进行了另一种多色摄影评估。
数字photoplethysmography
通过非侵入性数字光电电脑描绘和连续,研究者无关,自动分析获得的算法,通过反射指数连续地量化数字体积脉冲波。反射指数根据S确定cholze等.[18]微小修改。通过使用具有300Hz的采样频率的传统脉冲血氧计的传统脉冲血管仪通过第三位的指纸浆传递红色和红外光来测量数字体积脉冲波,然后通过频率为25Hz的内部软件进一步处理。.由于伴随着发光组织的光学密度和路径长度的增加,脉冲部件导致透射光的减少。光强度的变化由光电探测器测量并与数字体积脉冲波相关。每个数字音量脉冲波的最大值自动确定并设置为100.从数字音量脉冲波的最大值之后从第五到第10个数据点的平均值计算反射索引。该区域覆盖到DiCrotic波的舒张肩部区域,其部分由阻抗反射的外周血管位点反射的脉冲波部。如我们以前的研究所述,反射指数的短期变化反映了血管收缩或血管扩张[18,19]。我们组的早期研究表明,反射指数显示肺动脉导管(Spearman相关,R = 0.64,P <0.01,N = 20)与侵袭性确定全身血管阻力显着正相关。在用咪达唑仑和芬太尼的麻醉下机械通风的ICU患者中,在动脉血气体分析和血管血管下降的较低反射指数(Spearman相关性,R = 0.22,P <0.05)中,较低pH之间存在显着相关性。但没有动脉氧张力或动脉二氧化碳张力。
从所有数字体积脉冲波中得到的反射指数数据每2.5 min取平均值图2.和4在所有患者之间的每一小时和05.00小时之间获得统计分析,因此在所有患者中获得05.00小时,因此在一天的某些时间内给出相应的反射指数。
统计数据
连续变量的描述性统计学是指平均值±扫描电镜.通过非参数曼 - 惠特尼试验分析了组之间的差异。使用非参数之间的关系进行评估使用非参数部分Spearman相关性。再现性数据作为Bland-altman图,描绘了绘制了两种测量的两个测量之间的百分比差异。给出了偏见和95%的协议限额。在夜晚的弗里德曼与Dunn的多个比较进行了反射指数的变化事后测试。采用GraphPad棱镜软件(GraphPad software, San Diego, CA, USA)进行分析。所有的统计检验都是双面的。双侧p值<0.05认为有统计学意义。
结果
数字量脉冲波和舒张期肩部区域用于测定反射指数如图所示图1a及b.为了证明反射指数测量的可靠性,进行了重复的确定(图1c和d).在反射指数的第一和第二个测定之间存在良好的一致性(n = 30; r = 0.92; p <0.001)。根据Bland-Altman的数据分析数据确认了测量的良好再现性(偏见,-0.1%;协议限额95%,-5.5-5.4%)。为了说明血管收缩如何导致增加的反射指数,在健康受试者的冷压试验诱导的系统性血管收缩期间使用光学血晶术测量数字体积脉冲波。如图所示图1 e,在冷压试验期间,从100±1%至112±1%任意单位(n = 3; p <0.05)表示血管收缩的反射指数显着增加。在健康受试者中,自愿呼吸暂停显着增加了100±4%至114±5%的任意单位(P <0.05),与呼吸暂停期间的血管收缩。在呼吸暂停期间,肌肉交感神经活动(18)的增加,从9到28次爆发·min−1.
用指尖光增性术测定反射指标。a)示出了通过光增生术期间在20秒内获得的典型数字体积脉冲波。通过通过手指纸浆透射红色和红外光来测量脉冲波。b)描绘了一个典型的脉冲波。确定数字脉冲波的最大值。在覆盖舒张脉冲波衰减的典型“肩部区域”的数字脉冲波(阴影区域)的最大值之后,从第五到第10数据点的平均值计算反射指数。c)反射指数的第一和第二测量的回归曲线。Spearman相关性,r = 0.92;P <0.001;n = 30。 d) Bland–Altman plot quantifying the average discrepancy between two measurements; the bias and 95% limit of agreement are indicated by lines. e) Bar graph showing summary data of the reflective index under resting conditions and during cold-pressure test in healthy subjects. Data are presented as mean±扫描电镜(n = 3)。f)柱状图显示健康受试者在静息状态和呼吸暂停时的反射指数汇总数据。*:与静息条件相比p<0.05。
94例患者接受多瘤筛查筛查OSA的临床,生化和多瘤特征表格1.所有94名患者的夜间反光指数的变化总结在图2一个.当患者醒来时醒来时,获得基线反射指数(100%)在多瘤开始仰卧位。在AHI <10活动·H的患者中−1,在夜间观察到反射指数的显着变化(n = 29; p> 0.05;无花果。2B.).排除女性后,结果保持不变(n=20;p > 0.05)。相反,65例阻塞性睡眠呼吸暂停患者AHI >10事件·h−1.在这些患者中,夜间反射指数显著增加到109±2% (n=65;p < 0.0001;无花果。2B.).在具有AHI> 10个事件的男性亚组中−1,反射指数显着增加至109±2%(n = 50; p <0.0001)。我们观察到AHI与夜间反射指数之间的显着相关性(r = 0.27; p = 0.01; n = 94)。在排除女性之后,这种相关性仍然很明显(r = 0.29; p = 0.01; n = 70)。唤醒指数也与夜间反射指数的变化显着相关(r = 0.21,p = 0.03,n = 94; r = 0.27,p = 0.02,仅为男性的p = 0.02,n = 70)。随着AHI或唤醒指数的增加,观察到增加的反射指数,与更严重的OSA中的血管收缩增加一致。
接受多瘤创新患者的反思指数。a)条形图显示所有94名患者的反射指标,接受了多瘤术治疗阻塞性睡眠呼吸暂停。***:P <0.001 By Friedman测试与Dunn的多重比较事后与多导睡眠描记仪开始前清醒的躺卧位患者进行比较。b)29例呼吸暂停患者的反射指数(AHI)的反射指数比较<10事件·h−1和65名患者AHI> 10个活动·H.−1在夜晚。***:P <0.0001由Friedman测试与Dunn的多重比较事后与多导睡眠描记仪开始前清醒的躺卧位患者进行比较。
柱状图显示了94例接受多导睡眠描记术筛查的患者在W(清醒)、S1、S2、S3+S4(三角睡眠)和快速眼动(REM)睡眠阶段的反射指数的汇总数据。数据以多导睡眠描记仪开始前患者在平卧位清醒时的反射指数的百分比表示。*: Dunn多重比较Kruskal-Wallis检验p<0.05事后测试。睡眠阶段1与REM睡眠相比,与REM睡眠相比具有显着更高的反射指数,与睡眠阶段1的更高血管收缩。
从心血管的角度来看,睡眠期间的氧饱和度降低事件(> %)具有特殊的意义;因此,ODI >4%也被分析。夜间ODI与夜间反射指数的变化有显著的相关关系(r=0.22;p = 0.02;n = 119)。在男性患者亚组中也发现了同样的相关性(r=0.25;p = 0.02;n = 87)。
为了获取有关睡眠阶段对反射指标的影响的信息,我们分析了01.00小时内与睡眠阶段相关的反光指数。根据r视觉上测定睡眠阶段echtschaffen.和K爱丽斯[20.]。三角洲睡眠包括睡眠阶段3和4.我们发现了一种明显更高的反射指数,与睡眠阶段1中的血管收缩均一致,与快速眼运动(REM)睡眠相比(n = 94; p <0.05;无花果。3.).
在接受多元创新的94名患者中,13名患者的患者有一个AHI <5,19名患者,患有AHI> 5,但OSA的无症状,62名患者症状和需要治疗。无症状的患者报告没有显着的白天嗜睡(Epworth Sleepiness Scale(ESS)<10),失眠,主观睡眠障碍,打鼾或其他OSA相关症状。
在多导睡眠描图筛查后推荐nCPAP治疗的62例患者中,由于管理限制,只有29例患者可进行随访。这些患者与无症状患者进行了比较,并以表2.
在29例患有症状的OSA患者中,开始NCPAP治疗,6个月后重复多肌导术。CPAP粘附量被测量为每晚的CPAP小时数,作为从CPAP设备内部的时计数器的机器运行时间记录为机器运行时间。平均CPAP遵守为5.6±0.4小时·夜晚−1.CPAP治疗患者的临床、生化及多导睡眠特征见表表3.nCPAP治疗后,患者AHI发生率由24±4·h显著降低至4±2·h−1(p < 0.001)。在男性患者亚组中,AHI由26±4事件显著降低至5±3事件·h−1(n = 20,p <0.001)NCPAP处理后。ODI> 4%的NCPAP在所有处理过的患者中的26±3减少,男性患者中的27±4分别为0±0(P <0.0001)。
29例阻塞性睡眠呼吸暂停患者经鼻持续气道正压通气(nCPAP)治疗前及6个月后的反射指数分析。a)柱状图显示nCPAP治疗前夜间的反射指数。***:P <0.001 By Friedman测试与Dunn的多重比较事后与多导睡眠描记仪开始前清醒的躺卧位患者进行比较。b) nCPAP处理后夜间反射指数柱状图。
在29例患有症状OSA患者的NCPAP治疗之前,在早上的夜间反射指数明显增加至110±3%,表明血管收缩(n = 29; p <0.001; p <0.001;无花果。4A).在男性症状性OSA患者亚组中,反射指数显著上升至109±2% (n=20;p < 0.01)。
在NCPAP治疗6个月后,不再观察到夜间的反射指数的显着增加(n = 29; p> 0.05;无花果。4B.).在男性患者亚组中也获得了同样的结果(n=20;p > 0.05)。这些数据与nCPAP成功治疗阻塞性睡眠呼吸暂停伴随夜间血管收缩减少的反射指数降低的概念一致。
讨论
本研究表明,有症状性OSA患者夜间睡眠时的反射指数明显增加,与血管收缩一致。通过AHI量化的OSA严重程度与血管收缩的增加直接相关。nCPAP治疗OSA的成功显著减少了血管收缩,为nCPAP治疗对OSA患者心血管发病率的有利作用提供了一种可能的解释。
在以前的调查中,ODI≥4%与中老年受试者的大社区样本流行心血管疾病相关[21.]。在我们研究的睡眠呼吸障碍患病率高的人群中,我们发现ODI >4%与夜间反射指数的变化之间存在显著相关。较高的氧去饱和指数与夜间血管收缩更明显的反射指数增加有关。这些发现表明,夜间反射指数的变化可能为这些患者的心血管风险评估增加信息。
OSA患者已经描述了几种机制,这可能导致血管收缩增加,最终导致心血管疾病的进展。首先,在正常志愿者和OSA患者中报告了夜行缺氧诱导的交感神经激活的增加[22.,23.]。在这些研究中,来自肌肉交感神经活动的测量来源的交感神经活性。我们组的先前实验研究已经表明,通过微型术治疗来自腓神经的升高的交感神经活性导致反射指数增加[18]。在本研究中,我们证实呼吸暂停增加了以与冷压试验引起的血管收缩方式类似的反射指数。因此,我们的增加的血管收缩结果符合OSA患者患者同情活性的先前发现。其次,OSA患者显示内皮功能障碍,这令人厌恶地减少血管扩张和增加的血管收缩。研究表明,与对照对象相比,OSA患者依赖于内皮依赖性流动介导的扩张[24.,25.]。第三,与健康对照相比,患有OSA患者的血浆血浆血浆血浆血浆水平,包括内皮素-1和血管紧张素II。此外,内皮素-1水平与AHI显着相关[26.,27.]。第四,OSA患者具有明显更高的氧化应激和炎症的标志物,最终导致高血压[28.]。OSA患者也报告了增加的活性氧物质[29.]。在成功的NCPAP治疗过程中,增加了高灵敏度C-反应蛋白,白细胞介素-6,肿瘤坏死因子-α和丙二醛的血清浓度增加[30.]。
我们发现睡眠阶段对反射指数有显著影响,较低的反射指数值表明深睡眠(delta)血管收缩较少,REM睡眠的反射指数明显低于睡眠1阶段。这可能是由于与第一阶段睡眠和快速眼动睡眠相比,深度睡眠中的迷走神经张力增加[31.,32.]。在REM睡眠期间,尽管肌肉交感神经活动明显增加,但血液中儿茶酚胺浓度(肾上腺素和去甲肾上腺素)显著下降,这已被Dodt.等.[33.]。根据最近的指导方针,建议NCPAP设备治疗患有症状OSA的患者,以减少其心血管风险[2,34.]。我们研究中的平均CPAP依从性在相同的范围内或高于可比调查中达到的值[35.- - - - - -37.]。根据最近的文献,平均5-6小时的nCPAP持续时间预测68%的患者睡眠功能结果的正常化[35.]。CPAP使用每晚5.6小时,构成了B的Nonslepy高血压患者对血压的积极影响的阈值arbe等.[36.]显示,降低血压和夜间交感神经[37.]。
本研究表明,使用NCPAP的成功治疗OSA在夜间显着降低了血管收缩。用NCPAP治疗显着降低OSA患者的交感神经活性和去甲肾上腺素血浆水平[14,38.]。交感神经活性的减少可以有助于在本研究中观察到的血管收缩。此外,之前的研究表明,OSA患者中使用NCPAP的有效治疗显着降低了瘦素[39.]。由于瘦素能够刺激产生血管收缩的交感神经机制,NCPAP治疗期间的瘦素浓度降低可能是改善血管收缩[40]。减少的交感神经活动和减少血管收缩介质的浓度可能是最终导致我们在开始NCPAP治疗后6个月内观察到的血管收缩的潜在机制;但是,我们的研究没有调查潜在的机制或调解员。夜间血管收缩的减少导致脉冲波反射部位的移位到更多周围区域。如上所述远处等.[9[更多外围区域的脉搏波反射部位的转移改善了心脏容器耦合,最终导致心血管风险降低。我们使用了一种分析方法,允许非侵入性,研究人员独立的自动分析,从而在夜间期间能够监控数字体积脉冲。应进行进一步的研究以研究观察到的NCPAP治疗下的血管作用是否可用于预测个体NCPAP治疗患者的心血管风险降低。在我们的队列中的平均delta睡眠(睡眠阶段3 + 4)在无症状的OSA中> 20%,而患有症状OSA的患者较低。随着NCPAP治疗,Delta睡眠显着增加。这些结果与CPAP疗法改善的Delta睡眠同意[41.,42.];但是,我们不能排除我们对Delta睡眠的报告中的过高估计。在应用R的标准时,Interscorer可靠性已显示为65到78%的范围echtschaffen.和K爱丽斯[20.]和n奥曼等等。[43.]。我们所有的睡眠阶段数据都由一名得分手评估。
结论
总之,使用数字光体积描记术,我们发现阻塞性睡眠呼吸暂停患者夜间血管收缩增加和AHI>10的反射指数发生变化。我们发现,通过nCPAP成功治疗症状性OSA 6个月后,夜间血管收缩减少,反射指数也随之改变。
脚注
兴趣表
下班留学账单。萨纳可以找到www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml.
- 收到了2011年3月25日。
- 接受2011年8月18日。
- ©2012年