Evaluation eines suprasternalen Druck- und Geräuschsensors in der Diagnostik schlafbezogener Atmungsstörungen

Abstract

Schlafbezogene Atmungsstörungen (SBAS) sind häufig und stellen ein erhebliches Gesundheitsrisiko für Betroffene dar. Der Goldstandard zur Diagnostik verschiedener Formen von SBAS ist die stationär durchgeführte Polysomnographie (PSG), diese ist jedoch kostenintensiv und belastend für den Patienten. Nach den Kriterien der American Association of Sleep Medicine werden dazu der nasal-orale Atemfluss mittels Thermistor und nasaler Staudruckkanüle sowie die Atemanstrengung mittels Ösophagusdruckmessung oder alternativ mittels thorako- abdominaler Induktionsplethysmographie (RIP) gemessen. Zur SBASSchweregradeinteilung werden die Anzahl der Apnoen und Hypopnoen pro Stunde Schlaf bestimmt und daraus der Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) berechnet. Ziel ist die Weiterentwicklung ambulanter Messtechniken, um SBAS differenziert und belastungsarm ambulant erfassen zu können. In dieser Studie wurde untersucht, inwieweit ein einzelner suprasternaler Druck- und Geräuschsensor (PneaVox, Cidelec, Frankreich) ebenfalls in der Lage ist, sowohl Atemfluss als auch Atemanstrengung zu erfassen, um daraus den AHI bestimmen zu können. Dazu wurde bei n=62 Patienten eine PSG im Schlaflabor durchgeführt, gleichzeitig erfolgte die Messung mit dem PneaVox-Sensor und bei einer Subgruppe eine Ösophagusdruckmessung. Aus der PSG wurden der AHI und der Apnoe-Index (AI) bestimmt. Aus den Daten der PSG und des PneaVox-Sensors wurde eine Referenzdatei erstellt, die visuell von 3 Auswertern evaluiert wurde. Es wurde weiterhin der AHI bzw. AI aus den folgenden Sensor-Kombinationen bestimmt: - AHI aus PneaVox-Sensor + Staudruckkanüle, - AHI aus Thermistor + Staudruckkanüle, - AI aus PneaVox-Sensor, - AI aus Thermistor. Zusätzlich wurden die Apnoen mit den RIP-Sensoren, dem PneaVox-Sensor bzw. der Ösophagusdruckmessung als obstruktiv, zentral oder gemischt differenziert. Es konnten n= 33 Patientenaufzeichnungen ausgewertet werden. Kriterien waren ein AHI ≥10/h, eine Validation Time ≥ 6h sowie auswertbare Signale. Der AHI-PSG betrug 34,1/h ± 24,2/h und die mittlere Differenz zwischen dem AHI-PSG und dem AHI-PneaVox und Staudruckkanüle betrug 4,0/h ±5,5/h. Für die Diagnose mittlerer bis schwerer SBAS (AHI ≥15/h) mittels PneaVox-Sensor und Staudruckkanüle betrug die Sensitivität von 87,5% und die Spezifität 88,9%. Es zeigte sich eine Tendenz zur Unterschätzung im Vergleich zum AHIPSG. Die mittlere Differenz zwischen dem AI-Thermistor und dem AI-PneaVox lag bei 1,9/h ± 4,9/h. Im Vergleich mit der Ösophagusdruckmessung (n=10 Patienten) wurden mittels PneaVox-Sensor 72,1% und mittels RIP-Sensoren 77,3% der Apnoen richtig als obstruktiv, zentral bzw. gemischt differenziert. Der PneaVox-Sensor konnte gute Ergebnisse in der AHI-Bestimmung erzielen und eignet sich zur Atemflussmessung alternativ zum Thermistor. Das Ersetzen der RIP-Sensoren durch den PneaVox-Sensor erfordert weitere Untersuchungen. Zusammenfassend ist der Einsatz des PneaVox-Sensors im Rahmen einer Polygraphie bei Patienten mit einer hohen Prätestwahrscheinlichkeit, insbesondere ohne Begleiterkrankungen zum SBAS-Screening zu empfehlen.

Sleep related breathing disorders (SRBD) are common and have a negative health effect. Polysomnography (PSG) in a sleep lab is the gold standard for the diagnosis of SRBD. However, this procedure is costly and a burden for the patient. According to the criteria of the American Association of Sleep Medicine therefore combined nasal oral airflow is being measured using a thermistor and a nasal cannula. In addition, thoraco-abdominal effort is being measured using esophageal manometry or respiratory inductance plethysmography (RIP). To determine the severity of SRBD the apnea-hypopnea index (AHI) is used which is defined as the number of apneas and hypopneas per hour of sleep. The goal is to obtain ambulatory measurement techniques to diagnose and differentiate SRBD. This study evaluated whether a single suprasternal sound- pressure transducer can be used to determine airflow and respiratory effort (PneaVox, Cidelec, France) to assess the AHI. Patients (n=62) received a PSG while simultaneously measuring with PneaVox. Esophageal manometry was applied in a subset of patients. From the PSG, the AHI and the apnea index (AI) were determined. Data from the PSG and PneaVox were combined in a reference-file which was evaluated by three scorers. Additionally, the AHI and AI were assessed using the following sensors: - AHI by PneaVox + nasal cannula, - AHI by thermistor + nasal cannula, - AI by PneaVox, - AI by thermistor. Apneas were also classified by RIP, PneaVox or esophageal manometry respectively as obstructive, central or mixed. Patients with an AHI ≥10/h, a validation time ≥ 6h and sufficient signals were evaluated (n=33). The average AHI-PSG was 34,1/h ± 24,2/h. The mean difference between the AHI- PSG and the AHI-PneaVox and -nasal cannula was 4,0/h ±5,5/h. Diagnosing moderate to severe SRBD (AHI ≥15/h) with PneaVox and nasal cannula showed a sensitivity of 87,5% and a specificity of 88,9%. The results indicated a tendency towards underestimation compared to the AHI-PSG. The mean difference between the AI-thermistor and the AI PneaVox was 1,9/h ± 4,9/h. Compared to esophageal manometry (n=10 patients) PneaVox classified 72,1% and RIP 77,3% of the apneas correctly as obstructive, central, or mixed. PneaVox showed good results assessing the AHI and can be recommended for the measurement of airflow as an alternative to the thermistor. The replacement of RIP by PneaVox needs further investigation. The use of PneaVox in a polygraphy can be recommended for patients with a high pre-test probability especially without comorbidities for the screening of SRBD.