Tidal volume measurement in patients with obesity hypoventilation syndrome and opium dependence

Abstract

Background Both obesity hypoventilation syndrome (OHS) and opium dependence can negatively affect nocturnal respiratory functionality. However, the effects of a combination of the two are relatively unknown. In this study, the tidal volume (VT) of OHS patients with and without opium dependence was estimated by measuring changes in the circumference of the thorax and the abdomen during sleep.Materials and methods This case-control study was performed in Iran, Isfahan. Initially, 20 healthy subjects calibrated the Pneumobelts (Lowenstein Medical Technology GmbH, Hamburg, Germany) by wearing the device and also breathing in and out of a Spirobag. From this, it was possible to estimate the coefficient factors for determining VT based on thoracic and abdominal measures. Subsequently, the study included 55 patients with OHS, who were divided into two groups: opium dependent and non-users. They were then admitted to the sleep lab for a single night of polysomnography (PSG). VT was estimated and then compared between groups.Results In total, there were 24 patients in the opium group and 31 in the non-user control group. All PSG variables were analyzed with independent-sample t-tests and an analysis of covariance was used to adjust for potential confounding variables. The following confounding variables were adjusted: sex, smoking, body mass index, and hypertension. VT values were not significantly different between groups (opium: 772 +/- 125.4; non-user: 774 +/- 95). Average oxygen saturation values were significantly lower in opium-dependent patients (opium: 86.1 +/- 5.5; non-user: 89.1 +/- 4.1). All other variables from PSG including chest and abdominal circumference were not significantly different between groups.Conclusion OHS patients with opium dependency showed similar VT levels when compared to non-users with OHS. Due to the rarity of the sample, it was difficult to gather exactly matched pairs. Therefore, it is possible that with a more closely related sample, we might be able to see a difference in VT between groups.

Hintergrund: Sowohl das Obesitas-Hypoventilations-Syndrom (OHS) als auch die Opiumabhängigkeit können sich negativ auf die nächtliche Atemfunktion auswirken, jedoch sind die Auswirkungen einer Kombination aus beiden Erkrankungen relativ unbekannt. In dieser Studie wurde das Atemzugvolumen (VT) von OHS-Patienten – mit und ohne Opiumabhängigkeit – basierend auf der Messung von Umfangsänderungen des Thorax und des Abdomens während des Schlafs geschätzt. Material und Methoden: Diese Fall-Kontroll-Studie wurde von Januar 2020 bis Dezember 2020 in Isfahan, Iran, durchgeführt. Zunächst erfolgte die Berechnung der Koeffizienten für die Bestimmung des VT basierend auf Messungen des Thorax und Abdomenumfangs mittels Pneumobelt (Löwenstein Medical Technology GmbH, Hamburg, Deutschland) während des Ein- und Ausatmens in einen Beutel mit bekannter Menge (Spirobag) bei 20 gesunden Personen. Nach der Bestimmung dieser Faktoren wurden 55 Patienten mit OHS in die Studie eingeschlossen und in 2 Gruppen eingeteilt (opiumabhängig und nicht opiumabhängig), und es erfolgte für eine Nacht eine Polysomnographie (PSG) im Schlaflabor. Das VT wurde geschätzt und dann zwischen den beiden Gruppen verglichen. Ergebnisse: Insgesamt befanden sich 24 Patienten in der Opiumgruppe und 31 in der Kontrollgruppe ohne Opiumkonsum. Alle PSG-Variablen wurden mit t-Tests für unabhängige Stichproben analysiert, und es wurde eine Kovarianzanalyse durchgeführt, um potenzielle Confounder zu identifizieren. Für die folgenden Confounder wurde adjustiert: Geschlecht, Rauchen, Body Mass Index und Bluthochdruck. Die VT-Werte unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Gruppen (Opium: 772 ± 125,4; Nichtkonsumenten: 774 ± 94,5). Die durchschnittlichen SaO2-Werte waren bei opiumabhängigen Patienten signifikant niedriger (Opium: 86,1 ± 5,5; Nichtkonsumenten: 89,1 ± 4,1; p= 0,02). Alle anderen Variablen der PSG, einschließlich des Thorax- und Abdomenumfangs, unterschieden sich nicht signifikant zwischen den Gruppen. Schlussfolgerung: OHS-Patienten mit Opiumabhängigkeit wiesen im Vergleich zu Nicht-OHS-Konsumenten ähnliche VT-Werte auf. Aufgrund des einmaligen Charakters der Stichprobe war es schwierig, exakt übereinstimmende Paare zu finden. Daher ist es möglich, dass bei einer Stichprobe mit engeren Bezügen ein Unterschied in der VT zwischen den Gruppen feststellbar wäre