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A simplified method for determining phenotypic traits in patients with obstructive sleep apnea.

Published date 2013 Jan 24

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A simplified method for determining phenotypic traits in patients with obstructive sleep apnea.

閉塞性睡眠時無呼吸を有する患者で表現型形質を決定する簡略化された方法。

Published date

2013-01-24

Author

Andrew Wellman, Bradley A Edwards, Scott A Sands, Robert L Owens, Shamim Nemati, James Butler, Chris L Passaglia, Andrew C Jackson, Atul Malhotra, David P White

Affiliation

Division of Sleep Medicine, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, Boston, MA, USA. awellman@rics.bwh.harvard.edu

Abstract

We previously published a method for measuring several physiological traits causing obstructive sleep apnea (OSA). The method, however, had a relatively low success rate (76%) and required mathematical modeling, potentially limiting its application. This paper presents a substantial revision of that technique. To make the measurements, continuous positive airway pressure (CPAP) was manipulated during sleep to quantify 1) eupneic ventilatory demand, 2) the level of ventilation at which arousals begin to occur, 3) ventilation off CPAP (nasal pressure = 0 cmH(2)O) when the pharyngeal muscles are activated during sleep, and 4) ventilation off CPAP when the pharyngeal muscles are relatively passive. These traits could be determined in all 13 participants (100% success rate). There was substantial intersubject variability in the reduction in ventilation that individuals could tolerate before having arousals (difference between ventilations #1 and #2 ranged from 0.7 to 2.9 liters/min) and in the amount of ventilatory compensation that individuals could generate (difference between ventilations #3 and #4 ranged from -0.5 to 5.5 liters/min). Importantly, the measurements accurately reflected clinical metrics; the difference between ventilations #2 and #3, a measure of the gap that must be overcome to achieve stable breathing during sleep, correlated with the apnea-hypopnea index (r = 0.9, P < 0.001). An additional procedure was added to the technique to measure loop gain (sensitivity of the ventilatory control system), which allowed arousal threshold and upper airway gain (response of the upper airway to increasing ventilatory drive) to be quantified as well. Of note, the traits were generally repeatable when measured on a second night in 5 individuals. This technique is a relatively simple way of defining mechanisms underlying OSA and could potentially be used in a clinical setting to individualize therapy.

 

我々は、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)を生じているいくつかの生理的形質を測定する方法を以前発表した。
しかしながら、方法は比較的低い成功率(76%)を持って、数学的モデリングを必要とした。
そして、潜在的にそのアプリケーションを制限した。
本論文は、その技術の相当な修正を提示する。
持続的気道陽圧法(CPAP)が1を定量化するために睡眠の間、操作されて、測定をするために)eupneic換気需要(2))興奮が起こり始める換気(3)のレベル)咽頭筋が睡眠の間、起動するCPAP(鼻圧力= 0cmH(2)O)から換気、そして、4)咽頭筋が比較的受動的であるCPAPを離れた換気。
これらの形質は、全13人の参加者(100%の成功率)で決定されることができた。
持っている興奮(換気#1と#2間の差は、0.7から2.9リットル/分の範囲だった)の前に、そして、個人が生成することができた(換気#3と#4間の差は、-0.5から5.5リットル/分の範囲だった)換気補正の量で、個人が許容することができた換気の減少の相当な患者間の変わりやすさが、あった。
重要なことに、測定は臨床測定基準を正確に反映した;換気#2間の差と#3(睡眠の間、安定した呼吸を成し遂げるために克服されなければならないかなりのギャップ)は、無呼吸低換気指数(r = 0.9、P < 0.001)と相関した。
追加的な処置はループ増加(換気制御システムの感度)を測定するために技術に加えられた。
そして、それは興奮閾値と上気道増加(換気駆動を増加させることに対する上気道の反応)を同様に定量化させられた。
注の、5人の個人で第2の夜に測定されるとき、形質は通常、反復可能だった。
この技術がOSAの基礎をなしている機序を定義する比較的単純な方法で、治療を個々に区別するために、臨床設定で潜在的に使われることができた。


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