Храп и синдром обструктивного апноэ сна - Учебное пособие (Бузунов Р.В.)

Оборудование для cpap-терапии

 

Важным аспектом CPAP-терапии является ее аппаратное обеспечение. От того, насколько эффективно и надежно будет функционировать лечебное оборудование, в значительной степени зависит успех лечения. В мире выпускается большое количество моделей CPAP-аппаратов. Все оборудование можно разделить на три класса:

 

III класс – базовый аппарат без дополнительных функций

 

Аппарат представляет собой компрессор, который подает в дыхательные пути постоянный заданный объем воздуха в единицу времени. В идеале при герметичности системы и неизменности ее объема давление, создаваемое аппаратом, оставалось бы стабильным. Однако дыхание - это динамический процесс, связанный с циклическим увеличением (вдох) и уменьшением (выдох) объема системы. Соответственно, во время вдоха происходит скачкообразное падение давления в системе, а во время выдоха - его повышение. Амплитуда скачков может достигать 2-4 см водного столба. Это отрицательно сказывается на динамике дыхания, особенно в процессе выдоха на фоне подскока давления. Кроме этого, если в процессе лечения возникает значительная утечка из-под маски, это может привести к существенному падению давления и снижению эффективности лечения. Таким образом, данный класс оборудования имеет ряд недостатков, которые могут снижать эффективность и приемлемость лечения. Отечественный  аппарат «АэРо» относится к данному классу оборудования.

 

II класс – аппарат с компенсацией лечебного давления

 

Для устранения недостатков, описанных у оборудования III класса, во II классе используется так называемая функция компенсации давления. Для этого в аппарате установлен датчик, который в реальном времени отслеживает давление в дыхательном контуре (в трубке), а также низкоинерционный двигатель. При падении давления (на вдохе) аппарат ускоряет обороты двигателя и поддерживает должное лечебное давление. При подскоке давления (на выдохе) аппарат замедляет обороты двигателя, что также обеспечивает стабильность давления.

В случае возникновения утечки из-под маски аппарат определяет падение давления, ускоряет обороты двигателя и компенсирует утечку. Кроме этого, наличие компенсации давления важно, если человек бывает в местах, расположенных на различных высотах над уровнем моря. Дело в том, что при увеличении высоты над уровнем моря воздух становится более разреженным и вентилятор аппарата должен работать с большей скоростью для поддержания должного лечебного давления.

Таким образом, аппараты II класса подстраиваются под ритм дыхания конкретного человека и в течение всего дыхательного цикла поддерживают практически постоянное давление без значительных скачков, что улучшает субъективную приемлемость лечения. Кроме этого, аппараты данного класса обеспечивают стабильное лечебное давление вне зависимости от появления утечек в дыхательном контуре или существенных перепадов атмосферного давления.

 

I класс – аппарат с автоматической настройкой лечебного давления и функцией памяти (Auto-CPAP)

 

Одним из основных направлений совершенствования оборудования для CPAP-терапии явилась разработка аппаратов, обеспечивающих автоматический подбор давления в реальном времени - так называемых Auto-CPAP аппаратов. В данных аппаратах используются сложные алгоритмы автоматической настройки лечебного давления в зависимости от детектируемых нарушений дыхания. Целесообразность настройки давления в реальном времени обусловлена изменением лечебного давления в зависимости от положения тела и стадии сна. При глубоком сне и сне на спине требуется существенно большее давление для открытия дыхательных путей по сравнению с поверхностным сном и сном на боку соответственно. В сравнительных исследованиях было показано, что при применении Auto-CPAP аппаратов среднее лечебное давление было на 30-40\% меньше по сравнению с необходимым фиксированным лечебным давлением, что улучшало приемлемость лечения. При этом применение Auto-CPAP обеспечивало аналогичную эффективность устранения нарушений дыхания по сравнению с применением CPAP аппаратов с фиксированным давлением.

Для лучшего понимания функций Auto-CPAP аппаратов, считаем целесообразным более подробно описать алгоритм их работы на примере одного из наиболее современных аппаратов Good Knight 420E фирмы Tyco Healthcare (США). Следует также отметить, что это самый портативный и самый легкий аппарат в мире в настоящее время. Его вес составляет всего 860 грамм.

При автоматической настройке давления алгоритм аппарата учитывает 5 параметров: лимитирование инспираторного потока, храп, гипопноэ, апноэ (рисунок 21), а также наличие или отсутствие кардиальных осцилляций в фазу апноэ.

 

А. Нормальное дыхание (кривая инспираторного потока имеет закругленную вершину)

 

Б. Инспираторное лимитирование потока (с/без снижения амплитуды потока)

 

В. Храп (наложение высокочастотных колебаний на кривую потока)

 

Г. Гипопноэ

 

Д. Апноэ (полное прекращение потока)

 

Рис. 21. Изменение характера кривой дыхательного потока при различных степенях обструкции дыхательных путей. (Адаптировано из: GoodKnight 420E: «Evolution Algorithm, European Sleep Master Class, Tyco Healthcare, 2004)

 В норме кривая инспираторного потока имеет закругленную вершину (рисунок 21А). Кривая инспираторного потока начинает изменяться даже при минимальном сужении дыхательных путей, не сопровождающееся храпом или апноэ/гиопопноэ. При этом отмечается уплощение инспираторного колена (рисунок 21Б).  Микропроцессор аппарата анализирует форму центральной части кривой инспираторного потока в каждом дыхательном цикле. Если определяется 2 и более циклов с инспираторной флоулимитацией, то аппарат повышает лечебное давление. Аппарат может реагировать повышением давления только на флоулимитацию без снижения потока (меньшая степень обструкции) или на флоулимитацию со снижением потока (большая степень обструкции). Эти предустановки задаются медперсоналом и повышают или понижают чувствительность аппарата соответственно.

Храп определяется аппаратом, как высокочастотные колебания давления в звуковом диапазоне частот, которые накладываются на кривую дыхательного потока (рисунок 21В). Появление храпа также служит сигналом для повышения лечебного давления.

При прогрессировании обструкции дыхательных путей отмечается значительное снижение потока – гипопноэ (рисунок 21Г). При полном прекращении дыхания аппарат детектирует отсутствие потока – апноэ (рисунок 21Д).

В случае развития апноэ возникает проблема дифференцировки между обструктивным и центральным апноэ. Центральное апноэ может отмечаться, во-первых, в REM-сне у здоровых лиц, во-вторых, у пациентов с дыханием Чейна-Стокса. В случае повышения давления в ответ на центральное апноэ может отмечаться парадоксальная реакция в виде усугубления центральных нарушений дыхания. Большинство СРАР аппаратов не имеют возможности дифференцировать обструктивные и центральные апноэ.  Чтобы избежать чрезмерного повышения давления в ответ на центральные нарушения дыхания, в аппаратах предусмотрена возможность установки определенного значения лечебного давления, выше которого аппарат перестает реагировать повышением давления при развитии апноэ любого генеза. Обычно этот параметр устанавливается на уровне 10 см водного столба. Т.е. если развилось апноэ, а лечебное давление составляло, например, 7 см водн. столба, то аппарат повысит давление. Если апноэ развилось при лечебном давлении 11 см водн. ст., то аппарат на него не будет реагировать. Понятно, что данный алгоритм не всегда может обеспечить адекватное изменение лечебного давления у пациента, особенно если у него сочетаются обструктивные и центральные нарушения дыхания. В аппарате Good Knight 420E применяется новая технология, позволяющая с достаточной точностью дифференцировать обструктивные и центральные нарушения дыхания. Она основана на детекции сердечных осцилляций в дыхательном контуре (рисунок 22). При сокращениях сердца происходит передаточная пульсация на легочную ткань, что в свою очередь создает небольшие всплески давления в бронхах и трахее. При центральном апноэ дыхательные пути открыты, и эти толчки давления могут определяться аппаратом в дыхательном контуре. Если аппарат детектирует сердечные осцилляции, то он интерпретирует апноэ как центральное и не повышает давления. Если осцилляций не определяется, то апноэ расценивается как обструктивное и лечебное давление повышается.  По данным производителя оборудования  метод детекции сердечных осцилляций  обладает высокой специфичностью (99.7\%) и достаточной чувствительностью (63,2\%).

Рис. 22. Дифференцировка обструктивного и центрального апноэ с помощью детекции сердечных осцилляций (объяснения в тексте). Источник тот же, что и на рис. 21.

 

Основными проблемами, которые могут нарушать алгоритм работы аппаратов с автоматической настройкой давления и ухудшать качество лечения и, являются:

выраженные утечки из-под маски;

сброс воздуха через рот;

значительная носовая обструкция.

При данных состояниях Auto-СРАР аппараты могут неправильно подбирать лечебное давление и неточно регистрировать параметры лечения. Соответственно, лечебное давление может быть недостаточным или избыточным.

Еще одним существенным преимуществом аппаратов с автоматической настройкой давления является возможность сохранения и последующего анализа основных параметров лечения. Так, например, аппарат GoodKnight 420E (Tyco Healthcare) сохраняет информацию за 200 последних ночей лечения, причем можно анализировать данные за любую из ночей и за весь период наблюдения (рисунок 23).

 

Рис. 23 Пациент С., 48 лет. Суммарные данные по лечению за одну ночь лечения.

 

Аппарат регистрирует следующие данные:

длительность использования аппарата в течение ночи,

параметры лечебного давления (минимальное, среднее, максимальное),

график процентного распределения различных уровней лечебного давления,

почасовой график утечек и среднего давления в течение ночи,

наличие эпизодов апноэ, апноэ с кардиальными осцилляциями, гипопноэ, гипопноэ с флоулимитацией, храпа, лимитирования потока.

процентное распределение дыхательных циклов (нормальный, промежуточный, с флоулимитацией, ошибочный)

Кроме этого за последние 96 часов лечения имеется возможность просмотра подробных данных в виде графиков динамики лечебного давления, утечек воздуха из-под маски и нарушений дыхания. (рисунок 24)

 

Рис. 24 Пациент С., 48 лет. Подробные данные по лечению за последние 12 часов.

1 блок – Вертикальными штрихами обозначены апноэ, центральные апноэ, гипопноэ с флоулимитацией, гипопноэ, акустические вибрации (храп), пробежки (2 и более комплекса с флоулимитацией). Кривая характеризует состояние дыхательных циклов;

2 блок – динамика утечки воздуха из-под маски;

3 блок -  динамика лечебного давления. 

 

Регистрация параметров лечения обеспечивает объективный контроль за состоянием пациента и эффективностью проведения лечения. Если пациент, например, отмечает снижение эффективности лечения, в большинстве случаев достаточно считать данные аппарата для того, чтобы понять суть проблемы и пути ее решения. Приведем один пример из нашей клинической практики. У пациента с тяжелой формой СОАС в течение года проводилась СРАР-терапия в домашних условиях с хорошим эффектом. Однако последние несколько месяцев пациент начал предъявлять жалобы на беспокойный и неосвежающий сон, разбитость по утрам, снижение работоспособности, дневную сонливость, что связывал с ухудшением эффективности СРАР-терапии. При считывании данных с аппарата была отмечена хорошая эффективность лечения в течение всего периода наблюдения (как до появления жалоб, так и на их фоне). При более подробном расспросе удалось выяснить, что у пациента несколько месяцев назад умер близкий родственник. Мы предположили развитие депрессивного состояния, которое было подтверждено психотерапевтом. Лечение антидепрессантами полностью нормализовало состояние пациента.

Объективизация параметров лечения оказывает существенную помощь в том случае, когда приходится снижать лечебное давление из-за его плохой переносимости. Допустим, мы подобрали эффективное лечебное давление 14 см водн. столба в первую ночь лечения у больного с тяжелой формой СОАС. Так как у пациента был феномен рикошета глубоких стадий и REM-сна, то он перенес данный уровень давления вполне удовлетворительно. Но после нескольких ночей лечения в домашних условиях, когда накопившийся дефицит сна был устранен, пациент начал ощущать избыточное лечебное давление и резко ограничил длительность использования аппарата в течение ночи. В данной ситуации встает вопрос о снижении лечебного давления с целью достижения оптимального соотношения эффективности и приемлемости лечения. Но насколько можно снизить давление, чтобы существенно не ухудшить эффективность лечения? Если аппарат фиксирует параметры лечения, то можно снизить лечебное давление на 1-2 см водн. ст. и через несколько дней считать данные аппарата. Если объективная эффективность лечения осталась в допустимых пределах, а пациент, например, продолжает жаловаться на избыточность давления, то можно еще дальше снизить уровень давления. В то же время, если на каком-то этапе снижения лечебного давления мы получаем данные о существенном увеличении частоты апноэ и гипопноэ, то далее давление снижать нельзя или даже нужно его несколько повысить. А у пациента следует применять другие методики улучшения переносимости лечения, не связанные со снижением лечебного давления.

Если же применяется оборудование, не фиксирующее параметры лечения (III-II классов), то в указанных выше ситуациях могут возникнуть значительные трудности с определением оптимальной тактики ведения пациентов.  В ряде случаев даже приходится проводить контрольные полисомнографические исследования, требующее существенных временных и финансовых затрат.

Если у пациента, применяющего аппарат с фиксированным лечебным давлением, существенно увеличивается масса тела (более чем на 10\% от исходной), уровень лечебного давления может оказаться недостаточным. При существенном снижении массы тела отмечается противоположная ситуация – лечебное давление становится избыточным. В обоих случаях требуется переподбор лечебного давления под контролем ПСГ. В случае использования аппарата с автоматической настройкой давления, он будет самостоятельно повышать или снижать давление в зависимости от потребностей пациента.

Таким образом, аппараты I класса обеспечивают наиболее точное дозирование лечебного давления в зависимости от потребностей организма в реальном времени, что обуславливает максимальный комфорт и эффективность лечения. Кроме этого, имеется возможность объективного мониторинга качества лечения медицинским персоналом.

Возможность автоматической настройки давления и регистрации параметров лечения теоретически позволяет использовать Auto-CPAP аппараты с целью определения фиксированного лечебного давления даже без контрольной ПСГ. В большинстве исследований,  посвященных этому вопросу, было показано, что  подобранное с помощью Auto-CPAP аппарата лечебное давление было аналогичным тому, которое определялось по результатам подбора давления медицинским персоналом под контролем ПСГ. Однако до настоящего времени не получено убедительных данных о том, что автоматический подбор давления без участия медперсонала  эффективен и безопасен без ПСГ, которая позволяет диагностировать необструктивные нарушения во время сна, включающие ночную гипоксемию и синдром центрального апноэ сна.

С учетом накопленных данных Американская академия медицины сна опубликовала практические рекомендации по применению Аuto-CPAP аппаратов (M. Littner и соавт., 2002):

Диагностика СОАС должна проводиться с применением признанного метода (т.е. полисомнографии или кардиопульмонального скрининга).*

В настоящее время не рекомендуется применение Аuto-CPAP аппаратов для подбора лечебного давления и длительного лечения у пациентов с  застойной сердечной недостаточностью, выраженными формами легочных заболеваний (например, хроническая обструктивная болезнь легких), дневной гипоксемией и дыхательной недостаточностью  любого генеза, или выраженной ночной гипоксемией, не связанной с СОАС (например альвеолярная гиповентиляция на фоне ожирения). В дополнение к этому, у пациентов, которые не храпят (операция на нёбе или естественные причины), не следует проводить подбор лечебного давления с применением Auto-CPAP аппаратов, алгоритм которых включает реакцию на храп или вибрацию дыхательных путей.

В настоящее время не рекомендуется проводить протокол «разделенная ночь» с использованием Auto-CPAP аппаратов, так как не было до настоящего времени проведено научных работ по данному вопросу.

Некоторые Auto-CPAP аппараты могут использоваться под контролем медперсонала и полисомнографии для определения уровня фиксированного лечебного давления и последующей его установки на аппаратах для СРАР-терапии с фиксированным давлением.

После успешного подбора лечебного давления с применением CPAP или Auto-CPAP аппаратов, проведенного под контролем персонала и полисомнографии, некоторые Auto-CPAP аппараты могут применяться в режиме автоматической настройки давления для лечения пациентов с СОАС в домашних условиях.

В настоящее время не определено, имеется ли возможность использовать Auto-CPAP аппараты без контроля медперсонала с целью определения фиксированного давления или  лечения в автоматическом режиме пациентов, у которых ранее не применялась CPAP-терапия.

За пациентами, у которых проводится CPAP-терапия с фиксированным давлением, установленным на основании подбора с применением Auto-CPAP аппарата, или у них проводится лечение в режиме Auto-CPAP, требуется динамическое наблюдение с целью определения эффективности и безопасности лечения.

В случае отсутствия или недостаточности эффекта от CPAP- или Auto-CPAP-терапии требуется проведение повторной процедуры подбора лечебного давления с применением  Auto-CPAP аппарата или, если необходимо, с применением обычного СРАР аппарата под контролем медперсонала.