Neues automatisiertes Maß, um Schweregrad der Schlafapnoe zu bestimmen

Mit einem neu entwickelten automatisierten Verfahren zur Analyse von Schlafstudien können der Schweregrad einer obstruktiven Schlafapnoe und das Sterblichkeitsrisiko bestimmt werden.

Forschende der Abteilung „Sleep and Circadian Analysis (SCAN)“ des Mount Sinai in New York (USA) haben ein automatisiertes Atemzug-für-Atemzug-Maß, die ventilatorische Belastung, für OSA-Patienten entwickelt, die den Anteil der kleinen Atemzüge während einer Routine-Schlafstudie bewertet. Diese neuartige Messung ist unabhängig von den Folgen der Hypoxämie und dem Aufwachen, das bei OSA auftritt. In einer kürzlich veröffentlichten Arbeit definieren die Forschenden den Normalbereich für die ventilatorische Belastung, bewerten ihre Variabilität von Nacht zu Nacht und zeigen ihre Beziehung zur Obstruktion der oberen Atemwege. Basierend auf einer routinemäßigen Schlafstudie können auch kurz- und langfristige Folgeerkrankungen prognostiziert werden, einschließlich potenziell tödlicher Erkrankungen wie koronarer Herzkrankheiten.

„Die aktuelle klinische Methode zur Bestimmung des Schweregrads einer Schlafapnoe basiert auf groben Methoden, die das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder sogar der Sterblichkeit nicht vorhersagen“, erklärte Ankit Parekh, PhD, korrespondierender Autor der Studie und Assistenzprofessor für Medizin an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai. „Wir haben eine Möglichkeit entwickelt, Routine-Schlafstudien zu analysieren, um das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und sogar die Sterblichkeit vorherzusagen. Kliniker, die sich bei der Beurteilung des Schweregrads der Schlafapnoe auf willkürliche Regeln und Schwellenwerte verlassen, haben nun ein besser validiertes Instrument, um die Schlafapnoe besser zu behandeln, und die Patienten können früher die beste Behandlung erhalten“, betont Parekh.

Primäres Diagnoseinstrument für obstruktive Schlafapnoe ist der Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI). Dieser weit verbreitete Standard erfasst jedoch nur die Häufigkeit der Atemaussetzer und sagt nichts über mögliche Folgerisiken aus. Darüber hinaus wird die Berechnung des AHI durch verschiedene Variablen beeinflusst, darunter Bewertungsregeln und andere sehr subjektive Ausgangswerte für Atmung und Sauerstoffsättigung, und nicht allein durch die Atemwegsobstruktion. Der AHI kann zudem von einer Nacht zur anderen sehr unterschiedlich sei. Daher ist der AHI nur bedingt geeignet, die kurz- und langfristigen Folgen anhaltender respiratorischer Ereignisse in der Nacht zu beschreiben, so die Einschätzung der Studienautoren.

Das Team nutzte Daten aus zwei Gemeinschaftskohorten, in denen Krankheitszustände und -muster untersucht wurden, sowie aus zwei retrospektiven Schlafklinik-Kohorten, um aus der Analyse von mehr als 34 Millionen Atemzügen von über 5000 Teilnehmern den normativen Bereich der Beatmungsbelastung abzuleiten. Anschließend untersuchten Parekh uns seine Kollegen die Beziehung zwischen dem Grad der Obstruktion der oberen Atemwege und der ventilatorischen Belastung sowie die Beziehung zwischen ventilatorischer Belastung und Sterblichkeitsrisiko, einschließlich kardiovaskulärer Erkrankungen, die mithilfe eines automatischen Algorithmus abgeleitet wurden. Außerdem untersuchten sie den Zusammenhang zwischen ventilatorischer Belastung und Bluthochdruck sowie Schläfrigkeit.

Ergebnis der Studie: Der Schweregrad der OSA lässt mithilfe des automatisierten Maßes für die ventilatorische Belastung effektiv bewerten. Das automatisierte Maß für die ventilatorische Belastung erwies sich als von einer Nacht zur anderen stabil und die mit kardiovaskulären Erkrankungen verbundene Sterblichkeit bei Patienten ließ sich vorhersagen. Das macht das automatisierte Maß für die ventilatorische Belastung zu einer brauchbaren Alternative zum AHI, so das Fazit der Autoren. Ihnen zufolge wurde in dieser Studie zum ersten Mal eine Alternative zum AHI entwickelt und systematisch untersucht – von der Festlegung normaler und anormaler Grenzwerte bis hin zur Bewertung der Variabilität von einer Nacht zur anderen und der Vorhersage des Mortalitätsrisikos.

Das Mount-Sinai-Team plant, als nächstes einen Algorithmus mit Künstlicher Intelligenz zu analysieren, der auf der ventilatorischen Belastung aufbaut, um den AHI zu ersetzen und festzustellen, welche Patienten von einer Behandlung mit kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck profitieren, vorzugsweise mit ethnisch diversen Patientendatensatz.