Pneumologie 2003; 57(12): 734-740
DOI: 10.1055/s-2003-812423
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Validierung von microMESAM® als Screeningsystem für schlafbezogene Atmungsstörungen

Validation of microMESAM® as Screening Device for Sleep Disordered BreathingY.  Wang1 , T.  Teschler1 , G.  Weinreich1 , S.  Hess1 , T.  E.  Wessendorf1 , H.  Teschler1
  • 1Ruhrlandklinik, Das Lungenzentrum, Abteilung Pneumologie/Schlaf- und Beatmungsmedizin, Essen
Das Screening-Gerät microMESAM® sowie weitere Soft- und Hardware wurden von der Firma MAP, München, zur Verfügung gestellt. UnterstützungDiese Studie wurde von der Gesellschaft für Rehabilitationswissenschaften (GfR) Nordrhein-Westfalen und der Landesversicherungsanstalt Rheinprovinz (LVA) unterstützt.WidmungHerrn Professor Nikolaus Konietzko zum 65. Geburtstag gewidmet.
Further Information

Publication History

Eingang: 14. Oktober 2003

Nach Revision akzeptiert: 14. November 2003

Publication Date:
18 December 2003 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund: Der Goldstandard in der Diagnostik schlafbezogener Atmungsstörungen (SBAS) ist die Polysomnographie (PSG). Da die PSG teuer und arbeitsintensiv ist, wird sie als definitiver Schritt in einer Stufendiagnostik durchgeführt, an deren Anfang ein Screeningtest steht. Die Staudruckmessung mittels Nasenkanüle gilt als sensitivste Methode zur Erkennung von SBAS. Das microMESAM® ist ein neu entwickeltes Screeninggerät mit Nasenkanüle zur Diagnostik von SBAS. Die Software erlaubt eine automatische Analyse von Apnoen, Hypopnoen, Flusslimitierung und Schnarchen. Fragestellung und Methode: Ziel dieser Studie war die Validierung von microMESAM®. Zunächst wurde an der Atemmaschine die Signalqualität der Flusszeitkurve von microMESAM® mit dem Signal eines Pneumotachographen bei Simulation von Apnoen, Hypopnoen und Flusslimitierung verglichen. Bei 50 Patienten mit Verdacht auf obstruktive Schlafapnoe wurden ferner die Ergebnisse der Diagnostik mittels microMESAM® mit automatischer Auswertung des Befundes mit dem Resultat der simultan durchgeführten Polysomnographie (PSG) mit manueller Auswertung korreliert. Ergebnisse: An der Atemmaschine fand sich eine exzellente Übereinstimmung der Form der Flusszeitkurve bei 95 % aller respiratorischen Ereignisse. Die Subtraktion der Fläche unter der Kurve beider Flusszeitkurven ergab eine geringfügige Differenz von nur 4 ± 2 Prozent. Beim klinischen Vergleich von microMESAM® und PSG ergab sich einerseits eine exzellente Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Apnoen mit beiden Systemen (r = 0,99) und andererseits zwischen dem Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI) in der PSG und dem Respiratory-Disturbance-Index (RDI) beim microMESAM® (r = 0,98). Bei den Hypopnoen hingegen zeigte sich eine breitere Streuung (r = 0,81). Der Mittelwert der Differenz zwischen AHI und RDI betrug 3,8; das 1,96σ-Intervall reichte von + 11,1 bis - 3,5 pro Stunde. Bei einem Grenzwert für AHI und RDI von 5 ergab sich mit microMESAM® eine Sensitivität von 97,3 % und eine Spezifität von 46 %. Bei einem Grenzwert von 10 betrug die Sensitivität 100 % und die Spezifität 87,5 %. Schlussfolgerung: Die Sensortechnik des microMESAM® zeigt eine exzellente Übereinstimmung der Flusszeitkurven mit denen eines Pneumotachographen. Der durch automatische Analyse von microMESAM® ermittelte RDI ermöglicht ohne hohen technischen Aufwand die Erkennung einer SBAS mit hoher Sensitivität und Spezifität. Somit erfüllt microMESAM® die Anforderungen an ein Screeninggerät für SBAS.

Abstract

Introduction: Polysomnography (PSG) is considered the gold standard in the diagnosis of sleep disordered breathing (SDB). Because of costs and labor-intensity it is, however, performed last in graded diagnostic protocols that often involve respiratory pressure measurements via nasal canula as an alternative sensitive method for SDB detection. MicroMESAM, a newly developed screening device based on this method, allows automated analysis of apnoeas, hypopnoeas and snoring. Aim and Methods: To validate the device, we first compared signal quality of MicroMESAM flow-time curves with those generated by a pneumotachograph. Then, in 50 patients suspected of having obstructive sleep apnoea, we compared MicroMESAM-generated automated analysis with manually scored results of simultaneously collected PSG data. Results: MicroMESAM-generated flow-time curves corresponed with pneumotachograph-generated curves in 95 % of respiratory events, resulting in less 4 ± 2 % difference in respective area under the curves. MicroMESAM and PSG generated numbers of apnoeas (r = 0.99) and hypopnoea (r = 0.81), as well as AHI (r = 0.98) correlated highly, displaying mean differences in AHI of 3.8, and in 1.96 σ intervall of + 11.1 to - 3.5/h. Sensitivities and specificities for SDB were 97.3 %, respective 46 % at SDB-defining AHI of 5, and 100 %, respective 87.5 %, at SDB-defining AHI of 10. Summary: MicroMESAM-generated flow-time curves correspond well with pneumotachograph generated curves, producing automated AHIs that are highly sensitive in detecting SDB. MicroMESAM, therefore, is suitable as a screening device for SDB.

Literatur

  • 1 Javaheri S, Parker T J, Liming J D. et al . Sleep apnea in 81 ambulatory male patients with stable heart failure.  Circulation. 1998;  97 2154-2159
  • 2 Young T, Palta M, Dempsey J. et al . The occurrence of sleep-disordered breathing among middle-aged adults.  N Engl J Med. 1993;  328 1230-1235
  • 3 Shahar E, Whitney C W, Redline S. et al . Sleep-disordered breathing and cardiovascular disease: cross-sectional results of the Sleep Heart Health Study.  Am J Respir Crit Care Med. 2001;  163 19-25
  • 4 Mooe T, Franklin K A, Holmstrom K. et al . Sleep-disordered breathing and coronary artery disease: long-term prognosis.  Am J Respir Crit Care Med. 2001;  164 1910-1913
  • 5 Engleman H M, Kingshott R N, Wraith P K. et al . Randomized placebo-controlled crossover trial of continuous positive airway pressure for mild sleep apnea/hypopnea syndrome.  Am J Respir Crit Care Med. 1999;  159 461-467
  • 6 Engleman H M, McDonald J P, Graham D. et al . Randomized crossover trial of two treatments for sleep apnea/hypopnea syndrome: continuous positive airway pressure and mandibular repositioning splint.  Am J Respir Crit Care Med. 2002;  166 855-859
  • 7 Hart R W, Schmidt-Nowara W W, Lankford A. et al . Comparison between automatic and fixed positive airway pressure therapy in the home.  Am J Respir Crit Care Med. 2003;  167 20-23
  • 8 Becker H F, Jerrentrup A, Ploch T. et al . Effect of nasal continuous positive airway pressure treatment on blood pressure in patients with obstructive sleep apnea.  Circulation. 2003;  107 68-73
  • 9 Pepperell J C, Ramdassingh-Dow S, Crosthwaite N. et al . Ambulatory blood pressure after therapeutic and subtherapeutic nasal continuous positive airway pressure for obstructive sleep apnoea: a randomised parallel trial.  Lancet. 2002;  359 204-210
  • 10 The Seventh Report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure (JNC 7). www.nhlbi.nih.gov/guidelines/hypertension
  • 11 Polysomnography Task Force American Sleep Disorders Association Standards of Practice Committee . Practice parameters for the indications for polysomnography and related procedures.  Sleep. 1997;  20 406-422
  • 12 Fischer J, Mayer G, Peter J H. et al .Nicht erholsamer Schlaf - Leitlinie S2 der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin. Berlin, Wien: Blackwell Verlag 2001
  • 13 Hein H, Raschke F, Köhler D. et al . Leitlinie zur Diagnostik und Therapie schlafbezogener Atmungsstörungen beim Erwachsenen - Leitlinien der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie in Zusammenarbeit mit der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin.  Pneumologie. 2001;  55 339-342
  • 14 Wessendorf T E, Alymov G, Wang Y M. et al . Pulsoximetrie als Schlafapnoescreening bei Schlaganfallpatienten.  Pneumologie. 2002;  56 357-362
  • 15 Farney R J, Walker L E, Jensen R L. et al . Ear oximetry to detect apnoea and differentiate rapid eye movement (REM) and non-REM (NREM) sleep. Screening for the sleep apnea syndrome.  Chest. 1986;  89 533-539
  • 16 Williams A J, Yu G, Santiago S. et al . Screening for sleep apnea using pulse oximetry and an clinical score.  Chest. 1991;  100 631-635
  • 17 Cooper B G, Veale D, Griffiths C J. et al . Value of nocturnal oxygen saturation as a screening test for sleep apnoea.  Thorax. 1991;  46 586-588
  • 18 Douglas N J, Thomas S, Jan M A. Clinical value of polysomnography.  Lancet. 1992;  339 347-350
  • 19 Gyulay S, Olson L G, Hensley M J. et al . A comparison of clinical assessment and home oximetry in the diagnosis of obstructive sleep apnea.  Am Rev Respir Dis. 1993;  147 50-53
  • 20 Series F, Marc I, Cormier Y. et al . Utility of nocturnal home oximetry for case finding in patients with suspected sleep apnea syndrome.  Ann Intern Med. 1993;  119 449-453
  • 21 Pepin J L, Levy P, Lepaulle B. et al . Does oximetry contribute to the detection of apneic events?.  Chest. 1991;  99 1151-1157
  • 22 Bradley T D, Martinez D, Rutherford R. et al . Physiological determinants of nocturnal arterial oxygenation in patients with obstructive sleep apnea.  J Appl Physiol. 1985;  59 1364-1368
  • 23 Series F, Cormier Y, Forge J La. Role of lung volumes in sleep aponoea-related oxygen desaturation.  Eur Respir J. 1989;  2 26-30
  • 24 Series F, Cornmier Y, Forge J La. Influence of apnea type and sleep stage on nocturnal postapneic desaturation.  Am Rev Respir Dis. 1990;  141 1522-1526
  • 25 American Academy of Sleep Medicine Task Force . Sleep related breathing disorders in adults: recommendation for syndrome definition and measurement techniques in clinical research.  Sleep. 1999;  22 667-689
  • 26 Rühle K H, Fahrner A, Randerath W. Evaluating oronasal flow with temperature (thermistor) and obstructive pressure (prongs).  Pneumologie. 2001;  55 4-6
  • 27 Standards of Practice Committee of the American Sleep Disorders Association . Practice parameters for the use of polysomnography in the evaluation of insomnia.  Sleep. 1995;  18 55-57
  • 28 Farre R, Rigau J, Montserrat J M. et al . Relevance of linearizing nasal prongs for assessing hypopneas and flow limitation during sleep.  Am J Respir Crit Care Med. 2001;  163 494-497
  • 29 Thurnheer R, Xie X, Bloch K E. Accuracy of nasal cannula pressure recordings for assessment of ventilation during sleep.  Am J Respir Crit Care Med. 2001;  164 1914-1919
  • 30 American Sleep Disorders Association . EEG arousals: scoring rules and examples.  Sleep. 1992;  15 174-183
  • 31 Rechtschaffen A, Kales A. A manual of standardized terminology and scoring system for sleep stages of human subjects. Los Angeles: Brain information service (Brain research Institute, University of California 1986
  • 32 Bland J M, Altman D G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement.  Lancet. 1986;  i 307-310
  • 33 Standards of Practice Committee, American Sleep Disorders Association . ASDA Standards of practice: portable recording in the assessment of obstructive sleep apnea.  Sleep. 1994;  17 378-392
  • 34 Stoohs R A, Blum H C, Suh B Y. et al . Misinterpretation of sleep-breathing disorder by periodic limb movement disorder.  Sleep Breath.. 2001;  5 131-137
  • 35 Tsai W H, Flemons W W, Whitelaw W A. et al . A comparison of apnea-hypopnea indices derived from different definitions of hypopnea.  Am J Respir Crit Care Med. 1999;  159 43-48
  • 36 Dingli K, Coleman E L, Vennelle M. et al . Evaluation of a portable device for diagnosing the sleep apnoea/hypopnoea syndrome.  Eur Respir J. 2003;  21 253-259
  • 37 Lorino A M, Lorino H, Dahan E. et al . Effects of nasal prongs on nasal airflow resistance.  Chest. 2000;  118 366-371

Prof. H. Teschler

Ruhrlandklinik

Tüschener Weg 40

45239 Essen

Email: Helmutt@t-online.de