Тренировка мышц языка у пациентов с синдромом обструктивного апноэ сна, для лечения которых применяется назальная СИПАП терапия

Введение

Обструктивный синдромом апноэ сна (ОСАС) — это повторяющиеся остановки дыхания длительностью более 10 секунд или повышенные затруднения при дыхании, которые вызваны полной или частичной закупоркой дыхательных путей.

Одной из причин этих затруднений считается западание языка во время сна. Ранние исследования Мики и Реммерса [Miki, 1989]; [Remmers, 1978] указывают на то, что подбородочно-язычная и подбородочно-подъязычная мышцы, которые вытягивают тело языка вперёд, задействованы в том, чтобы держать нижнеглоточные дыхательные пути открытыми. Эти мышцы держат язык в саггитальной позиции и их активация, в частности при помощи тренировки, помогает избавиться от обструкции и окклюзии верхних дыхательных путей. Исследования Йошиды [Yoshida, 1995] в 1995 году показали, что колебания подбородочно-язычной мышцы, которые были зафиксированы у пациентов с синдромом апноэ сна, во время приступа были значительно слабее, чем у здоровых участников эксперимента.

Исходя из изысканий других авторов [Broniatowski]; [Miki, 1989]; [Miki, 1989а] Вильтфанг и другие 1997 [Wiltfang, 1997]; [Wiltfang] впервые пришли к заключению, что укрепление мышц посредством электро­стимуляции подчелюстной мускулатуры в течении дня, может предотвратить запа­дание языка в гортанную часть глотки ночью и соответственно приступ апноэ.

Группа наших исследователей провела курс тренировок мышц языка с помощью электрической стимуляции [Gessmann H.-W, 1998]; [Gessmann H.-W, 2000] у пациентов с обструктивным синдромом апноэ сна. При этом, стало ясно, что ежедневные тренировки на протяжении четырёх недель приводят к устойчивому улучшению параметров дыхания ночью у пациентов с низким значениями индекса апноэ/ гипопноэ (ИАГ), а так же с низкими индексами кислородной недостаточности и массы тела. 38 из 56 участников опыта смогли отказаться от СИПАП терапии.

Целью данного исследования было — установить смогут ли тренировки мышц языка помочь пациентам с высоким индексом затруднения дыхания, проходящим курс СИПАП терапии.

Методы исследования

Нами было проведено ретроспективное нерандоминизированое исследование с участием 40 пациентов с синдромом апноэ сна. В начале терапии диагнозы больных должны были быть подтверждены при помощи сомнополиграфических исследований в лабораторных условиях с приминением назального СИПАП устройства.

Пациенты обратились в центр медицины сна при психотерапевтическом институте Бергерхаузена в Дуйсбурге, после того как они узнали о методе тренировки мышц языка через группы взаимопомощи или прессу и самостоятельно приняли решение участвовать в исследовании. До этого они регулярно использовали собственные СИПАП устройства.

В ходе предварительного обследования были проведены проверки соответствующие критериям отбора, а так же была зарегистрирована масса тела каждого из участников эксперимента. Пациенты чьё значение индекса апноэ/гипопноэ было меньше 10, были исключены из исследования. Так же не допущены были и те, у кого были диагностированы общие заболевания верхних дыхательных путей, центральный синдром апноэ сна с явными признаки назальной обструкции или обструктивные заболевания лёгких, астма или кардиомиопатия.http://www.multitran.ru/c/m. exe?t=762135_2_3&s1=Kardiomyopathie

После отбора, оставшиеся участники исследования были помещены в лаборатории сна в ПИБ-Центре в Дуйсбурге. Ночью были проведены сомнополиграфические исследования без применения СИПАП устройства.

На следующее утро пациенты, после краткого обучения, начали применять устройство мышечной стимуляции для тренировки верхних мышц гортани. Участники исследования проводили тренировки 2 раза в день, утром и вечером по 30 минут и заносили данные в специальную форму. При этом перерыв между тренировками составлял минимум 8 часов. Всё это время пациенты использовали свои СИПАП аппараты.

Через 5 недель фаза тренировок закончилась. После недельного перерыва было проведено контрольное сомнополиграфическое исследование. Оно так же проводилось без использования СИ­ПАП устройства.

Диагностика

Результаты сомнополиграфических исследований сделанных в начале и конце эксперимента были проанализированы с помощью специального анализирующего устройства (Nicolet UltraSom SR 4.1), а так же проконтролированы визуально квалифицированными сотрудниками ПИБ центра. При ультразвуковых исследованиях были выведены электроэнцефалограммы (отведения ЭЭГ C3/A2 и O2/A1) билатеральной электроокулограммы, электромиограмма подбородочной мышцы, а так же билатеральной электромиограммы передней большеберцовой мышцы. Для измерения дыхательного потока мы использовали назально­оральный термистор. Далее мы применяли прибор плетизмографической индукции (Pro-Tech Services Crystal Trace™) для фиксирования циркуляции воздуха в грудных и брюшных дыхательных путях, пульсоксиметр (Ohmeda Biox 3700e) с датчиком на пальце для неинвазивного измерения концентрации оксигемоглобина, а так же однока­нальный электрокардиограф. Положение тела пациентов определялось при помощи видеометрии.

Обструктивное апноэ в ходе исследований определялось как сокращение дыхательного потока более чем на 20 % от средней величины максимальных значений в последние 2 минуты незатруднён­ного дыхания.

Кислородной недостаточностью считалась ситуация, когда частичное давление кислорода становилось на 4 процента ниже предельного значения. Это предельное значение соответствует максимальной концентрации кислорода с момента последней нехватки кислорода или 96 процентам, если концентрация кислорода составляет больше чем 96 %. Кислородная недостаточность проходит, как только уровень концентрации кислорода достигает начального, или хотя бы половины уровня спада и не падает в течение пяти секунд после него. Приступ гипоксии длится в среднем около 10 секунд.

Стадии сна были выделены согласно критериям Рехтшаффена и Каля [Rechtschaffen, 1968].

Средние значение индексов апноэ (ИА) и гипопноэ (ИГ) были рассчитаны относительно общего времени сна, где общее время сна состоит из суммы длительностей фаз медленного и быстрого сна. Общее время сна начинается с первой стадии сна.

Устройство стимуляции мышц

Для электростимуляции верхних мышц гортани, было использованное специальное устройство электрической стимуляции мышц фирмы BMR NeuroTech. Речь идёт о портативном двухканальном стимуляторе мышц, с функцией индикации времени использования, что позволило контролировать применение устройства. Шаблоны настроек для тренировок были запрограммированы и могли изменяться только терапевтами. Интенсивность тока регулировалась пациентами самостоятельно. Продолжительность стимуляции измерялась при помощи огибающей последовательностью импульсов. Чистое время сокращения при полной интенсивности составило 10 секунд. Время отдыха было сокращено на 20 секунд, в соответствии с настоящими научными выводами и приведённой ниже характеристикой (50 p/s, 250 ps), что бы обеспечить многократное повторение упражнения. В программе применялась максимально эффективная сила тока при нормальной электропроводимости кожи 10 mA (RMS на 500 W).

Для тренировки к передней части подбородка прикреплялся электрод. Второй специально изолированный устанавливался под язык.

Тренировки мышц языка проводились два раза в день в течение пяти недель длительностью по 30 минут. Одновременно с этим, пациенты продолжали использовать СИ ПАП устройство ночью. Пациенты вели отчётность о своих тренировках, которая включала в себя дату, время, продолжительность тренировки и интенсивность, так же собственные наблюдения и побочные действия.

В среднем участники эксперимента тренировались 29 часов (s = 5,7), что можно было проверить по показаниям стимулятора. Средняя интенсивность у 40 пациентов составила 39,8 % от максимальной интенсивности (s = 3,7).

Обработка данных

До и после тренинга измерялись следующие параметры: индекс апноэ (ИА), индекс гипопноэ (ИГ), индекс кислородной недостаточности (ИКН).

Исходя из того, что индекс массы тела и его положение во сне оказывают влияние на дыхание, необходимо было проверить насколько существенно данные показатели в моменты времени t1 (до тренировки) и t2(после тренировки) отличаются друг от друга.

Регистрировалась так же и электрическая активность верхних мышц гортани при максимальном напряжении. Замеры производились в области нижней челюсти при помощи биполярного электромиографа поверхностной утечки, за день до начала тренировок, а так же приблизительно через 4 дня после. Пациентам предлагалось во время замера давить языком с максимальной силой на нёбо в направлении передних резцов.

Данные полученные от участников эксперимента были сопоставлены с помощью дескриптивной методики. Так же с помощью кластерного анализа пациенты были разделены на группы по схожести определённых критериев (ИА, ИГ, ИКН) [Korhonen, 1982]; [Stahl, 1981]; [Stahl, 1985].

Средние значения, или иначе, медианы индекса массы тела и амплитуды воздействия электричества на мышцы, были проверены на значимость разницы между ними.

Т. к. условия (например, нормальное распределение основного среднего значения) для применения t-теста не всегда были точными, параллельно был применён непараметрический метод
значений ранговых критериев Уилкоксона для определения среднего значения.

Результаты

3 женщины (7.5 %) и 37 мужчин (92.5 %) принимали участие в исследовании. Самому молодому пациенту было 34 года, самому старому 70. Среднее значение возраста составило 55,5 лет.

Переменная положения тела в момент времени t1 (до тренировки) и положения в момент времени t2(после тренировки) могли быть подвергнуты сравнению у 38 из 40 пациентов, в ходе чего не было зафиксировано существенной статической разницы в моменты времени t1 и t2(T0,4;37 = 0,84).

Среднее значение индекса массы тела составило 29,4 кг/м2. Между значениями индекса массы тела в моменты времени t1 и t2не было зафиксировано значительной разницы (T 0,9;39 = -0,12).

Максимальная амплитуда верхних мышц гортани наоборот значительно увеличилась. В результате измерений получились следующие значения:

* 1 отсутствующие данные

При увеличении значения нормативного отклонения была обнаружена средняя разность, которая составила +39,3. Это 71,95 % исходного значения. Разница довольно значимая при T0,0000015;38 = -5,19 (Вилкоксон Z = -4,74, p = 0,000001).

Индекс апноэ-гипопноэ (ИАГ) в моменты времени t1 и t2были вычислены следующим образом:

До начала исследования значения у всех пациентов находились в промежутке между 11,2 и 89,1. Их средний показатель сократился с 31,8 (s = 20,4 до тренинга) до 24,2 (s = 19,7 после тренинга). При таком же большом значении нормативного отклонения средняя разница составляет -7,36. Минимальная величина сокращается на отрезке между t1 и t2до 10.3, а максимальная 11.9.

Что бы ответить на вопрос, имеют ли значения исходных величин индекса апноэ/гипопноэ на результат тренировок мышц языка, пациенты были разделены на группы исходя из значения параметра t1 с шагом 10. Разница средних значений была рассчитана для каждой из групп.

Во всех группах происходило сокращение средних значений индекса нарушения дыхания, но всё-таки линейную зависимость исходных данных от данных полученных после проведения тренинга установить не удалось.

Что бы установить, делятся ли пациенты, на группы исходя из результатов тренинга, мы провели кластерный анализ, используя метод Варда для переменных значений индексов апноэ и гипоап­ноэ, а так же для индекса кислородной недостаточности.

*** Вероятность ошибки <= 0.001

Вследствие чего была получена следующая дендрограмма:

В пределах значения интервала равного 60 пациенты разделились на 2 группы.

Первая группа состоит из 26 пациентов, у которых значение индекса апноэ находится в промежутке между 0,8 и 38,8; значение индекса гипопноэ лежит в пределах от 1,3 до 50,2; и значение индекса кислородной недостаточности находится в пределах от 0 до 72,3 до тренинга.

Эти показатели снизились после тренинга индексы стали равны: индекс ап­ноэ (ИА) 18,2, индекс гипопноэ (ИГ)16,0 и индекс кислородной недостаточности (ИКН) 29,1.

В среднем у пациентов первой группы ИА, ИГ и ИКН сократились на 50 процентов. Это указывает на улучшение симптоматики заболевания.

Вторая группа состоит из 14 пациентов со значением ИА в пределах от 1,2 до 47,1; ИГ в промежутке от 4,2 до 41,5; ИКН от 10,2 до 67,5 до тренинга.

Здесь затруднения дыхания в нижних перцентилях незначительно растут, не оказывая значительного влияния на уровень кислородной недостаточности. В 10 перцентилях индекс апноэ повышается с 2,2 до 5,5, индекс гипопноэ с 7,6 до 11,5, а индекс кислородной недостаточности снижается с 12,1 до 8,1. В 25 перцентилях индекс апноэ повышается с 8.1 до 16,1, индекс гипопноэ снижается с 19,0 до 13,0, индекс кислородной недостаточности незначительно повышается с 18,2 до 19,4.

Среднее значение индекса апноэ повышается с 20,9 до 24,4, индекс гипо­пноэ сокращается с 25,1 до 16,3, индекс кислородной недостаточности падает с 35,8 до 29,1. В среднем и в двух вышележащих перцентилях индекс гиппопноэ сильно снижается, в то время как индекс апноэ повышается. Одновременно с этим индекс кислородной недостаточности незначительно снижается или остаётся приблизительно тем же.

В общем, у пациентов данной группы невозможно проследить однозначную тенденцию.