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Objektivierung von Schweregrad und Therapieerfolg beim obstruktiven Schlafapnoe-Syndrom mit dem pupillographischen Schläfrigkeitstest

Objective measurement of severity and therapeutic effect in obstructive sleep apnea syndrome by the pupillographic sleepiness test

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Somnologie - Schlafforschung und Schlafmedizin Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob das spontane Verhalten der Pupillenweite im Dunkeln als objektive Messung des tonischen zentralnervösen Aktivierungsniveaus bei Patienten mit Schlafapnoe-Syndrom verändert ist und in welchem Ausmaß Veränderungen unter Therapie mit nCPAP eintreten. Die spontanen Pupillenoszillationen wurden mit Hilfe der Infrarot-Video-Pupillographie in völliger Dunkelheit und Ruhe 11 min lang aufgezeichnet. Es erfolgte eine mathematische Auswertung der Pupillogramme zur Quantifizierung der Oszillationen. Wir untersuchten 37 Patienten mit SAS (polysomnographisch diagnostiziert in der Klinik Ambrock, Hagen), jeweils am Morgen und am Nachmittag, am Tag vor Therapiebeginn und nach zwei Nächten einer Therapie mit nCPAP. Dem pupillographischen Schläfrigkeitstest (PST) folgte ein computergestützter Fahrsimulatortest. Die subjektive Schläfrigkeit im Alltag vor Therapie wurde anhand der Epworth-Schläfrigkeits-Skala (ESS) erfaßt und die Befindlichkeit nach jeder PST-Messung mit einer fünfteiligen Selbsteinschätzungsskala gemessen. Wir untersuchten die Veränderungen der Pupillenparameter nach der Therapie und die Beziehung zwischen den Ergebnissen des pupillographischen Schläfrigkeitstests und denen der Polysomnographie sowie den Leistungen am Fahrsimulator. Die langsamen Oszillationen der Pupillenweite im Dunkeln waren vormittags unter nCPAP-Therapie signifikant reduziert (zweiseitiger t-Test für verbundene Stichproben, p=0,001). Die Reduktion der Werte am Nachmittag zeigte keine statistische Signifikanz. Es fand sich keine Korrelation zwischen den Ergebnissen des PST und den Leistungen am Fahrsimulator, obwohl jede der beiden methoden deutliche Verbesserungen durch die nCPAP-Therapie zeigte. Die Werte der Epworth-Skala und des PST korrelierten signifikant. Bei Patienten mit AHI>55/h und ESS >12 waren die langsamen Oszillationen der Pupillenweite signifikant höher als bei Patienten mit geringerem AHI und niedrigeren ESS-Werten.

Summary

The purpose of this study was to evaluate whether spontaneous pupillary behaviour in darkness as an objective measure of central nervous activation level is altered in patients with sleep apnea syndrome (SAS) and to which extent it may be changed by nCPAP-therapy. Spontaneous pupillary oscillations were recorded by means of infrared-video pupillography for 11 min in complete darkness and quietness. Pupillograms underwent mathematical analysis to determine the amount of spontaneous slow pupillary oscillations. We examined 37 patients with SAS (diagnosed in sleep laboratory at Klinik Ambrock, Hagen, Germany) the day before therapy and after two nights of nCPAP treatment, each time in the morning and in the afternoon. The pupillographic sleepiness test (PST) was followed by a computerized test at a driving simulator. Subjective sleepiness was documented by the Epworth Sleepiness Scale (ESS) and a five-point self-rating scale after each PST. We analized changes of pupil parameters after therapy and the relationship between pupil parameters and polysomnographic results as well as the performance at the driving simulator. Slow pupillary oscillations were reduced significantly in the a.m. measurement after nCPAP treatment (paired t-test, p=0.001). Improvement of the afternoon record did not show statistical significance. There was no correlation between PST results and performance at the driving simulator, although both methods demonstrated clear improvement by nCPAP therapy. Significant correlation was found between Epworth score and slow pupillary oscillations (quantified by fast Fourier Transformation). We found that patients with apnea hypopnoea index (AHI) >55 and ESS >12 have significantly higher amounts of slow oscillations than patients with lower AHI and lower ESS.

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Gefördert durch fortuene F. 1222074.1 und Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) WI 1066/3-1. Die Arbeit wurde auf dem 5. Deutschen Kongreß für Schlafforschung und Schlafmedizin 1997 in Berlin vorgestellt.

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Wilhelm, B., Rühle, K.H., Widmaier, D. et al. Objektivierung von Schweregrad und Therapieerfolg beim obstruktiven Schlafapnoe-Syndrom mit dem pupillographischen Schläfrigkeitstest. Somnologie 2, 51–57 (1998). https://doi.org/10.1007/s11818-998-0008-x

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