Hintergrund: Die Behandlung mittels adaptiver Servoventilation (ASV) im Schlaf wird häufig zur Behandlung von Cheyne-Stokes-Atmung (CSR) eingesetzt, einer bei Patienten mit moderater bis schwerer Herzinsuffizienz (HI) sehr verbreiteten Form der periodischen Atmung (Hyperventilation). Ziele: Wir analysierten und verglichen in dieser Studie die akuten Auswirkungen eines neuartigen ASV-Systems auf den Kohlendioxiddruck (pCO2) und die Sauerstoffsättigung (SaO2) bei HI-Patienten mit CSR und bei gesunden Probanden. Zusätzlich wurde untersucht, welchen Einfluss der Schlaf und Wachzustand auf den ASV-Algorithmus hat. Methoden: Alle Teilnehmer unterzogen sich einer einstündigen ASV-Anwendung (PaceWave™, ResMed). Der pCO2- (PtcCO2) und SaO2-Wert wurden transkutan gemessen; der Wachzustand wurde mittels EEG erfasst. Auswertungen erfolgten 30 min vor und nach der ASV sowie während der einstündigen ASV. Ergebnisse: 20 HI-Patienten (19 männlich; Alter 79 ± 12 Jahre) und 15 gesunde Probanden (13 männliche; Alter 25 ± 4 Jahre) wurden eingeschlossen. Im Wachzustand war die ASV mit einem Trend zu niedrigeren PtcCO2- und höheren SaO2-Werten im Vergleich zu Baseline assoziiert, sowohl bei den HI-Patienten (von 34,4 ± 3,2 auf 33,7 ± 3,8 mm Hg bzw. von 93,8 ± 2,6 auf 94,9 ± 2,6%) als auch bei den gesunden Probanden (von 39,5 ± 3,0 auf 38,2 ± 3,8 mmHg bzw. von 96,9 ± 1,3 auf 97,8 ± 0,9%). Im Schlaf stieg während der ASV bei den HI-Patienten der PtcCO2-Wert auf 36,3 ± 3,8 mmHg, und der SaO2-Wert ging auf 93,8 ± 2,6% zurück; ähnlich verhielt es sich bei den gesunden Probanden (PtcCO2 41,7 ± 3,0 mmHg; SaO2 97,1 ± 1,2). Alle Vergleiche waren statistisch signifikant (p ≤ 0,05, mit Ausnahme der PtcCO2-Reduktion bei beiden Gruppen im Wachzustand). Schlussfolgerungen: Die ASV-Therapie könnte im Wachzustand zu Hyperventilation führen, im Schlaf jedoch stieg der PtcCO2-Wert in den mittleren Normbereich, was bei HI-Patienten mit CSR erstrebenswert wäre.Übersetzung aus Respiration 2015;89:374-382 (DOI:10.1159/000375312)

Keywords:
Schlafbezogene Atmungsstörungen, Cheyne-Stokes-Atmung, Adaptive Servoventilation, Herzinsuffizienz, Kohlendioxid, Atmungssteuerung

Seit Veröffentlichung der Ergebnisse der SERVE-HF-Studie [1] herrscht bei Patienten mit einer systolischen Herzinsuffizienz große Unsicherheit bezüglich der Sicherheit einer adaptiven Servoventilationstherapie (ASV). Die Fachgesellschaften für Schlafforschung und Schlafmedizin sowie für Pneumologie und Beatmungsmedizin empfehlen den Verzicht des Einsatzes einer ASV-Therapie bei Patienten mit einer linksventrikulären Ejektionsfraktion ≤45%, einer NYHA-Klasse ≥II und einer überwiegend zentralen Schlafapnoe mit einem Apnoe-Hypopnoe-Index ≥15/h. Bei Patienten mit diesen Merkmalen hatte sich in der SERVE-HF-Studie eine erhöhte kardiovaskuläre Mortalität gezeigt. Über die Schwächen der Studie und mögliche Ursachen der Ergebnisse ist bereits viel diskutiert worden [2]. Fest steht jedoch, dass nur ein umfassendes Verständnis für die physiologischen Auswirkungen einer ASV-Therapie helfen kann, Unsicherheiten und Folgerisiken zu beseitigen.

Die Arbeitsgruppe um Jens Spießhöfer leistet hier einen wertvollen Beitrag, indem sie die Auswirkungen einer ASV-Therapie bei gesunden Probanden und Patienten mit periodischer Atmung im Schlaf und Wachzustand untersucht hat. Die Ergebnisse zeigen unter ASV-Therapie im Wachzustand eine gesteigerte Ventilation mit Erreichen einer Hypokapnie sowie ein Absinken der Ventilation im Schlaf mit Eintreten einer Normokapnie. Diese Effekte traten, wenn auch unterschiedlichen Ausmaßes, in beiden Gruppen auf. Wünschenswert wäre hier eine Kontrollgruppe ohne ASV-Therapie gewesen, bestehend aus Patienten mit periodischer Atmung im Schlaf. Dadurch hätte man die Auswirkungen der ASV-Therapie von der physiologischen Reduktion der Ventilation im Schlaf besser abgrenzen können. Die gewählte Therapiedauer von 60 min erscheint zudem sehr kurz, um eine abschließende Beurteilung vornehmen zu können. Die Folgen einer mehrstündigen Therapiedauer, wie sie ja in der Praxis stattfindet, bleiben spekulativ.

Erfreulich ist der Einsatz von ASV-Geräten der neuen Generation, die durch die angepassten Spezifikationen des Geräte-Algorithmus weit weniger häufig zu unerwünscht hohen Druckwerten und damit einhergehender Hyperventilation führen als jene Vorgängergeneration, die in der SERVE-HF-Studie zum Einsatz kam. Dennoch zeigt sich auch in der hier vorliegenden Studie bei einigen Probanden beider Gruppen ein ungewöhnlich hohes Atemminutenvolumen. In einer Arbeit von Sands et al. [3] finden wir dazu möglicherweise eine Erklärung. Es scheint unterschiedliche Phänotypen einer periodischen Atmung zu geben, die sich durch ein unterschiedliches Ausmaß des Atemantriebs auf einen chemischen Stimulus voneinander unterscheiden (loop gain). Gerade bei Phänotypen mit sehr ausgeprägter Hyperventilation, langen Atempausen und den damit einhergehenden sehr großen Schwankungen des Kohlendioxidpartialdrucks erscheint die Gefahr sehr hoher Atemminutenvolumina unter ASV-Therapie am größten.

Wir alle kennen und schätzen durch unsere klinische Tätigkeit die gute Wirksamkeit und Akzeptanz einer ASV-Therapie in der Suppression einer periodischen Atmung. Im Rahmen neuerer Erkenntnisse erscheint jedoch ein individualisiertes Vorgehen bei der Behandlung von Patienten mit periodischer Atmung unerlässlich. Weitere Optimierungen des Geräte-Algorithmus und die Etablierung erweiterter Kontrollmechanismen erscheinen erforderlich, um den individuellen Anforderungen der unterschiedlichen Phänotypen gerecht zu werden.

1.
Cowie MR, Woehrle H, Wegscheider K, et al.: Adaptive servo-ventilation for central sleep apnea in systolic heart failure. N Engl J Med 2015;373:1095-1105.
2.
Javaheri S, Brown LK, Randerath W, Khayat R: SERVE-HF: More questions than answers. Chest 2015;30:PII:S0012-3692(15)00350-5.
3.
Sands SA, Edwards BA, Kee K, et al.: Loop gain as a means to predict a positive airway pressure suppression of Cheyne-Stokes respiration in patients with heart failure. Am J Respir Crit Care Med 2011;184:1067-1075.
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2016
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