زمان مطالعه15 دقیقه
می پسنـدم0
اندازه متن12
در چهار دهه گذشته، مؤثرترین و پرکاربردترین روش درمان آپنه انسدادی خواب (OSA) ، استفاده از فشار مثبت مداوم راه هوایی (CPAP) بوده است. اصطلاح «مداوم» (Continuous) در ابتدا به حفظ فشار راه هوایی در سطحی بالاتر از فشار اتمسفر در سراسر چرخه تنفس اشاره داشت؛ رویکردی که با خنثی کردن فشارهای منفی ایجادشده در مجرای هوایی، که در شرایط طبیعی هنگام دم (برخلاف بازدم که فشار مثبت ایجاد میشود) به وجود میآیند، از بسته شدن راه هوایی جلوگیری میکند. در سال ۱۹۷۸، رمِرز (Remmers) و همکارانش مطرح کردند که فشارهای منفی ایجادشده هنگام دم، عامل اصلی انسداد و فروریختن راه هوایی فوقانی در بیماران مبتلا به آپنه انسدادی خواب هستند. بر پایه این نظریه، سالیوان (Sullivan) و همکارانش دستگاه CPAP را برای جلوگیری از فروریختن راه هوایی در هنگام دم معرفی کردند؛ با این تفاوت که این دستگاه فشار مثبت را بهصورت پیوسته در هر دو مرحله دم و بازدم اعمال میکرد. نکته قابل توجه این است که در مطالعات اولیه، اصطلاح «مداوم» لزوماً به معنای «ثابت» نبود؛ زیرا این دستگاهها همواره فشار یکسانی را در تمام مراحل چرخه تنفس حفظ نمیکردند. بررسی نمودارهای فشار ثبتشده در ماسک بیماران در آن مطالعات نشان میدهد که فشار دمی میتوانست تا ۵ سانتیمتر آب (cmH₂O) کاهش یابد. در واقع، این دستگاههای اولیه فاقد الگوریتمهای جبران فشار (Pressure Compensation Algorithms) بودند؛ بنابراین، با افزایش جریان هوا در هنگام دم و عبور آن از مقاومت موجود در مدار تنفسی، فشار داخل ماسک کاهش مییافت. با وجود این، باز ماندن راه هوایی فوقانی همچنان حفظ میشد. از سوی دیگر، حفظ فشار مثبت در تمام مراحل چرخه تنفس به این معنا بود که بیمار باید در برابر فشار مثبت موجود در ماسک بازدم انجام دهد. این وضعیت موجب افزایش فشار داخل قفسه سینه (Intrathoracic Pressure)، نیاز به تلاش بیشتر هنگام بازدم و در برخی بیماران، ایجاد احساس ناراحتی و کاهش راحتی میشد.
در سال ۱۹۹۰، دستگاه فشار مثبت دوسطحی راه هوایی (Bi-level PAP یا BPAP) برای درمان آپنه انسدادی خواب (OSA) معرفی شد. هدف از توسعه این فناوری، کاهش ناراحتی ناشی از بازدم در برابر فشار مثبت و از نظر تئوری، بهبود پایبندی بیماران به درمان (Treatment Adherence) بود. در واقع، دستگاه BPAP دو سطح فشار مجزا را اعمال میکند : فشار بالاتر هنگام دم (IPAP) و فشار پایینتر هنگام بازدم (EPAP). با این حال، باید توجه داشت که مطالعه اولیه معرفی این روش تنها روی ۱۳ شرکتکننده انجام شده بود که میانگین شاخص توده بدنی (BMI) آنها ۵۷٫۲ کیلوگرم بر مترمربع بود. همچنین، 3 نفر از این بیماران به اکسیژن مکمل نیاز داشتند؛ موضوعی که احتمال ابتلای بیشتر شرکتکنندگان به سندرم هیپوونتیلاسیون ناشی از چاقی (Obesity Hypoventilation Syndrome یا OHS) را مطرح میکند. این سندرم نوعی اختلال تنفسی است که ممکن است به حمایت تهویهای (Ventilatory Support) نیاز داشته باشد. در مقابل، بیماران مبتلا به آپنه انسدادی خواب که دچار بیماریهای همراهِ ایجادکننده هیپوونتیلاسیون پایدار هنگام خواب نیستند (مانند سندرم هیپوونتیلاسیون ناشی از چاقی (OHS) یا بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD) جبراننشده)، نیازی به حمایت تهویهای ندارند. بنابراین، استفاده از BPAP در این گروه از بیماران احتمالاً درمانی غیرضروری محسوب میشود؛ بهویژه با توجه به هزینه بالاتر دستگاههای BPAP و بهبود بسیار محدود آنها در میزان پایبندی بیماران به درمان. چندین فراتحلیل (Meta-analysis) نیز این دیدگاه را تأیید کردهاند و نشان دادهاند که استفاده از BPAP در مقایسه با CPAP تنها تأثیر ناچیزی بر افزایش پایبندی بیماران به درمان دارد. با وجود این، BPAP همچنان بهطور گسترده در کلینیکهای خواب برای درمان آپنه انسدادی خواب مورد استفاده قرار میگیرد.
نکته قابل توجه این است که با معرفی BPAP و امکان تنظیم جداگانه فشار دمی (IPAP) و فشار بازدمی (EPAP)، بهگونهای که برابر بودن این دو فشار همان CPAP را تعریف میکرد، مفهوم اصطلاح «Continuous» (مداوم) بهتدریج به معنای «Constant» (ثابت) نیز تعبیر شد.
به دنبال این تغییر نگرش، فشارسنجها (مانومترها) مجهز به سیستم بازخورد برای کنترل سرعت موتور به دستگاههای CPAP افزوده شدند تا افت فشار هنگام دم در داخل ماسک به حداقل برسد و فشار درمانی تا حد امکان ثابت باقی بماند. بعدها نیز توربینهای کماینرسی که توانایی واکنش بسیار سریعتری به کاهش فشار دمی داشتند، در این دستگاهها به کار گرفته شدند. با این حال، نویسندگان بیان میکنند که هیچ شواهد علمی معتبر و قانعکنندهای وجود ندارد که نشان دهد جلوگیری از افت فشار هنگام دم در درمان با CPAP ضروری است. همچنین، مطالعهای که تأثیر این ویژگی را بر راحتی بیمار یا عوارض احتمالی آن بررسی کرده باشد، یافت نشده است. در مقابل، یک مطالعه جدید که عملکرد یک دستگاه ساده CPAP بدون الگوریتم جبران فشار در مرحله دم را ارزیابی کرده است، نشان داد که این روش در بیماران مبتلا به آپنه انسدادی خواب (OSA) کاملاً ایمن است. این یافته، شواهد مطالعات اولیه دهه ۱۹۸۰ را نیز تقویت میکند؛ مطالعاتی که در آنها افت فشار هنگام دم موجب کاهش اثربخشی درمان نشده بود. با ورود الگوریتمهای کاهش فشار بازدمی (Expiratory Pressure Relief Algorithms یا EPRA) و همچنین الگوریتمهای جبران فشار ماسک به بازار، درمان با فشار مثبت راه هوایی بار دیگر به مفهوم «فشار مداوم» بازگشت، نه «فشار کاملاً ثابت»؛ هرچند در بیشتر دستگاهها همچنان سیستم بازخورد برای جبران افت فشار حفظ شده بود. الگوریتمهای EPRA که در اوایل دهه ۲۰۰۰ با هدف کاهش ناراحتی ناشی از بازدم در برابر فشار مثبت طراحی شدند، فشار بازدمی (EPAP) را ۱ تا ۳ سانتیمتر آب (cmH₂O) کمتر از فشار دمی (IPAP) تنظیم میکنند. در عمل، این ویژگی نوعی حمایت فشاری (Pressure Support) ایجاد میکند؛ به این معنا که فشار دمی اندکی بیشتر از فشار بازدمی خواهد بود. به همین ترتیب، الگوریتمهای جبران فشار ماسک که اندکی بعد معرفی شدند، با هدف جبران افت فشار ناشی از ماسکهای با مقاومت بالا، مانند ماسکهای بالشتکی بینی (Nasal Pillows)، بهطور موقت فشار دمی را بالاتر از مقدار درمانی تنظیمشده افزایش میدهند. این ویژگی نیز میتواند میزان حمایت فشاری را بیشتر کند. با این حال، همانند نتایج مطالعات پیشین، یک فراتحلیل جامع که نویسندگان این مقاله انجام دادهاند (و در زمان نگارش مقاله در حال داوری در یکی از مجلات معتبر بوده است)، نشان میدهد که هیچیک از انواع حمایت فشاری موجب افزایش پایبندی بیماران به درمان نمیشود. برعکس، این احتمال وجود دارد که افزایش فشار دمی نسبت به فشار بازدمی (IPAP > EPAP) در بیماران مبتلا به آپنه انسدادی خواب، بدون وجود بیماریهای همراه ، عوارض ناخواستهای ایجاد کند؛ از جمله:
باید در نظر داشت که تمرکز عمده بر مرحله دم برای جلوگیری از فروریختن حلق، احتمالاً رویکرد درستی نیست. این دیدگاه بر چند دلیل فیزیولوژیک استوار است. نخست، این فشار بازدمی (EPAP) است، نه فشار دمی (IPAP)، که فشار بیشتری را در ناحیه حلق ایجاد میکند (شکل ۱). بنابراین، کاهش EPAP موجب کاهش فشار اتساعدهنده راه هوایی و در نتیجه کوچکتر شدن قطر راه هوایی فوقانی میشود. دوم، آسیبپذیرترین زمان برای تنگ شدن راه هوایی فوقانی، انتهای مرحله بازدم است؛ زمانی که سطح مقطع حلق به کمترین مقدار خود میرسد و حجم ریه نیز در پایینترین حد قرار دارد. این وضعیت در ادامه موجب کاهش کشش طولی وارد بر حلق میشود؛ کششی که نقش مهمی در پایداری و باز ماندن راه هوایی دارد. سوم، از آنجا که نیروی اتساعدهنده برابر با حاصلضرب فشار در سطح مقطع است، هرگونه کاهش فشار یا سطح مقطع، نیروی وارد بر دیوارههای حلق را نیز کاهش میدهد و در نتیجه احتمال تنگ شدن یا فروریختن راه هوایی افزایش مییابد.
هنگامی که فشار مثبت دوسطحی راه هوایی (BPAP) اعمال میشود، دستگاه تا زمانی که شروع دم را از طریق تغییر در جریان هوا تشخیص ندهد، فشار بازدمی (EPAP) را حفظ میکند. تنها پس از تشخیص شروع دم، دستگاه فشار را تا مقدار فشار دمی (IPAP) افزایش میدهد. به این ترتیب، بخش ابتدایی مرحله دم در حالی آغاز میشود که فشار راه هوایی هنوز برابر با EPAP است (در این شکل ۶ سانتیمتر آب). بنابراین، بیمار برای آغاز ورود هوا به ریهها باید فشاری داخل قفسه سینه ایجاد کند که کمتر از ۶ سانتیمتر آب باشد (حدود ۲ تا ۳ سانتیمتر آب). در این مرحله، فشار موجود در حلق بین فشار بازدمی (EPAP) و فشار آلوئولی (حدود ۴ تا ۵ سانتیمتر آب) باقی میماند (بخش بالای سمت چپ شکل). پس از آنکه دستگاه جریان دمی را تشخیص داد، فشار را بهسرعت تا مقدار تنظیمشده برای IPAP (در این مثال ۱۰ سانتیمتر آب) افزایش میدهد. با این حال، از آنجا که دستگاه اندکی پس از رسیدن جریان دمی به اوج، دوباره به فشار EPAP بازمیگردد، فشار حلق هرگز به مقدار تنظیمشده IPAP (۱۰ سانتیمتر آب) نزدیک نمیشود و در عمل، بیشتر منعکسکننده فشار EPAP است. در مقابل، هنگام بازدم، فشار آلوئولی به میزان قابل توجهی از EPAP بیشتر میشود تا اختلاف فشار لازم برای خروج هوا از ریهها ایجاد شود (بخش بالای سمت راست شکل). به بیان دیگر، در دستگاه BPAP این EPAP است، نه IPAP، که فشار واقعی وارد بر حلق را هم در مرحله دم و هم در مرحله بازدم تعیین میکند. احتمالاً به همین دلیل است که افزایش IPAP تأثیر بسیار محدودی بر بازتر شدن دیوارههای حلق دارد. علاوه بر این، هنگام استفاده از CPAP، فشار وارد بر حلق در مرحله بازدم نسبت به مرحله دم بیشتر است (بخش پایین سمت راست شکل را با بخش پایین سمت چپ مقایسه کنید).
این شکل، نمودارهای جریان هوا و فشار ماسک را در دستگاه فشار مثبت مداوم راه هوایی (CPAP) با قابلیتهای مختلف کاهش فشار (Pressure Relief) مقایسه میکند. منحنیهای مشکی مربوط به دستگاههای مجهز به قابلیت کاهش فشار و منحنیهای خاکستری مربوط به دستگاههای CPAP معمولی (بدون این قابلیت) هستند. نمودارهای مربوط به دستگاههای Philips و ResMed از طریق آزمونهای آزمایشگاهی (Bench Testing) به دست آمدهاند، در حالی که نمودار دستگاه SleepRes صرفاً بهمنظور نمایش مفهومی ترسیم شده است.
نکته مهم این است که فقط C-Flex، V-Com و KPAP فشار درمانی را در پایان بازدم حفظ میکنند؛ یعنی در مرحلهای از چرخه تنفس که راه هوایی فوقانی بیشترین احتمال فروریختن را دارد.
معرفی دستگاههای کاهش فشار دمی و Kairos PAP (KPAP) برای درمان آپنه انسدادی خواببر اساس ملاحظات فیزیولوژیک مطرحشده، پژوهشگران تصمیم گرفتند بهجای کاهش فشار بازدمی (EPAP)، فشار دمی (IPAP) را کاهش دهند تا راحتی بیمار افزایش یابد، در حالی که EPAP بدون تغییر باقی بماند تا باز ماندن راه هوایی حفظ شود. منطق این رویکرد آن بود که از آنجا که فشارهای منفی محرک اصلی دم طبیعی هستند، کاهش IPAP میتواند الگوی تنفس بیمار را به تنفس طبیعی نزدیکتر کند. با این حال، دستگاههای BPAP موجود امکان تنظیم IPAP کمتر از EPAP را ندارند. بنابراین، پژوهشگران وسیلهای برای کاهش فشار دمی (Inspiratory Pressure Relief Device) طراحی کردند که با افزودن یک مقاومت بدون جبران (Uncompensated Resistance) به مدار PAP عمل میکند (شکل ۲). در هنگام دم، جریان زیاد هوا از این مقاومت عبور میکند و در نتیجه فشار داخل ماسک حدود ۱٫۵ تا ۲ سانتیمتر آب کاهش مییابد. اما در بازدم، به دلیل پایین بودن جریان هوا، فشار ماسک تقریباً بدون تغییر حفظ میشود. نتایج مطالعه مقدماتی نشان داد که این وسیله :
علاوه بر این، شدت آپنه مرکزی ناشی از درمان (TECSA) و همچنین نشت هوا از دهان نیز با استفاده از این وسیله کاهش یافت.
پس از آن، پژوهشگران KPAP را معرفی کردند؛ دستگاهی که قادر است فشار دمی را بهطور انتخابی بین ۱ تا ۵ سانتیمتر آب کاهش دهد، در حالی که IPAP هرگز کمتر از ۵ سانتیمتر آب نخواهد شد (شکل ۲). KPAP در زمان انتقال از دم به بازدم همچنان فشار پایینتر را حفظ میکند؛ بنابراین، علاوه بر کاهش فشار دمی، نوعی کاهش فشار بازدمی نیز ایجاد میشود. اما تفاوت مهم آن با الگوریتمهای EPR شرکت ResMed و Flex شرکت Philips این است که KPAP پیش از پایان بازدم، فشار را دوباره به سطح درمانی بازمیگرداند (شکل ۲). این موضوع اهمیت زیادی دارد، زیرا پایان بازدم مرحلهای است که راه هوایی فوقانی بیشترین استعداد فروریختن را دارد و از نظر تئوری، بیشترین نیاز به فشار درمانی در همین زمان وجود دارد. به همین دلیل، نام Kairos (واژهای یونانی به معنای «در زمان مناسب») برای این دستگاه انتخاب شده است. بنابراین، اعمال فشار درمانی دقیقاً در این زمان بحرانی، یعنی پس از اوج جریان بازدمی، میتواند راه هوایی را برای ورود به مرحله دم بعدی در بهترین وضعیت ممکن حفظ کند. در مقابل، مطالعه آزمایشگاهی (Bench Model) انجامشده توسط Zhu و همکاران نشان داد که هر دو الگوریتم EPR شرکت ResMed و Flex شرکت Philips (شامل +C-Flex و A-Flex در شکل ۲) در اواخر مرحله بازدم قادر به حفظ فشار درمانی نیستند. بررسی دقیق معدود مطالعات درونتنی (In Vivo) که تأثیر الگوریتمهای فشار انعطافپذیر را با دستگاههای فشار مثبت خودتنظیم (APAP) مقایسه کردهاند، نشان میدهد که استفاده از A-Flex یا EPR ممکن است تا حدی باز ماندن راه هوایی فوقانی (Upper Airway Patency) را مختل کند، در حالی که C-Flex (که امروزه دیگر در بازار عرضه نمیشود) چنین اثری نداشته است.
در تأیید این فرضیه که پایان مرحله بازدم حساسترین زمان برای فروریختن راه هوایی است، یک مطالعه اخیر نشان داد که KPAP و CPAP، هنگامی که در یک شب روی یک بیمار به کار گرفته شدند، اثربخشی درمانی مشابهی داشتند. با این حال، زمانی که این دستگاهها در کلینیک و در حالت بیداری استفاده شدند، بیماران از نظر راحتی، KPAP را ترجیح دادند. فرضیه فعلی نویسندگان این است که KPAP به این دلیل راحتتر است که هنگام استفاده از آن، بیمار احساسی نزدیکتر به تنفس طبیعی را تجربه میکند. علاوه بر این، کاهش فشار دمی (IPAP) با موارد زیر همراه است :
این عوامل همگی با کاهش احساس تنگی نفس (Dyspnea) و در نتیجه افزایش راحتی بیمار ارتباط دارند. به طور کلی، افزایش راحتی بیمار معمولاً با پایبندی بهتر به درمان همراه است، هرچند برای اثبات این موضوع، انجام مطالعات بلندمدت با طراحی مناسب ضروری خواهد بود.
از آنجا که امکان پیادهسازی KPAP بر روی دستگاههای استاندارد PAP وجود نداشت، پژوهشگران یک الگوریتم اختصاصی APAP طراحی کردند که قابلیت KPAP را در خود ادغام میکرد. در یک مطالعه مقدماتی، این سامانه APAP (هم در حالت مجهز به KPAP و هم بدون KPAP) با یکی از دستگاههای تجاری رایج APAP مقایسه شد. نتایج نشان داد که از نظر اثربخشی درمان، تفاوت معناداری میان روشهای درمانی مشاهده نشد.
در مجموع، یافتههای این مطالعات نشان میدهد که کاهش کنترلشده فشار دمی (IPAP) به مقداری کمتر از فشار بازدمی (EPAP) میتواند رویکردی جدید، ایمن و امیدوارکننده برای :
نویسندگان تأکید میکنند که اگرچه نتایج اولیه امیدوارکننده هستند، اما برای تأیید این یافتهها و تعیین ارزش بالینی آنها، انجام مطالعات بیشتر در شرایط واقعی زندگی (Real-World Conditions) و بر روی جمعیتهای بزرگتر و متنوعتر ضروری است. برای مثال، تاکنون هیچ مطالعه تصادفیسازیشده و دوسوکور (Randomized Blinded Trial)، میزان پایبندی بیماران به استفاده طولانیمدت از KPAP در منزل را با CPAP مقایسه نکرده است. با این وجود، این ایده که کاهش فشار دمی، به جای کاهش فشار بازدمی، میتواند تحمل بیمار را افزایش دهد، بدون آنکه اثربخشی درمان کاهش یابد، باورهای دیرینه در زمینه درمان با فشار مثبت راه هوایی (PAP) را به چالش میکشد و ممکن است گامی مهم در جهت توسعه درمانهای شخصیسازیشده و مبتنی بر راحتی بیمار باشد.
بنیان طب جراح با تمرکز بر تأمین و ارائه تجهیزات و فناوریهای نوین پزشکی و تنفسی، در مسیر ارتقای کیفیت خدمات سلامت و بهبود تجربه بیماران گام برمیدارد. این مجموعه با رویکردی مبتنی بر دانش و فناوری، تلاش میکند دسترسی به تجهیزات تخصصی و راهکارهای نوین در حوزه درمان اختلالات تنفسی و خواب را تسهیل کند.
