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Nächtliche Sauerstofftherapie und kognitive Funktion bei bewußtseinsklaren, älteren Patienten mit Hirninfarkt und obstruktiver Schlafapnoe—Eine kontrollierte Studie

Nocturnal oxygen therapy and cognitive function in conscious elderly patients with ischemic stroke and obstructive sleep apnea (OSA)—A controlled study

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Somnologie - Schlafforschung und Schlafmedizin Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Neuropsychologische Störungen finden sich häufig bei älteren Patienten mit Hirninfarkt. Gleichzeitig leiden 50–80% dieser Patienten an einer relevanten Schlafapnoe. Zahlreiche geriatrische Patienten zeigen ausgeprägte zyklische nächtliche Sauerstoffentsättigungen. Einzelfallstudien konnten eine erhebliche Besserung kognitiver Funktionen nach nCPAP Therapie bei Patienten mit Hirninfarkt nachweisen, was auf eine potentiell reversible, apnoeinduzierte Komponente hinweist. Die nCPAP-Therapie wird allerdings von den meisten Betroffenen abgelehnt. Aufgrund der Häufigkeit und Relevanz der Störung für das Therapieergebnis und die Prognose untersuchten wir prospektiv den Einfluß einer Sauerstoffinhalation auf kognitive Funktionsstörungen bei Patienten mit Hirninfarkt und obstruktiver Schlafapnoe (RDI>10), die eine nCPAP Therapie abgelehnt hatten. 29 Patienten erhielten über eine Mundnasenmaske 8 Tage lang eine nächtliche Sauerstoffinhalation, wobei sie randomisiert einer Gruppe mit 3,01 O2/min (Verumgruppe, n=15) oder einer Gruppe 0,51 O2/min (Kontrollgruppe, n=14) zugeordnet wurden. Die kognitive Funktion wurde mit dem Leistungsprüfsystem LPS50+ und dem Alterskonzentrationstest AKT nach Gatterer gemessen. Polysomnographisch gemessene Apnoeindizes, Arousalfrequenzen und Schlaflatenzen zeigten zu Beginn keine Mittelwertsunterschiede zwischen den Gruppen und veränderten sich nicht unter Sauerstoff. Die mittlere nächtliche Hypoxämiezeit nahm unter Sauerstoff signifikant ab, die mittlere Sauerstoffsättigung signifikant zu. Die kognitiven Funktionstests zeigten unter 3l/min Sauerstoff eine signifikante Besserung, während unter 0,5 l/min Sauerstoff keine relevante Veränderung erkennbar war. Je nach Testart zeigten bis zu 53% der Patienten unter der höher dosierten Sauerstoffgabe eine relevante Verbesserung der Hirnleistungsparameter. Bei ca. 50% der Patienten stellte sich unter Gabe von 3l/min Sauerstoff keine relevante Verbesserung ein. Die nächtliche Sauerstofftherapie ist in der Lage, kognitive Leistungen bei Patienten mit Schlaganfall, obstruktiver Schlafapnoe und Hypoxämie zu verbessern. Der Effekt ist überwiegend Folge der Verbesserung der nächtlichen Oxigenierung. Die Schlaffragmentation konnte nicht gebessert werden, denn die Arousalfrequenz und Apnoeindizes veränderten sich nicht. Auch die Schlaflatenz blieb unverändert. Weitere Studien an größeren Kollektiven mit Langzeitverlauf müssen klären, ob die supportive Sauerstoffgabe eine effektive Therapieform bei Ablehnung von nCPAP-Therapie darstellt. Die Ergebnisse rechtfertigen bislang nur eine kurzfristige Sauerstofftherapie bei einzelnen Patienten, wenn der Effekt mit neuropsychologischen Methoden nachweisbar ist. Das Problem ist von erheblicher Relevanz für die Therapie neuropsychologischer Störungen bei Patienten mit Hirninfarkt und muß in prospektiven Studien an größeren Kollektiven weiter untersucht werden.

Summary

Cognitive impairment is a frequent problem among elderly patients with ischemic stroke. Several studies have shown, that the majority of elderly stroke patients suffer from OSA. This may be an additional problem for cognitive functions. Although nCPAP therapy of OSA is able to improve dramatically cognitive functions in some cases, this therapy is refused by the majority of elder stroke patients. Since negative effects of OSA are at least in part due to severe oxygen desaturation, we studied the effects of nocturnal oxygen insufflation in patients with ischemic stroke and OSA. 29 conscious geriatric stroke patients with proven (polysomnography) OSA and moderate handicap (Barthel Index >50), who refused nCPAP therapy were randomly assigned to receive nocturnal oxygen 3 l/min (therapy group, n=15) or nocturnal oxygen 0,5 l/min (control group, n=14) by a face mask. There were no significant differences in age (72±8y vs. 69±6 y), respiratory disturbance index (27±18 vs. 35±12/h) or desaturation time <90% (55±81 min vs. 37±60 min) between the groups. The LPS50+, and AKT two validated German tests for the assessment of multiple cognitive functions in the elderly were performed at the beginning of the study and after one week. Before beginning the therapy patient groups showed similar T scores in LPS50+ and AKT. Patients of the therapy group improved significantly in the mean total score and in 5 of 12 subsystems of the LPS 50+ and in perceptual speed of the AKT. Patients of the control group improved significantly only in one of 12 subtests of the LPS50+ and not in the AKT. The effects are caused by improvements in about 40–53% of the patients of the therapy group. About 50% of the patients of the therapy group showed a significant improvement in cognitive function tests after one week of oxygen therapy compared with the control group. The improvements were related to the visual cognitive function, word fluency and spatial recognition. Our results confirm the causal relationship between nocturnal oxygen desaturation and daytime cognitive functioning in elderly patients with ischemic stroke, that can be treated independently from sleep fragmentation. Further studies are necessary to clarify the potential benefits of oxygen therapy for these patients.

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Frohnhofen, H., Höltmann, B., Orth, G. et al. Nächtliche Sauerstofftherapie und kognitive Funktion bei bewußtseinsklaren, älteren Patienten mit Hirninfarkt und obstruktiver Schlafapnoe—Eine kontrollierte Studie. Somnologie 2, 172–183 (1998). https://doi.org/10.1007/s11818-998-0023-y

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