LA POLISONNOGRAFIA NELLA SLEEP ENDOSCOPY Le parole "Sleep Endoscopy" letteralmente significano endoscopia in sonno , ed indicano un insieme di procedure diagnostiche, di relativa recente introduzione, eseguite con tecnica endoscopica in pazienti con disturbi respiratori correlati al sonno . Se è vero da un lato che questa indagine studia le vie aereo digestive superiori (VADS) nel loro insieme, è anche fondamentale rimarcare che, su questo percorso, da solo il segmento che ha fornito le maggiori novità concettuali e cliniche è quello laringeo, e segnatamente il livello sopraglottico. Per quale motivo si ritenuto utile, studiare soggetti durante il sonno? E' facilmente ipotizzabile come i rilievi endoscopici in sonno possano differire anche in misura drammatica dai rilievi effettuati in veglia sullo stesso soggetto. Le informazioni raccolte in veglia possono essere parzialmente inaccurate e non inquadrare il soggetto in termini topodiagnostici neppure con l'adozione di manovre semeiologiche quali ad esempio la manovra di Mueller; pertanto il clinico cerca di osservare le VADS durante il periodo critico del sonno per programmare la sua azione terapeutica. Alla base di queste osservazioni ci sono precise spiegazioni di natura neurofisiologica e fisiopatologica, infatti, il tono della muscolatura faringea del segmento collassabile si riduce fisiologicamente in tutti gli individui durante il sonno, ma questo evento è assai più vistoso nel paziente apneico rispetto ad un soggetto normale. Questo ipotono muscolare, cui corrisponde specularmente un proporzionale incremento di resistenza al flusso aereo delle VADS, è gradualmente maggiore passando dalla fase N1 (NREM1) alla fase N3 (NREM3) del sonno nonREM, e raggiunge il massimo della sua espressione nei periodi di sonno REM. Pertanto durante il sonno i rilievi non sono costantemente omogenei ma variano corrispondentemente alla profondità dello stesso, e quindi ciclicamente nel corso della notte. La Polisonnografia L'elettroencefalogramma (EEG) è la metodica di elezione per studiare il sonno. Poiché il sonno non è uno stato neurofisiologico uniforme ma varia costantemente durante la notte, l'EEG rappresenta lo strumento imprescindibile per studiare la sua struttura di base. Durante il sonno si modifica dinamicamente non solo l'attività cerebrale ma anche il tono muscolare, l'attività autonomica, la funzione endocrina e metabolica. Con il termine di polisonnografia si definisce una metodica poliparametrica che monitorizza simultaneamente molteplici variabili biologiche rivelandone l'organizzazione reciproca e il mutuo sviluppo temporale. Secondo i criteri convenzionali, nei laboratori e nei centri per i disturbi del sonno, devono essere monitorate almeno tre variabili: > elettroencefalogramma (EEG); > elettrooculogramma (EOG); > elettromiogramma (EMG) Elettroencefalogramma Il posizionamento degli elettrodi utilizzati per effettuare l' EEG è determinato dalle regole del Sistema Internazionale 10-20. Per una valutazione completa della struttura del sonno è richiesto un minimo di tre derivazioni EEGrafiche per poter registrare l'attività elettrica dalla regione frontale, centrale e occipitale. Come elettrodi di riferimento si usano M1 ed M2 posizionati alla mastoide di destra e di sinistra. Nella Sleep Endoscopy Il montaggio prevede il posizionamento di F3, C3, O1/M2 e nel caso di mal funzionamento degli elettrodi F4-M1, C4-M1, O2-M1. Elettrooculogramma L'EOG necessario all'individuazione dei movimenti degli occhi utilizzando la differenza di potenziale esistente tra cornea (positiva) e retina (negativa). I movimenti oculari in fase REM e durante la veglia sono coniugati e inducono deflessioni in opposizione di fase sui due canali (questo è valido per quasi tutti i movimenti oculari). Poiché la corretta identificazione dei movimenti oculari (sia orizzontali che verticali) è indispensabile per la stadiazione del sonno, per poter distinguere in modo inequivocabile l'EOG dalla diffusione dell'EEG e da altre attività artefattuali, vengono utilizzate due derivazioni: è raccomandato l'utilizzo di due elettrodi, EOG1 - M2 (1 cm sopra il canto oculare di destra) EOG2 - M1 (1 cm sotto il canto oculare di sinistra). Elettrocardiogramma Il monitoraggio dell'attività elettrica cardiaca nel corso del sonno è di utilità clinica nella valutazione dell'influenza che il tono vagale e le oscillazioni fascine dell'attività neurovegetativa, occorrenti durante alcune fasi del sonno, addormentamento e sonno REM, possono avere su patologie cardiache disritmiche. Risulta inoltre opportuna la valutazione delle variazioni di frequenza e ritmo dell'attività cardiaca nello studio delle patologie respiratorie e in particolare delle apnee istruttive. Elettromiogramma L'elettromiografia è la misurazione in funzione del tempo della differenza di potenziale fra due elettrodi registranti lo stato di contrazione tonica e fasica di un determinato distretto muscolare. Nelle registrazioni poligrafiche standard l'ampiezza dell'EMG tonico viene valutata come criterio per la definizione della fase REM. Il montaggio standard raccomandato prevede il monitoraggio elettromiografico dei seguenti muscoli: miloioidei - si raccomanda il posizionamento di tre elettrodi di cui due posti 2 cm sotto l'angolo mandibolare e l'altro elettrodo posto 1 cm sopra ; masseteri - si raccomanda l'utilizzo di due elettrodi al fine di valutare lo stato di contrazione tonica e fasica durante la manovra di avanzamento mandibolare che si effettua durante la Sleep Endoscopy. L'analisi simultanea dei parametri ci permette la identificazione degli Stadi del sonno . Il sonno infatti non è un fenomeno passivo e omogeneo al suo interno, ma si compone di livelli diversi di profondità a cui corrispondono quadri polisonnografici differenziabili. Il concetto di fase del sonno nasce da un tentativo di correlare livelli diversi di profondità di sonno con i corrispondenti quadri polisonnografci. Essendo il sonno un fenomeno oltre che attivo anche strutturato, appare evidente che i diversi livelli di profondità e i corrispondenti quadri EEGrafici non si susseguono in modo anarchico e casuale, ma hanno uno svolgimento relativamente ordinato nel corso della notte. L'esigenza di dividere il sonno in fasi è nata principalmente dal bisogno di sistematizzare, con un linguaggio e criteri il più possibile oggettivi e comuni a tutti i laboratori del sonno, lo studio della struttura ipnica. Questo obiettivo è stato affrontato da Rechtschaffen e Kales (R&K) nel 1968: essi produssero un manuale per la lettura e la divisione in fasi del sonno umano, in seguito largamente accettato dalla comunità scientifica internazionale. Negli ultimi 40 anni in pratica gli elettroencefalografisti e gli studiosi del sonno di tutto il mondo si sono formati sul manuale di Rechtschaffen e Kales. Attualmente, nonostante ogni pubblicazione si sia basata sullo scoring del sonno con riferimento alle regole del R&K, sono state elaborate nuove regole ad opera della American Academy of Sleep Medicine (2007) identificando gli stadi del sonno in : stadio W (veglia) stadio N1 (NREM1) stadio N2 (NREM2) stadio N3( NREM3) stadio R (REM) Durante le registrazioni polisonnografiche è fondamentale il monitoraggio dell'attività del respiro. I parametri che identificano l'attività respiratoria sono: - flusso oro nasale ; - attività toracica ; - attività addominale; Si approfondisce lo studio con: - rumore del russamento - pulso- ossimetria Lo studio contemporaneo dei molti parametri l'identificazione degli eventi respiratori patologici : legati all'attività del respiro permette Russamento Desaturazioni emoglobiniche Respiro paradosso Apnee ed ipopnee - Centrali Ostruttive Miste Il russamento Il russamento è un rumore prodotto dalla vibrazione dei tessuti molli del faringe (ugola, velo del palato, tonsille). Desaturazione emoglobina La quasi totalità dell'Ossigeno (O2) presente nel sangue ad una proteina chiamata emoglobina. L'Emoglobina si trova nei globuli rossi, dove è presente in 2 forme: - Legata ad ossigeno (ossiemoglobina, O2Hb) - Non legata ad ossigeno (emoglobina ridotta, HHb) è legato La pulsossimetria (o saturimetria) calcola la Saturazione Emoglobinica Periferica cio è la percentuale di emoglobina che è legata ad ossigeno. (SpO2), Respiro paradosso Ad ogni atto inspiratorio, il diaframma si abbassa, l'addome si dilata (e si muove verso l'esterno) generando così un flusso aereo in entrata, per cui anche il torace si dilata e si muove verso l'esterno. Apnee ed ipopnee: ostruttive centrali miste Centrali: interruzione del flusso + scomparsa completa dello sforzo inspiratorio sull'EMG dei muscoli intercostali e sui sensori toraco-addominali Ostruttive: interruzione del flusso + persistenza dello sforzo inspiratorio sull'EMG dei muscoli intercostali e sui sensori toraco-addominali; può comparire il respiro paradosso Miste: eventi che cominciano come centrali e terminano come ostruttivi (più spesso), o viceversa (più raramente). Respiro normale Flusso oronasale regolare (non definito alcun criterio di ampiezza, né di frequenza) Attività EMG intercostale modesta o assente Saturazione: SpO2 > 95% Apnea ostruttiva Riduzione di flusso > 90%, di durata > 10 secondi; Persistenza di sforzo inspiratorio sull'EMG intercostale e/o sui sensori di sforzo toracoaddominali; Arousal EEG (comparsa di attività rapida sull'EEG; può associarsi incremento dell'attività EMG); Apnea centrale Riduzione di flusso > 90%, di durata > 10 secondi (artefatto sincrono all'ECG dovuto alla oscillazione passiva del torace indotta dal battito cardiaco) Assenza di arousal EEG Desaturazione: assente, o di modesta entità. Apnea mista Riduzione di flusso > 90%, di durata > 10 secondi Persistenza di sforzo inspiratorio sull'EMG intercostale e/o sui sensori di sforzo toracoaddominali in parte della durata dell'evento (solitamente, la parte finale) Arousal EEG (comparsa di attività rapida sull'EEG; può associarsi incremento dell'attività EMG) Desaturazione: riduzione della SpO2 >4% rispetto alla SpO2 basale Ipopnea Riduzione di flusso > 30%, di durata > 10 secondi (artefatto sincrono all'ECG dovuto alla oscillazione passiva del torace indotta dal battito cardiaco) Arousal EEG : comparsa di attività rapida sull' EEG; può associarsi incremento dell' attività EMG Desaturazione: riduzione della Sp02 > 4% rispetto alla Sp02 basale; la desaturazione si osserva con un ritardo di 20 - 25 secondi rispetto all' ipopnea a causa del tempo di circolo. Dott.ssa Maria Adelaide Mattucci Tecnico di Neurofisiopatologia ::. Bibliografia .:: 1) Vicini C, Corso R.M. , Gambale G. in Chirurgia della Roncopatia, Edizioni Dompe 2007; 2) American Academy of Sleep Medicine, Sleep related breathing disorders in adults: recommendations for syndrome definition and measurement techniques in clinical research. Sleep 1999; 22:667-668; 3) Lugaresi E, et coll. Le ipersonnie con respirazione periodica. Bull Physiopathol Resp 1972; 8: 965-1288; 4) Shamsuzzan ASM, Gersh BJ, Somers VK. Obstructive Sleep Apnea. Implication for cardiac and vascular disease. JAMA, October 8, 2003 ; Vol 290, n 14; 5) Kristen L Knutson, Karine Spiegel, Plamen Penev, Eve Van Cauter. The metabolic consequences of sleep deprivation. Sleep Medicine Reviews 2007; 11: 163 - 178; 6) Kumar R, Birrer BV, Macey PM, Woo MA, Gupta RK, Yan-Go FL, Harper RM. Reduced mammillary body volume in patients with obstructive sleep apnea. Neurosci.Lett. Jun 27,2008; 438(3):330-4; 7) Rechtschaffen A, Kales A. 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