Updates in Sleep Medicine for the InternistRobert Geck, MD

Assistant Professor of MedicineDivision of Pulmonary, Critical Care and SleepDivision of Pulmonary, Critical Care and Sleep

USF Morsani College of Medicine

Disclosures/ConflictsDisclosures/Conflicts

• NoneNone

ObjectivesObjectives

• Understand the role of out of center sleepUnderstand the role of out of center sleep testing in the diagnosis of sleep disordered breathing.

• Become comfortable with Auto Titrating Positive Airway Pressure in the treatment of sleep disordered breathing.

• Become familiar with alternative treatments for sleep disordered breathing and the indications for each.

Out of Center Sleep TestingOut of Center Sleep Testing

• AASM guidelines for portable monitoringAASM guidelines for portable monitoring– Published in 2007Initial evaluation by a Board Certified Sleep– Initial evaluation by a Board Certified Sleep Specialist

– Testing appropriate for those individuals with a– Testing appropriate for those individuals with a high pretest probability

– May also be used in those who cannot undergo anMay also be used in those who cannot undergo an in‐lab study or to monitor response to non‐CPAP therapy

Out of Center Sleep TestingOut of Center Sleep Testing

• Contraindications to portable monitoringContraindications to portable monitoring– Any evidence of a sleep disorder other than OSA

• Limb movements insomnia central apneaLimb movements, insomnia, central apnea, parasomnias, narcolepsy, or circadian rhythm disorders

– Obesity (BMI>50), age <18, significant cardiac disease, neuromuscular disease, prior indeterminate portable study, stroke, need to rule OSA out, or inability to perform test at home 

Out of Center Sleep TestingOut of Center Sleep Testing

• Equipment widely variableEquipment widely variable– Types

• Type I‐ in lab full PSG• Type II‐ out of lab full PSG• Type III‐ 4 variables, airflow x2, saturation, heart rateT IV 3 i bl• Type IV‐ 3 variables

• Minimum requirementsAi fl i t ff t t ti– Airflow, respiratory effort, oxygen saturation

– Display raw data to allow for manual scoring, editing and reviewediting, and review

Out of Center Sleep TestingOut of Center Sleep Testing

• AASM approved providersS app o ed p o de s• Nationally, only 2 providers• Established Standards for AccreditationEstablished Standards for Accreditation

– Related to business practice, ethics, trained personnel, patient education, technical support, HIPAA protocol, d iand equipment

• To rememberUtili f hi h t t b bilit l– Utilize for high pretest probability only

– Provide patient education lost during in‐lab PSG– If negative should undergo confirmatory in‐lab PSGIf negative, should undergo confirmatory in lab PSG

Other Options To CPAPOther Options To CPAP• PAP therapyPAP therapy

– AutoPAPAdaptive Pressure Support– Adaptive Pressure Support

– Nasal Expiratory Positive Airway Pressure

V til ti• Ventilation– Average Volume Assured Pressure Support

• Oral appliance

AutoPAPAutoPAP• Autoadjusting PAP therapyAutoadjusting PAP therapy• Titrates pressure to eliminate detected respiratory eventsrespiratory events

• Initially developed to improve compliance by utilizing lowest effective pressureutilizing lowest effective pressure

• Algorithm is proprietary and manufacturer dependentdependent

• Optimally should be titrated and adjusted accordinglyaccordingly

AutoPAP PatientsAutoPAP Patients• Utilized often in patients after home testingUtilized often in patients after home testing• Patients are generally moderate to severe OSA without significant co morbidities especiallywithout significant co‐morbidities especially arrhythmias or severe hypoxia

AASM H t f il COPD C t l Sl A– AASM: Heart failure, COPD, Central Sleep Apnea, or Hypoventilation Syndromes

AutoPAP Pro/ConAutoPAP Pro/ConPro ConPro• Less expensive than in lab 

titration

Con• May not be as effective at 

reducing AHI/RDI to <10• At least as well tolerated as 

CPAP, possibly betterd f

• More expensive device• Allows respiratory events to 

• May adjust for position changes, alcohol, or weight changes

occur

g

Adaptive Pressure SupportAdaptive Pressure Support• ResMed, VPAP AdaptSVes ed, daptS• Respironics, BiPAP AutoSV• Essentially a self titrating BPAPEssentially a self titrating BPAP

– Proprietary software determines either the average peak flow or average ventilatory assistance over a 3‐4 i i i dminute moving window

– Software then increases IPAP/PS to approximate desired targetdesired target

– Rate is also determined/set and in the event of central apnea the device will assume a backup rate

Why treat CSR/CSA or Complex SleepWhy treat CSR/CSA or Complex Sleep Apnea differently?

• CANPAP trialCANPAP trial– Subset analysis by Arzt et. al. in 2007 showed improvement in 

transplant free survival and LVEF• Morgenthaler and colleagues in 2007• Morgenthaler and colleagues in 2007 

– 21 pts with CSA/CSR, complex sleep apnea, and mixed sleep apnea, ASV and NPPV were effective at reducing AHI and RAI.

– ASV lowered AHI and RAI more than NPPVASV lowered AHI and RAI more than NPPV• Aurora et. al. in 2012 published guidelines and a meta‐

analysis regarding central sleep apnea syndromesMeta analysis revealed a 6% (3 9 8 4%)increase in LVEF and– Meta‐analysis revealed a 6% (3.9‐8.4%)increase in LVEF and reduction of AHI by 31 (25‐36) with ASV over baseline in CSR/CSA which performed better than CPAP

– Additionally, BPAP‐ST was found to be helpful as well but y, precommended after failure of CPAP and ASV

ASV in CSA/CSRASV in CSA/CSR• Kasai et. al. in 2010 compared ASV and CPAP in patients 

/with CSA/CSR and reported:– No change in PaO2, but significant increase in PaCO2 from 37 

to 40 Torrh h l– No change in Epworth Sleepiness score

– More significant change in AHI 37.4±19.5/h at the baseline, 4.7±5.5/h at the titration study, and 1.9±2.1/h 3 months laterI t t CPAP 38 6±13 9/h t th b li 9 6±10 0/h t– In contrast, CPAP 38.6±13.9/h at the baseline, 9.6±10.0/h at the titration study, and 15.4±12.8/h at 3 months later. P<0.01

– Also, there was a significant difference in the LVEF changes between the 2 groups (+9 1±4 7% in the ASV groupbetween the 2 groups (+9.1±4.7% in the ASV group, +1.9±10.9% in the CPAP group). P<0.05. 

– Improved compliance (by 1 hour) and reduction in BNP

Flow AugmentationFlow Augmentation

ResMed VPAP AdaptSV

Servo Ventilation Algorithm DecreasedServo Ventilation Algorithm – Decreased Flow

IF: Peak flow falls below target THEN: autoSV Advanced increases pressure support

Respironics BiPAP AutoSV

A t EPAPMax pressure

Auto EPAP

EPAP

HOA

EPAPmax

S SSH OA

EPAPminS = Snore   H = Hypopnea  OA = Obstructive apnea

SV algorithm works ‘on top’ of Auto EPAP

Respironics BiPAP AutoSV

ASV Pro/ConASV Pro/ConPro ConPro• Autoadapting• Addresses the principal

Con• Expense• A portion of patients withAddresses the principal 

difficulty• Improvement noted in LV 

f d l

A portion of patients with CSA/CSR and Complex Sleep Apnea will respond to CPAP alonefunction and survival alone

Nasal Expiratory Positive AirwayNasal Expiratory Positive Airway Pressure

• Resistance valves inserted into the nares and adherent to the outer edgeg

• Low resistance to inspiratory flow with increased expiratory flow resistanceincreased expiratory flow resistance

Ideal Patient for Nasal EPAPIdeal Patient for Nasal EPAP• Mild to moderate OSA snoringMild to moderate OSA, snoring• Frequent travelerCl h bi i• Claustrophobic patients

• Frequent position changes

Nasal EPAP EffectivenessNasal EPAP Effectiveness

Berry et.al. Sleep. 2011

Nasal Expiratory Positive AirwayNasal Expiratory Positive Airway Pressure

Pro• Provides PAP• No electrical needed

Con• Variable effectiveness• Not titratable• No electrical needed

• Portable• Reported better compliance

• Not titratable• Not covered by insurance

Reported better compliance• May have a role in patients 

that do not meet Medicare criteria

Average Volume Assured PressureAverage Volume Assured Pressure Support

• Respironics, BiPAP AVAPS• ResMed S9 VPAP ST‐A• Noninvasive home ventilation, of sorts

– Given a desired target tidal volume, 8ml/kg (idealGiven a desired target tidal volume, 8ml/kg (ideal body weight), and parameters like IPAP max and min, EPAP, back‐up respiratory rate, inspiratorytime, and rise time

– Will self adjust according to proprietary algorithm to achieve target tidal volume

AVAPSAVAPS

Respironics BiPAP AVAPS

AVAPS IndicationsAVAPS Indications• Obesity hypoventilationObesity hypoventilation• Restrictive chest wall disease

i d l h i l l• Acquired or central chronic alveolar hypoventilation

• Neuromuscular disease

AVAPS Pro/ConAVAPS Pro/Con

Pro• Non‐Invasive Ventilation for 

home

Con• No alarms• Expensivehome

• Minimal whistles and bells• Fewer parameters to set

• Expensive• Limited PS range limits use• No battery backupp

• Attached humidifier• Easily portable for travel

No battery backup

Oral AppliancesOral Appliances

Oral AppliancesOral Appliances• Typically molded acrylic mouth piecesTypically molded acrylic mouth pieces• Anchor on upper teeth (Maxilla) and advance lower teeth (Mandible)lower teeth (Mandible)

• Tongue retaining device, negative pressure h ld i d i d i h dholds tongue in device and is anchored to mandible and maxilla

• Works primarily by enlarging the velopharyngeal or retropalatal space

Oral Appliance EffectivenessOral Appliance Effectiveness• Most effective in young patients with mild toMost effective in young patients with mild to moderate disease and normal BMI with retrognathia ‐or‐ CPAP intoleranceretrognathia or CPAP intolerance

Sutherland and Custulli Swiss Med Wkly.  2011

Oral Appliances Pro/ConOral Appliances Pro/Con

Pro• Easy for travel• No electrical

Con• Need intact dentition• Slower titration process• No electrical

• Well tolerated• Adjustable/Titratable

• Slower titration process• Up to 1/3 of patients who 

are candidates initially are Adjustable/Titratable yexcluded for dental reasons

Medicare/Medicaid CriteriaMedicare/Medicaid Criteria• NPPV or BPAP device

– Indicated for baseline PaCO2 ≥45mm Hg– Indicated for sleep oximetry with saturation ≤88% for ≥ 5minutes– Or neuromuscular disease with MIP <60cm H2O or FVC <50% 

predictedpredicted– CPAP proven ineffective– If patient has COPD then PaCO2 must be ≥52mm Hg and oximetry must 

be on 2LPM or baseline home O2 if higher2– Back‐up rate only covered in COPD if PaCO2 worsens by ≥7mm Hg 

overnight during study on BPAP or remains ≥52mm Hg after 61 days of therapy

• ASV device• ASV device– Must have PSG evidence of CSR or complex sleep apnea and show that 

ASV titration resolved events– Fail CPAP

SummarySummary• There are several new therapies available to patients• AutoPAP when used appropriately reduces costs associated with in‐lab titrations

• Adaptive Pressure Support (ASV) is indicated for the• Adaptive Pressure Support (ASV) is indicated for the treatment of CSA/CSR, Complex Sleep Apnea, and Mixed Sleep Apnea, particularly if CPAP has failedAVAPS i i di t d f h til ti l t d t• AVAPS is indicated for hypoventilation related to obesity, chest wall restriction, acquired, central, or neuromuscular diseases.

• Nasal Expiratory Positive Airway Pressure and Oral Appliances offer an alternative when CPAP is undesirable, not tolerated, or contraindicated, ,

QuestionsQuestions

ReferencesReferences• Aurora RN, Chowdhuri S, Ramar K, et al. The treatment of central sleep apnea syndromes in adults: practice parameters with an evidence‐based 

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