vigilanz und vigilanzmessung - uni-regensburg.de · „fit-for-duty-test ... visuelle analog skalen...
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Universität RegensburgSchlafmedizinisches ZentrumPsychiatrische Universitätsklinik
Dr. Roland Popp
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am Bezirksklinikum Regensburg
Vigilanz und Vigilanzmessung
Seminar SS 2010Schlaf und Schlafstörungen 01.06.2010
Unfallrisiko Sekundenschlaf24 % der tödlichen Unfälle auf bayerischen Autobahnen sind übermüdungsbedingt
Zulley et al., 1991
Unfallrisiko SekundenschlafSchiffshavarie: 05/09/2004, Sonntag früh –
Osakikami Insel / Japan
Video-BeobachtungUnfall Taxifahrer
Technische Anwendungsaspekte
Klinische Aspekte
Gutachterliche Aspekte
Erfassung von Vigilanzstörungen - warum?
Technische Anwendungsaspekte
„On-line-Monitoring“automatisches Erkennen erhöhter Schläfrigkeit z.B. beim Fahren oder im Dienst
Erfassung von Vigilanzstörungen - warum?
„Eye-watcher“ - Favorit in den USA
100% offen 80% zu
PERCLOS= Ausmaß, in dem die Pupille vom Augenlid verdeckt wird
(PERcentage CLOSed)
Schläfrigkeitsparameter:80 % Verdeckung über ein bestimmtes Zeitintervall
Problem: der Warnzeitpunkt erfolgt möglicherweise erst sehr spät
100% offen 80% zu
„Totmanntaste“ im Lokomotiv-Führerstandautomatisierte Reaktion auch im somnolenten Zustand
„Vigilanztestung“ in der Lok
Technische Anwendungsaspekte
„Fit-for-duty-test“Überprüfung einer Vigilanzminderung vor oder nach einer Fahrt
Erfassung von Vigilanzstörungen - warum?
Klinische Aspekte
Schläfrigkeit / Müdigkeit als wichtiges Leitsymptom für viele Schlaf-Wach-Störungen
häufige Folge von „Nicht-erholsamen Schlaf“
- für schlafmedizinische Diagnosen (Hypersomnie)
- Überprüfung des Therapieerfolgs
>> erhebliche Alltagsrelevanz / Unfallrisiko
Erfassung von Vigilanzstörungen- warum?
Welche schlafgestörten Personen sind besonders gefährdet?
Hypersomnische Patientend.h. mit stark erhöhter Tagesschläfrigkeit
(Excessive Daytime Sleepiness) & erhöhtem Schlafbedürfnis
bei hypersomnischen Patienten sind schläfrigkeitsbedingte Unfälle 1,5 bis 4-mal so häufig als bei gesunden Kontrollpersonen
Aldrich, 1989; Haraldsson et al., 1990.
Gutachterliche AspekteHintergrund: Änderung der FeV(Fahrerlaubnisverordnung) zu §§ 11, 13 und 14
unbehandelte Schlafstörung mit Tagesschläfrigkeit
behandelte Schlafstörung mit Tagesschläfrigkeit
>> keine oder bedingte Eignung,wenn eine messbare auffälligeTagesschläfrigkeit vorliegt
vgl. Vigilanzbeeinträchtigungen
Erfassung von Vigilanzstörungen- warum?
• “Daytime sleepiness is defined as the inability to stay awake and alertduring the major waking episodes of the day, resulting in unintended lapses into drowsiness or sleep. ...“
Was versteht man unter Tagesschläfrigkeit?
neurologisch
Grad der zentralnervösen AktivierungSpektrum: Panik - Tod
schlafmedizinisch
Grad der Wachheit / Alertness (vgl. „Red Bull“)Spektrum wach/alert - Schlaf
experimental-psychologisch
Wachsamkeit
„Zustand oder Ausmaß der Bereitschaft, seltene und zufällig auftretende kleine Veränderungen in der Umwelt zu entdecken und zu beobachten.“ (Mackworth, 1948).
Was ist überhaupt Vigilanz?
müde
schwunglosantriebslos
schwacherschöpft
schläfrig?
JA / NEIN?Klinisch relevant?Wie stark ausgeprägt?
abgeschlagen
Leidet mein Patient unter Tages-schläfrigkeit bzw. Vigilanzproblemen?
Introspektion
Erfassung von Tagesschläfrigkeit - auf unterschiedlichen Ebenen
Physiologie
Verhalten
Epworth Sleepiness Scale
Für wie wahrscheinlich halten Sie es, daß Sie in einer der folgenden Situationen einnicken oder einschlafen würden, - sich also nicht nur müde fühlen?
Im Sitzen lesendBeim FernsehenWenn Sie passiv (als Zuhörer) in der Öffentlichkeit sitzen (z.B. im Theater oder bei einem Vortrag)Als Beifahrer im Auto während einer einstündigen Fahrt ohne PauseWenn Sie sich am Nachmittag hingelegt haben, um auszuruhenWenn Sie sitzen und sich mit jemand unterhaltenWenn Sie nach dem Mittagessen (ohne Alkohol) ruhig dasitzenWenn Sie als Fahrer eines Autos verkehrsbedingt einige Minuten halten müssen mehr als 11 Punkte von 24
nie hoch
ESSEpworth Sleep Center, Epworth Hospital, Melbourne, Australia
Murray Johns
Epworth Sleepiness Scale
Wenn Sie sich am Nachmittag hingelegt haben, um auszuruhen
Beim Fernsehen
Wenn Sie nach dem Mittagessen (ohne Alkohol) ruhig dasitzen
Als Beifahrer im Auto während einer einstündigen Fahrt ohne Pause
Im Sitzen lesend
Wenn Sie passiv (als Zuhörer) in der Öffentlichkeit sitzen (z.B. im Theater oder bei einem Vortrag)
Wenn Sie sitzen und sich mit jemand unterhalten
Wenn Sie als Fahrer eines Autos verkehrsbedingt einige Minuten halten müssen
ESS
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Ungewolltes Einschlafen Dt. Version unter www.dgsm.de
Epworth Sleepiness Scale
Die ESS lässt sich auch als „objektive Beobachtungsmethode“verwenden:
Ausfüllen durch Partner und Angehörige (Fremdbeobachtung)
Störung der Eigenwahrnehmung aufgrundchronischer Schläfrigkeit
ESS
gut geeignet für subjektive Einschätzungenvor und nach einer Testung
Visuelle Analog Skalen VAS
Visuelles Rating zur momentanen Befindlichkeit / Schläfrigkeithellwach schläfrig
fitt erschöpft
Visuelle Analog Skalen VAS
Stanford Sleepiness Scale SSS
Stanford UniversityDie SSS wurde 1970 mit dem erklärten
Ziel entwickelt, die Schläfrigkeit zu quantifizieren...
„the first attempt in the history of the world“ W. Dement
Stanford Sleepiness Scale SSS
2 von 7 PunktenBei der SSS soll die Versuchsperson diejenige Aussage ankreuzen, die am besten den Grad ihrer Schläfrigkeit (bzw. Wachheit) beschreibt.
1. Fühle mich aktiv und vital; vollkommen wach.................................................
2. Bin voll da, jedoch nicht auf den Höhepunkt; kann mich konzentrieren............
3. Entspannt; wach; nicht voll aufmerksam, ansprechbar...................................
4. Etwas dösig; nicht auf dem Höhepunkt; etwas schlapp..................................
5. Dösig; verliere das Interesse, wach zu bleiben; verlangsamt..........................
6. Schläfrig; möchte mich hinlegen; kämpfe gegen den Schlaf; benebelt...........
7. Fast träumend; schlafe bald ein; kein Bemühen mehr, wach zu bleiben........
Stanford Sleepiness Scale
erfasst Schläfrigkeit auf der subjektiven, introspektiven Ebene
beschreibt den momentanen Zustand
Kein diagnostisches Instrument an sich!
gut geeignet zur Erfassung der subjektiven Schläfrigkeit
- vor oder nach einer Testung (Vigilanztest, MSLT etc.)
- im Verlauf eines Tages (Tagesgang, circadiane Schwankungen)
SSS
!
Introspektion
Erfassung von Tagesschläfrigkeit - auf unterschiedlichen Ebenen
Physiologie
Verhalten
VerhaltensbeobachtungKatze beim Einschlafen
Video-AuswertungFahrsimulator -Sekundenschlaf
Macworth ClockTest zur Erfassung der Daueraufmerksamkeitunter monotonen Bedingungen
Reaktionsschnelligkeit [ms]- Verlauf der RT- Streuung der RT
Reaktionsgenauigkeit
- Richtige- Falscher Alarm- Auslasser
Messparameter
Macworth ClockTest zur Erfassung der Daueraufmerksamkeit unter
monotonen Bedingungen
Dauer: 26 min
„relativ“ geringe Reizdichte: 3.9 / min
Auftreten der kritischen Ereignisse: zufällig
„Vigilanztest“
Version: Quatember & Mali des Wiener-Testsystems www.schuhfried.at
Macworth ClockTest zur Erfassung der Daueraufmerksamkeit unter
monotonen Bedingungen Abfall der Leistung (time-on-task decrements)Zunahme der ausgelassenen Reize (lapses)
Psychomotor Vigilance Task
einfache Reaktionszeitaufgaben
misst Reaktionszeiten kontinuierlichüber 10 min hinweg
Messwiederholungenmöglich
mitunter sensitivstes Maßgegenüber Schlafdeprivation
Balkin et al., 2005
Psychomotor Vigilance Task
einfache Reaktionszeitaufgaben
Variabilität der Leistung / Reaktionszeiten (instability)
Kognitive Leistungstests
Daueraufmerksamkeitstests (sustained attention)Reaktionszeitaufgaben
wichtige Messparameter:
time-on-task decrements
lapses (Auslassungen)
Variabilität der Leistung (instability)
Introspektion
Erfassung von Tagesschläfrigkeit - auf unterschiedlichen Ebenen
Physiologie
Verhalten
Multiple Sleep Latency TestDer MSLT untersucht die Einschlafbereitschaftunter standardisierten Bedingungen:- 5 x am Tag (9:00, 11:00, 13:00, 15:00. 17:00) /
MSLT 30: Testdauer: 30 min- Patient liegt im Bett, in einem ruhigen, abgedunkelten Raum- Instruktion: „Bleiben Sie ruhig und mit geschlossenen Augen
im Bett liegen. Versuchen Sie falls möglich einzuschlafen!“
-Aufzeichnung von Biosignalen (Polysomnographie)- kein Alkohol, Nikotin oder Koffein, keine ZNS wirksamen
Substanzen- ausreichend Schlaf vor dem MSLT (PSG-Kontrolle)
MSLT
Multiple Sleep Latency TestCarskadon, (1977, 1986)
MSLT Testversionen Research Version„Goldstandard“ zur Messung der Einschlafbereitschaft?
Clinical Version („Diagnostischer MSLT“)Erweiterte Fragestellung:
- Treten Einschlaf-REM-Episoden auf?>> REM-Schlaf innerhalb von 15 Minuten nach dem
Einschlafen, Sleep Onset REM, SOREM)
Nach dem Einschlafen noch 15 Min. weiter
Test mit fixierter Dauer (MSLT-20, MSLT-30)
MSLT
MSLT-30 Befund bei einem Patienten mit Narkolepsie
MSLT
MSLT Beurteilung MSLT
Bei Narkolepsie:
– Mittlere SL: < 8 min
SOWIE
– 2 SOREM „spezifisch und sensitiv“, wenn keine unbehandelte Schlaf-Apnoe
SLEEP 2006; 29(5):687-692
MSLT – valide und objektiv? MSLT
Was ist die Aussagekraft von kurzen Schlaflatenzen?
Geisler et al., 2006
MSLT – valide und objektiv? MSLT
Was ist die Aussagekraft von kurzen Schlaflatenzen?
Geisler et al., 2006
< 8 min
MSLT – valide und objektiv? MSLT
Was ist die Aussagekraft von kurzen Schlaflatenzen?
Geisler et al., 2006
Wie anfällig ist der Test gegenüber Manipulationen und Verzerrungen?
MSLT – Fehlerquellen MSLT
Vortäuschung von Schläfrigkeit (Simulation) durch nicht Einhalten der Untersuchungsbedingungen
- Schlafentzug- Medikamenten-Einnahme
Verbergen von Schläfrigkeit (Dissimulation) durch Verhalten
- bewusster Versuch, wach zu bleiben- Konsum von Koffein oder Medikamenten
auch: Multipler Wachbleibe-Test / Mehrfach-Wach-TestDer MWT untersucht die Fähigkeit wach zu bleibenunter standardisierten Bedingungen:
- 4 Einzeltests am Tag für 20 bzw. 40 min - Patient liegt in einem bequemen Sessel,
- in einem ruhigen, schummrig beleuchteten Raum
MWTMehrfacher Wachbleibetest
Doghramji et al, Electroencephalogr. clin. neurophysiol. 103, 554-562, 1997
MWTMehrfacher Wachbleibetest
Probandeninformation:• „Bitte sitzen Sie ruhig und bleiben Sie so lang wie
möglich wach. Bitte schauen Sie geradeaus, und schauen Sie nicht direkt ins Licht“.
• Probanden dürfen keine ungewöhnlichenDinge tun, um sich wach zuhalten, z. B. sich ins Gesicht schlagen oder singen.Keinen Kaugummi kauen!
MWTMehrfacher Wachbleibetest
Beurteilung:• beträgt bei einem MWT (4 x 40 min) die
durchschnittliche Einschlaflatenz 13 Minuten:
>> beeinträchtige Wachbleibe-Tendenz(wake tendency)
MWT – valide und objektiv? Analog zu MSLT >> anfällig gegenüber Simulation und Dissimulation
>> erfasst das Konstrukt „ungewolltes Einschlafen“
Introspektion
Erfassung von Tagesschläfrigkeit - auf unterschiedlichen Ebenen
Verhalten
Physiologie
Registrierung von physiologischen Parametern:
EEG-Veränderungen (Alpha- und Deltabereich)
EMG-Veränderungen / Muskeltonus
Herzfrequenzvariabilität, Hautwiderstand
Augen- und Pupillenreaktionen- Lidschlagverhalten (Dauer & Blinzelverhalten)
- PERCLOSE / Augenlid-EMG- Pupillometrie
Erfassung von Tagesschläfrigkeit - Messung von Korrelaten
Auftreten von „fatigue waves“
1963 zum ersten Mal von LÖWENSTEIN beschrieben
Unter absoluter Dunkelheit kommt es bei erhöhter Müdigkeit zu langsamen Oszillationen der Pupille.
Spontanverhalten der Pupille spiegelt bei absoluter Dunkelheit den Grad der zentralnervösen Erregung wider
PST-AuswertungQUALITATIV - mittels Graphoelementen
“Müdigkeitswellen” (Fatigue waves)Messung eines „Pupillen-Unruhe-Index“ (PUI)
Fallbeispiel Narkolepsiepatient, 52
ESS Pupillographie Vigilanztest MSLT
19 SL 1 minPunkte
Fallbeispiel OSAS-Patientin, 38
ESS Pupillographie Vigilanztest MSLT
18 SL 5 minPunkte
Fazit zur Schläfrigkeitsmessung
Schläfrigkeit ist kein einheitliches, sondern ein multidimensionales Konstrukt
es umfasst verschiedene Komponenten
es gibt häufig eine beträchtliche intraindividuelle Variabilität
Fazit zur Schläfrigkeitsmessung
verschiedene Messinstrumente erfassen unterschiedliche Aspekte auf verschiedener Ebene
>> in einer Praxis sollte Sie mindestens zwei Verfahrenverwenden:
z.B. ESS + Leistungstest (Vigilanztest)
>> im Schlaflabor sollte eine weiterführende,mehrdimensionale Testung erfolgen