Polisomnografi menunjukkan episode penurunan pernapasan yang berkaitan dengan peningkatan kadar CO2. (Catatan: Apabila tidak terdapat pengukuran CO2 secara objektif, kadar saturasi oksigen hemoglobin yang rendah secara menetap dan tidak berkaitan dengan kejadian apnea/hipopnea dapat mengindikasikan adanya hipoventilasi.)
Gangguan tersebut tidak dapat dijelaskan secara lebih baik oleh gangguan tidur lain yang sedang dialami individu.
Tentukan Apakah:
G47.34 Hipoventilasi idiopatik: Subtipe ini tidak disebabkan oleh kondisi apa pun yang dapat dengan mudah diidentifikasi.
G47.35 Hipoventilasi alveolar sentral kongenital: Subtipe ini merupakan gangguan kongenital yang jarang terjadi, ketika individu biasanya menunjukkan pernapasan dangkal, atau sianosis dan apnea selama tidur pada periode perinatal.
G47.36 Hipoventilasi terkait tidur dengan komorbiditas: Subtipe ini terjadi sebagai akibat dari kondisi medis, seperti gangguan paru (misalnya, penyakit paru interstisial atau penyakit paru obstruktif kronis) atau gangguan neuromuskular maupun dinding dada (misalnya, distrofi otot, sindrom pascapolio, cedera medula spinalis servikal, atau kifoskoliosis), atau akibat obat-obatan (misalnya, benzodiazepin atau opiat). Kondisi ini juga terjadi bersamaan dengan obesitas (gangguan hipoventilasi akibat obesitas), yang mencerminkan kombinasi peningkatan usaha pernapasan akibat berkurangnya kelenturan dinding dada, ketidaksesuaian ventilasi-perfusi, dan penurunan dorongan ventilasi dengan derajat yang bervariasi. Individu tersebut biasanya memiliki indeks massa tubuh lebih dari 30 dan mengalami hiperkapnia saat terjaga (dengan pCO2 lebih dari 45), tanpa bukti hipoventilasi lainnya.
Tentukan Tingkat Keparahan Saat Ini:
Tingkat keparahan ditentukan berdasarkan derajat hipoksemia dan hiperkarbia yang terjadi selama tidur serta bukti gangguan fungsi organ akibat kelainan tersebut (misalnya, gagal jantung kanan). Adanya kelainan gas darah ketika individu berada dalam keadaan terjaga merupakan indikator tingkat keparahan yang lebih tinggi.
Subtipe
Subtipe hipoventilasi terkait tidur mencakup kondisi berikut:
Hipoventilasi idiopatik, yang juga disebut hipoventilasi alveolar sentral idiopatik, ditandai dengan penurunan volume tidal dan peningkatan kadar CO2 selama tidur, tanpa adanya komorbiditas yang dapat diidentifikasi sebagai penyebab hipoventilasi tersebut.
Hipoventilasi alveolar sentral kongenital merupakan gangguan langka yang berkaitan dengan mutasi gen PHOX2B. Gangguan ini biasanya bermanifestasi sejak lahir.
Hipoventilasi terkait tidur dengan komorbiditas disebabkan oleh salah satu dari berbagai kemungkinan kondisi penyerta, termasuk penyakit paru (misalnya, penyakit paru obstruktif kronis [PPOK]), kelainan dinding dada (misalnya, kifoskoliosis), penyakit neuromuskular (misalnya, sklerosis lateral amiotrofik), dan obesitas (disebut sebagai hipoventilasi akibat obesitas), serta penggunaan obat-obatan atau zat, terutama opioid.
Karakteristik Diagnostik
Hipoventilasi terkait tidur dapat terjadi secara independen atau, lebih sering, sebagai komorbiditas dengan gangguan medis atau neurologis, penggunaan obat-obatan, atau gangguan penggunaan zat. Meskipun gejala bukan merupakan persyaratan wajib untuk menegakkan diagnosis ini, individu sering melaporkan rasa kantuk berlebihan pada siang hari, sering mengalami peningkatan keterjagaan dan terbangun selama tidur, sakit kepala pada pagi hari, serta keluhan insomnia.
Karakteristik Penyerta
Individu dengan hipoventilasi terkait tidur dapat menunjukkan keluhan tidur berupa insomnia atau rasa kantuk. Episode ortopnea dapat terjadi pada individu yang mengalami kelemahan diafragma. Sakit kepala ketika terbangun mungkin ditemukan. Selama tidur, episode pernapasan dangkal dapat diamati, dan apnea hipopnea tidur obstruktif atau apnea tidur sentral dapat terjadi secara bersamaan. Konsekuensi dari insufisiensi ventilasi, termasuk hipertensi pulmonal, kor pulmonale (gagal jantung kanan), polisitemia, dan disfungsi neurokognitif, mungkin ditemukan. Seiring perkembangan insufisiensi ventilasi, kelainan gas darah juga meluas hingga terjadi ketika individu berada dalam keadaan terjaga. Karakteristik kondisi medis yang menyebabkan hipoventilasi terkait tidur juga mungkin ditemukan. Episode hipoventilasi dapat berkaitan dengan keadaan sering terbangun atau braditakikardia. Individu mungkin mengeluhkan rasa kantuk berlebihan dan insomnia atau sakit kepala pada pagi hari, atau menunjukkan temuan berupa disfungsi neurokognitif atau depresi. Hipoventilasi mungkin tidak ditemukan ketika individu berada dalam keadaan terjaga.
Prevalensi
Hipoventilasi terkait tidur idiopatik pada orang dewasa sangat jarang ditemukan. Prevalensi hipoventilasi alveolar sentral kongenital belum diketahui, tetapi gangguan ini jarang terjadi. Hipoventilasi terkait tidur dengan komorbiditas (yaitu, hipoventilasi yang terjadi bersamaan dengan kondisi lainnya, seperti PPOK, gangguan neuromuskular, atau obesitas) lebih umum ditemukan.
Prevalensi hipoventilasi terkait tidur dengan komorbiditas akibat obesitas pada populasi umum diperkirakan sekitar 0,14%–0,6%, berdasarkan angka obesitas nasional dan prevalensi apnea tidur obstruktif di beberapa negara. Peningkatan angka obesitas berkaitan dengan peningkatan prevalensi hipoventilasi terkait tidur dengan komorbiditas akibat obesitas. Pada individu yang dirujuk ke klinik tidur dan memiliki indeks massa tubuh lebih dari 35 kg/m², prevalensinya dapat mencapai 42%.
Perkembangan dan Perjalanan Gangguan
Hipoventilasi terkait tidur idiopatik diperkirakan merupakan gangguan fungsi pernapasan yang berkembang secara perlahan dan progresif. Ketika gangguan hipoventilasi terkait tidur terjadi sebagai komorbiditas dengan gangguan lainnya (misalnya, PPOK, gangguan neuromuskular, atau obesitas), tingkat keparahan penyakit mencerminkan tingkat keparahan kondisi yang mendasarinya, dan gangguan tersebut berkembang seiring memburuknya kondisi yang mendasari. Komplikasi seperti hipertensi pulmonal, kor pulmonale, disritmia jantung, polisitemia, disfungsi neurokognitif, dan perburukan gagal napas dapat berkembang seiring meningkatnya tingkat keparahan kelainan gas darah.
Hipoventilasi alveolar sentral kongenital biasanya bermanifestasi sejak lahir dengan pernapasan yang dangkal, tidak teratur, atau tidak adanya pernapasan. Gangguan ini juga dapat bermanifestasi pada masa bayi, masa kanak-kanak, dan masa dewasa karena penetransi mutasi PHOX2B yang bervariasi.
Faktor Risiko dan Prognostik
Faktor Lingkungan
Dorongan ventilasi dapat berkurang pada individu yang menggunakan zat depresan sistem saraf pusat, termasuk benzodiazepin, opiat, dan alkohol.
Faktor Genetik dan Fisiologis
Hipoventilasi terkait tidur idiopatik berkaitan dengan penurunan dorongan ventilasi akibat berkurangnya respons kemoreseptor terhadap CO2 (penurunan dorongan pernapasan; yaitu, “tidak ada dorongan untuk bernapas”), yang mencerminkan adanya defisit neurologis yang mendasari pada pusat-pusat pengendalian ventilasi. Hipoventilasi terkait tidur lebih sering terjadi sebagai komorbiditas dengan kondisi medis lainnya, seperti gangguan paru, gangguan neuromuskular atau dinding dada, atau hipotiroidisme, maupun berkaitan dengan penggunaan obat-obatan (misalnya, benzodiazepin atau opiat). Pada kondisi tersebut, hipoventilasi dapat merupakan akibat dari peningkatan usaha pernapasan dan/atau gangguan fungsi otot pernapasan (yaitu, “tidak mampu bernapas”) atau penurunan dorongan pernapasan.
Gangguan neuromuskular memengaruhi pernapasan melalui gangguan persarafan motorik pernapasan atau fungsi otot pernapasan. Gangguan tersebut mencakup kondisi seperti sklerosis lateral amiotrofik, cedera medula spinalis, kelumpuhan diafragma, miastenia gravis, sindrom Lambert-Eaton, miopati toksik atau metabolik, sindrom pascapolio, dan sindrom Charcot-Marie-Tooth.
Hipoventilasi alveolar sentral kongenital merupakan gangguan genetik yang disebabkan oleh mutasi PHOX2B, yaitu gen yang sangat penting bagi perkembangan sistem saraf otonom embrionik dan struktur turunan krista neuralis. Anak-anak dengan hipoventilasi alveolar sentral kongenital menunjukkan penurunan respons ventilasi terhadap hiperkapnia, terutama selama tidur non-REM.
Isu Diagnostik Terkait Jenis Kelamin dan Gender
Distribusi berdasarkan gender pada hipoventilasi terkait tidur yang terjadi bersamaan dengan kondisi komorbiditas mencerminkan distribusi gender dari kondisi yang menjadi komorbiditas tersebut. Sebagai contoh, PPOK lebih sering ditemukan pada laki-laki dan prevalensinya meningkat seiring bertambahnya usia. Berbeda dengan data sebelumnya, hipoventilasi akibat obesitas saat ini diperkirakan terjadi dengan frekuensi yang sama pada kedua gender, dan dalam beberapa penelitian, prevalensinya bahkan mungkin sedikit lebih tinggi pada perempuan.
Penanda Diagnostik
Hipoventilasi terkait tidur didiagnosis menggunakan polisomnografi, yang menunjukkan hipoksemia dan hiperkapnia terkait tidur yang tidak dapat dijelaskan secara lebih baik oleh gangguan tidur terkait pernapasan lainnya. Dokumentasi mengenai 1) peningkatan kadar pCO2 arteri hingga lebih dari 55 mmHg selama tidur atau 2) peningkatan kadar pCO2 sebesar 10 mmHg atau lebih (hingga mencapai kadar yang juga melebihi 50 mmHg) selama tidur dibandingkan dengan nilai saat individu terjaga dalam posisi telentang, yang pada masing-masing kondisi berlangsung lebih dari 10 menit, merupakan standar emas untuk diagnosis. Namun, pengukuran gas darah arteri selama tidur tidak praktis untuk dilakukan, dan pengukuran pCO2 secara noninvasif belum divalidasi secara memadai selama tidur serta belum digunakan secara luas dalam pemeriksaan polisomnografi pada orang dewasa. Penurunan saturasi oksigen yang berlangsung lama dan menetap (saturasi oksigen kurang dari 90% selama lebih dari 5 menit dengan nilai terendah setidaknya 85%, atau saturasi oksigen kurang dari 90% selama setidaknya 30% dari waktu tidur), tanpa adanya bukti obstruksi saluran napas bagian atas, sering digunakan sebagai indikasi hipoventilasi terkait tidur; namun, temuan ini tidak spesifik karena terdapat kemungkinan penyebab hipoksemia lainnya, seperti penyakit paru.
Anak-anak dengan hipoventilasi alveolar sentral kongenital lebih mungkin mengalami gangguan sistem saraf otonom, penyakit Hirschsprung, tumor krista neuralis, dan bentuk wajah khas menyerupai kotak (yaitu, wajah yang relatif pendek dibandingkan dengan lebarnya).
Konsekuensi hipoventilasi terkait tidur berkaitan dengan efek paparan kronis terhadap hiperkapnia dan hipoksemia. Gangguan gas darah tersebut menyebabkan vasokonstriksi pembuluh darah paru yang mengakibatkan hipertensi pulmonal, yang apabila berat dapat menyebabkan gagal jantung kanan (kor pulmonale). Hipoksemia dapat menyebabkan gangguan fungsi organ seperti otak, darah, dan jantung, yang menimbulkan konsekuensi berupa disfungsi kognitif, polisitemia, dan aritmia jantung. Hiperkapnia dapat menekan dorongan ventilasi sehingga menyebabkan gagal napas yang berkembang secara progresif.
Diagnosis Banding
Kondisi Medis Lainnya yang Memengaruhi Ventilasi
Pada orang dewasa, hipoventilasi terkait tidur tipe idiopatik sangat jarang ditemukan dan ditentukan dengan menyingkirkan adanya penyakit paru, malformasi tulang, gangguan neuromuskular, serta gangguan medis dan neurologis lainnya atau penggunaan obat-obatan yang memengaruhi ventilasi. Hipoventilasi terkait tidur harus dibedakan dari penyebab hipoksemia terkait tidur lainnya, seperti hipoksemia akibat penyakit paru.
Gangguan Tidur Terkait Pernapasan Lainnya
Hipoventilasi terkait tidur dapat dibedakan dari apnea hipopnea tidur obstruktif dan apnea tidur sentral berdasarkan karakteristik klinis serta temuan pada polisomnografi. Hipoventilasi terkait tidur biasanya menunjukkan periode desaturasi oksigen yang lebih menetap dibandingkan dengan episode periodik yang ditemukan pada apnea hipopnea tidur obstruktif dan apnea tidur sentral. Apnea hipopnea tidur obstruktif dan apnea tidur sentral juga menunjukkan pola episode penurunan aliran udara berulang yang terpisah dan jelas, yang mungkin tidak ditemukan pada hipoventilasi terkait tidur. Namun, apnea dan hipopnea obstruktif maupun sentral dapat terjadi berkaitan dengan hipoventilasi terkait tidur. Pada hipoventilasi akibat obesitas, sebagian besar individu juga mengalami apnea tidur obstruktif sebagai komorbiditas.
Komorbiditas
Hipoventilasi terkait tidur sering terjadi berkaitan dengan gangguan paru (misalnya, penyakit paru interstisial atau PPOK), gangguan neuromuskular atau dinding dada (misalnya, distrofi otot, sindrom pascapolio, cedera medula spinalis servikal, atau kifoskoliosis), obesitas, atau, yang paling relevan bagi klinisi, penggunaan obat-obatan (misalnya, benzodiazepin atau opiat). Hipoventilasi alveolar sentral kongenital sering terjadi berkaitan dengan disfungsi otonom dan dapat terjadi bersamaan dengan penyakit Hirschsprung. PPOK, yaitu gangguan obstruksi saluran napas bagian bawah yang biasanya berkaitan dengan kebiasaan merokok, dapat menyebabkan hipoventilasi terkait tidur dan hipoksemia. Adanya apnea hipopnea tidur obstruktif yang terjadi secara bersamaan diperkirakan memperburuk hipoksemia dan hiperkapnia selama tidur maupun ketika individu berada dalam keadaan terjaga. Hubungan antara hipoventilasi alveolar sentral kongenital dan hipoventilasi terkait tidur idiopatik masih belum jelas; pada sebagian individu, hipoventilasi terkait tidur idiopatik mungkin merupakan kasus hipoventilasi alveolar sentral kongenital dengan onset lambat.
Hubungan dengan Klasifikasi Internasional Gangguan Tidur
Klasifikasi Internasional Gangguan Tidur, Edisi Ketiga (ICSD-3), mengakui enam subtipe gangguan hipoventilasi tidur. Sindrom hipoventilasi alveolar sentral kongenital dan hipoventilasi idiopatik (hipoventilasi alveolar sentral idiopatik dalam ICSD-3) diklasifikasikan secara identik dalam DSM-5 dan ICSD-3. Namun, subtipe dalam ICSD-3 berupa sindrom hipoventilasi akibat obesitas, hipoventilasi terkait tidur akibat obat atau zat, dan hipoventilasi terkait tidur akibat gangguan medis dimasukkan ke dalam kategori hipoventilasi terkait tidur dengan komorbiditas dalam DSM-5. Subtipe hipoventilasi sentral dengan onset lambat yang disertai disfungsi hipotalamus tidak terdapat dalam DSM-5. Pendekatan klasifikasi DSM-5 mencerminkan seringnya berbagai gangguan yang menyebabkan hipoventilasi dan hipoksemia terjadi secara bersamaan. Sebaliknya, klasifikasi yang digunakan dalam ICSD-3 mencerminkan bukti bahwa terdapat proses patogenetik terkait tidur yang berbeda-beda yang menyebabkan hipoventilasi.
Diagnostic Criteria
A. Polysomnograpy demonstrates episodes of decreased respiration associated with elevated CO2 levels. (Note: In the absence of objective measurement of CO2, persistent low levels of hemoglobin oxygen saturation unassociated with apneic/hypopneic events may indicate hypoventilation.)
B. The disturbance is not better explained by another current sleep disorder.
Specify whether:
G47.34 Idiopathic hypoventilation: This subtype is not attributable to any readily identified condition.
G47.35 Congenital central alveolar hypoventilation: This subtype is a rare congenital disorder in which the individual typically presents in the perinatal period with shallow breathing, or cyanosis and apnea during sleep.
G47.36 Comorbid sleep-related hypoventilation: This subtype occurs as a consequence of a medical condition, such as a pulmonary disorder (e.g., interstitial lung disease, chronic obstructive pulmonary disease) or a neuromuscular or chest wall disorder (e.g., muscular dystrophies, postpolio syndrome, cervical spinal cord injury, kyphoscoliosis), or medications (e.g., benzodiazepines, opiates). It also occurs with obesity (obesity hypoventilation disorder), where it reflects a combination of increased work of breathing due to reduced chest wall compliance and ventilation-perfusion mismatch and variably reduced ventilatory drive. Such individuals usually are characterized by body mass index of greater than 30 and hypercapnia during wakefulness (with a pCO2 of greater than 45), without other evidence of hypoventilation.
Specify current severity:
Severity is graded according to the degree of hypoxemia and hypercarbia present during sleep and evidence of end organ impairment due to these abnormalities (e.g., right-sided heart failure). The presence of blood gas abnormalities during wakefulness is an indicator of greater severity.
Subtypes
Subtypes of sleep-related hypoventilation include the following:
Idiopathic hypoventilation, also referred to as idiopathic central alveolar hypoventilation, is characterized by reduction of tidal volume and elevated CO2 during sleep, in the absence of any identifiable comorbidity that would account for the hypoventilation.
Congenital central alveolar hypoventilation is a rare disorder associated with mutation of the gene PHOX2B. It typically manifests at birth.
Comorbid sleep-related hypoventilation is due to one of numerous potential comorbidities, including pulmonary disease (e.g., chronic obstructive pulmonary disease [COPD]), chest wall abnormalities (e.g., kyphoscoliosis), neuromuscular disease (e.g., amyotrophic lateral sclerosis), and obesity (referred to as obesity hypoventilation), as well as use of medications or substances, especially opioids.
Diagnostic Features
Sleep-related hypoventilation can occur independently or, more frequently, comorbid with medical or neurological disorders, medication use, or substance use disorder. Although symptoms are not mandatory to make this diagnosis, individuals often report excessive daytime sleepiness, frequent arousals and awakenings during sleep, morning headaches, and insomnia complaints.
Associated Features
Individuals with sleep-related hypoventilation can present with sleep-related complaints of insomnia or sleepiness. Episodes of orthopnea can occur in individuals with diaphragm weakness. Headaches upon awakening may be present. During sleep, episodes of shallow breathing may be observed, and obstructive sleep apnea hypopnea or central sleep apnea may coexist. Consequences of ventilatory insufficiency, including pulmonary hypertension, cor pulmonale (right heart failure), polycythemia, and neurocognitive dysfunction, can be present. With progression of ventilatory insufficiency, blood gas abnormalities extend into wakefulness. Features of a medical condition causing sleep-related hypoventilation can also be present. Episodes of hypoventilation may be associated with frequent arousals or bradytachycardia. Individuals may complain of excessive sleepiness and insomnia or morning headaches or may present with findings of neurocognitive dysfunction or depression. Hypoventilation may not be present during wakefulness.
Prevalence
Idiopathic sleep-related hypoventilation in adults is very uncommon. The prevalence of congenital central alveolar hypoventilation is unknown, but the disorder is rare. Comorbid sleep-related hypoventilation (i.e., hypoventilation comorbid with other conditions, such as COPD, neuromuscular disorders, or obesity) is more common.
The prevalence of comorbid sleep-related hypoventilation due to obesity in the general population is estimated to be approximately 0.14%–0.6% based on national obesity rates and prevalence of obstructive sleep apnea across several countries. Increasing rates of obesity are associated with increasing prevalence of comorbid sleep-related hypoventilation due to obesity. In individuals referred to a sleep clinic who have a body mass index > 35 kg/m2, prevalence may be as high as 42%.
Development and Course
Idiopathic sleep-related hypoventilation is thought to be a slowly progressive disorder of respiratory impairment. When sleep-related hypoventilation disorder occurs comorbidly with other disorders (e.g., COPD, neuromuscular disorders, obesity), disease severity reflects the severity of the underlying condition, and the disorder progresses as the condition worsens. Complications such as pulmonary hypertension, cor pulmonale, cardiac dysrhythmias, polycythemia, neurocognitive dysfunction, and worsening respiratory failure can develop with increasing severity of blood gas abnormalities.
Congenital central alveolar hypoventilation usually manifests at birth with shallow, erratic, or absent breathing. This disorder can also manifest during infancy, childhood, and adulthood because of variable penetrance of the PHOX2B mutation.
Risk and Prognostic Factors
Environmental
Ventilatory drive can be reduced in individuals who are using central nervous system depressants, including benzodiazepines, opiates, and alcohol.
Genetic and physiological
Idiopathic sleep-related hypoventilation is associated with reduced ventilatory drive due to a blunted chemoresponsiveness to CO2 (reduced respiratory drive; i.e., “won’t breathe”), reflecting underlying neurological deficits in centers governing the control of ventilation. More commonly, sleep-related hypoventilation is comorbid with another medical condition, such as a pulmonary disorder, a neuromuscular or chest wall disorder, or hypothyroidism, or with use of medications (e.g., benzodiazepines, opiates). In these conditions, the hypoventilation may be a consequence of increased work of breathing and/or impairment of respiratory muscle function (i.e., “can’t breathe”) or reduced respiratory drive.
Neuromuscular disorders influence breathing through impairment of respiratory motor innervation or respiratory muscle function. They include conditions such as amyotrophic lateral sclerosis, spinal cord injury, diaphragmatic paralysis, myasthenia gravis, Lambert-Eaton syndrome, toxic or metabolic myopathies, postpolio syndrome, and Charcot-Marie-Tooth syndrome.
Congenital central alveolar hypoventilation is a genetic disorder attributable to mutations of PHOX2B, a gene that is crucial for the development of the embryonic autonomic nervous system and neural crest derivatives. Children with congenital central alveolar hypoventilation show blunted ventilatory responses to hypercapnia, especially in non–rapid eye movement sleep.
Sex- and Gender-Related Diagnostic Issues
Gender distributions for sleep-related hypoventilation occurring in association with comorbid conditions reflect the gender distributions of the comorbid conditions. For example, COPD is more frequently present in men and with increasing age. Contrary to previous data, obesity hypoventilation is now thought to occur equally between genders, and in some studies there may be even a slightly greater prevalence in women.
Diagnostic Markers
Sleep-related hypoventilation is diagnosed using polysomnography, which demonstrates sleep-related hypoxemia and hypercapnia that is not better explained by another breathing-related sleep disorder. The documentation of 1) increased arterial pCO2 levels to > 55 mmHg during sleep or 2) a ≥ 10-mmHg increase in pCO2 levels (to a level that also exceeds 50 mmHg) during sleep in comparison to awake supine values, in each case exceeding 10 minutes’ duration, is the gold standard for diagnosis. However, obtaining arterial blood gas determinations during sleep is impractical, and non-invasive measures of pCO2 have not been adequately validated during sleep and are not widely used during polysomnography in adults. Prolonged and sustained decreases in oxygen saturation (oxygen saturation of < 90% for more than 5 minutes with a nadir of at least 85%, or oxygen saturation of < 90% for at least 30% of sleep time) in the absence of evidence of upper airway obstruction are often used as an indication of sleep-related hypoventilation; however, this finding is not specific, as there are other potential causes of hypoxemia, such as that due to lung disease.
Children with congenital central alveolar hypoventilation are more likely to have disorders of the autonomic nervous system, Hirschsprung’s disease, neural crest tumors, and characteristic box-shaped face (i.e., the face is short relative to its width).
Functional Consequences of Sleep-Related Hypoventilation
The consequences of sleep-related hypoventilation are related to the effects of chronic exposure to hypercapnia and hypoxemia. These blood gas derangements cause vasoconstriction of the pulmonary vasculature leading to pulmonary hypertension, which, if severe, can result in right-sided heart failure (cor pulmonale). Hypoxemia can lead to dysfunction of organs such as the brain, blood, and heart, leading to outcomes such as cognitive dysfunction, polycythemia, and cardiac arrhythmias. Hypercapnia can depress ventilatory drive, leading to progressive respiratory failure.
Differential Diagnosis
Other medical conditions affecting ventilation
In adults, the idiopathic variety of sleep-related hypoventilation is very uncommon and is determined by excluding the presence of lung diseases, skeletal malformations, neuromuscular disorders, and other medical and neurological disorders or medications that affect ventilation. Sleep-related hypoventilation must be distinguished from other causes of sleep-related hypoxemia, such as that due to lung disease.
Other breathing-related sleep disorders
Sleep-related hypoventilation can be distinguished from obstructive sleep apnea hypopnea and central sleep apnea based on clinical features and findings on polysomnography. Sleep-related hypoventilation typically shows more sustained periods of oxygen desaturation rather than the periodic episodes seen in obstructive sleep apnea hypopnea and central sleep apnea. Obstructive sleep apnea hypopnea and central sleep apnea also show a pattern of discrete episodes of repeated airflow reductions that can be absent in sleep-related hypoventilation. However, both obstructive and central apneas and hypopneas can occur in association with sleep-related hypoventilation. In obesity hypoventilation, most individuals will have comorbid obstructive sleep apnea.
Comorbidity
Sleep-related hypoventilation often occurs in association with a pulmonary disorder (e.g., interstitial lung disease, COPD), with a neuromuscular or chest wall disorder (e.g., muscular dystrophies, post-polio syndrome, cervical spinal cord injury, kyphoscoliosis), with obesity, or, most relevant to the clinician, with medication use (e.g., benzodiazepines, opiates). Congenital central alveolar hypoventilation often occurs in association with autonomic dysfunction and may occur in association with Hirschsprung’s disease. COPD, a disorder of lower airway obstruction usually associated with cigarette smoking, can result in sleep-related hypoventilation and hypoxemia. The presence of coexisting obstructive sleep apnea hypopnea is thought to exacerbate hypoxemia and hypercapnia during sleep and wakefulness. The relationship between congenital central alveolar hypoventilation and idiopathic sleep-related hypoventilation is unclear; in some individuals, idiopathic sleep-related hypoventilation may represent cases of late-onset congenital central alveolar hypoventilation.
Relationship to International Classification of Sleep Disorders
The International Classification of Sleep Disorders, 3rd Edition (ICSD-3), recognizes six subtypes of sleep hypoventilation disorders. Congenital central alveolar hypoventilation syndrome and idiopathic hypoventilation (idiopathic central alveolar hypoventilation in the ICSD-3) are identically classified in DSM-5 and ICSD-3. However, the ICSD-3 subtypes obesity hypoventilation syndrome, sleep-related hypoventilation due to a medication or substance, and sleep-related hypoventilation due to a medical disorder are subsumed under comorbid sleep-related hypoventilation in DSM-5. The subtype late-onset central hypoventilation with hypothalamic dysfunction is not in DSM-5. The DSM-5 approach to classification reflects the frequent co-occurrence of disorders that lead to hypoventilation and hypoxemia. In contrast, the classification used in ICSD-3 reflects evidence that there are distinct sleep-related pathogenetic processes leading to hypoventilation.