Abstract In Finland, the costs of stroke are approximately 1.1 billion euros annually due to long disability and hospitalization episodes. Sleep apnea is a risk factor for stroke. The prevalence of sleep apnea among stroke patients is unknown because sleep recording is not usually performed on stroke patients. There are no previous studies investigating the association of thrombolysis on the prognosis of sleep apnea. The relation between sleep apnea and cardiovascular events is still unclear. In this prospective, observational study, I recruited voluntary, consecutive ischemic stroke patients over the age of 18 years who were or were not eligible for thrombolysis treatment. The investigators did not affect the treatment and patients were not randomized to thrombolysis. The final analysis included 204 patients; of these, 110 underwent thrombolysis therapy and 94 were treated without thrombolysis. Cardiorespiratory polygraphy was carried out with a portable three-channel device (ApneaLinkPlus™, Resmed, Sydney, Australia) at the ward within 48 hours after the onset of stroke symptoms. The cardiorespiratory polygraphy was repeated at home after a six-month follow-up. Both automatic scoring and manual scoring pointed out excellent agreement in arterial oxyhemoglobin decrease of > 4% (ODI4), lowest arterial oxyhemoglobin saturation (SaO2) or percentage of time spent below 90 percent saturation. The automated scoring underestimated the severity of sleep apnea, recognized poorly the type of event, and missed 18.6% of sleep apnea diagnoses. The total prevalence of sleep apnea in this study was 91.2% on admission to hospital. The stroke patients treated with thrombolysis had more, and more severe sleep apnea in the first sleep recording compared to those without thrombolysis therapy. After follow-up, the prevalence of sleep apnea still remained high, and sleep apnea was aggravated in two thirds of the stroke patients. The study patients without thrombolysis treatment had six-fold higher risk for incident sleep apnea after the follow-up. The stroke patients with thrombolysis therapy and visible stroke on CT had more nocturnal hypoxemia and higher obstructive apnea index than the patients without stroke lesion on follow-up CT 24 hours after thrombolysis treatment. The larger the ischemic stroke volume, the greater the time spent with saturation below 90%. / Tiivistelmä Aivoinfarkti on yleinen ja kansanterveydellisesti sekä taloudellisesti merkittävä sairaus, jonka aiheuttamat kustannukset Suomessa ovat noin 1.1 miljardia euroa pitkistä työkyvyttömyys- ja sairaalajaksoista johtuen. Uniapnea on aivoinfarktille altistava tekijä. Uniapnean esiintyvyys suomalaisilla aivoinfarktipotilailla ei ole arvioitavissa, koska aivoinfarktin sairastaneille ei yleensä tehdä unirekisteröintiä. Kannettavat yöpolygrafialaitteet saattaisivat olla vaihtoehto aivoinfarktipotilaiden uniapnean diagnosoinnille. Tutkittua tietoa liuotushoidon yhteydestä uniapnean ennusteeseen ei ole. Uniapnean sekä sydän- ja verisuonitapahtumien syy-yhteys on edelleen epäselvä. Rekrytoin prospektiiviseen tutkimukseeni vapaaehtoisia, peräkkäisiä yli 18-vuotiaita iskeemiseen aivoinfarktiin sairastuneita liuotushoidettuja ja liuotushoitoon soveltumattomia potilaita. Tutkimuksen lopullinen potilasmäärä oli 204, joista 110 sai liuotushoidon ja 94 hoidettiin ilman liuotusta. Kaikille potilaille tehtiin yöpolygrafia kannettavalla, kolmikanavaisella yöpolygrafialaitteella (Apnealink Plus, Resmed, Sydney, Australia) osastolla 48 tunnin kuluessa sairastumisesta. Yöpolygrafia toistettiin potilaan kotona kuuden kuukauden kuluttua. Sekä automaattitulos että manuaalisesti arvioitu unirekisteröintitulos olivat erittäin yhteneväisiä, kun arvion kohteena olivat happikyllästeisyyden neljän prosenttiyksikön suuruiset pudotukset tuntia kohti, matalin veren happikyllästeisyys tai alle 90 % happikyllästeisyyden osuus yöstä. Automaattianalyysi aliarvioi uniapnean vaikeuden, havaitsi huonosti hengityskatkosten tyypin eikä löytänyt 18,6 prosenttia uniapneadiagnooseista. Uniapnean esiintyvyys koko aineistossa oli sairaalaan tullessa 91,2 %. Liuotushoidetuilla potilailla todettiin ensimmäisessä rekisteröinnissä enemmän uniapneaa ja se oli vaikeampaa kuin ei-liuotushoidetuilla. Seurannassa uniapnean määrä pysyi edelleen korkeana ja uniapnea vaikeutui kahdella potilaalla kolmesta. Liuotushoitoon soveltumattomilla aivoinfarktipotilailla todettiin liuotushoidon saaneisiin verrattuna kuusinkertainen riski sairastua uniapneaan puolen vuoden aikana. Liuotushoidetuilla aivoinfarktipotilailla, joilla oli infarktimuutos kuvantamistutkimuksessa, oli yöllistä valtimoveren happikyllästeisyyden huononemista ja ylähengitysteiden ahtautumisesta johtuvia hengityskatkoksia enemmän kuin niillä potilailla, joilla ei todettu iskeemisiä muutoksia aivokuvantamisessa 24 tuntia liuotushoidon jälkeen. Mitä suurempi aivoinfarktin tilavuus, sitä suuremman osuuden yöstä veren happikyllästeisyys oli alle 90 %.

Abstract The aim of this work was to examine distinct dentofacial and pharyngeal features in children with sleep-disordered breathing (SDB). A further aim was to test the validity of the conventional methods used in orthodontics for recognition of obstructed airways. Seventy children (36 girls, 34 boys, age range 4.2–11.9 years), who were diagnosed as having SDB during the years 2000–2002, constituted the source of subjects for four separate studies. The study protocol included otorhinolaryngological and orthodontic examinations. Dental impressions and lateral cephalograms were taken. In addition, upper airway was imaged in 36 children in different head postures by magnetic resonance imaging (MRI). Age- and gender-matched healthy children were used as controls. The results showed that children with SDB had increased overjet, smaller overbite, narrower upper and shorter lower dental arches and higher incidence of anterior open bite and distal molar relationship when compared with control children. The severity of the obstruction correlated with larger deviations from normal in the dental characteristics. There were more children with crowding and with anterior open bite with increased severity of the disorder. Children with SDB displayed an increased sagittal jaw relationship, a more vertical growth pattern of the mandible, a longer and thicker soft palate, a lower hyoid bone position, larger craniocervical angles and narrower pharyngeal airway measured at multiple levels, when compared with the controls. Deviation in pharyngeal variables showed highest correlation with the severity of SDB. MRI indicated a smaller than normal oropharyngeal airway in children with SDB. The effect of head posture on pharyngeal airway dimensions differed in children with SDB when compared with the controls. These findings verify that the developmental course of occlusal characteristics and craniofacial structures may be modulated by breathing pattern, and, on the other hand, that certain features may predispose to the development of the disorder. It is important to recognize these signs in order to guide further development in a more favorable direction. The results confirmed that cephalometry is a valid screening tool when assessing nasopharyngeal and retropalatal airway dimensions. Clinical examination of tonsillar size was found reliable when retroglossal airway size was evaluated. / Tiivistelmä Väitöskirjatyön tarkoituksena oli selvittää lasten unenaikaisten hengityshäiriöiden yhteyttä kasvojen ja leukojen kasvuun, purennan kehitykseen sekä ylempien hengitysteiden rakenteeseen. Lisäksi tutkittiin, kuinka luotettavasti hammaslääkäreiden käytössä olevin menetelmin pystytään arvioimaan lasten ahtautuneita ilmateitä. Tutkimusaineistossa oli mukana 70 lasta (36 tyttöä, 30 poikaa, ikä 4.2–11.9 vuotta), joilla diagnosoitiin unenaikainen obstruktiivinen hengityshäiriö vuosina 2000–2002. Lapsille tehtiin kliiniset tutkimukset oikojahammaslääkärin ja korva-, nenä- ja kurkkutautien erikoislääkärin toimesta sekä otettiin lateraalikallokuva ja hampaistosta kipsimallijäljennökset. Lisäksi ylempien hengitysteiden magneettitutkimus suoritettiin 36 lapselle eri pään asennoissa. Verrokkiryhmässä oli sama ikä- ja sukupuolijakauma kuin tutkimusryhmässä. Tulokset osoittivat, että unenaikaisista hengityshäiriöistä kärsivillä lapsilla horisontaalinen ylipurenta oli suurentunut, vertikaalinen ylipurenta oli pienentynyt, ylähammaskaari oli kapeampi ja alahammaskaari lyhyempi kuin terveillä verrokeilla. Alaetualueen ahtaus ja etualueen avopurenta olivat yleisempiä niillä lapsilla, joilla oli vaikeampiasteinen hengityshäiriö. Lasten unenaikaiset hengityshäiriöt liittyivät suurentuneeseen leukojen väliseen kokoepäsuhtaan, alaleuan avautuvaan kasvumalliin, pidempään ja paksumpaan pehmeään suulakeen, kieliluun alempaan asentoon, kohonneeseen pään asentoon sekä ahtaampiin nielun ilmatilan mittoihin verrattaessa terveisiin lapsiin. Häiriön vaikeusaste korreloi suurempiin poikkeamiin nielun mitoissa. Lapsilla, joilla todettiin unenaikainen hengityshäiriö, magneettitutkimukset osoittivat nielun olevan ahdas. Pään asennon vaikutukset ilmatien rakenteeseen poikkesivat unenaikaisista hengityshäiriöistä kärsivillä lapsilla. Saadut tulokset osoittivat, että hengitystapa voi vaikuttaa hampaiston, kasvojen ja leukojen rakenteiden kehitykseen. Tietyt kasvojen ja leukojen piirteet puolestaan saattavat altistaa häiriön kehittymiselle. On tärkeää tunnistaa nämä merkit, jotta kehitystä voidaan ohjata suotuisampaan suuntaan. Tutkimukset osoittivat, että kefalometrinen analyysi on luotettava arvioitaessa nenänielun sekä pehmeän suulaen takana olevan ilmatilan kokoa. Nielurisojen kliinisen koon arviointi on luotettava arvioitaessa alemman suunielun ilmatilan kokoa.

Abstract The prevalence of self-reported obstructive sleep apnea syndrome (OSAS), habitual snoring (HS), daytime sleepiness (DS) and restless legs syndrome (RLS), and their associations with cardiovascular risk factors and depressive symptoms as well as the natural course and associated factors of habitual snoring and restless legs syndrome over a ten-year period were studied. Two different birth cohorts in Northern Finland were investigated. In the Oulu 35 longitudinal research programme study subjects participated in two subsequent surveys conducted in 1996–1998 and 2007–2008 (61–63 and 72–73 years old subjects, respectively). The Oulu 45 study population was examined in 2001–2002 (56–57 years old subjects). The data were gathered by questionnaires, as well as laboratory and clinical measurements. In the Oulu35 study, of the 831 baseline participants, 593 (73%) participated in the first follow-up in 1996–1998 and 457 (55%) participated in both follow-up studies. In the Oulu 45 study, the target population comprised 1 332 subjects, 995 (75%) of whom participated. The prevalence of OSAS was 8% in the 56–57 year-old population, 4% in the 61–63 year old population, and 3% in the 72–73 year old population. These figures were 31%, 26% and 19% for HS, 16%, 9% and 11% for DS, and 18%, 21% and 15% for RLS, respectively. In a ten-year period, half of those who snored in 1996–1998 stopped snoring, and half of those who suffered from restless legs 3–7 nights/week in 1996–98 suffered from this syndrome less than once a week in 2007–2008. The 10-year incidence of new cases of both HS and RLS was 7%. In subjects aged 56–57 and 61–63, the components of the metabolic syndrome and depressive symptoms associated with OSAS and HS, while in the follow-up study, the role of these associations diminished. Male gender was the strongest predictor of the new cases of HS, while depressive symptoms and waist circumference predicted the permanence or incidence of HS. Depressive symptoms, DS and, weakly, waist circumference were associated with RLS in both the 56–57 year-old and in 61–63 year-old populations. Depressive symptoms were also predictive of the permanence and incidence of new RLS cases. Waist circumference also predicted new cases of RLS in the 72–73 year-old population. Sleep disorders were quite common in 56–73 year-old subjects and their prevalence seemed to diminish as subjects aged. The components of metabolic syndrome associated with sleep disorders in middle-aged subjects, but these associations lost their significance in older age groups. Depressive symptoms predicted incidence of restless legs syndrome. / Tiivistelmä Tutkimuksessa selvitettiin unenaikaisten hengityshäiriöiden, päiväaikaisen väsymyksen ja levottomien jalkojen esiintyvyyttä ja yhteyksiä sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin sekä depressioon. Jokaöisen kuorsaamisen ja levottomien jalkojen luonnollista kulkua ja siihen vaikuttavia tekijöitä selvitettiin 10 vuoden seuranta-aikana. Tutkimusaineisto koostui kahdesta eri-ikäisestä pohjoissuomalaisesta väestöstä. Oulu35-seurantatutkimukset tehtiin vuosina 1996–1998 ja 2007–2008 (61–63- ja 72–73-vuotiaat tutkittavat). Oulu45-poikkileikkaustutkimus tehtiin vuosina 2001–2002 (56–57-vuotiaat tutkittavat). Aineisto kerättiin kyselylomakkeilla, laboratorio- ja kliinisillä tutkimuksilla. Oulu35-tutkimuksessa 593 henkilöä (73 %) 831 kutsutusta osallistui ensimmäiseen seurantatutkimukseen v. 1996–1998 ja molempiin seurantatutkimuksiin osallistui 457 (55 %) henkilöä. Oulu45 -tutkimukseen osallistui 995 henkilöä (75 %) 1332 kutsutusta. Obstruktiivisen uniapnean esiintyvyys 56–57-vuotiaalla väestöllä oli 8 %, 61–63-vuotiailla 4 % ja 72–73-vuotiailla 3 %. Jokaöisen kuorsaamisen esiintyvyys oli vastaavissa ikäluokissa 31 %, 26 % ja 19 %, päiväaikaisen väsymyksen 16 %, 9 % ja 11 % ja levottomien jalkojen 18 %, 21 % ja 15 %. Kymmenen vuoden seurannassa jokaöinen kuorsaaminen vähentyi puoleen niillä henkilöillä, jotka kuorsasivat v. 1996–1998. Vastaavasti 10 vuoden kuluttua niillä henkilöillä, joilla esiintyi levottomia jalkoja 3–7 yönä viikossa v. 1996–1998, esiintyvyys oli vähentynyt alle 1 kertaan viikossa puolella tutkituista. 10 vuoden ilmaantuvuus sekä jokaöiselle kuorsaamiselle että levottomille jaloille oli 7 %. Metabolisen oireyhtymän osatekijät ja depressiiviset oireet olivat yhteydessä obstruktiiviseen uniapneaan ja jokaöiseen kuorsaamiseen sekä 56–57-vuotiailla että 61–63-vuotiailla. Kymmenen vuoden seurannassa näiden tekijöiden vaikutus näytti kuitenkin vähentyvän. Miessukupuoli ennusti vahvimmin jokaöisen kuorsaamisen ilmaantuvuutta. Myös depressiiviset oireet ja vyötärönympärys ennustivat jokaöisen kuorsaamisen ilmaantuvuutta ja pysyvyyttä. Depressiiviset oireet, päiväaikainen väsymys ja vyötärönympärys olivat yhteydessä levottomien jalkojen esiintyvyyteen sekä 56–57- että 61–63-vuotiaassa että väestössä. Depressiiviset oireet ennustivat myös levottomien jalkojen ilmaantuvuutta ja tilan pysyvyyttä ja vyötärönympärys levottomien jalkojen ilmaantuvuutta 72–73-vuotiaana. Unihäiriöt olivat varsin yleisiä 56–73-vuotiaissa väestöissä, ja niiden ilmaantuvuus näyttäisi vähentyvän iän mukana. Metabolisen oireyhtymän osatekijät olivat yhteydessä unihäiriöihin keski-ikäisillä, mutta vanhemmissa ikäluokissa näiden yhteyksien merkitys väheni. Depressiiviset ennustivat levottomat jalat -oireyhtymän ilmaantuvuutta.