Computermodeller af luftveje hos børn og unge voksne med søvnapnø og downs syndrom (DYMOSA)

Dette er en proof-of-concept undersøgelse for at afgøre, om en dynamisk beregningsmodel kan bruges til at forudsige kirurgiske resultater. Hvis resultaterne fra undersøgelsen er positive, kan de bruges til at hjælpe med at designe en større efterfølgende undersøgelse. Formålet med denne forskning er at udvikle en beregningsmodel, der simulerer OSA og forskellige kirurgiske behandlinger for OSA hos børn og unge voksne med DS. Den eneste population, der vil blive undersøgt, er således børn og unge voksne med DS, som har vedvarende OSA på trods af tidligere at have gennemgået T&A.

Obstruktiv søvnapnø (OSA) forekommer hos 50-100 % af patienter med Downs syndrom (DS) og kan i væsentlig grad forårsage og forværre medicinske problemer hos disse patienter. Den nuværende kirurgiske behandling af børn med DS er ufuldkommen. Der er variable kirurgiske succesrater for både førstelinjekirurgi ved palatin tonsillektomi og adenoidektomi (T&A) såvel som sekundære operationer udført, hvis og når T&A mislykkes. Der er et kritisk behov for en diagnostisk modalitet, der tager hensyn til luftvejens anatomi, vævscompliance og sammenklappelighed for at kunne forudsige kirurgisk udfald og forbedre kirurgisk planlægning hos disse patienter. Vores centrale hypotese er, at øvre luftvejs flow-struktur interaktion (FSI) modellering ved hjælp af tredimensionelle (3-D) beregningssimuleringer fra dynamisk magnetisk resonansbilleddannelse (MRI eller MR) data kan bruges til at forudsige kirurgiske resultater for børn med DS, der har OSA trods tidligere T&A. Det langsigtede mål er at forbedre det kirurgiske resultat af børn med Downs syndrom og OSA ved at skabe en nøjagtig FSI-prædiktiv model. Et sådant diagnostisk værktøj vil hjælpe med at skræddersy kirurgiske procedurer til at være mere effektive samt identificere og undgå unødvendige eller uhensigtsmæssige kirurgiske procedurer. Disse oprettede modeller kan i fremtiden justeres og anvendes på andre populationer med OSA. Vores specifikke mål inkluderer: 1) Hos børn med Downs syndrom og vedvarende OSA på trods af tidligere T&A, at indsamle data, der karakteriserer øvre luftvejs anatomi, vævscompliance og sammenklappelighed; 2) at generere og validere individualiserede dynamiske FSI-modeller for hvert barn og 3) at bruge de validerede dynamiske beregningsmodeller til at forudsige succesen med kirurgisk behandling på børn med Downs syndrom, som har vedvarende OSA trods tidligere T&A. Dette arbejde er innovativt, da det bruger dynamiske snarere end statiske MR-billeddata og anvender en unik beregningsmodel, der nøjagtigt fanger ustabiliteten i flowet og tager højde for interaktionen mellem luftstrømmen og de omgivende luftvejs fleksible strukturer.

Forskningskomponenter vil omfatte to dele af projektet. Den første vil være generering, validering og brug af beregningsmodeller fra MRI-data. Det andet er målet for kritisk lukketryk (Pcrit) på patienter med DS, som er mindst tre måneder efter T&A, har OSA og er ved at blive evalueret for mulig yderligere luftvejskirurgi. Målingen af ​​Pcrit vil blive udført under forsknings-PSG (i søvncentret) og under den kliniske søvn-MR (i MR-suiten). Pcrit-målinger vil blive opnået ved brug af en CPAP-maske (Continuous Positive Air Pressure) under søvn. For at måle forbedring i OSA baseret på livskvalitet (QOL) og søvn, vil Obstructive Sleep Apnea-spørgeskemaet (OSA18) desuden blive administreret både præoperativt og postoperativt.