Desarrollo de un sistema de agrupación de tratamientos para la apnea obstructiva del sueño mediante señales fisiológicas polisomnográficas

Antecedentes:

El síndrome de apnea obstructiva del sueño (AOS) se caracteriza por obstrucciones repetidas de las vías respiratorias superiores durante el sueño y afecta aproximadamente al 14% de los hombres y al 5% de las mujeres de entre 30 y 70 años. La etiología de la AOS se divide en factores anatómicos y no anatómicos. Los factores anatómicos incluyen el estrechamiento o el colapso de las vías respiratorias superiores, mientras que los factores no anatómicos abarcan una capacidad de respuesta muscular reducida, un umbral de excitación bajo y una ganancia de bucle alta. Los problemas anatómicos se pueden tratar mediante intervenciones quirúrgicas o aparatos dentales. Los problemas no anatómicos, como el umbral de excitación bajo y la ganancia de bucle alta, pueden requerir tratamiento farmacológico u oxigenoterapia. La actividad del músculo geniogloso (GG), crucial durante el sueño, es insuficiente en aproximadamente el 30% de los pacientes con AOS. Los ejercicios regulares de los músculos orofaríngeos pueden reducir la gravedad de la AOS y los síntomas relacionados.

Sin embargo, faltan herramientas de predicción clínica precisas para seleccionar estrategias de tratamiento óptimas y la investigación sobre telerehabilitación para pacientes con AOS es insuficiente. Este estudio tiene como objetivo desarrollar un sistema de agrupación de tratamientos automatizado que utilice inteligencia artificial para clasificar a los pacientes según la etiología en: (i) factores anatómicos, (ii) capacidad de respuesta muscular reducida y (iii) otros factores no anatómicos. Este sistema analizará las evaluaciones fisiológicas del sueño a partir de una base de datos de polisomnografía (PSG) retrospectiva. Se llevará a cabo una validación cruzada en nuevos pacientes con AOS que se someten a diversas estrategias de manejo, incluida la intervención quirúrgica, terapia CPAP y entrenamiento orofaríngeo (realizado cara a cara o mediante telerehabilitación).

Métodos:

El sistema automatizado de agrupamiento de tratamientos emplea inteligencia artificial para clasificar a los pacientes en grupos etiológicos: (i) factores anatómicos como el estrechamiento o el colapso de las vías respiratorias superiores; (ii) factores no anatómicos como la reducción de la capacidad de respuesta muscular; y (iii) otros factores no anatómicos. La clasificación se basa en el análisis de múltiples evaluaciones fisiológicas del sueño, incluidas electromiografía (EMG) y neumotacógrafos, a partir de una base de datos retrospectiva de PSG. El sistema se someterá a una validación cruzada con nuevos pacientes con AOS, que serán evaluados según criterios de inclusión y exclusión y darán su consentimiento.

Durante la fase de validación cruzada, los pacientes con AOS se someterán a varias evaluaciones, incluida polisomnografía, cuestionario relacionado con el sueño, endoscopia del sueño inducido por fármacos (DISE), tomografía computarizada (TC), resonancia magnética funcional (fMRI), fuerza de los músculos de la lengua. y pruebas de resistencia y evaluaciones del estado mental. Se realizarán mediciones previas y posteriores al tratamiento. Las tomografías computarizadas y DISE evaluarán las estructuras anatómicas antes y después del tratamiento, mientras que la resonancia magnética funcional examinará el estado de activación cerebral. Las pruebas de fuerza y ​​​​resistencia muscular evaluarán el nivel de capacidad de respuesta del músculo de la lengua antes y después de la intervención.

El sistema automatizado de agrupación de tratamientos, que utiliza aprendizaje automático, determinará el fenotipo de cada caso en función de los resultados de PSG, TC, endoscopia del sueño, resonancia magnética funcional y fuerza y ​​resistencia de la lengua. Estos resultados ayudarán a los médicos a categorizar a los pacientes y predecir las tasas de éxito del tratamiento. Las decisiones de tratamiento implicarán la colaboración entre médicos y pacientes, teniendo en cuenta la experiencia clínica y las preferencias de los pacientes.

Los participantes clasificados como estrechamiento o colapso de las vías respiratorias superiores debido a factores anatómicos por el sistema de fenotipado serán recomendados para el tratamiento quirúrgico. Para pacientes con capacidad de respuesta muscular reducida, se recomienda un programa de entrenamiento de los músculos orofaríngeos de 12 semanas. Esta formación se impartirá en dos modalidades: sesiones presenciales y telerehabilitación. Cada sesión tendrá una duración de 45 a 60 minutos y los participantes asistirán a sesiones presenciales en el laboratorio o clases en línea (telerehabilitación) de 1 a 3 días por semana. Se indicará a ambos grupos que realicen ejercicios orofaríngeos adicionales en casa. Los pacientes que no encajen en estos grupos utilizarán la terapia CPAP, el estándar de oro para el tratamiento de la AOS. Durante el período de tratamiento, los participantes de todos los grupos tendrán seguimientos regulares para evaluar los riesgos potenciales. Se espera que cada grupo incluya 50 casos. Después de seis meses de tratamiento, se recopilará el índice de apnea-hipopnea basándose en polisomnografía para evaluar las tasas de éxito, comparándolas con el valor previsto analizado mediante el sistema de fenotipado.