Développement d'un système de regroupement de traitements pour l'apnée obstructive du sommeil à l'aide de signaux physiologiques polysomnographiques

Arrière-plans :

Le syndrome d'apnées obstructives du sommeil (AOS) se caractérise par des obstructions répétées des voies respiratoires supérieures pendant le sommeil, touchant environ 14 % des hommes et 5 % des femmes âgés de 30 à 70 ans. L'étiologie de l'AOS est divisée en facteurs anatomiques et non anatomiques. Les facteurs anatomiques comprennent le rétrécissement ou l'effondrement des voies respiratoires supérieures, tandis que les facteurs non anatomiques comprennent une réactivité musculaire réduite, un faible seuil d'éveil et un gain de boucle élevé. Les problèmes anatomiques peuvent être gérés à l’aide d’interventions chirurgicales ou d’appareils dentaires. Les problèmes non anatomiques tels qu'un faible seuil d'éveil et un gain de boucle élevé peuvent nécessiter un traitement pharmacologique ou une oxygénothérapie. L'activité du muscle génioglosse (GG), cruciale pendant le sommeil, est insuffisante chez environ 30 % des patients atteints d'AOS. Des exercices musculaires oropharyngés réguliers peuvent réduire la gravité de l’AOS et les symptômes associés.

Cependant, il manque des outils de prédiction clinique précis pour sélectionner les stratégies de traitement optimales et la recherche sur la téléréadaptation pour les patients atteints d’AOS est insuffisante. Cette étude vise à développer un système automatisé de regroupement de traitements utilisant l'intelligence artificielle pour classer les patients en fonction de l'étiologie en : (i) facteurs anatomiques, (ii) réactivité musculaire réduite et (iii) autres facteurs non anatomiques. Ce système analysera les évaluations physiologiques du sommeil à partir d'une base de données de polysomnographie rétrospective (PSG). Une validation croisée sera menée sur les nouveaux patients atteints d'AOS subissant diverses stratégies de prise en charge, y compris une intervention chirurgicale, une thérapie CPAP et une formation oropharyngée (administrée en face à face ou par télérééducation).

Méthodes :

Le système automatisé de regroupement des traitements utilise l'intelligence artificielle pour classer les patients en groupes étiologiques : (i) facteurs anatomiques tels que le rétrécissement ou l'effondrement des voies respiratoires supérieures ; (ii) des facteurs non anatomiques tels qu'une réactivité musculaire réduite ; et (iii) d'autres facteurs non anatomiques. La classification repose sur l'analyse de plusieurs évaluations physiologiques du sommeil, notamment l'électromyographie (EMG) et les pneumotachographes, à partir d'une base de données rétrospective PSG. Le système fera l'objet d'une validation croisée avec de nouveaux patients atteints d'AOS, qui seront sélectionnés sur la base de critères d'inclusion et d'exclusion et donneront leur consentement.

Au cours de la phase de validation croisée, les patients atteints d'AOS subiront diverses évaluations, notamment une polysomnographie, un questionnaire lié au sommeil, une endoscopie du sommeil induit par médicament (DISE), une tomodensitométrie (TDM), une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), force musculaire de la langue. et des tests d'endurance et des évaluations de l'état mental. Des mesures avant et après traitement seront effectuées. Les tomodensitogrammes et le DISE évalueront les structures anatomiques avant et après le traitement, tandis que l'IRMf examinera l'état d'activation cérébrale. Des tests de force musculaire et d'endurance évalueront le niveau de réactivité du muscle de la langue avant et après l'intervention.

Le système automatisé de regroupement des traitements, utilisant l'apprentissage automatique, déterminera le phénotype de chaque cas en fonction des résultats de la PSG, de la tomodensitométrie, de l'endoscopie du sommeil, de l'IRMf et de la force et de l'endurance de la langue. Ces résultats aideront les cliniciens à catégoriser les patients et à prédire les taux de réussite du traitement. Les décisions de traitement impliqueront une collaboration entre les médecins et les patients, en tenant compte de l'expertise clinique et des préférences des patients.

Les participants classés comme rétrécissement ou collapsus des voies respiratoires supérieures en raison de facteurs anatomiques par le système de phénotypage seront recommandés pour une prise en charge chirurgicale. Pour les patients présentant une réactivité musculaire réduite, un programme d’entraînement musculaire oropharyngé de 12 semaines est recommandé. Cette formation sera dispensée selon deux modes : séances en présentiel et téléréadaptation. Chaque session durera 45 à 60 minutes, les participants assistant à des séances en face-à-face en laboratoire ou à des cours en ligne (téléréadaptation) 1 à 3 jours par semaine. Les deux groupes seront invités à effectuer des exercices oropharyngés supplémentaires à la maison. Les patients qui ne correspondent pas à ces groupes utiliseront la thérapie CPAP, la référence en matière de gestion de l'AOS. Pendant la période de traitement, les participants de tous les groupes bénéficieront d'un suivi régulier pour évaluer les risques potentiels. Chaque groupe devrait comprendre 50 cas. Après six mois de traitement, l'indice d'apnée-hypopnée sera collecté sur la base de la polysomnographie pour évaluer les taux de réussite, en les comparant à la valeur prédite analysée à l'aide du système de phénotypage.