A garat gége hatékonyságának modellezése (Eph-L)

A nyelés folyamata összetett és nehezen értékelhető dinamikus jellege, szakember- és feltárásához szükséges technikai eszközök hiánya miatt. Így a nyelési zavarban szenvedő betegek többsége nem részesül semmilyen speciális műszeres értékelésből, amely mégis elengedhetetlen a különböző típusú rendellenességek diagnosztizálásához. A hiány és okainak pontos elemzése lehetővé teszi az adaptációs vagy rehabilitációs stratégiák megválasztását, a szövődmények, elsősorban táplálkozási (alultápláltság) és légúti (tüdőgyulladás) kockázatának megelőzése érdekében. Az új, könnyebben hozzáférhető diagnosztikai technikák kifejlesztése javítaná e populáció ellátáshoz való hozzáférését. A tanulmány célja a garat gége aktivitásának jeleinek összegyűjtése öt non-invazív szenzoron (mikrofon, gyorsulásmérő, felszíni EMG, orrkanül és oximéter) keresztül, hogy azonosítsa a nyelés funkcionális hatékonyságát, az alsó légutak védelmét és az oximétert. fonáció. A garat-gége hatékonysági mechanizmusainak mesterséges intelligencia segítségével történő modellezése lehetővé tenné a rendellenességek és a szövődmények prognosztikai kockázatának automatizált értékelését.

Elsődleges cél: 5 non-invazív szenzor jeleiből modellezzen egy többdimenziós garat-gége hatékonysági skálát, amely a garat-gége 3 fő funkcióját méri: nyelési funkció (a garatszállítás és a gége záródása alapján értékelve) ; légúti védő funkció (köhögési reflex és köhögési teljesítmény alapján értékelve); fonációs funkció (hang és veláris hatékonyság alapján értékelve)

Másodlagos célok:

• Diagnosztikai modell kidolgozása a nyelés különböző fiziopatológiai mechanizmusaira
• Határozzon meg egy algoritmust, amely a garat hatékonysági mutatói alapján előre tudja jelezni ezeknek a rendellenességeknek a súlyosságát
• Határozzon meg egy algoritmust, amely képes előre jelezni a nyelési rendellenességekből származó szövődmények kockázatát a garat hatékonyságának modellezése (elsődleges cél) és a klinikai adatok alapján

Vizsgálatterv: Intervenciós kutatási vizsgálat, amelyben a leendő, multicentrikus és longitudinális emberi személy részt vesz a garat-gége hatékonyságának skálájának kidolgozására, amelyet 5 nem invazív érzékelő jelei alapján mérnek. A jeleket minden résztvevőtől érzékelők (mikrofon, gyorsulásmérő, orrkanül, felszíni EMG és oximéter) segítségével gyűjtik. Ezekből a jelekből algoritmusokat fejlesztenek ki a garat-gége hatékonyságának különböző mutatóinak előrejelzésére, amelyeket alaptesztekkel mérnek. A vizsgálati populáció nyelési zavarban szenvedő betegeket (a kóros jelminták azonosítása érdekében) és egészséges önkénteseket (a nyelési mechanizmusok nem patológiás fiziológiás mintáinak azonosítására) fog tartalmazni.

A vizsgálatba 440 beteget (nyelési zavarokkal küzdő alanyok) vesznek fel 4 központban, és 80 egészséges alanyt 2 központban.

Kutatási eljárások

Nyelési zavarban szenvedő betegek számára:

Az ellátási útvonaluk részeként végzett kórházi látogatás során a kritériumoknak megfelelő betegeket felajánlják a kutatási protokollban való részvételre. Az írásos beleegyezésüket adó alanyok ezt követően elvégzik a nyelés értékelését a rendelkezésre álló referenciavizsgálat (videofluoroszkópia vagy nazofibroszkópia) szerint. Ezzel párhuzamosan a következő érzékelőket szállítják majd: mikrofon, gyorsulásmérő, felületi elektromiográfia, orrkanül és pulzoximéter. Kutatási célból az alanyok köhögési és fonációs tesztet, valamint kérdőíveket is végeznek. Az egyéb felhasznált adatokat a rutin gondozás részeként gyűjtjük.

Az értékelés végén a páciens kezelési tanácsot kap a referenciavizsgák és az egészségügyi dokumentáció alapján.

Minden alanyt (vagy gondozóját) havonta egyszer telefonon 6 hónapon keresztül felveszi a kapcsolatfelvétel a szövődmények előfordulásának figyelemmel kísérése érdekében. A tanulmányi vizit 6 hónapos korában vagy a kórházban történik a nyelés új vizsgálatával, telefonon , az orvosi indikáció szerint.

Egészséges önkénteseknek:

A nyelés értékelésére nazofibroszkópos vizsgálattal és a szenzorok felszerelésével csak egy látogatást tervezünk. Az eljárások (tesztek, vizsgálatok és kérdőívek) megegyeznek a nyelési zavarban szenvedő betegek első látogatásának adatfelvételével.

A kutatás időtartama: 2023-tól kerül be az első beteg. A felvételi időszak 18 hónap. A betegeket a bevonást követően 6 hónapig (+/- 2 hónapig) monitorozzák. Az egészséges önkénteseket egy látogatáson (becsült idő: 2 óra) várják. A klinikai vizsgálat teljes időtartama várhatóan 26 hónap

Adatelemzés: Leírjuk az alanyok jellemzőit, valamint a nyelés különböző klinikai mutatóit és azok alakulását a monitorozás során. Statisztikai megközelítések és gépi tanulás felhasználásával fejlesztési és validációs algoritmusok készülnek a különböző garat-gége hatékonysági mutatók modellezésére, valamint a nyelési rendellenességek prediktív algoritmusai. Az 5 érzékelőtől kapott jelek megjegyzésekkel lesznek ellátva. A jeleket szabványosítják és szinkronizálják, hogy lehetővé tegyék a következő eseményeknek megfelelő szekvenciák modellezését: étel lenyelése, nyál, köhögés, toroktisztulás, beszéd, nedves hang. Kezdetben a rejtett Markov-modelleken alapuló sztochasztikus modellezést alkalmazzuk, majd a mély neurális hálózatok megvalósítását az indikátorok modellezésére. A komplikáció előrejelző algoritmusához mély neurális hálózatokat is használnak a jelalapú módszerek értékelésére.