Az obstruktív alvási apnoe kezelési klaszterrendszerének kidolgozása poliszomnográfiás fiziológiai jelek felhasználásával

Hátterek:

Az obstruktív alvási apnoe szindrómát (OSA) az alvás közben ismétlődő felső légúti elzáródás jellemzi, amely a 30-70 éves férfiak körülbelül 14%-át és a nők 5%-át érinti. Az OSA etiológiája anatómiai és nem anatómiai tényezőkre oszlik. Az anatómiai tényezők közé tartozik a felső légutak szűkülete vagy összeomlása, míg a nem anatómiai tényezők közé tartozik a csökkent izomérzékenység, az alacsony izgalmi küszöb és a magas hurokerősítés. Az anatómiai problémák sebészeti beavatkozásokkal vagy fogászati ​​eszközökkel kezelhetők. A nem anatómiai problémák, mint például az alacsony izgalmi küszöb és a magas hurokerősítés, gyógyszeres kezelést vagy oxigénterápiát igényelhetnek. A genioglossus (GG) izom aktivitása, amely döntő fontosságú alvás közben, az OSA-betegek körülbelül 30%-ánál elégtelen. A rendszeres oropharyngealis izomgyakorlatok csökkenthetik az OSA súlyosságát és a kapcsolódó tüneteket.

Hiányoznak azonban az optimális kezelési stratégiák kiválasztásához szükséges pontos klinikai előrejelző eszközök, és az OSA-betegek telerehabilitációjával kapcsolatos kutatások nem elegendőek. A tanulmány célja egy automatizált kezelési klaszterrendszer kifejlesztése mesterséges intelligencia felhasználásával, hogy a betegeket etiológia alapján osztályozzák: (i) anatómiai tényezők, (ii) csökkent izomérzékenység és (iii) egyéb nem anatómiai tényezők. Ez a rendszer egy retrospektív poliszomnográfia (PSG) adatbázisból elemzi a fiziológiai alvásértékeléseket. A kereszt-validációt olyan új OSA-betegeken végzik el, akik különböző kezelési stratégiákon vesznek részt, beleértve a sebészeti beavatkozást, a CPAP-terápiát és az oropharyngealis tréninget (szemtől szembe vagy telerehabilitációval).

Mód:

Az automatizált kezelési klaszterrendszer mesterséges intelligenciát alkalmaz a betegek etiológiai csoportokba való besorolására: (i) anatómiai tényezők, mint a felső légutak szűkülete vagy összeomlása; (ii) nem anatómiai tényezők, például csökkent izomérzékenység; és iii. egyéb nem anatómiai tényezők. Az osztályozás több fiziológiai alvásértékelés elemzésén alapul, beleértve az elektromiográfiát (EMG) és a pneumotachográfokat, egy retrospektív PSG adatbázisból. A rendszer kereszt-validáción megy keresztül új OSA-betegekkel, akiket a felvételi és kizárási kritériumok alapján szűrnek, és beleegyezést adnak.

A keresztellenőrzési szakasz során az OSA-betegek különféle felméréseken esnek át, beleértve a poliszomnográfiát, az alvással kapcsolatos kérdőívet, a gyógyszer okozta alvás endoszkópiát (DISE), a számítógépes tomográfiát (CT), a funkcionális mágneses rezonancia képalkotást (fMRI), a nyelvizom-erőt. és állóképességi tesztek, és mentális állapot értékelések. A kezelés előtti és utáni méréseket végeznek. A CT-vizsgálatok és a DISE felméri az anatómiai struktúrákat a kezelés előtt és után, míg az fMRI az agy aktivációs állapotát vizsgálja. Az izomerő- és állóképesség-tesztek értékelik a nyelvizom reagálási szintjét a beavatkozás előtt és után.

A gépi tanulást alkalmazó automatizált kezelési klaszterrendszer a PSG, CT, alvás endoszkópia, fMRI, valamint a nyelv erő- és állóképességi eredményei alapján meghatározza az egyes esetek fenotípusát. Ezek az eredmények segítenek a klinikusoknak a betegek kategorizálásában és a kezelés sikerének előrejelzésében. A kezeléssel kapcsolatos döntések az orvosok és a betegek közötti együttműködést foglalják magukban, figyelembe véve a klinikai szakértelmet és a betegek preferenciáit.

A fenotipizálási rendszer által anatómiai tényezők miatt a felső légúti szűkületnek vagy összeomlásnak minősített résztvevők műtéti kezelését javasolják. Azoknál a betegeknél, akiknél csökkent az izomérzékenység, 12 hetes oropharyngealis izomtorna javasolt. Ez a képzés kétféleképpen zajlik: személyes és telerehabilitáció. Az egyes foglalkozások 45-60 percig tartanak, a résztvevők heti 1-3 napon szemtől szemben vesznek részt a laborban vagy online órákon (telerehabilitáció). Mindkét csoportot arra utasítják, hogy végezzenek otthon további oropharyngeális gyakorlatokat. Azok a betegek, akik nem illeszkednek ezekbe a csoportokba, CPAP-terápiát, az OSA kezelésének arany standardját fogják alkalmazni. A kezelési időszak alatt az összes csoport résztvevőit rendszeres nyomon követik a lehetséges kockázatok felmérése érdekében. Minden csoportba 50 esetet várnak. Hat hónapos kezelés után az apnoe-hipopnoe indexet poliszomnográfia alapján összegyűjtik, hogy értékeljék a sikerességi rátákat, összehasonlítva azokat a fenotipizáló rendszerrel elemzett előrejelzett értékkel.