Modelli computerizzati di vie aeree in bambini e giovani adulti con apnea notturna e sindrome di Down (DYMOSA)

Questo è uno studio di prova per determinare se un modello computazionale dinamico può essere utilizzato per prevedere i risultati chirurgici. Se i risultati dello studio sono positivi, possono essere utilizzati per progettare uno studio successivo più ampio. Lo scopo di questa ricerca è sviluppare un modello computazionale che simuli l'OSA e diversi trattamenti chirurgici per l'OSA in bambini e giovani adulti con SD. Pertanto, l'unica popolazione che verrà studiata è costituita da bambini e giovani adulti con DS che hanno OSA persistente nonostante siano stati precedentemente sottoposti a T&A.

L'apnea ostruttiva del sonno (OSA) si verifica nel 50-100% dei pazienti con sindrome di Down (DS) e può causare ed esacerbare significativamente i problemi medici in questi pazienti. L'attuale gestione chirurgica dei bambini con SD è imperfetta. Esistono tassi di successo chirurgico variabili sia per la chirurgia di prima linea di tonsillectomia palatina e adenoidectomia (T&A), sia per gli interventi chirurgici secondari eseguiti se e quando T&A fallisce. Vi è un'esigenza critica di una modalità diagnostica che tenga conto dell'anatomia delle vie aeree, della compliance dei tessuti e della collassabilità per poter prevedere l'esito chirurgico e migliorare la pianificazione chirurgica in questi pazienti. La nostra ipotesi centrale è che la modellazione dell'interazione flusso-struttura delle vie aeree superiori (FSI) utilizzando simulazioni computazionali tridimensionali (3-D) da dati di risonanza magnetica dinamica (MRI o MR) possa essere utilizzata per prevedere i risultati chirurgici per i bambini con DS che hanno OSA nonostante i precedenti T&A. L'obiettivo a lungo termine è quello di migliorare l'esito chirurgico dei bambini con sindrome di Down e OSA creando un accurato modello predittivo FSI. Tale strumento diagnostico aiuterebbe a personalizzare le procedure chirurgiche per essere più efficaci, nonché a identificare ed evitare procedure chirurgiche non necessarie o inutili. Questi modelli creati possono in futuro essere adattati e applicati ad altre popolazioni con OSA. I nostri obiettivi specifici includono: 1) Nei bambini con sindrome di Down e OSA persistente nonostante precedenti T&A, raccogliere dati che caratterizzano l'anatomia delle vie aeree superiori, la compliance dei tessuti e la collassabilità; 2) generare e convalidare modelli FSI dinamici individualizzati per ciascun bambino e 3) utilizzare i modelli computazionali dinamici convalidati per prevedere il successo del trattamento chirurgico su bambini con sindrome di Down che hanno OSA persistente nonostante precedenti T&A. Questo lavoro è innovativo in quanto utilizza dati di imaging RM dinamici piuttosto che statici e applica un modello computazionale unico che cattura accuratamente l'instabilità del flusso e tiene conto dell'interazione tra il flusso d'aria e le strutture flessibili delle vie aeree circostanti.

Le componenti della ricerca coinvolgeranno due parti del progetto. Il primo riguarderà la generazione, la validazione e l'uso di modelli computazionali da dati MRI. Il secondo è la misura della pressione di chiusura critica (Pcrit) su soggetti DS che sono almeno tre mesi post T&A, hanno OSA e sono in fase di valutazione per un possibile ulteriore intervento chirurgico alle vie aeree. La misurazione della Pcrit verrà effettuata durante il PSG di ricerca (nel Centro del sonno) e durante la risonanza magnetica clinica del sonno (nella sala MRI). Le misure di Pcrit saranno acquisite con l'uso di una maschera CPAP (Continuous Positive Air Pressure) durante il sonno. Inoltre, per misurare il miglioramento dell'OSA in base alla qualità della vita (QOL) e al sonno, verrà somministrato il questionario sull'apnea ostruttiva del sonno (OSA18) sia prima che dopo l'intervento.