Datamodeller av luftveier hos barn og unge voksne med søvnapné og Downs syndrom (DYMOSA)

Dette er en proof-of-concept-studie for å avgjøre om en dynamisk beregningsmodell kan brukes til å forutsi kirurgiske utfall. Hvis resultatene fra studien er positive, kan de brukes til å designe en større påfølgende studie. Formålet med denne forskningen er å utvikle en beregningsmodell som simulerer OSA og ulike kirurgiske behandlinger for OSA hos barn og unge voksne med DS. Dermed er den eneste populasjonen som vil bli studert barn og unge voksne med DS som har vedvarende OSA til tross for at de tidligere har gjennomgått T&A.

Obstruktiv søvnapné (OSA) forekommer hos 50-100 % av pasientene med Downs syndrom (DS) og kan i betydelig grad forårsake og forverre medisinske problemer hos disse pasientene. Den nåværende kirurgiske behandlingen av barn med DS er ufullkommen. Det er variable kirurgiske suksessrater for både førstelinjekirurgi ved palatin tonsillektomi og adenoidektomi (T&A) så vel som sekundære operasjoner utført hvis og når T&A mislykkes. Det er et kritisk behov for en diagnostisk modalitet som tar hensyn til luftveiens anatomi, vevskomplianse og sammenleggbarhet for å kunne forutsi kirurgisk utfall og forbedre kirurgisk planlegging hos disse pasientene. Vår sentrale hypotese er at øvre luftveis flow-struktur interaksjon (FSI) modellering ved bruk av tredimensjonale (3-D) beregningssimuleringer fra dynamisk magnetisk resonans imaging (MRI eller MR) data kan brukes til å forutsi kirurgiske utfall for barn med DS som har OSA til tross for tidligere T&A. Det langsiktige målet er å forbedre det kirurgiske resultatet for barn med Downs syndrom og OSA ved å lage en nøyaktig FSI-prediktiv modell. Et slikt diagnostisk verktøy vil hjelpe til å skreddersy kirurgiske prosedyrer for å være mer effektive, samt identifisere og unngå unødvendige eller unyttige kirurgiske prosedyrer. Disse opprettede modellene kan i fremtiden justeres og brukes på andre populasjoner med OSA. Våre spesifikke mål inkluderer: 1) Hos barn med Downs syndrom og vedvarende OSA til tross for tidligere T&A, å samle inn data som karakteriserer øvre luftveis anatomi, vevskomplianse og sammenleggbarhet; 2) å generere og validere individualiserte dynamiske FSI-modeller for hvert barn og 3) å bruke de validerte dynamiske beregningsmodellene for å forutsi suksessen til kirurgisk behandling på barn med Downs syndrom som har vedvarende OSA til tross for tidligere T&A. Dette arbeidet er nyskapende ettersom det bruker dynamiske snarere enn statiske MR-avbildningsdata og bruker en unik beregningsmodell som nøyaktig fanger ustabiliteten i strømmen og tar hensyn til interaksjonen mellom luftstrømmen og de omkringliggende luftveis fleksible strukturer.

Forskningskomponenter vil omfatte to deler av prosjektet. Den første vil være generering, validering og bruk av beregningsmodeller fra MR-data. Det andre er målet for kritisk lukketrykk (Pcrit) på pasienter med DS som er minst tre måneder etter T&A, har OSA og blir evaluert for mulig ytterligere luftveiskirurgi. Målingen av Pcrit vil bli gjort under forsknings-PSG (i søvnsenteret) og under den kliniske søvn-MR (i MR-suiten). Pcrit-målinger vil bli innhentet ved bruk av en CPAP-maske (Continuous Positive Air Pressure) under søvn. I tillegg, for å måle forbedring i OSA basert på livskvalitet (QOL) og søvn, vil obstruktiv søvnapné spørreskjema (OSA18) bli administrert både preoperativt og postoperativt.