Modellering av farynx larynx effektivitet (Eph-L)

Prosessen med å svelge er kompleks og vanskelig å vurdere på grunn av dens dynamiske natur, mangelen på spesialister og de tekniske midlene som er nødvendige for utforskningen. Derfor har flertallet av pasienter med svelgeforstyrrelser ikke nytte av noen spesifikk instrumentell evaluering, men likevel avgjørende for diagnosen av ulike typer lidelser. Den nøyaktige analysen av underskuddet og dets årsaker gjør det mulig å veilede valg av tilpasnings- eller rehabiliteringsstrategier, med sikte på å forebygge risiko for komplikasjoner, hovedsakelig ernæringsmessige (underernæring) og respiratoriske (lungebetennelse). Utviklingen av nye, mer tilgjengelige diagnostiske teknikker vil forbedre tilgangen til omsorg for denne befolkningen. Hensikten med denne studien er å samle inn signalene for svelg larynxaktivitet gjennom fem ikke-invasive sensorer (mikrofon, akselerometer, overflate-EMG, nesekanyle og oksymeter) for å identifisere indikatorer på funksjonell effektivitet ved svelging, beskyttelse av de nedre luftveiene og fonasjon. Modellering av mekanismene for pharyngeal-laryngeal effekt ved bruk av kunstig intelligens vil gi en automatisert vurdering av lidelser og prognostisk risiko for komplikasjoner.

Primært mål: Fra signalene fra 5 ikke-invasive sensorer, modeller en flerdimensjonal skala av svelg-strupe-effektivitet som måler de 3 hovedfunksjonene til svelg-strupehode: svelgefunksjon (evaluert ved svelgtransport og lukking av strupehodet); luftveisbeskyttelsesfunksjon (evaluert ved hosterefleks og hostekraft); fonasjonsfunksjon (evaluert av stemme- og velareffektivitet)

Sekundære mål:

• Utvikle en diagnostisk modell av ulike fysiopatologiske mekanismer ved svelging
• Bestem en algoritme som kan forutsi alvorlighetsgraden av disse lidelsene basert på indikatorer for faryngeal effekt
• Bestem en algoritme som er i stand til å forutsi risikoen for komplikasjoner fra svelgeforstyrrelser, basert på modellering av faryngeal effektivitet (primært mål) og kliniske data

Studiedesign: En intervensjonell forskningsstudie som involverer den potensielle, multisentriske og langsgående menneskelige personen for å utvikle en skala for svelg-laryngeal effektivitet målt fra signaler fra 5 ikke-invasive sensorer. Signalene vil bli samlet inn fra hver deltaker ved hjelp av sensorene (mikrofon, akselerometer, nesekanyle, overflate-EMG og oksymeter). Algoritmer vil bli utviklet fra disse signalene for å forutsi forskjellige indikatorer på svelg-strupe-effektivitet målt ved baseline-tester. Studiepopulasjonen vil inkludere pasienter med svelgeforstyrrelser (for å identifisere patologiske signalmønstre) og friske frivillige (for å identifisere ikke-patologiske fysiologiske mønstre av svelgemekanismer).

440 pasienter (personer med svelgeforstyrrelser), fordelt på 4 sentre og 80 friske forsøkspersoner fordelt på 2 sentre vil bli rekruttert til studien.

Forskningsprosedyrer

For pasienter med svelgeforstyrrelser:

Under et sykehusbesøk som en del av deres omsorgsløp vil pasienter med kriteriene få tilbud om å delta i forskningsprotokollen. Forsøkspersonene som har gitt sitt skriftlige samtykke vil da foreta sin vurdering av svelgingen utført i henhold til tilgjengelig referanseundersøkelse (videofluoroskopi eller nasofibroskopi). Parallelt vil de bære følgende sensorer: mikrofon, akselerometer, overflateelektromyografi, nesekanyle og pulsoksymeter. For forskningsformål vil forsøkspersonene også utføre en hoste- og fonasjonstest og spørreskjemaer. Andre data som brukes samles inn som en del av rutinemessig omsorg.

På slutten av vurderingen vil pasienten få ledelsesråd basert på referanseundersøkelsene og hans journal.

Hver forsøksperson (eller hans omsorgsperson) vil bli kontaktet på telefon en gang i måneden i 6 måneder for å overvåke forekomsten av komplikasjoner. Slutten av studiebesøket ved 6 måneder vil bli gjort enten på sykehuset med en ny undersøkelse av svelgingen, per telefon , som medisinsk indisert.

For friske frivillige:

Kun ett besøk er planlagt for evaluering av svelging med undersøkelse av nasofibroskopi og installasjon av sensorene. Prosedyrene (tester, undersøkelser og spørreskjemaer) vil være identiske med datainnsamlingen ved det første besøket av pasienter med svelgeforstyrrelser)

Forskningens varighet: Den første pasienten inkluderes fra 2023. Inkluderingsperioden er 18 måneder. Pasienter vil bli overvåket i 6 måneder (+/- 2 måneder) etter inkludering Friske frivillige vil ha ett besøk (estimert tid: 2H) Den totale varigheten av den kliniske studien forventes å være 26 måneder

Dataanalyse: Karakteristikkene til forsøkspersonene så vel som de ulike kliniske indikatorene for svelging og deres utvikling under overvåking vil bli beskrevet. Utviklings- og valideringsalgoritmer for å modellere ulike faryngo-laryngeale effektivitetsindikatorer og prediktive algoritmer for svelgeforstyrrelser vil bli produsert ved hjelp av statistiske tilnærminger og også ved bruk av maskinlæring. Signalene hentet fra de 5 sensorene vil bli kommentert. Signalene vil bli standardisert og synkronisert for å tillate modellering av sekvensene som tilsvarer følgende hendelser: svelging av mat, spytt, hoste, halsrykking, tale, våt stemme. Stokastisk modellering basert på skjulte Markov-modeller vil bli brukt innledningsvis og etterfulgt av implementering av dype nevrale nettverk for å modellere indikatorer. For komplikasjonens prediksjonsalgoritme vil dype nevrale nettverk også bli brukt for å evaluere signalbaserte metoder.