Modele komputerowe dróg oddechowych u dzieci i młodzieży z bezdechem sennym i zespołem Downa (DYMOSA)

Jest to badanie potwierdzające słuszność koncepcji, mające na celu ustalenie, czy dynamiczny model obliczeniowy może być wykorzystany do przewidywania wyników chirurgicznych. Jeśli wyniki badania są pozytywne, można je wykorzystać do zaprojektowania kolejnego większego badania. Celem tych badań jest opracowanie modelu obliczeniowego, który symuluje OBS i różne metody leczenia chirurgicznego OBS u dzieci i młodych dorosłych z ZD. Tak więc jedyną populacją, która będzie badana, są dzieci i młodzi dorośli z ZD, którzy mają przetrwały OSA pomimo wcześniejszego poddania się zabiegom T&A.

Obturacyjny bezdech senny (OSA) występuje u 50-100% pacjentów z zespołem Downa (ZD) i może znacząco powodować i zaostrzać problemy medyczne u tych pacjentów. Obecne postępowanie chirurgiczne dzieci z ZD jest niedoskonałe. Istnieją różne wskaźniki sukcesu chirurgicznego zarówno w przypadku operacji pierwszego rzutu, czyli wycięcia migdałków podniebiennych i adenotomii (T&A), jak i operacji wtórnych wykonywanych, jeśli i kiedy T&A zawiedzie. Istnieje krytyczna potrzeba opracowania metody diagnostycznej, która uwzględnia anatomię dróg oddechowych, podatność tkanek i zapadalność, aby móc przewidzieć wynik zabiegu chirurgicznego i usprawnić planowanie zabiegu chirurgicznego u tych pacjentów. Naszą główną hipotezą jest to, że modelowanie interakcji przepływu w górnych drogach oddechowych z strukturą (FSI) przy użyciu trójwymiarowych (3-D) symulacji obliczeniowych z danych dynamicznego rezonansu magnetycznego (MRI lub MR) może być wykorzystane do przewidywania wyników chirurgicznych u dzieci z ZD, które mają OSA pomimo wcześniejszych RCP. Celem długoterminowym jest poprawa wyników leczenia chirurgicznego dzieci z zespołem Downa i OBS poprzez stworzenie dokładnego modelu predykcyjnego FSI. Takie narzędzie diagnostyczne pomogłoby dostosować procedury chirurgiczne, aby były bardziej skuteczne, a także zidentyfikować i uniknąć niepotrzebnych lub nieprzydatnych procedur chirurgicznych. Stworzone modele można w przyszłości dostosować i zastosować w innych populacjach z OSA. Nasze szczegółowe cele obejmują: 1) U dzieci z zespołem Downa i uporczywym OSA pomimo wcześniejszego T&A, zebranie danych charakteryzujących anatomię górnych dróg oddechowych, podatność tkanek i zapadalność; 2) generowanie i walidacja zindywidualizowanych dynamicznych modeli FSI dla każdego dziecka oraz 3) wykorzystanie zatwierdzonych dynamicznych modeli obliczeniowych do przewidywania powodzenia leczenia chirurgicznego dzieci z zespołem Downa, które mają utrzymujący się OSA pomimo wcześniejszych RCP. Ta praca jest innowacyjna, ponieważ wykorzystuje dynamiczne, a nie statyczne dane obrazowania MR i stosuje unikalny model obliczeniowy, który dokładnie rejestruje niestabilność przepływu i uwzględnia interakcje między przepływem powietrza a otaczającymi elastycznymi strukturami dróg oddechowych.

Komponenty badawcze obejmą dwie części projektu. Pierwszym z nich będzie generowanie, walidacja i wykorzystanie modeli obliczeniowych na podstawie danych MRI. Drugi to pomiar krytycznego ciśnienia zamknięcia (Pcrit) u osób z DS, które są co najmniej trzy miesiące po R&A, mają OBS i są oceniane pod kątem ewentualnej dodatkowej operacji dróg oddechowych. Pomiar Pcrit zostanie wykonany podczas badania PSG (w Centrum Snu) oraz podczas klinicznego MRI snu (w pracowni MRI). Pomiary Pcrit będą wykonywane przy użyciu maski z ciągłym dodatnim ciśnieniem powietrza (CPAP) podczas snu. Dodatkowo, aby zmierzyć poprawę w OSA w oparciu o jakość życia (QOL) i sen, kwestionariusz obturacyjnego bezdechu sennego (OSA18) zostanie przeprowadzony zarówno przed operacją, jak i po operacji.