Компьютерные модели дыхательных путей у детей и молодых людей с апноэ во сне и синдромом Дауна (DYMOSA)

Это экспериментальное исследование для определения того, можно ли использовать динамическую вычислительную модель для прогнозирования хирургических результатов. Если результаты исследования положительные, их можно использовать для разработки более крупного последующего исследования. Целью данного исследования является разработка вычислительной модели, моделирующей ОАС и различные хирургические методы лечения ОАС у детей и молодых людей с СД. Таким образом, единственная популяция, которая будет изучаться, — это дети и молодые люди с СД, у которых сохраняется стойкий ОАС, несмотря на то, что ранее они подвергались Т&А.

Обструктивное апноэ сна (СОАС) встречается у 50-100% пациентов с синдромом Дауна (СД) и может значительно вызывать и усугублять медицинские проблемы у этих пациентов. Современное хирургическое лечение детей с СД несовершенно. Существуют различные показатели хирургического успеха как для хирургии первой линии небной тонзиллэктомии и аденоидэктомии (T&A), так и для вторичных операций, выполняемых, если и когда T&A не удается. Существует острая необходимость в диагностическом методе, учитывающем анатомию дыхательных путей, податливость тканей и способность к коллапсу, чтобы иметь возможность прогнозировать исход операции и улучшать хирургическое планирование у этих пациентов. Наша основная гипотеза заключается в том, что моделирование взаимодействия потока и структуры верхних дыхательных путей (FSI) с использованием трехмерного (3-D) компьютерного моделирования на основе данных динамической магнитно-резонансной томографии (МРТ или MR) может быть использовано для прогнозирования хирургических результатов у детей с СД, которые имеют OSA, несмотря на предыдущие T&A. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы улучшить результаты хирургического лечения детей с синдромом Дауна и ОАС путем создания точной прогностической модели FSI. Такой диагностический инструмент поможет адаптировать хирургические процедуры, чтобы они были более эффективными, а также выявлять и избегать ненужных или бесполезных хирургических процедур. Эти созданные модели в будущем могут быть скорректированы и применены к другим популяциям с ОАС. Наши конкретные цели включают в себя: 1) У детей с синдромом Дауна и персистирующим ОАС, несмотря на предыдущие T&A, собрать данные, характеризующие анатомию верхних дыхательных путей, податливость тканей и коллапсность; 2) создать и проверить индивидуальные динамические модели FSI для каждого ребенка и 3) использовать проверенные динамические вычислительные модели для прогнозирования успеха хирургического лечения детей с синдромом Дауна, у которых сохраняется СОАС, несмотря на предыдущие T&A. Эта работа является инновационной, поскольку в ней используются динамические, а не статические данные МРТ, и применяется уникальная вычислительная модель, которая точно фиксирует нестационарность потока и учитывает взаимодействие между воздушным потоком и окружающими его гибкими структурами дыхательных путей.

Исследовательские компоненты будут включать две части проекта. Первым будет создание, проверка и использование вычислительных моделей на основе данных МРТ. Во-вторых, критическое давление закрытия (Pcrit) у пациентов с синдромом Дауна, у которых прошло не менее трех месяцев после T&A, у которых есть ОАС и которые оцениваются для возможной дополнительной операции на дыхательных путях. Измерение Pcrit будет проводиться во время исследовательского ПСГ (в Центре сна) и во время МРТ клинического сна (в кабинете МРТ). Измерения Pcrit будут получены с использованием маски постоянного положительного давления воздуха (CPAP) во время сна. Кроме того, для измерения улучшения СОАС на основе качества жизни (КЖ) и сна до операции и после нее будет проводиться опросник обструктивного апноэ во сне (OSA18).