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TAZ-TFM-2012-934

Detection of obstructive sleep apnea syndrome in children by using decreases in amplitude of pulse photoplethysmographic signal and pulse rate variability

Lázaro Plaza, Jesús
Gil Herrando, Eduardo (dir.)

Universidad de Zaragoza, Escuela de Ingeniería y Arquitectura, 2012
Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas, Área de Ingeniería de Sistemas y Automática

Máster en Ingeniería Biomédica

Resumen: El síndrome de apnea obstructiva del sueño (OSAS) consiste en una interrupción del flujo respiratorio producida por una oclusión de las vías respiratorias durante el sueño. Como consecuencia el nivel de oxígeno en la sangre desciende y los esfuerzos respiratorios se intensifican. Si estos esfuerzos no son suficientes y el nivel de hipercapnia es peligroso, se genera un microdespertar (arousal) que restablece la respiración. Estos episodios pueden ocurrir cientos de veces en una sola noche produciendo serias implicaciones para la salud. El método de referencia para el diagnóstico del OSAS es la polisomnografía nocturna (PSG). La PSG consiste en un registro de diferentes señales fisiológicas durante una noche. La adquisición y el análisis de estas señales requieren de equipamiento y personal especializados. Estos requerimientos y el reducido número de centros del sueño hacen que el diagnóstico del OSAS sea un proceso muy caro. En la última década, se han desarrollado numerosas técnicas para la monitorización ambulatoria del OSAS. Una alternativa que ha sido estudiada por el grupo de investigación en el que se ha realizado este trabajo se basa en la señal fotopletismográfica de pulso (PPG). En estos trabajos se demostró que los descensos de amplitud de las oscilaciones de la señal PPG (DAP) están relacionados con las apneas. Sin embargo, también se observó que muchos eventos DAP no están asociados a un evento apnéico, y se propuso el estudio de la variabilidad del ritmo cardiaco (HRV) extraída del electrocardiograma (ECG) para discriminar eventos DAP apnéicos y no apnéicos, obteniendo resultados adecuados para un uso clínico. La propuesta de este proyecto es utilizar la variabilidad de ritmo de pulso (PRV) en lugar de la HRV para eliminar la necesidad de registrar el ECG, lo que adquiere aún más importancia en estudios del sueño, ya que es importante minimizar el número de sensores colocados en el paciente para no interferir con su sueño fisiológico. La PRV se obtiene de la PPG, cuya adquisición no requiere la colocación de ningún sensor adicional, ya que se obtiene del oxímetro de pulso, que proporciona también la saturación de oxígeno en sangre y este último parámetro es necesario para el diagnóstico del OSAS. Además, el oxímetro de pulso es un sensor muy simple, barato, y cómodo para el paciente. Solo requiere unos pocos componentes opto-electrónicos: una fuente de luz que ilumina el tejido y un detector óptico que mide pequeñas variaciones en la intensidad de luz recibida asociadas a cambios en la perfusión del volumen sanguíneo. Las técnicas propuestas han sido validadas en una base de datos que contiene registros PSG de niños registrada en el Hospital Infantil Miguel Servet de Zaragoza. La parte práctica consiste en el registro de una base de datos para el estudio del OSAS en modelo animal en colaboración con el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), la Universidad de Barcelona (UB), y el Hospital Clínic de Barcelona. Esta base de datos está compuesta por registros de varias señales biológicas, incluyendo el ECG y la PPG, a ratas durante protocolos de apneas obstructivas controladas. Los resultados obtenidos son comprables a los que fueron obtenidos utilizando la HRV. Esto permite considerar un diagnóstico ambulatorio con sus ventajas tanto sociales como económicas.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master

El autor NO autoriza la consulta a texto completo


 

 Registro creado el 2012-09-17, última modificación el 2012-10-22


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