Un diagnostic simple, rapide et bien éveillé de l'apnée du sommeil pourrait permettre de meilleurs soins chirurgicaux et améliorer le sommeil

L'apnée obstructive du sommeil (AOS) est un trouble du sommeil très courant, mais largement sous-diagnostiqué. Ses nombreux symptômes et effets peuvent inclure une maladie cardiovasculaire or déficience de mémoire. Des accidents mortels peuvent survenir lorsque des conducteurs non diagnostiqués ou non traités souffrant d'AOS s'endormir en conduisant.

L'une des raisons pour lesquelles il y a tant de cas d'AOS non diagnostiqués et non traités est qu'un diagnostic précis nécessite généralement une étude du sommeil nocturne coûteuse et exigeante en main-d'œuvre appelée polysomnographie (PSG). Mais la nouvelle technologie développé à l'Université du Manitoba peut dire aux patients s'ils souffrent d'AOS en 30 secondes, simplement en analysant leurs bruits respiratoires alors qu'ils sont bien éveillés.

Apnée obstructive du sommeil (AOS)

L'AOS est le arrêt temporaire de la respiration pendant le sommeil. Un événement d'apnée est une pause respiratoire qui dure plus de 10 secondes et entraîne une baisse de plus de trois pour cent du niveau d'oxygène dans le sang. De même, une réduction du débit respiratoire de plus de 50 pour cent qui dure plus de 10 secondes, combinée à une baisse du niveau d'oxygène dans le sang de plus de trois pour cent, est appelée hypopnée.

Le nombre d'événements d'apnée et d'hypopnée par heure de sommeil est appelé indice d'apnée/hypopnée (IAH), une mesure de la sévérité de l'AOS.

Un IAH très élevé, par exemple 200, signifie que pendant une heure de sommeil, la respiration s'arrête (ou est réduite de plus de 50 %) 200 fois, à chaque fois pendant plus de 10 secondes. La plupart de ces événements s'accompagnent d'une diminution du taux d'oxygène dans le sang pouvant entraîner une hypoxie, ce qui peut déclencher le réveil du cerveau pour rétablir le niveau d'oxygène.


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Une personne avec un IAH élevé a un sommeil très perturbé. En effet, ils peuvent ne jamais atteindre un sommeil profond. Pour cette raison, ils se sentent toujours fatigués et somnolents pendant la journée.Gros plan du cou d'un homme avec un groupe tenant un petit microphone à la gorge AWakeOSA diagnostique l'apnée du sommeil en écoutant les sons respiratoires à l'aide d'un microphone connecté à la trachée. Auteur fourni

Alors qu'une PSG complète pendant la nuit enregistre plus de 15 signaux biologiques différents, il existe de nombreux appareils PSG portables qui peuvent être utilisés par des personnes dans leur propre maison qui enregistrent trois à cinq signaux et donnent un diagnostic relativement précis.

Cependant, pour les cas d'apnée du sommeil nécessitant un traitement, une évaluation complète de la PSG dans un laboratoire du sommeil est nécessaire, au cours de laquelle les techniciens du sommeil essaient différentes manœuvres pour déterminer le meilleur traitement. Par exemple, pour déterminer la pression d'air optimale pour une machine à pression positive continue (CPAP) afin de maintenir les voies respiratoires du patient ouvertes pendant les différentes phases du sommeil.

, sous-diagnostic généralisé de l'apnée du sommeil devient cruciale pour ceux qui ont besoin d'une anesthésie générale avant une chirurgie, car les patients apnéiques ont besoin de soins particuliers après la chirurgie. Être capable de détecter l'AOS en quelques minutes lorsqu'un patient est éveillé aiderait à garantir que ces patients reçoivent les soins dont ils ont besoin. C'est ce que ÉVEILLEOSA promesses technologiques.

Identification à l'état éveillé de l'apnée obstructive du sommeil

AWakeOSA est une technologie intelligente avec une application qui fournit des instructions pour enregistrer les sons respiratoires avec un petit microphone. Il enregistre les sons de la respiration trachéale à travers cinq respirations prises en respirant par le nez et cinq autres cycles en respirant par la bouche. L'enregistrement se fait alors que la personne est éveillée et allongée sur le dos.

Cette technologie est en cours de développement depuis 2010. Notre justification de l'utilisation des sons respiratoires trachéaux éveillés pour la détection de l'AOS est basée sur la structure des voies respiratoires supérieures, qui est différente chez les personnes souffrant d'apnée du sommeil par rapport à celle des personnes sans apnée, même éveillées. Les bruits de respiration trachéale sont affectés par un changement dans la structure des voies respiratoires supérieures.

Les applications de la technologie AWakeOSA incluent le diagnostic rapide de l'AOS avant la chirurgie et le diagnostic dans les zones rurales et éloignées où l'évaluation de la PSG n'est pas disponible.

Ces changements dans les sons respiratoires ne peuvent pas être détectés par les oreilles humaines, mais en utilisant des techniques avancées de traitement du signal et d'apprentissage automatique, nous avons pu montrer qu'en effet les sons respiratoires reflètent la pathologie des voies respiratoires supérieures. Cependant, montrer une corrélation élevée entre l'AOS et les caractéristiques des sons respiratoires ne garantit pas une détection très précise de l'AOS.

La détection de l'AOS par l'analyse uniquement des sons respiratoires est difficile en raison de l'hétérogénéité de l'apnée du sommeil, qui peut avoir différentes causes entraînant différentes caractéristiques des sons respiratoires. En outre, de nombreuses variables, notamment l'âge, le sexe, la taille, le poids et les antécédents de tabagisme, affectent les caractéristiques des sons respiratoires.

Pour surmonter ces défis, nous avons mis au point un schéma de diagnostic intelligent qui prend en compte l'impact de toutes ces variables confusionnelles. À l'aide d'un algorithme d'apprentissage automatique sophistiqué (AWakeOSA), notre équipe peuvent désormais détecter de manière fiable et précise la gravité de l'AOS pendant l'éveil. La validation de la technologie dans une population beaucoup plus large est prévue.

Patients chirurgicauxMicro miniature, boîtier d'ampli et cordon Un microphone intégré dans une chambre spécialement conçue et un petit boîtier de préampli. Le matériel peut être connecté à une application sur des téléphones ou à un ordinateur pour effectuer l'enregistrement. Auteur fourni

Une application importante concerne les patients chirurgicaux dont le statut d'AOS est inconnu et qui passent sous anesthésie générale. Pour cette application, la sensibilité du test (détecter ceux qui souffrent d'apnée du sommeil) est plus importante que la spécificité (détecter ceux qui n'ont pas d'apnée du sommeil).

La beauté de la prise de décision intelligente de l'algorithme AWakeOSA est que nous pouvons augmenter sa sensibilité à un coût mineur par rapport à sa spécificité. Cela signifie que l'identification précise de tous les patients souffrant d'apnée du sommeil est la priorité clé - comme ce serait le cas avec les patients chirurgicaux - nous pouvons augmenter la précision de détection de l'AOS avec seulement une augmentation mineure des résultats faussement positifs.

Selon son application, il existe une certaine flexibilité pour ajuster la sensibilité/spécificité du test, en fonction de celle qui est la plus importante.

La technologie AWakeOSA peut également déterminer ceux qui ont besoin d'un traitement pour l'apnée du sommeil avec une précision supérieure à 89 pour cent. Cela signifie qu'il peut être utilisé comme un outil de dépistage précis pour réduire le nombre de personnes nécessitant une évaluation PSG complète, économisant des millions de dollars en coûts pour le système de santé.

A propos de l'auteur

Zahra Moussavi, professeure de génie biomédical, Université du Manitoba

Cet article a paru à l'origine dans la conversation

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