Ciencia España , Valladolid, Miércoles, 19 de diciembre de 2018 a las 09:03

Diseñan un método diagnóstico alternativo para detectar con precisión apnea del sueño infantil

Se fundamenta en el análisis automático de una sola señal, la saturación de oxígeno en sangre, que puede ser recogida de forma sencilla y no intrusiva durante una noche en el propio domicilio del paciente

Cristina G. Pedraz/DICYT Investigadores del Grupo de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Valladolid (UVa), del Hospital Universitario Rio Hortega de Valladolid y de la Escuela de Medicina de la Universidad de Missouri (Estados Unidos) han diseñado un método diagnóstico alternativo para detectar con precisión la apnea del sueño infantil, fundamentado en el análisis del nivel de saturación de oxígeno en sangre durante una noche.


Actualmente, la polisomnografía nocturna o PSG es la prueba diagnóstica estándar para la apnea del sueño, pero presenta diversas limitaciones. Implica que el paciente pase una noche en el hospital totalmente cableado, ya que se toman diversos registros biomédicos de manera simultánea. La incomodidad que supone para el paciente es grande y, si el paciente es un niño, los problemas se multiplican. Además, la interpretación de esta prueba es compleja y supone un importante coste sanitario.


Por ello, la comunidad científica está buscando métodos diagnósticos simplificados, pruebas más sencillas pero igualmente concluyentes. “La PSG es una prueba de elevado coste económico, ya que requiere la presencia del niño y personal médico especializado durante la noche en una unidad de sueño. Además, se trata de una prueba altamente intrusiva para los niños debido al uso de múltiples sensores y presenta disponibilidad limitada. Estas situaciones, junto con la alta prevalencia de la enfermedad, han potenciado la demanda de técnicas de diagnóstico alternativas más sencillas”, explica a DiCYT el investigador del Grupo de Ingeniería Biomédica Fernando Vaquerizo.


La alternativa a la PSG que plantean es el análisis automático de una sola señal, la saturación de oxígeno en sangre recogida en una oximetría nocturna, un método consistente en la colocación de una pinza en el dedo del paciente para evaluar su nivel de oxígeno en sangre durante toda la noche. Como apunta Vaquerizo, esta prueba destaca por ser fiable y sencilla de utilizar en niños, y además se puede realizar en el domicilio del paciente ya que existen dispositivos portátiles comerciales.


Para analiza restos datos, los investigadores han utilizado un tipo de procesamiento de señales denominado transformada wavelet discreta (DWT), “que permite evaluar señales no estacionarias y analizar con gran resolución las componentes frecuenciales de la señal de saturación de oxígeno relacionadas con la apnea del sueño infantil”, precisa el investigador. También aplicaron otras técnicas de extracción de características estadísticas y un algoritmo de selección de características para obtener información complementaria. Por último, emplearon tres algoritmos de clasificación (regresión logística, máquinas de vector soporte –SVM- y red neuronal) para detectar la presencia de apnea del sueño infantil moderado a severo.


Probado en cerca de un millar de pacientes pediátricos


El equipo probó el método diseñado en una muestra de 981 pacientes pediátricos (602 niños y 379 niñas) con edades comprendidas entre los 2 y los 11 años, que acudieron a la unidad del sueño del Hospital de la Universidad de Chicago por sospecha de apnea.


Con la técnica implementada, los investigadores han logrado una precisión diagnóstica del 84 por ciento en la detección de la apnea infantil moderada a severa, superior a la registrada en estudios previos.
“Estos resultados sugieren que el análisis wavelet podría ser una herramienta útil para caracterizar la señal de oximetría y mejorar el rendimiento diagnóstico y la implementación de una prueba simplificada de detección de la apnea del sueño pediátrica”, señala vaquerizo, quien agrega que con esta técnica y empleando distintos algoritmos de clasificación se ha podido caracterizar los efectos del apnea del sueño infantil en la señal de oximetría y obtener información complementaria a los métodos tradicionales de análisis de la señal de oximetría.


Una patología con alta prevalencia e infradiagnosticada


Los resultados obtenidos tienen gran relevancia ya que el Síndrome de la Apnea-Hipopnea del Sueño en niños (SAHS), un trastorno respiratorio caracterizado por la aparición recurrente de eventos de ausencia completa (apnea) y/o reducción significativa (hipopnea) del flujo aéreo durante el sueño, tiene una alta prevalencia (entre el 1 el 5 por ciento) en la población infantil y, además, es una patología infradiagnosticada. La enfermedad, como subrayan los autores de este trabajo, puede tener múltiples consecuencias negativas para la salud y el desarrollo de los niños, como la disfunción cardiometabólica, el déficit neurocognitivo o el retraso en el crecimiento.

 

 

 

Referencia
Vaquerizo-Villar F, Álvarez D, Kheirandish-Gozal L, Gutiérrez-Tobal GC, Barroso-García V, Crespo A, et al. (2018) Wavelet analysis of oximetry recordings to assist in the automated detection of moderate-to-severe pediatric sleep apnea-hypopnea syndrome. PLoS ONE 13(12): e0208502. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208502