Classification of oximetry signals using Bayesian neural networks to assist in the detection of obstructive sleep apnoea syndrome

In the present study, multilayer perceptron (MLP) neural networks were applied to help in the diagnosis of obstructive sleep apnoea syndrome (OSAS). Oxygen saturation (SaO2) recordings from nocturnal pulse oximetry were used for this purpose. We performed time and spectral analysis of these signals to extract 14 features related to OSAS. The performance of two different MLP classifiers was compared: maximum likelihood (ML) and Bayesian (BY) MLP networks. A total of 187 subjects suspected of suffering from OSAS took part in the study. Their SaO2 signals were divided into a training set with 74 recordings and a test set with 113 recordings. BY-MLP networks achieved the best performance on the test set with 85.58% accuracy (87.76% sensitivity and 82.39% specificity). These results were substantially better than those provided by ML-MLP networks, which were affected by overfitting and achieved an accuracy of 76.81% (86.42% sensitivity and 62.83% specificity). Our results suggest that the Bayesian framework is preferred to implement our MLP classifiers. The proposed BY-MLP networks could be used for early OSAS detection. They could contribute to overcome the difficulties of nocturnal polysomnography (PSG) and thus reduce the demand for these studies.

Regularity analysis of nocturnal oximetry recordings to assist in the diagnosis of sleep apnoea syndrome

The relationship between sleep apnoea–hypopnoea syndrome (SAHS) severity and the regularity of nocturnal oxygen saturation (SaO2) recordings was analysed. Three different methods were proposed to quantify regularity: approximate entropy (AEn), sample entropy (SEn) and kernel entropy (KEn). A total of 240 subjects suspected of suffering from SAHS took part in the study. They were randomly divided into a training set (96 subjects) and a test set (144 subjects) for the adjustment and assessment of the proposed methods, respectively. According to the measurements provided by AEn, SEn and KEn, higher irregularity of oximetry signals is associated with SAHS-positive patients. Receiver operating characteristic (ROC) and Pearson correlation analyses showed that KEn was the most reliable predictor of SAHS. It provided an area under the ROC curve of 0.91 in two-class classification of subjects as SAHS-negative or SAHS-positive. Moreover, KEn measurements from oximetry data exhibited a linear dependence on the apnoea–hypopnoea index, as shown by a correlation coefficient of 0.87. Therefore, these measurements could be used for the development of simplified diagnostic techniques in order to reduce the demand for polysomnographies. Furthermore, KEn represents a convincing alternative to AEn and SEn for the diagnostic analysis of noisy biomedical signals.

Association between obstructive sleep apnea severity and glucose control in patients with untreated versus treated diabetes

International audience

Supraglottoplasty for laryngomalacia with obstructive sleep apnea: A systematic review and meta-analysis

OBJECTIVES/HYPOTHESIS: To determine if apnea-hypopnea index (AHI) and lowest oxygen saturation (LSAT) improve following isolated supraglottoplasty for laryngomalacia with obstructive sleep apnea (OSA) in children. STUDY DESIGN: Systematic review and meta-analysis. METHODS: Nine databases, including PubMed/MEDLINE, were searched through September 30, 2015. RESULTS: A total of 517 studies were screened; 57 were reviewed; and 13 met criteria. One hundred thirty-eight patients were included (age range: 1 month-12.6 years). Sixty-four patients had sleep exclusive laryngomalacia, and in these patients: 1) AHI decreased from a mean (M) ± standard deviation (SD) of 14.0 ± 16.5 (95% confidence interval [CI] 10.0, 18.0) to 3.3 ± 4.0 (95% CI 2.4, 4.4) events/hour (relative reduction: 76.4% [95% CI 53.6, 106.4]); 2) LSAT improved from a M ± SD of 84.8 ± 8.4% (95% CI 82.8, 86.8) to 87.6 ± 4.4% (95% CI 86.6, 88.8); 3) standardized mean differences (SMD) demonstrated a small effect for LSAT and a large effect for AHI; and 4) cure (AHI < 1 event/hour) was 10.5% (19 patients with individual data). Seventy-four patients had congenital laryngomalacia, and in these patients: 1) AHI decreased from a M ± SD of 20.4 ± 23.9 (95% CI 12.8, 28.0) to 4.0 ± 4.5 (95% CI 2.6, 5.4) events/hour (relative reduction: 80.4% [95% CI 46.6, 107.4]); 2) LSAT improved from a M ± SD of 74.5 ± 11.9% (95% CI 70.9, 78.1) to 88.4 ± 6.6% (95% CI 86.4, 90.4); 3) SMD demonstrated a large effect for both AHI and LSAT; and 4) cure was 26.5% (38 patients with individual data). CONCLUSION: Supraglottoplasty has improved AHI and LSAT in children with OSA and either sleep exclusive laryngomalacia or congenital laryngomalacia; however, the majority of them are not cured.

Tratamiento quirúrgico del síndrome de apnea hipopnea obstructiva del sueño en la Clínica Rivas, Bogotá – Colombia

Introducción: El Síndrome de Apnea Hipopnea Obstructiva del Sueño es un trastorno respiratorio del sueño mayor ampliamente conocido, con importantes implicaciones para los pacientes y cuya incidencia ha venido en aumento durante los últimos años; comprende diversas manifestaciones clínicas que varían desde el ronquido hasta consecuencias cardiovasculares importantes. Objetivo: Describir la experiencia de los procedimientos quirúrgicos más utilizados para el tratamiento de pacientes con Trastornos Respiratorios del Sueño en la Clínica Rivas. Diseño: Estudio observacional descriptivo. Métodos: Revisión de 366 historias clínicas de pacientes con diagnóstico clínico y Polisomnográfico de SAHOS intervenidos quirúrgicamente debido al Trastorno Respiratorio del Sueño por rechazo de terapia de presión positiva en 3 años de observación. Resultados: Se evaluaron diferencias en medianas de los cambios del IAH, índice de Saturación de oxigeno basal y mínima, y el índice de microdespertares nocturnos tanto prequirúrgica como postquirúrgicamente. Como medida de evaluación secundaria se evaluaron las complicaciones quirúrgicas. Conclusión: En nuestra institución, como centro de referencia en apnea del sueño, la cirugía ha demostrado que disminuye de forma significativa gravedad del SAHOS y disminuye el riesgo de los pacientes con trastornos respiratorios del sueño que han rechazado el dispositivo de presión positiva.

Avaliação tridimensional da via aérea superior de pacientes com apneia obstrutiva do sono que utilizaram aparelho de avanço mandibular

Os objetivos deste estudo foram avaliar o efeito do aparelho de avanço mandibular (Twin block - TB) no volume das vias aéreas superiores, por meio de tomografia computadorizada cone beam (CBCT); analisar, por meio da polissonografia, as mudanças no índice de apneia e hipopneia (IAH) e índice de apneia por hora de sono (IA), saturação de oxi-hemoglobina e eficiência do sono; e correlacionar o volume na CBCT e as polissonografias. Dezesseis pacientes portadores de apneia obstrutiva do sono, idade média de 47,06 anos, participaram deste estudo prospectivo, com acompanhamento médio de 7 meses. Foram feitas polissonografias iniciais (T1) e de acompanhamento (T2) com o TB em posição, e CBCT sem e com TB em posição. A segmentação e obtenção dos volumes das vias aéreas superiores foram realizadas e utilizados os testes t de Student pareado, de Wilcoxon e o índice de correlação de Spearman, com 5% de significância. Os resultados das polissonografias mostraram diferenças estatisticamente significativas entre T1 e T2 apenas para IAH (p<0,05). Houve aumento do volume da via aérea superior com TB quando comparado com o volume sem TB (p<0,05). Foi possível estabelecer-se correlação positiva entre volume da via aérea superior sem TB e IAH e IA em T1 (p<0,05), mas não houve correlação entre o volume da via aérea com TB e índices polissonográficos em T2. Pode-se concluir que, houve aumento de volume da via aérea superior com o TB e houve redução do IAH em T2 porém, sem correlação entre estes dados.

Alteraciones respiratorias durante el sueño en niños con Síndrome Down a la altura de Bogotá

Objetivo: determinar la frecuencia de las diferentes alteraciones respiratorias durante el sueño (ARS) e hipertensión pulmonar (HTP) y establecer la saturación de oxígeno (SpO2) en vigilia, sueño y durante los eventos en niños con Síndrome Down (SD) a la altura de Bogotá (2640m) de acuerdo a grupos de edad e IMC. Métodos: estudio descriptivo de corte transversal, se incluyeron todos los niños con SD con sospecha de ARS remitidos a polisonograma (PSG) de octubre de 2011 a enero de 2013 a la Fundación Neumológica Colombina (FNC). Se dividieron en 3 grupos: apnea obstructiva, apnea obstructiva y central, sin apneas. Resultados: 74 niños, el 36,5% mujeres, edad media 4 años. 47,3% presento apnea obstructiva, más frecuente en >2 años, 35,1% apnea obstructiva y central, más frecuente en < 2 años y 17,6 % sin apnea. SpO2 promedio en apnea obstructiva 84,63%, apnea obstructiva y central: 81,8% y sin apnea: 86,85% (p 0,058). 23% presento obesidad, 16% con apnea obstructiva. 53 pacientes tenían ecocardiograma: 28% HTP, 53,3% tuvo apnea obstructiva y 26,7 apnea obstructiva y central, no diferencias significativas. SpO2 promedio en HTP 88,3% vigilia, 86,2% sueño REM, 85,7 % sueño no REM, no diferencia significativa comparada con pacientes sin HTP. Conclusiones: Las ARS son frecuentes en los niños con SD, La desaturación está presente en los niños con SD independiente del tipo de apnea. A todos los niños SD se les debe practicar un PSG en el primer año de vida.

Enfoque del paciente con trastornos del sueño

La importancia del sueño y las patologías relacionadas con el mismo son ampliamente reconocidas en el campo de la medicina y la neurología, sin embargo la mayoría de neurólogos dedican muy poco tiempo al estudio de estas entidades y muy raramente durante la valoración de los pacientes se indaga acerca de la presencia de trastornos relacionados con el sueño. Esto es sorprendente si tenemos en cuenta que pasamos casi un tercio de la vida durmiendo, además de la alta incidencia de trastornos de sueño en la población general. A continuación revisaremos los principales trastornos del sueño, su diagnóstico y tratamiento.

Evaluación de la vía aérea superior en pacientes con sahos mediante cefalometría 3D y multiplanar

Objetivo: determinar parámetros biométricos para evaluación y diagnóstico de pacientes con SAHOS por medio de Cefalometría Tridimensional y reconstrucción Multiplanar escanográfica. Materiales y Métodos: se realizó estudio observacional tipo cross-sectional, con 25 pacientes diagnosticados con SAHOS, a los cuales se les hizo TAC simple de cara con reconstrucción multiplanar y tridimensional, evaluando volumen de vía aérea, longitud, promedio del área en corte transversal, área retropalatal, área reglosal, espacio retrogloso lateral y anteroposterior. Resultados: se incluyeron 25 pacientes y realizaron medidas de volumen, longitud, promedio del área en corte transversal, área retropalatal, área retroglosal y espacios regloso lateral y anteroposterior, realizando análisis estadístico mediante el programa SPSS 17.0 reportando medidas de tendencia central como promedio, media, moda, rango, desviación estándar, y concordancia inter e intra observador. Conclusión: la Cefalometría tridimensional con reconstrucción multiplanar ha mostrado ser un excelente método de evaluación de vía aérea en pacientes con SAHOS, obteniendo propias clasificaciones dentro del estudio de estos pacientes. Sin embargo, ante la escasa literatura y difícil obtención de parámetros de referencia es necesario promover el estudio y la investigación de este método diagnostico en pacientes con SAHOS.

Estudo do comportamento da PIO de 24 horas e frequência de glaucoma em pacientes com síndrome da apnéia obstrutiva do sono

Purpose: To determine the frequency of glaucoma and evaluate the behavior of 24-hour intraocular pressure in patients with the obstructive sleep apnea syndrome (OSAS). Methods: Eleven consecutive patients with OSAS, diagnosed by polysonography, were avaliated in a cross-sectional study. Demographic data were analyzed: age, sex, race/color, weight, height and associated diseases. The patients were submitted to complete ophthalmologic examination, including the visual field, as well as to 24-hour intra-ocular pressure (IOP) evaluation by an applanation tonometer at 9h, 12h, 15h, 18h, 24h and 6h in the lying and sitting positions. The diagnostic criterion for glaucoma was alteration of the visual field (VF) compatible with glaucoma and one or more of the following alterations: cup-disc ratio >= 0.7, hemorrhage, wedge-shaped defect, bayonet-shaped vessels, Hoyt's sign, asymmetry > than 0.2 between cup/disc ratio of the eyes. The angle should be opened without alterations. Results: 9 (82%) of 11 patients showed glaucoma or were suspected to have glaucoma, 9% of which exhibited normal tension glaucoma and 73% were suspected to have glaucoma for presenting alterations in the optic nerve or ocular hypertension. The mean for the IOP values of the 11 patients was observed to be the highest at 6 o'clock, when they were lying down. Variations of IOP >= 5 mmHg occurred in 7 (64%) of the patients, and variations of up to 14 mmHg and IOP peaks of up to 32 mmHg were observed. Conclusion: OSAS may be an important risk factor for the development of glaucoma, particularly that of normal tension glaucoma. Patients with OSAS must be referred to an ophthalmologist and those professionals must be attentive to the association of sleep disorders in patients with open-angle glaucoma.

Avaliação dos níveis séricos de testosterona em pacientes com síndrome da apneia obstrutiva do sono

Homens com síndrome da apneia obstrutiva do sono (SAOS) podem apresentar diminuição dos níveis de testosterona devido à hipóxia. OBJETIVOS: Relacionar os níveis séricos da testosterona, em pacientes com SAOS, com parâmetros clínico-laboratoriais. MATERIAL E MÉTODOS: Foram revisados 103 prontuários de pacientes com SAOS, entre os anos de 2002 e 2009, e coletados os seguintes dados: idade à época da realização da polissonografia, valores do Hematócrito e Hemoglobina, nível sérico da testosterona total, IMC, índice de apneia/hipopneia(IAH) e SatO2. FORMA do ESTUDO: Estudo de casos retrospectivo em corte transversal. RESULTADOS: 79 pacientes (77%) não apresentaram alteração hormonal e 24 (23%) apresentaram níveis séricos inferiores. Dos pacientes com testosterona normal 70% estavam com sobrepeso, enquanto que 63% com testosterona alterada apresentaram obesidade grau I (p<0,05). Os pacientes com testosterona alterada apresentaram as dosagens médias do Ht e da Hb e dos níveis médios do andrógeno significantemente inferiores aos dos pacientes sem alteração androgênica. A média do IMC dos pacientes com alteração hormonal foi significativamente maior que a média daqueles sem alteração. CONCLUSÃO: A relação entre o perfil sérico da testosterona matinal e a obesidade e, em menor grau, a idade, o IAH e a hipóxia, podem ser responsáveis pela supressão central da testosterona nesses pacientes. A queda dos valores hematimétricos pode ser relacionada aos baixos níveis circulantes da testosterona.

Síndrome da apneia obstrutiva do sono e o potencial auditivo P300

A Síndrome da Apneia Obstrutiva do Sono (SAOS) diminui as capacidades da atenção, memória e concentração, fatores relacionados com a cognição. A análise dos parâmetros do P300 auditivo permitiria inferir disfunção cognitiva. OBJETIVO: Comparar os dados da polissonografia e do P300 auditivo em adultos, roncopatas primários com portadores de SAOS. CASUÍSTICA E MÉTODO: Estudo prospectivo em roncopatas primários (N=12) e em portadores de SAOS (N=54), submetidos à polissonografia definidos pelo índice de apneia e hipopneia (IAH). As variáveis da polissonografia e as do P300 foram comparadas, pelos testes T de Student, exato de Fisher, regressão logística e análise de correlação com nível de significância de 5%. RESULTADOS: O IAH apresentou correlação inversa com a oximetria em ambos os grupos. A prevalência do P300 foi menor no G.SAOS (teste exato de Fisher, p=0,027). A idade dos pacientes não influenciou a prevalência do P300 (análise de regressão; p=0,232). A amplitude do P300 foi menor do G.SAOS (teste T de Student; p=0,003) a latência do P300 foi semelhante em ambos os grupos (teste T de Student; p=0,89). CONCLUSÃO: A redução da amplitude do P300 nos portadores de SAOS sugere disfunção cognitiva induzida por diminuição da memória auditiva.

Avaliação cefalométrica do espaço aéreo posterior em pacientes com oclusão Classe II submetidos à cirurgia ortognática

OBJETIVO: o avanço maxilomandibular é um método cirúrgico comumente usado no tratamento de pacientes acometidos pela Síndrome da Apnéia Obstrutiva do Sono (SAOS) e portadores de anormalidades anatômicas identificáveis neste complexo, que estreitam e/ou obstruem o espaço aéreo. O intuito deste estudo foi analisar variações cefalométricas do espaço aéreo faríngeo em indivíduos Classe II de Angle, após a cirurgia ortognática. METODOLOGIA: a amostra consistiu de telerradiografias laterais equivalentes aos períodos pré e pós-operatório de 30 indivíduos, divididos no grupo com avanço cirúrgico mandibular (n=15) e no grupo com avanço maxilomandibular (n=15). Os parâmetros cefalométricos usados permitiram avaliar o espaço aéreo posterior em 3 níveis: a hipofaringe (PFI-V), a orofaringe (PFM-PM, PFM-PO, PFM-U, PFM-Up) e a nasofaringe (PFM-PN, pm-PFS). A análise esquelética foi na base do crânio (N-S-Ba) e na mandíbula (Ar-Go-Me). A média das diferenças entre os valores pré e pós-operatórios das mensurações lineares (mm) e angulares (graus) foi avaliada pelo teste t pareado. RESULTADOS E CONCLUSÕES: estatisticamente, não houve redução do espaço aéreo faríngeo pós-avanço cirúrgico. O que se observou foi que apenas PFM-PO e PFS-pM se mantiveram constantes e na maioria restante os valores aumentaram.

Pediatras e os distúrbios respiratórios do sono na criança

OBJECTIVES. assessment of opinions and practices of pediatricians concerning sleep-disordered breathing (SDB) in children. Methods. randomly 516 pediatricians were selected in the state of São Paulo, Brazil. A survey mailed to them included questions regarding: their professional profile, knowledge about SDB in childhood, opinions and practices for diagnosis and treatment of these diseases. RESULTS. 112 anonymous completed surveys were returned (21.7%). The teaching of SDB during medical school and pediatric residency training was considered unsatisfactory respectively by 65.2% and 34.8% of the pediatricians. Forty-nine respondents (43.8%) rated their knowledge about SDB in children as regular, 39 (34.8%) as good and 17 (15.2%) as unsatisfactory. The most important sleep-related questions were: mouth breathing, breathing pauses, sleep amount, excessive daytime sleepiness and nocturnal wheezing. Clinical aspects regarded as the most significant for suspecting obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) were: breathing pauses, adenoid hypertrophy, mouth breathing, craniofacial anomaly and snoring. The most frequent practices for evaluation of OSAS in children were: cavum radiography with referral to an otorhinolarnygologist (25%) and nocturnal pulse oximetry (14.2%). Only 11.6% of pediatricians recommended overnight polysomnography and 4.5%, nap polysomnography. The most effective practices for SDB were considered to be: adenoidectomy and adenotonsillectomy, parents counseling, weight loss and sleep hygiene. CONCLUSIONS. there is a gap between research on SDB in childhood and pediatric practice. © 2006 Associação Médica Brasileira.

Distúrbio de hiperatividade e déficit de atenção na síndrome de apnéia obstrutuiva do sono: Há melhora com tratamento cirúrgico?

Neuropsychological disorders are frequently associated with obstructive ventilatory disorders (OVD). Aim: To analyze the incidence of neuropsychological disorders in Brazilian children with OVD, using a screening questionnaire and to compare the answers given before and after surgery. Patients and Methods: We studied 30 children with clinical diagnosis of OVD. The children were divided into 3 groups: group I, children aged 4 to 7; group II, from 8 to 10; and group III, children over 11. The applied questionnaires were answered by the parents or tutors, and comprised 30 questions, 10 for each disorder: attention deficit, hyperactivity and impulsivity. The children were diagnosed with one of the disorders when presented 3 or more positive answers. The follow up interview occurred 6 months after adenotonsillectomy. Results: There was a predominance of male gender (60.6%) over female gender (39.4%). Group II presented the highest number of significant changes, with reductions raging from 87.5% to 33.3% of patients with attention deficit, 75% to 50% of the hyperactive patients, and 50% to 33% of the impulsive patients. Conclusion: There was neuropsychological improvement after the surgery, which occurred mainly in the children from group II. More interaction among health professionals is necessary when diagnosing and following up similar cases.