Detección de desaturaciones durante el sueño mediante descomposición empírica en modos

LUIS DARÍO LARRATEGUY; GASTÓN SCHLOTTHAUER; LEANDRO DI PERSIA; DIEGO HUMBERTO MILONE; FEDERICO LESTUSSI

Buenos Aires

Congreso; 39 Congreso Argentino de Medicina Respiratoria; 2011

Asociación Argentina de Medicina Respiratoria

IntroducciónEl Síndrome de Apneas-Hipopneas Obstructivas del Sueño (SAHOS) es muy prevalente en la población. La polisomnografía (PSG) convencional en la Unidad de Sueño, es el “patrón oro” para el diagnóstico del SAHOS. Sin embargo ésta no es accesible en la mayoría de los casos. Tratando de simplificar el diagnóstico del SAHOS y utilizando una técnica reciente de procesamiento de señales, la descomposición empírica en modos (EMD), presentamos una alternativa y realizamos un análisis exploratorio de señales de oximetría nocturna. Las desaturaciones generadas por la apnea de sueño producen ondas que son puestas de manifiesto en determinados modos de la descomposición. Se proponen dos algoritmos para detección automática de las desaturaciones con la intención de identificar eventos con una reducción del flujo respiratorio de más de 10 segundos, seguidos de una desaturación del 3% o un microdespertar cortical.ObjetivoDiseñar algoritmos automáticos que estimen un índice a partir de la señal de SaO2, que tenga una buena correlación con el índice de apneas/hipopneas (IAH) hallado en la PSG.Materiales y métodosLa EMD de una señal obtiene componentes moduladas en amplitud y frecuencia denominadas modos. En base a esta descomposición se diseñaron dos alternativas para abordar el problema: EMD M1, la suma de los modos 2 y 3, y EMD M2, la suma del modo con mayor energía y su modo vecino con mayor energía. Se utilizó una base de registros polisomnográficos con 25 estudios completos.Para el diagnóstico del SAHOS en la PSG se fijó el valor de corte de IAH en 15. Las señales de SaO2 fueron analizadas con las dos técnicas de detección basadas en EMD, obteniéndose el Indice de Desaturación por Hora (IDH).Se comparó con dos alternativas de referencia. La primera, llamada Base 1, estima la línea de base como el valor medio de SaO2 durante los 6 minutos previos al instante actual. La segunda, llamada Base 2, utiliza como línea de base el promedio de los valores que caen dentro del 5% de valores más altos durante los 6 minutos anteriores.Los cuatro métodos se compararon según la capacidad que poseía el IDH obtenido para predecir el IAH de referencia generado en la PSG.ResultadosPara la valoración de los métodos se utilizaron dos medidas objetivas. En primer lugar se analizó el coeficiente de correlación obtenido al predecir el IAH mediante el IDH utilizando un modelo de regresión lineal. Comparado con el método Base 1 la R fue 0.84 y con el Base 2 fue 0.92. Con EMD M1 la R fue 0.94 y con EMD M2 fue 0.94. Para todos los casos la correlación fue estadísticamente significativa, con P menor a 10^-6. También se evaluó el área bajo la curva ROC (AUC), estimada a partir de 100 particiones de remuestreo de los datos. Con Base 1 la AUC fue 0.73 y con Base 2 fue 0.83. Con EMD M1 la AUC fue 0.97 y con EMD M2 la AUC fue 0.94.ConclusionesAmbos métodos basados en EMD resultan superiores a las metodologías estándar, como predictores del IAH. Un dispositivo que utilizando esta metodología simplifique el acceso al diagnóstico de los casos graves, sería de gran utilidad clínica.