ALGORITMO PER IL MONITORAGGIO DELL’APNEA DEL SONNO

L’apnea notturna, detta anche apnea del sonno, è una sindrome molto comune che genera svariati episodi di apnea o ipopnea durante il sonno. Durante un evento di apnea il flusso respiratorio è nullo, mentre durante un’ipopnea si ha una riduzione dello stesso. La sindrome dell’apnea del sonno si divide principalmente in due forme in base alla causa scatenante gli eventi di apnea o ipopnea: la sindrome dell’apnea ostruttiva del sonno è dovuta ad un restringimento o un’ostruzione delle vie aeree superiori, mentre la sindrome dell’apnea centrale del sonno è causata dall’assenza di contrazione dei muscoli respiratori, che non consente poi la normale ventilazione. La diagnosi della sindrome dell’apnea notturna avviene tipicamente mediante la polisonnografia, un esame che permette l’identificazione degli eventi respiratori e la stadiazione del sonno attraverso l’utilizzo di diversi strumenti biomedici. L’elevato numero di sensori, cavi ed elettrodi utilizzati in questo tipo di esame, rende la polisonnografia un esame piuttosto invasivo e costoso. Sarebbe pertanto opportuno poter ricavare, dove possibile, alcuni segnali vitali da altri. L’obbiettivo di questo studio è quello ti testare la validità dell’utilizzo del segnale respiratorio derivato dall’elettrocardiogramma (EDR) in presenza di eventi patologici quali l’apnea. Sono stati presi in considerazione 270 segnali elettrocardiografici (ECG) acquisiti da 18 individui, 15 per ogni individuo. Di questi quindici, 5 sono stati acquisiti durante una fase di apnea simulata, 5 durante una fase di respirazione profonda simulata e 5 durante una fase di respirazione normale. Per ogni ECG rumoroso è stato stimato attraverso un algoritmo basato su modelli, un ECG privo di disturbi. Successivamente, ad ogni ECG rumoroso, è stato sottratto il corrispondente ECG filtrato, ottenendo per sottrazione gli EDR. Infine, dei segnali respiratori estratti è stata calcolata e valutata la frequenza respiratoria in relazione alle fasi di apnea, di respirazione profonda e di respirazione normale. Complessivamente, l’utilizzo del segnale EDR è risultato appropriato per l’identificazione delle frequenze respiratorie sia in condizioni di respirazione fisiologica sia in presenza di respirazione patologica. Solo in pochi casi infatti le frequenze respiratorie estratte dai segnali EDR non sono risultate compatibili con la relativa fase di acquisizione a causa di disturbi presenti nei tracciati ECG originali. In conclusione l’algoritmo per l’estrazione delle frequenze respiratorie dai segnali EDR potrebbe essere quindi, uno strumento utile per il monitoraggio o la diagnosi dell’apnea del sonno, in grado di ridurre il numero di strumenti biomedici utilizzati, l’invasività e il costo della misurazione.