KI-gestützte Diagnostik der obstruktiven Schlafapnoe mittels delta – alpha Konnektivität am sensorimotorischen Cortex [Abstract]

  • Fragestellung: Die Modulation der delta-alpha Phasenamplituden-Kreuzfrequenzkopplung (PAKFK) kann die cerebro-corticale Informationsverarbeitung beeinflussen. Wir haben untersucht, ob diese frequenzband-spezifische Modulation bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe (OSA) beeinträchtigt wird. Patienten und Methoden: Es wurden die C3- und C4- elektroencephalographischen Aufnahmen der Polysomnographien von 170 Teilnehmern (86 im Hauptdatensatz, 27 - 84 Jahre alt, 44 Teilnehmer mit Respiratorischen Disturbance Index RDI>15/h und 84 im Validierungsdatensatz, 35 - 75 Jahre alt, 42 davon mit RDI>15/h) ausgewertet. Der delta-alpha KFK-Modulationsindex (MI) wurde bei Patienten mit unterschiedlichem OSA-Schweregrad in den unterschiedlichen Schlafstadien am sensorimotorischen Cortex berechnet. Auch die Möglichkeit der Vorhersage des RDI mit Hilfe der Schlafstadien-spezifischen MIs unter Verwendung eines Support Vector Machine (SVM) - Algorithmus wurde getestet. Ergebnisse: In beidenFragestellung: Die Modulation der delta-alpha Phasenamplituden-Kreuzfrequenzkopplung (PAKFK) kann die cerebro-corticale Informationsverarbeitung beeinflussen. Wir haben untersucht, ob diese frequenzband-spezifische Modulation bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe (OSA) beeinträchtigt wird. Patienten und Methoden: Es wurden die C3- und C4- elektroencephalographischen Aufnahmen der Polysomnographien von 170 Teilnehmern (86 im Hauptdatensatz, 27 - 84 Jahre alt, 44 Teilnehmer mit Respiratorischen Disturbance Index RDI>15/h und 84 im Validierungsdatensatz, 35 - 75 Jahre alt, 42 davon mit RDI>15/h) ausgewertet. Der delta-alpha KFK-Modulationsindex (MI) wurde bei Patienten mit unterschiedlichem OSA-Schweregrad in den unterschiedlichen Schlafstadien am sensorimotorischen Cortex berechnet. Auch die Möglichkeit der Vorhersage des RDI mit Hilfe der Schlafstadien-spezifischen MIs unter Verwendung eines Support Vector Machine (SVM) - Algorithmus wurde getestet. Ergebnisse: In beiden Datensätzen wurde der delta-alpha KFK-MI an den kortikalen sensorimotorischen Bereichen bei Patienten mit RDI>15/h im Vergleich zu Patienten mit RDI≤15/h im Stadium NREM1 und REM signifikant (p<0.05) reduziert. Im Gegensatz, war der MI im Stadium NREM2 bei Patienten mit RDI>15/h signifikant erhöht im Vergleich zu Patienten mit RDI≤15/h. Delta-alpha MI im REM-Stadium konnte mittels SVM zuverlässig (82% Genauigkeit) den RDI vorhersagen. Schlussfolgerungen: Diese Frequenzband- und Schlafstadien-spezifische sensorimotorische Diskonnektion unterstützt das Konzept einer kortikalen sensorimotorischen Dysfunktion bei OSA-Patienten. Zudem, bietet der delta-alpha MI im REM–Schlaf einen potenziellen objektiven neurophysiologischen Ersatzmarker der respiratorischen Störung bei OSA-Patienten an.show moreshow less

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Metadaten
Author:Haralampos Gouveris, Nabin Koirala, Abdul Rauf Anwar, Hao Ding, Katharina Ludwig, Katharina Bahr, Tilman Huppertz, Christoph Matthias, Sergiu Groppa, Muthuraman MuthuramanORCiDGND
URN:urn:nbn:de:bvb:384-opus4-1096911
Frontdoor URLhttps://opus.bibliothek.uni-augsburg.de/opus4/109691
ISSN:1438-8685OPAC
Parent Title (German):Laryngo-Rhino-Otologie
Publisher:Georg Thieme
Place of publication:Stuttgart
Type:Article
Language:German
Year of first Publication:2022
Publishing Institution:Universität Augsburg
Release Date:2023/12/04
Volume:101
Issue:S02
First Page:S165
DOI:https://doi.org/10.1055/s-0042-1747611
Institutes:Fakultät für Angewandte Informatik
Fakultät für Angewandte Informatik / Institut für Informatik
Fakultät für Angewandte Informatik / Institut für Informatik / Professur für Informatik in der Medizintechnik
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik
Licence (German):CC-BY-NC-ND 4.0: Creative Commons: Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitung (mit Print on Demand)