رفع مشكل آپنه ي انسدادي خواب با استفاده از تحريك الكتريكي عملكردي عصب زيرزباني

كارشناسي ارشد

آپنه ي انسدادي خواب يكي از شايع ترين اختلالات مربوط به تنفس و خواب مي باشد كه موجب بروز مشكلات فراوان براي فرد مي گردد. يكي از روش هاي رفع انسداد مجراي تنفسي، تحريك الكتريكي عملكردي عصب زيرزباني است. در اين زمينه پژوهش هاي متفاوتي صورت پذيرفته كه منجر به ساخت سيستم هاي قابل ايمپلنت براي رفع آپنه ي انسدادي گشته است. يك نكته ي قابل توجه در مورد اين سيستم ها آن است كه اعمال تحريك در تمام طول خواب و به ازاي هر عمل دم صورت مي پذيرد كه اين موضوع مي تواند موجب خستگي عضله ي زبان و مصرف زياد باتري سيستم شود. به نظر مي رسد كه اگر تحريك را تنها در هنگام بروز آپنه اعمال نمود، بتوان بر بسياري از مشكلات پيش روي اين سيستم ها غلبه كرد. از سوي ديگر پژوهش هاي متفاوتي براي تشخيص آپنه ي انسدادي خواب صورت پذيرفته است كه همگي سعي در تشخيص قطعات سيگنال شامل آپنه و يا افراد دچار آپنه داشته اند. اما هيچ يك از اين پژوهش ها لحظه ي رخداد انسداد مجراي تنفسي را بصورت زمان-حقيقي تشخيص نداده اند. تشخيص زمان-حقيقي لحظه ي وقوع انسداد مي تواند به-منظور تريگر نمودن تحريك الكتريكي مورد استفاده قرار بگيرد. در اين پژوهش ضمن اينكه اثر تحريك الكتريكي عصب زيرزباني بر روي حيوان رت بررسي شد، در راستاي تحقق كنترل حلقه بسته ي آپنه ي انسدادي خواب، روشي براي تشخيص برخط انسداد مجراي تنفسي حيوان رت ارائه گشت. بدين منظور از سيگنال فوتوپلثيسموگرام ثبت شده از حيوان رت در پنجره هاي 10 ثانيه اي با رزولوشن زماني 1 ثانيه استفاده شد. روش ارائه شده در اين پژوهش بر اين فرض استوار است كه سيستم هاي بيولوژيكي ماهيتي پيچيده و آشوب گونه دارند و درنتيجه سيگنال هاي بيولوژيكي داراي رفتارهايي آشوبي هستند. به كمك اين فرض يك روش جديد بر مبناي شبكه ي عصبي عميق تحت عنوان آناليز ارزيابي بازگشتي عميق ارائه شد و كاربرد آن در تشخيص آپنه ي انسدادي در حيوان رت مورد بررسي قرار گرفت كه در نهايت به مقدار فراخوان و دقتي به ترتيب برابر با 8/87 و 9/80 درصد در روش ارزيابي حيوان-به-حيوان دست يافته شد. همچنين، زمان تاخير براي تشخيص رخداد آپنه نيز مورد ارزيابي قرار گرفت و برابر با 9/2 ثانيه بدست آمد. علاوه بر روش برخط تشخيص آپنه، روش ديگري نيز براي تشخيص غير برخط آپنه بر روي داده هاي انساني مربوط به سايت فيزيونت صورت گرفت. هدف اين روش تشخيص آپنه ي انسدادي در پنجره-هاي يك دقيقه اي از سيگنال الكتروكارديوگرام است كه در نهايت صحت طبقه بندي 4/88 درصد حاصل شد.

193335

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

دكتر عباس عرفانيان اميدوار