Differenzierung von Apnoen anhand modellbasierter Analysen

• Applicant: Dr. Maik Riedl
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2011 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 201299101

Apnoen sind Atemaussetzer für mehr als 10 Sekunden während des Schlafes und können langfristig zu kardiovaskulären Erkrankungen führen. Etablierte Marker zur Charakterisierung von Apnoen sind jedoch nur unzureichend in der Lage dieses Risiko zu erkennen. Solch eine Risikoeinschätzung wäre aber nicht nur für den Patienten sondern auch aus volkswirtschaftlicher Sicht von großem Interesse, da durch eine gezielte Apnoenbehandlung Folgekosten gespart werden könnten. Erstmals soll in diesem Projekt systematisch die kardiovaskuläre Wirkung der Apnoen untersucht werden. Grundlagen dafür sind polysomnographische Messungen mit zusätzlicher kontinuierlicher Blutdruckaufzeichnung, die eine seltene Gelegenheit bietet, insbesondere den dramatischen Blutdruckverlauf während der Apnoephasen zu untersuchen. Neben der Clusteranalyse soll mittels 'Independent Component Analysis' und 'Isometric Feature Mapping' eine datengetriebene Gruppierung der Apnoen, auf der Basis des zeitlichen Verhaltens in den multivariaten Messungen, erfolgen. Es werden für jedes gefundene Apnoenmuster spezifische dynamische Merkmale der betrachteten physiologischen Größen anhand minimaler nichtlinearer Modelle abgeleitet. Diese Merkmale wiederum dienen dem Vergleich von realem Verhalten und Simulationen physiologischer Modelle der gekoppelten Systeme von Atmung und Herz-Kreislauf. Diese Analyse schafft mit der kardiovaskulären Klassifizierung der Apnoen die Grundlage für weitere spezifischere Apnoenuntersuchungen. Nachfolgende Studien können dann auf dieser Basis eine verbesserte Risikoabschätzung ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants