Un team di ricercatori dell'Università del Texas ad Arlington e dell'Università del Texas Southwestern ha recentemente sviluppato un nuovo metodo per stimare la sistolica (SBP), diastolica (DBP), e le forme d'onda della pressione sanguigna media (MBP) dai segnali della fotopletismografia (PPG). PPG è un semplice, basso costo, e tecnica ottica non invasiva che rileva i cambiamenti volumetrici nel sangue all'interno della circolazione periferica. Il PPG è ampiamente utilizzato in ambito clinico, sia per la misurazione fisiologica che per il monitoraggio.

Recenti ricerche hanno evidenziato la presenza di significative oscillazioni della pressione sanguigna notturna (BP) tra i pazienti affetti da apnea ostruttiva del sonno (OSA). L'alta frequenza e l'intensità di queste oscillazioni, che si verificano tipicamente durante ogni episodio di apnea, suggeriscono che studiarli potrebbe rivelare le cause alla radice delle comorbidità cardiovascolari e cerebrovascolari dell'OSA.

Mentre le implicazioni fisiologiche di queste oscillazioni della PA sono ancora sconosciute, lo sviluppo di strumenti in grado di rilevarli e stimarne l'entità rimane di fondamentale importanza. Gli strumenti di polisonnografia esistenti non consentono la misurazione battito per battito della PA; eppure alcuni misurano l'ossimetria. Il segnale PPG rilevato utilizzando ossimetri da laboratorio del sonno potrebbe aiutare i ricercatori a misurare l'entità delle oscillazioni della PA.

"Abbiamo studiato un nuovo metodo per la stima continua della sistolica (SBP), diastolica (DBP), e forme d'onda della pressione sanguigna media (MBP) da PPG, " hanno scritto i ricercatori nel loro articolo, che è stato pre-pubblicato su arXiv. "Picchi e avvallamenti della forma d'onda PPG vengono utilizzati come input per un modello di media mobile autoregressiva del quinto ordine per costruire stime di SBP, DBP, e forme d'onda MBP."

In altre parole, i ricercatori hanno utilizzato picchi e depressioni della forma d'onda PPG per modellare SBP e DBP, con modelli a media mobile autoregressiva (ARMA). I modelli ARMA sono metodi di identificazione del sistema che forniscono un modello matematico per la dinamica di un sistema, oltre ad evidenziare eventuali ritardi temporali puri.

Ricerche precedenti suggeriscono che le manovre di apnea possono simulare da vicino gli episodi di apnea. I ricercatori hanno quindi valutato le prestazioni del loro metodo su sette soggetti in posizione supina. A questi pazienti è stato chiesto di eseguire cinque manovre di apnea, con periodi di respirazione normale di 90 secondi tra ciascuno di essi.

"I risultati di questo studio pilota dimostrano che la stima della pressione arteriosa sistolica e diastolica dalle misurazioni PPG utilizzando i modelli ARMA può essere un metodo praticabile per la misurazione continua e non invasiva dei punti focali della pressione arteriosa chiave nei soggetti OSA, con livelli di accuratezza paragonabili ai valori precedentemente riportati, " hanno scritto i ricercatori.

Globale, lo studio ha ulteriormente confermato il potenziale dell'utilizzo del segnale PPG raccolto dagli ossimetri del laboratorio del sonno in combinazione con i modelli ARMA per misurare l'entità delle oscillazioni della PA in pazienti affetti da apnea notturna. In definitiva, tali strumenti potrebbero aiutare i ricercatori a comprendere meglio il significato di queste oscillazioni e la loro connessione con le condizioni cardiovascolari tipicamente associate all'OSA.

Nonostante questi risultati promettenti, è improbabile che un singolo modello stimi efficacemente la PA di tutti i membri della popolazione utilizzando le variazioni PPG. In futuro, un tale modello potrebbe quindi dover essere adattato ai singoli pazienti.

"La probabile necessità di modelli specifici per la persona deriva dal fatto che esiste un'ampia variazione nei sistemi fisiologici coinvolti nel controllo della pressione sanguigna che include la reattività del sistema nervoso simpatico, meccanico, meccanica dei fluidi, proprietà dinamiche del sistema cardiovascolare, e tasso metabolico, " hanno scritto i ricercatori.

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