Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10216/150614
Author(s): Miguel Alexandre Magalhães Duarte
Title: The role of novel clinical digital tools in the screening or diagnosis of Obstructive Sleep Apnea - A systematic review
Issue Date: 2023-06-20
Abstract: Background: Clinical digital tools are an up-and-coming new technology that can be used in the screening or diagnosis of obstructive sleep apnea (OSA) patients, notwithstanding the crucial role of polysomnography (PSG) - the gold standard. Objective: The aim of our study was to identify, gather, and analyze existing digital tools and smartphone-based health platforms that are being used for this disease's screening or diagnosis in the adult population. Methods: We performed a comprehensive literature search in MEDLINE, Scopus, and ISI databases for studies evaluating the validity of digital tools in OSA screening or diagnosis until November 2022. The risk of bias was assessed using JBI Critical Appraisal Tool for Diagnostic Test Accuracy Studies. Sensitivity, specificity, and area under the receiver-operating curve (AUC) were used as discrimination measures. This systematic review was registered in PROSPERO under reference CRD42023387748. Results: We retrieved 1714 articles, 41 of which were included. We found 7 smartphone-based tools, 10 wearables, 11 bed/mattress sensors, 5 nasal airflow devices, and 8 other sensors that did not fit the previous categories. Only 8 (20%) studies performed external validation of their developed tool. The highest measures were 99%, 96%, and 92%, respectively, for a clinical cutoff of apnea-hypopnea index (AHI) ≥ 30, and correspond to a non-contact audio recorder that records sleep sounds, which are then analyzed by a deep learning technique that automatically detects sleep apnea events, calculates the AHI, and identifies OSA. Looking at the best studies that only internally validated their models, the work that arose as the best showed AUC, sensitivity, and specificity values of 100%, 100%, and 96%, respectively, for a clinical cutoff AHI ≥ 30. It uses the Sonomat - a foam mattress that, aside from recording breath sounds, has pressure sensors that generate voltage when deformed, thus detecting respiratory movements, and using it to classify OSA events. Conclusions: These clinical tools presented promising results, showing high discrimination measures. However, there is still a need for quality studies, comparing the developed tools with the gold standard and validating them in external populations and other environments before they can be used in a clinical setting. Keywords: obstructive sleep apnea; diagnosis; digital tools; smartphone; wearables; sensor; polysomnography, systematic review
Description: Contexto: As ferramentas clínicas digitais são tecnologias inovadoras que podem ser utilizadas no rastreio ou diagnóstico de doentes com síndrome de apneia obstrutiva do sono (SAOS), não obstante o papel determinante da polissonografia (PSG) - o gold-standard. Objetivo: O objetivo do nosso estudo foi identificar, reunir e analisar ferramentas digitais existentes e plataformas de saúde baseadas em smartphones que estão a ser utilizadas para o rastreio ou diagnóstico desta doença na população adulta. Métodos: Efetuamos uma pesquisa bibliográfica abrangente nas bases de dados MEDLINE, Scopus, e ISI à procura de estudos de avaliação da validade das ferramentas digitais no rastreio ou diagnóstico da SAOS até novembro de 2022. O risco de viés foi avaliado utilizando o JBI Critical Appraisal Tool for Diagnostic Test Accuracy Studies (Ferramenta de Avaliação Crítica para Estudos de Precisão de Testes de Diagnóstico). Sensibilidade, especificidade e área sob a curva ROC (AUC) foram utilizadas como medidas de discriminação. Esta revisão sistemática foi registada na PROSPERO sob a referência CRD42023387748. Resultados: Recuperámos 1714 artigos, 41 dos quais foram incluídos. Encontrámos sete ferramentas baseadas em smartphones, dez wearables, onze sensores de colchão, cinco dispositivos de fluxo de ar nasal e oito outros sensores que não se enquadravam nas categorias anteriores. Apenas oito (20%) estudos realizaram validação externa após o desenvolvimento e teste da sua ferramenta. As medidas mais elevadas, de entre estes, foram 99%, 96%, e 92%, respectivamente, para um cutoff clínico de índice de apneia-hipopneia (AHI) ≥ 30, e correspondem a um gravador de áudio que regista sons respiratórios durante o sono, e que são posteriormente analisados por uma técnica de deep learning que deteta automaticamente eventos de apneia do sono, calcula o AHI e identifica a SAOS. Considerando os estudos que apenas validaram internamente os seus modelos, o estudo que surgiu como o melhor mostrou valores de AUC, sensibilidade e especificidade de 100%, 100%, e 96%, respectivamente, para um cutoff clínico de AHI ≥ 30. Este utiliza o Sonomat - um colchão de espuma que, além de gravar e registar sons respiratórios, possui sensores de pressão que geram voltagem quando deformados, detetando assim os movimentos respiratórios, e utilizando-os para classificar eventos de SAOS. Conclusões: Estas ferramentas clínicas apresentaram resultados promissores, exibindo medidas de discriminação elevadas. Contudo, ainda há necessidade de estudos de qualidade adicionais, que comparem as ferramentas desenvolvidas com o gold standard e que as validem em populações externas e outros ambientes antes de poderem ser utilizadas num contexto clínico. Palavras-chave: apneia obstrutiva do sono; diagnóstico; ferramentas digitais; smartphone; wearables; sensor; polissonografia; revisão sistemática
Subject: Ciências da saúde
Health sciences
Scientific areas: Ciências médicas e da saúde::Ciências da saúde
Medical and Health sciences::Health sciences
DOI: 10.34626/zkeg-5051
TID identifier: 203522842
URI: https://hdl.handle.net/10216/150614
Document Type: Dissertação
Rights: restrictedAccess
License: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
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