Análisis automático de la deglución basado en acelerometría y electromiografía de superficie

Abstract

La deglución es un acto complejo que involucra diferentes estructuras anatómicas. Las alteraciones neurológicas o físicas pueden alterar este proceso y desarrollar un síntoma conocido como disfagia. Se estima que afecta a alrededor del 16% de la población mundial. El diagnóstico de este síntoma se centra en técnicas invasivas como la videofluoroscopia y la endoscopia de fibra. Esto motiva el desarrollo de técnicas seguras, no invasivas y de bajo costo. Recientemente, las señales de acelerometría (ACC) y electromiografía de superficie (sEMG) se han investigado por separado con fines de tamización de disfagia, con resultados prometedores, sin embargo, analizan la deglución como un proceso unidimensional, ignorando que es complejo e involucra diferentes estructuras. Debido a esto se desarrolló una metodología para el análisis de ambas señales de forma conjunta y sincrónica. Para ello, se adquirieron señales ACC y sEMG mientras sujetos sanos y con disfagia deglutían agua y yogur. Estas señales se filtraron y caracterizaron mediante el método de ventana deslizante. Se implementaron métodos de filtro para seleccionar las características que recuperaron la máxima separabilidad entre las clases. Para todas las tareas deglutorias evaluadas mediante la aplicación de clasificadores, se obtuvieron áreas bajo la curva ROC (AUC) y sensibilidades superiores a 0.85. El mejor de los casos correspondió a 20 ml de agua, con un AUC de 0.91. La metodología implementada permitió determinar que la fusión multisensor mejora los resultados frente al uso de señales de forma independiente, resultando así en una mitología prometedora para la tamización de la disfagia de forma objetiva y no invasiva.