Mesure de l’oxygénation des tissus par spectroscopie proche infrarouge chez des patients sous hémodialyse

Résumé

Nous présentons un protocole pour mesurer la saturation régionale en oxygène (rSO₂) chez les patients hémodialysés (MH) à l’aide d’un moniteur de spectroscopie proche infrarouge. La valeur rSO₂ est un indice d’oxygénation des tissus. Cette surveillance non invasive et en temps réel pourrait être utile pour confirmer les changements dans l’oxygénation des organes pendant la MH.

Résumé

La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) a récemment été appliquée comme outil pour mesurer la saturation régionale en oxygène (rSO₂), un marqueur de l’oxygénation des tissus, dans des contextes cliniques, y compris la chirurgie cardiovasculaire et cérébrale, la surveillance néonatale et la médecine préhospitalière. Les dispositifs de surveillance NIRS sont en temps réel et non invasifs, et ont principalement été utilisés pour évaluer l’oxygénation cérébrale chez les patients gravement malades lors d’une opération ou de soins intensifs. Jusqu’à présent, l’utilisation de la surveillance NIRS chez les patients atteints d’insuffisance rénale chronique (IRC), y compris l’hémodialyse (HD), a été limitée ; par conséquent, nous avons étudié les valeurs de rSO₂ dans certains organes pendant la MH. Nous avons surveillé les valeurs de rSO 2 à l’aide d’un dispositif NIRS transmettant de la lumière proche infrarouge à₂ longueurs d’onde de fixation. Les patients MH ont été placés en décubitus dorsal, avec des capteurs de mesure rSO 2 attachés au front, à l’hypochondre droit et au bas des jambes pour évaluer le rSO₂ dans le cerveau, le foie et les muscles de la jambe, respectivement. La surveillance NIRS pourrait être une nouvelle approche pour clarifier les changements dans l’oxygénation des organes pendant la MH ou les facteurs affectant l’oxygénation des tissus chez les patients atteints d’IRC. Cet article décrit un protocole pour mesurer l’oxygénation des tissus représentée par le rSO₂ tel qu’appliqué chez les patients MH.

Introduction

La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) a été utilisée pour évaluer la saturation régionale en oxygène (rSO 2), un marqueur de l’oxygénation des tissus, en particulier l’oxygénation cérébrale dans divers contextes cliniques ^1,2,3 et a récemment été appliquée aux patients sous hémodialyse (HD)4,5,6,7,8,9,10^{, 11}. Le rSO_{cérébral 2} serait associé à la fonction cognitive chez les patients subissant la MH ou ceux atteints d’insuffisance rénale chronique (IRC) non dialysée11,12. Cependant, jusqu’à présent, l’utilisation de la surveillance NIRS a été limitée chez les patients atteints d’IRC.

La surveillance NIRS étant en temps réel et non invasive, nous avons évalué son utilité en tant que dispositif de surveillance chez les patients subissant une MH. Bien que la NIRS soit principalement utilisée pour mesurer la rSO 2 cérébrale, nous avons également étudié les valeurs de rSO 2 dans d’autres organes pendant la MH. Plus précisément, les capteurs de mesure rSO 2 ont été fixés au front, à l’hypochondre droit et au bas des jambes pour évaluer le rSO ₂ dans le cerveau, le foie et les muscles inférieurs, respectivement. Les résultats ont montré que la surveillance NIRS pourrait être une nouvelle approche pour clarifier les changements dans l’oxygénation des organes pendant la MH ou les facteurs affectant l’oxygénation des tissus chez les patients atteints d’IRC.

À ce jour, une surveillance continue a été effectuée pendant la MH, la surveillance du volume sanguin, la saturation en oxygène veineux central, l’admission thoracique et la pression artérielle estimée (PA) guidée par stéthoscope électronique en milieu clinique^13,14,15; Cependant, il existe des limites pour la prédiction de l’hypotension ou l’utilisation généralisée des dispositifs. En revanche, la nouvelle approche non invasive pourrait fournir des informations en temps réel sur la dynamique intradialytique de l’oxygène dans les organes individuels. Par conséquent, cette méthode de surveillance peut permettre la détection de l’ischémie organique transitoire dans les premières phases de l’hypotension intradialytique et peut également permettre la réalisation sûre de la MH. Cet article décrit un protocole pour mesurer l’oxygénation des tissus représentée par le rSO₂, tel qu’appliqué chez les patients subissant une MH.

Protocole

Tous les participants ont fourni un consentement éclairé écrit. L’étude a été approuvée par le comité d’examen institutionnel du Saitama Medical Center, Jichi Medical University, Japon (RIN 15-104).

1. Dispositif de surveillance du rSO₂

1. Préparez un appareil NIRS pour mesurer l’oxygénation des tissus. Cet appareil dispose de quatre canaux et peut effectuer des mesures dans jusqu’à quatre organes en même temps.
2. Préparer un capteur de mesure pour la surveillance NIRS, afin d’évaluer les valeurs de rSO₂ dans chaque organe en transmettant de la lumière proche infrarouge à deux longueurs d’onde de fixation.

2. Fixation du capteur de mesure

1. Laissez chaque patient se reposer en décubitus dorsal pendant au moins 5 minutes avant la MH.
2. Fixez des capteurs de mesure sur le front, l’hypochondre droit et le bas des jambes pour évaluer le rSO₂ dans le cerveau, le foie et les muscles de la jambe, respectivement.
3. Surveillance de l’oxygénation cérébrale
   1. Fixez des capteurs de mesure au front de l’hémisphère dominant.
4. Surveillance de l’oxygénation hépatique
   1. Préparer l’échographie pour mesurer la profondeur du foie des patients à partir de la surface du corps. Confirmez que cette mesure se trouve à moins de 20 à 30 mm de la surface du corps. Ensuite, fixez les capteurs de mesure à l’hypochondre droit.
      REMARQUE: Dans ce dispositif, les valeurs rSO₂ doivent être obtenues dans les tissus profonds à 20–30 mm de la surface du corps. Dans certains cas, le foie peut être situé à plus de 30 mm de la surface du corps en raison de la présence de graisse sous-cutanée épaisse.
5. Surveillance de l’oxygénation musculaire
   1. Fixez des capteurs de mesure à la jambe droite ou bilatérale.
6. Connexion du capteur et alimentation de l’appareil
   1. Connectez chaque capteur aux fils de l’appareil. Ensuite, allumez l’appareil et commencez à mesurer l’oxygénation.

3. Perforation du shunt de dialyse et début de la surveillance

1. Perforation du shunt de dialyse
   1. Ponctionner le shunt de dialyse des patients pour commencer le traitement MH. À ce stade, mesurez la PA à l’aide d’un tensiomètre numérique équipé de l’appareil de dialyse et prélevez des échantillons de sang à l’aide de seringues.
2. Démarrer la surveillance
   1. Après avoir commencé la thérapie MH, commencez à surveiller l’oxygénation tissulaire des trois organes: le cerveau, le foie et les muscles de la jambe.
3. Surveillance du rSO₂ pendant la MH
   1. Observer les changements dans les valeurs de rSO₂ de chaque organe et mesurer la PA régulièrement en plus de la surveillance habituelle effectuée pendant le traitement MH, y compris la fréquence cardiaque, la pression veineuse et le volume sanguin. Confirmez la zone de fixation et la connexion entre les capteurs et les fils.

Résultats

Les valeurs de rSO 2 cérébrale avant la MH étaient inférieures à celles des sujets sains et les valeurs de rSO₂ cérébrale chez les patients MH atteints de diabète sucré (DM) étaient inférieures à celles des patients MH sans DM (Figure 1)¹⁶. De plus, bien que l’oxygénation des tissus se poursuive sans diminution de la PA pendant la MH, nous avons accidentellement observé des changements dans le rSO 2 cérébral et hépat...

Discussion

La surveillance NIRS a été principalement utilisée pour évaluer le rSO2 cérébral, en particulier dans les chirurgies cardiovasculaires ou cérébrovasculaires, qui nécessitent une circulation extracorporelle. Au cours de la circulation extracorporelle, y compris la thérapie MH, certains organes pourraient présenter une ischémie relative 7,17,18; Cependant, on ne sait toujours pas si l’oxygénation des tiss...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
DBB-100NX	Nikkiso	DBB-100NX	Dialysis machine
INVOS 5100c	Covidien Japan	INVOSTM 5100c	tissue oxygenation device
SOMASENSER	Covidien Japan	CV-SAFB-SM/INTL	NIRS sensor