Misura dell'ossigenazione tissutale mediante spettroscopia nel vicino infrarosso in pazienti sottoposti a emodialisi

Riepilogo

Presentiamo un protocollo per misurare la saturazione regionale di ossigeno (rSO₂) nei pazienti in emodialisi (HD) utilizzando un monitor spettroscopico nel vicino infrarosso. Il valore rSO₂ è un indice di ossigenazione dei tessuti. Questo monitoraggio non invasivo e in tempo reale potrebbe essere utile per confermare i cambiamenti nell'ossigenazione degli organi durante la MH.

Abstract

La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) è stata recentemente applicata come strumento per misurare la saturazione regionale di ossigeno (rSO₂), un marker dell'ossigenazione dei tessuti, in contesti clinici tra cui chirurgia cardiovascolare e cerebrale, monitoraggio neonatale e medicina preospedaliera. I dispositivi di monitoraggio NIRS sono in tempo reale e non invasivi e sono stati utilizzati principalmente per valutare l'ossigenazione cerebrale in pazienti critici durante un'operazione o una terapia intensiva. Finora, l'uso del monitoraggio NIRS nei pazienti con malattia renale cronica (CKD) inclusa l'emodialisi (HD) è stato limitato; pertanto, abbiamo studiato i valori di rSO₂ in alcuni organi durante la MH. Abbiamo monitorato i valori di rSO 2 utilizzando un dispositivo NIRS che trasmette luce nel vicino infrarosso a₂ lunghezze d'onda di attacco. I pazienti MH sono stati posti in posizione supina, con sensori di misurazione rSO 2 attaccati alla fronte, all'ipocondrio destro e alla parte inferiore delle gambe per valutare rSO₂ rispettivamente nel cervello, nel fegato e nei muscoli della parte inferiore della gamba. Il monitoraggio NIRS potrebbe essere un nuovo approccio per chiarire i cambiamenti nell'ossigenazione degli organi durante la MH o i fattori che influenzano l'ossigenazione dei tessuti nei pazienti con insufficienza renale cronica. Questo articolo descrive un protocollo per misurare l'ossigenazione tissutale rappresentata da rSO₂ applicata nei pazienti MH.

Introduzione

La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) è stata utilizzata per valutare la saturazione regionale di ossigeno (rSO 2), un marker dell'ossigenazione tissutale, in particolare l'ossigenazione cerebrale in vari contesti clinici ^1,2,3 ed è stata recentemente applicata a pazienti sottoposti a emodialisi (HD)4,5,6,7,8,9,10^{, 11}. Secondo quanto riferito, la_{rSO 2} cerebrale è associata alla funzione cognitiva nei pazienti sottoposti a MH o in quelli con malattia renale cronica non dializzata (CKD)^11,12. Tuttavia, finora, l'uso del monitoraggio NIRS è stato limitato nei pazienti con insufficienza renale cronica.

Poiché il monitoraggio NIRS è in tempo reale e non invasivo, abbiamo valutato la sua utilità come dispositivo di monitoraggio nei pazienti sottoposti a MH. Sebbene la NIRS sia utilizzata principalmente per misurare l'rSO₂ cerebrale, abbiamo anche studiato i valori di rSO 2 in altri organi durante la MH. In particolare, i sensori di misurazione rSO 2 sono stati collegati alla fronte, all'ipocondrio destro e alla parte inferiore delle gambe per valutare rSO ₂ rispettivamente nel cervello, nel fegato e nei muscoli inferiori. I risultati hanno mostrato che il monitoraggio NIRS potrebbe essere un nuovo approccio per chiarire i cambiamenti nell'ossigenazione degli organi durante la MH o i fattori che influenzano l'ossigenazione dei tessuti nei pazienti con insufficienza renale cronica.

Ad oggi, è stato eseguito un monitoraggio continuo durante la MH, il monitoraggio del volume ematico, la saturazione di ossigeno venoso centrale, l'ammissione toracica e la pressione sanguigna stimata (BP) guidata da stetoscopio elettronico in ambito clinico^13,14,15; Tuttavia, ci sono limitazioni per la previsione dell'ipotensione o l'ampio uso di dispositivi. Al contrario, il nuovo approccio non invasivo qui potrebbe fornire informazioni in tempo reale sulla dinamica dell'ossigeno intradialitico nei singoli organi. Pertanto, questo metodo di monitoraggio può consentire l'individuazione di ischemia transitoria d'organo nelle prime fasi dell'ipotensione intradialitica e può anche consentire l'esecuzione sicura della MH. Questo articolo descrive un protocollo per misurare l'ossigenazione dei tessuti rappresentata da rSO₂, applicato nei pazienti sottoposti a MH.

Protocollo

Tutti i partecipanti hanno fornito il consenso informato scritto. Lo studio è stato approvato dall'Institutional Review Board del Saitama Medical Center, Jichi Medical University, Giappone (RIN 15-104).

1. Dispositivo per il monitoraggio di rSO₂

1. Preparare un dispositivo NIRS per misurare l'ossigenazione dei tessuti. Questo dispositivo ha quattro canali e può eseguire misurazioni in un massimo di quattro organi contemporaneamente.
2. Preparare un sensore di misura per il monitoraggio NIRS, per valutare i valori di rSO₂ in ciascun organo trasmettendo luce nel vicino infrarosso a due lunghezze d'onda di attacco.

2. Collegamento del sensore di misurazione

1. Lasciare riposare ogni paziente in posizione supina per almeno 5 minuti prima della MH.
2. Collegare sensori di misurazione alla fronte, all'ipocondrio destro e alla parte inferiore delle gambe per valutare rSO₂ rispettivamente nel cervello, nel fegato e nei muscoli della parte inferiore della gamba.
3. Monitoraggio dell'ossigenazione cerebrale
   1. Collegare i sensori di misurazione alla fronte dell'emisfero dominante.
4. Monitoraggio dell'ossigenazione epatica
   1. Preparare l'ecografia per misurare la profondità del fegato dei pazienti dalla superficie corporea. Verificare che questa misurazione si trovi entro 20-30 mm dalla superficie del corpo. Quindi, collegare i sensori di misurazione all'ipocondrio destro.
      NOTA: In questo dispositivo, i valori di rSO₂ devono essere ottenuti nel tessuto profondo a 20-30 mm dalla superficie corporea. In alcuni casi, il fegato può trovarsi a più di 30 mm dalla superficie corporea a causa della presenza di grasso sottocutaneo denso.
5. Monitoraggio dell'ossigenazione muscolare
   1. Collegare i sensori di misurazione alla parte inferiore destra o bilaterale delle gambe.
6. Collegamento del sensore e alimentazione del dispositivo
   1. Collegare ciascun sensore ai cavi dal dispositivo. Quindi, accendi il dispositivo e inizia a misurare l'ossigenazione.

3. Perforare lo shunt di dialisi e iniziare il monitoraggio

1. Foratura dello shunt di dialisi
   1. Perforare lo shunt di dialisi dei pazienti per iniziare la terapia HD. In questo momento, misurare la pressione arteriosa utilizzando un misuratore di pressione digitale dotato della macchina per la dialisi e raccogliere campioni di sangue utilizzando siringhe.
2. Inizia il monitoraggio
   1. Dopo aver iniziato la terapia per la MH, iniziare a monitorare l'ossigenazione dei tessuti dei tre organi: cervello, fegato e muscolo della parte inferiore della gamba.
3. Monitoraggio di rSO₂ durante la MH
   1. Osservare i cambiamenti nei valori di rSO₂ di ciascun organo e misurare regolarmente la pressione arteriosa in aggiunta al consueto monitoraggio eseguito durante la terapia MH, tra cui frequenza cardiaca, pressione venosa e volume del sangue. Confermare l'area di attacco e il collegamento tra i sensori e i conduttori.

Risultati

I_{valori di} rSO 2 cerebrale prima della MH erano inferiori a quelli dei soggetti sani e l'rSO₂ cerebrale nei pazienti MH con diabete mellito (DM) era inferiore a quelli dei pazienti MH senza DM (Figura 1)¹⁶. Inoltre, sebbene l'ossigenazione tissutale continui senza una diminuzione della pressione arteriosa durante la MH, abbiamo incidentalmente osservato cambiamenti nell'rSO₂ cerebrale ed epatico dovuti all'ipotensione intradialitica (<...

Discussione

Il monitoraggio NIRS è stato utilizzato principalmente per valutare l'rSO₂ cerebrale, specialmente negli interventi chirurgici cardiovascolari o cerebrovascolari, che richiedono la circolazione extracorporea. Durante la circolazione extracorporea, compresa la terapia MH, alcuni organi potrebbero mostrare ischemia relativa 7,17,18; Tuttavia, non è chiaro se l'ossigenazione dei tessuti diventi bassa o meno. Crampi mus...

Materiali

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