Измерение оксигенации тканей с помощью ближней инфракрасной спектроскопии у пациентов, проходящих гемодиализ

Резюме

Представлен протокол измерения регионального насыщения кислородом (rSO₂) у пациентов с гемодиализом (БГ) с помощью монитора спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона. Значение rSO₂ является показателем оксигенации тканей. Этот неинвазивный мониторинг в режиме реального времени может быть полезен для подтверждения изменений оксигенации органов во время БГ.

Аннотация

Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS) недавно была применена в качестве инструмента для измерения регионального насыщения кислородом (rSO₂), маркера оксигенации тканей, в клинических условиях, включая сердечно-сосудистую и мозговую хирургию, неонатальный мониторинг и догоспитальную медицину. Устройства мониторинга NIRS являются в режиме реального времени и неинвазивными и в основном используются для оценки оксигенации головного мозга у критически больных пациентов во время операции или интенсивной терапии. До сих пор использование мониторинга NIRS у пациентов с хроническим заболеванием почек (ХБП), включая гемодиализ (БГ), было ограничено; поэтому мы исследовали значения rSO₂ в некоторых органах во время БГ. Мы контролировали значения rSO₂ с помощью устройства NIRS, передающего ближний инфракрасный свет на 2 длинах волн подключения. Пациенты с БГ были помещены в положение лежа на спине, с датчиками измерения rSO₂ , прикрепленными ко лбу, правому подреберье и нижним ногам для оценки rSO₂ в мозге, печени и мышцах голени соответственно. Мониторинг NIRS может быть новым подходом к прояснению изменений в оксигенации органов во время БГ или факторов, влияющих на оксигенацию тканей у пациентов с ХБП. В этой статье описывается протокол измерения оксигенации тканей, представленный rSO₂ , применяемый у пациентов с БГ.

Введение

Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS) использовалась для оценки регионального насыщения кислородом (rSO₂), маркера оксигенации тканей, особенно церебральной оксигенации в различных клинических условиях ^1,2,3 и недавно была применена к пациентам, проходящим гемодиализ (HD)^{4,5,6,7,8,9,10}, ¹¹. Сообщается, что церебральный rSO₂ связан с когнитивной функцией у пациентов с БГ или пациентов с недиализированным хроническим заболеванием почек (ХБП)^11,12. Однако до сих пор использование мониторинга NIRS было ограничено у пациентов с ХБП.

Поскольку мониторинг NIRS является мониторингом в режиме реального времени и неинвазивным, мы оценили его полезность в качестве устройства мониторинга у пациентов с БГ. Хотя NIRS в основном используется для измерения церебрального rSO₂, мы также исследовали значения rSO₂ в других органах во время HD. В частности, датчики измерения rSO₂ были прикреплены ко лбу, правому подреберье и нижним конечностям для оценки rSO₂ в мозге, печени и нижних мышцах соответственно. Результаты показали, что мониторинг NIRS может быть новым подходом к прояснению изменений в оксигенации органов во время БГ или факторов, влияющих на оксигенацию тканей у пациентов с ХБП.

На сегодняшний день непрерывный мониторинг проводился во время БГ, мониторинга объема крови, центрального венозного насыщения кислородом, грудной госпитализации и электронного стетоскопа под контролем оценочного артериального давления (АД) в клинических условиях 13,14,15; однако существуют ограничения для прогнозирования гипотонии или широкого использования устройств. Напротив, новый неинвазивный подход здесь может предоставить информацию в режиме реального времени об интрадиалитической динамике кислорода в отдельных органах. Таким образом, этот метод мониторинга может позволить обнаружить транзиторную ишемию органов на ранних стадиях интрадиалитической гипотензии, а также может обеспечить безопасное выполнение БГ. В этой статье описывается протокол измерения оксигенации тканей, представленный rSO₂, применяемый у пациентов с БГ.

протокол

Все участники предоставили письменное информированное согласие. Исследование было одобрено Институциональным наблюдательным советом Медицинского центра Сайтама Медицинского университета Дзити, Япония (RIN 15–104).

1. Устройство для мониторинга рСО₂

1. Подготовьте прибор NIRS для измерения оксигенации тканей. Это устройство имеет четыре канала и может выполнять измерения в четырех органах одновременно.
2. Подготовьте измерительный датчик для мониторинга NIRS, чтобы оценить значения rSO₂ в каждом органе путем передачи ближнего инфракрасного света на двух длинах волн подключения.

2. Подключение датчика измерения

1. Позвольте каждому пациенту отдохнуть в положении лежа на спине не менее 5 минут до БГ.
2. Прикрепите измерительные датчики ко лбу, правому подреберье и голеням для оценки rSO₂ в мозге, печени и мышцах голени соответственно.
3. Мониторинг оксигенации головного мозга
   1. Прикрепите измерительные датчики ко лбу доминирующего полушария.
4. Мониторинг оксигенации печени
   1. Подготовьте эхографию для измерения глубины до печени пациента от поверхности тела. Убедитесь, что это измерение находится в пределах 20–30 мм от поверхности тела. Далее прикрепите измерительные датчики к правому подреберье.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В этом устройстве значения rSO₂ должны быть получены в глубоких тканях на расстоянии 20–30 мм от поверхности тела. В некоторых случаях печень может располагаться более чем на расстоянии 30 мм от поверхности тела из-за наличия толстого подкожного жира.
5. Мониторинг оксигенации мышц
   1. Прикрепите измерительные датчики к правой или двусторонней голени.
6. Подключение датчика и питание устройства
   1. Подключите каждый датчик к проводам устройства. Далее включите прибор, и начните измерять оксигенацию.

3. Прокалывание диализного шунта и начало мониторинга

1. Прокалывание диализного шунта
   1. Пункция диализного шунта пациента для начала терапии БГ. В это время измеряйте АД с помощью цифрового тонометра, оснащенного диализным аппаратом, и собирайте образцы крови с помощью шприцев.
2. Начать мониторинг
   1. После начала терапии БГ начните контролировать оксигенацию тканей трех органов: мозга, печени и мышц голени.
3. Мониторинг rSO₂ во время HD
   1. Наблюдать изменения в значениях rSO₂ каждого органа и регулярно измерять АД в дополнение к обычному мониторингу, выполняемому во время терапии БГ, включая частоту сердечных сокращений, венозное давление и объем крови. Подтвердите область крепления и соединение между датчиками и проводами.

Результаты

Церебральные значения rSO₂ до БГ были ниже, чем у здоровых субъектов, а церебральные значения rSO₂ у пациентов с БГ с сахарным диабетом (СД) были ниже, чем у пациентов с БГ без СД (Рисунок 1)¹⁶. Кроме того, хотя оксигенация тканей продолжается без снижени?...

Обсуждение

Мониторинг NIRS в основном используется для оценки церебрального rSO₂, особенно при сердечно-сосудистых или цереброваскулярных операциях, которые требуют экстракорпорального кровообращения. Во время экстракорпорального кровообращения, включая терапию БГ, некоторые органы могут п...

Материалы

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