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方法文章

漫反射光谱法:将毛细血管再充盈试验掌握于指下

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DOI:

10.3791/56737

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2017年12月2日

本文内容

摘要

本方案描述了如何利用漫散射偏振光谱技术提高毛细血管再充盈试验的临床实用性。我们建议在健康志愿者中,采用漫反射光谱视频结合新的信息学终点指标,对毛细血管再充盈过程进行更详细的分析。

摘要

毛细血管再充盈试验于1947年引入,用于协助评估危重患者的循环状态。指南通常规定,在施加5秒的坚定压力后,再充盈时间应在2秒内完成例如在正常健康的仰卧患者中,由医生手指按压所致)。 refill 时间减慢提示皮肤灌注不良,可能由脓毒症、失血、低灌注和低体温等情况引起。自该测试引入以来,其临床实用性一直存在争议。支持者指出该测试具有可行性和简便性,并认为其能够在心率等生命体征发生变化之前更早地反映血管状态的改变。而反对者则强调,由于测试操作缺乏标准化、肉眼评估具有高度主观性,且测试结果易受环境因素影响,显著降低了其临床价值。本研究旨在详细描述毛细血管再充盈过程的动态变化,并利用漫反射偏振光谱技术,提出可能更为客观和精确的毛细血管再充盈测试终点值。

引言

对危重患者的评估与分诊主要依据经典的生命体征,包括血压(BP)、心率(HR)、呼吸频率(RR)、血氧饱和度和体温1。这些参数的变化在循环功能恶化过程中出现相对较晚。例如,在出血情况下,直到失血量达到中度至重度时,血压才会下降2,而心率升高也可能是一个不敏感且非特异性的指标3。

毛细血管再充盈试验(CR试验)可能更早地提示循环衰竭的早期迹象,因为再充盈时间的变化被认为早于生命体征以及皮肤发冷、湿冷和花斑等临床表现1,4,5。毛细血管再充盈试验通常通过在皮肤上施加并随后释放一个有力的致苍白压力,然后计时(以秒为单位)被压白区域血液恢复的时间。根据指南,在正常健康仰卧患者中,施加5秒的有力压力(例如,由医生手指施加)后,再充盈应在2秒内完成6。该试验的原理是,再充盈时间延长提示皮肤灌注不良,可能由多种危急情况引起,如脓毒症、失血、急性心力衰竭或低体温。

目前,关于如何执行毛细血管再充盈(CR)试验,尚无公认的最佳方法

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方案

本研究遵循当地伦理准则,并已获得林雪平地区伦理审查委员会的批准(许可编号 2015/99-31)。

1. 知情同意与筛选

  1. 从受试者处获得知情同意。
  2. 根据纳入/排除标准进行筛选。
    注意:纳入标准为:(i)健康成年人 >18 周岁,(ii)能够理解书面和口头信息,(iii)提供口头和书面知情同意。排除标准为:(i)无法或不愿提供知情同意,(ii)存在活动性皮肤疾病,(iii)心血管疾病 (iv)可能干扰血管功能的药物。允许使用口服避孕药。若受试者使用口服避孕药,应在受试者试验方案文件中注明。 (v)前额无瘢痕、无瘀伤的皮肤, (vi)测试开始前2小时内不得摄入咖啡因或烟草,且 (vii)测试开始前至少2小时内禁止剧烈体力活动。

2. 驯化与设备设置

  1. 在测试开始前,让受试者以仰卧位静置至少 20 分钟以适应环境。
    注意:受试者和设备的正确摆放位置见补充图 1。
  2. 使用指定软件和数码相机设置毛细血管再充盈测试的录像(参见材料表)。
    1. 将 USB 线连接至相机和计算机,并将相机设置调整为视频模式。
    2. 打开相机,确保其已与计算机成功连接。
    3. 启动远程控制相机软件(参....

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结果

记录毛细血管再充盈过程可产生大量无法通过肉眼评估获得的数据。本文提出新的终点指标,以进一步提高毛细血管再充盈(CR)试验作为循环状态恶化早期指标的可用性。这些终点指标包括:“基线”、“血流零点”(或“BZ”)、“恢复至基线时间1”(或“tRtB1”)以及“达峰时间”(或“Tpk”)。“基线”值是通过计算在5 s基线测量期间获得的所有数值的平均值得出。“血流零点”是压力释放后立即拍摄的受压苍白区域第一幅图像所得的平均值。“tRtB1”定义为压力解除后,苍白区域数值恢复至等于或高于“基线”值所需的时间(单位为秒)。“Tpk”对应于记录到最高值的时间点。 图1 显示了一名健康男性志愿者在室温下于前额进行测试时拍摄的部分常规照片与彩色编码图像。 图2 显示了与上述相同的毛细血管再充盈试验中的一条代表性曲线。图中所示测试的测量时间为3 min,该时间在临床情况下并不适用,但可说明数值恢复至基线水平所需的时间。

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讨论

为了获得系统的最佳结果,必须控制由环境因素引起的变异。所有环境光必须关闭。相机必须与测量区域保持垂直对齐。为确保测量区域恒定,受试者在测量过程中不应移动或说话。出于同样原因,建议将相机安装在支架上,以避免移动并保持与测量区域的距离恒定。受试者在测试前至少两小时内应避免摄入咖啡因17、烟草18以及剧烈运动19,并在测量开始前静息20分钟,因为这些因素已知会影响微循环。受试者应取仰卧位,使测量部位与心脏处于同一水平,以避免血容量的位置性再分布。应监测室温和皮肤温度,因为温度已知会影响再充盈时间20,21。

除肉眼评估和本文介绍的技术外,还有其他生物工程学方法可用于测量毛细血管再充盈(CR)试验。大多数此类技术利用皮肤反射后的偏振光或非偏振光的变化22,

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披露

本研究的实施未获得WheelsBridge AB的任何资金支持。作者JH受雇于Östergötland郡议会,但与WheelsBridge AB存在专利权使用协议。资深作者CDA拥有全职学术职位,同时与WheelsBridge AB存在有限的合作关系。

致谢

我们谨向瑞典国防研究院(FOI)林雪平分部以及灾难医学与创伤学中心(KMC)的工作人员表示衷心感谢,感谢他们提供的大力支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
TiVi701 相机WheelsBridge ABTiVi701 Camera, version 1.5.1软件
TiVi700WheelsBridge ABTiVi700 Analysis, version 1.2.9软件
佳能 EOS 700DCanon U.S.A., inc.Canon EOS 700D数码单反相机
相机支架Manfrotto681B经改装的相机支架,用于固定数码相机位置
相机支架Disa Denmark9020B经改装的相机支架,用于固定数码相机位置

参考文献

  1. Strehlow, M. C. Early identification of shock in critically ill patients. Emerg Med Clin North Am. 28 (1), 57-66 (2010).
  2. Advanced Life Support, G. Acute Medical Emergencies. , Wiley-Blackwell. 67-84 (2010).
  3. Brasel, K. J., Guse, C., Gentilello, L. M., Nirula, R.

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重印与许可

标签

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