Aquí se presenta un protocolo para monitorear de forma no invasiva la hemodinámica cerebral de pacientes neurocríticos en tiempo real y al lado de la cama utilizando óptica difusa. Específicamente, el protocolo propuesto utiliza un sistema óptico difuso híbrido para detectar y mostrar información en tiempo real sobre la oxigenación cerebral, el flujo sanguíneo cerebral y el metabolismo cerebral.
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Artículo de método
Monitorización en tiempo real de pacientes neurocríticos con espectroscopias ópticas difusas
En este artículo
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Resumen
Resumen
La monitorización neurofisiológica es un objetivo importante en el tratamiento de pacientes neurocríticos, ya que puede prevenir daños secundarios e impactar directamente en las tasas de morbilidad y mortalidad. Sin embargo, actualmente hay una falta de tecnologías adecuadas no invasivas y en tiempo real para el monitoreo continuo de la fisiología cerebral al lado de la cama. Las técnicas ópticas difusas se han propuesto como una herramienta potencial para las mediciones a pie de cama del flujo sanguíneo cerebral y la oxigenación cerebral en el caso de pacientes neurocríticos. Las espectroscopias ópticas difusas se han explorado previamente para monitorear pacientes en varios escenarios clínicos que van desde el monitoreo neonatal hasta intervenciones cerebrovasculares en adultos. Sin embargo, la viabilidad de la técnica para ayudar a los médicos al proporcionar información en tiempo real al lado de la cama sigue sin abordarse en gran medida. Aquí, informamos la traducción de un sistema óptico difuso para el monitoreo continuo en tiempo real del flujo sanguíneo cerebral, la oxigenación cerebral y el metabolismo del oxígeno cerebral durante los cuidados intensivos. La característica en tiempo real del instrumento podría permitir estrategias de tratamiento basadas en la fisiología cerebral específica del paciente en lugar de depender de métricas sustitutas, como la presión arterial. Al proporcionar información en tiempo real sobre la circulación cerebral en diferentes escalas de tiempo con instrumentación relativamente barata y portátil, este enfoque puede ser especialmente útil en hospitales de bajo presupuesto, en áreas remotas y para el monitoreo en campos abiertos (por ejemplo, defensa y deportes).
Introducción
La mayoría de las complicaciones que conducen a resultados deficientes para los pacientes neurológicos críticamente enfermos están relacionadas con lesiones secundarias causadas por deficiencias hemodinámicas cerebrales. Por lo tanto, el monitoreo de la fisiología cerebral de estos pacientes puede impactar directamente las tasas de morbilidad y mortalidad 1,2,3,4,5,6,7. Actualmente, sin embargo, no existe una herramienta clínica estableci....
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Protocolo
El protocolo fue aprobado por el comité local de la Universidad de Campinas (número de protocolo 56602516.2.0000.5404). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito del paciente o de un representante legal antes de las mediciones. Monitorizamos pacientes que fueron ingresados en el Hospital Clínico de la Universidad de Campinas con un diagnóstico de accidente cerebrovascular isquémico o hemorragia subaracnoidea que afecta la circulación anterior. Los pacientes con accidentes cerebrovasculares isquémicos que afectan la circulación posterior, los pacientes con craneectomías descompresivas debido a la presión intracraneal elevada y los pacientes con otras enfermedad....
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Resultados
Idealmente, las curvas de autocorrelación normalizadas obtenidas con el módulo DCS deberían ser aproximadamente 1.5 en la extrapolación de tiempo de retardo cero (cuando se usan fibras monomodo14), y las curvas deberían decaer a 1 en tiempos de retardo más largos. La curva debe ser suave y debe tener un decaimiento más rápido para las separaciones más largas fuente-detector. Un ejemplo de una buena autocorrelación se muestra en la Figura 2A. La fi.......
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Discusión
Este documento presentó un sistema óptico híbrido que puede proporcionar información en tiempo real sobre el flujo sanguíneo cerebral, la oxigenación cerebral y el metabolismo del oxígeno cerebral de pacientes neurocríticos al lado. El uso de técnicas ópticas difusas se había abordado previamente como un marcador potencial para la monitorización no invasiva a pie de cama en escenarios clínicos. Un estudio previo se centró en los aspectos clínicos y la viabilidad de la monitorización óptica durante la hospitalización en l.......
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Divulgaciones
El(los) autor(es) declararon(n) los siguientes conflictos de intereses potenciales con respecto a la investigación, autoría y/o publicación de este artículo: RC Mesquita tiene una solicitud de patente pendiente y otras dos patentes relevantes para este trabajo (patentes de Estados Unidos 10,342,488 y 10,064,554). Ningún autor recibe actualmente regalías o pagos de estas patentes.
Agradecimientos
Reconocemos el apoyo de la Fundación de Investigación de São Paulo (FAPESP) a través de Proc. 2012/02500-8 (RM), 2014/25486-6 (RF) y 2013/07559-3. Los financiadores no tuvieron ningún papel en el diseño del estudio, la recopilación y el análisis de datos, la decisión de publicar o la preparación del manuscrito.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Impresora 3D | Sethi3D | S2 | Impresora 3D utilizada para imprimir las sondas personalizables |
| Arduino UNO | Arduino | UNO REV3 | Microcontrolador responsable de intercalar las mediciones DCS y FD-DOS |
| Correlacionador DCS | Correlator.com | Flex11-16ch | Componente del módulo |
| DCS Dectectors DCS Placas IO | Tecnología Excelitas | SPCM-AQ4C-IO | Componente del módulo DCS Detectores |
| DCS | Excelitas Technology | SPCM-AQ4C | Componente del módulo DCS |
| DCS | Laser CrystaLaser | DL785-120-SO | Componente del módulo DCS |
| Fuente de alimentación DCS | Artesyn | UMP10T-S2A-S2A-S2A-S2A-IES-00-A | Componente del módulo DCS (fuente de alimentación para el DCS detecto; 2, 5 y 30V) |
| Fibras FD-DOS | ISS | Imagent suministros | Las fibras utilizadas para la detección e iluminación FD-DOS son alimentadas por ISS |
| la impresora 3D | Sethi3D | NinjaFlex | Material utilizado para imprimir las sondas flexibles y personalizables |
| Imagent | ISS | Imagent FD-DOS | |
| módulo Gafas de seguridad láser | Thorlabs | LG9 | |
| Fibra multimodo | Thorlabs | FT400EMT | Fibra multimodo utilizada para la iluminación DCS |
| Filtro de densidad neutra 1.0 OD | Edmund Optics | 53-705 Filtro de | densidad neutra para las separaciones de detectores de fuente corta |
| Fibra óptica monomodo | Thorlabs | 780HP | Fibra óptica monomodo utilizada para los detectores DCS Batería |
| sistema | SMS | NET4 | Batería del sistema utilizada para el transporte |
Referencias
- Papanikolaou, J., et al. Cardiac and central vascular functional alterations in the acute phase of aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Critical Care Medicine. 40 (1), 223-232 (2012).
- Sarrafzadeh, A. S., Vajkoczy, P., Bijlenga, P., Schaller, K.
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Reimpresiones y permisos
Erratum
Formal Correction: Erratum: Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies
Posted by JoVE Editors on 12/07/2022. Citeable Link.
An erratum was issued for: Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies. The Authors section was updated from:
Rodrigo Menezes Forti1,2
Marilise Katsurayama2,3
Lenise Valler2,3
Andrés Quiroga1,2
Luiz Simioni1
Julien Menko4
Antonio L. E. Falcão3
Li Min Li2,5
Rickson C. Mesquita1,2
1Institute of Physics, University of Campinas
2Brazilian Institute of Neuroscience and Neurotechnology
3Clinical Hospital, University of Campinas
4Department of Emergency Medicine, Albert Einstein College of Medicine
5School of Medical Sciences, University of Campinas
to:
Rodrigo Menezes Forti1,2
Marilise Katsurayama2,3
Giovani Grisotti Martins1
Lenise Valler2,3
Andrés Quiroga1,2
Luiz Simioni1
Julien Menko4
Antonio L. E. Falcão3
Li Min Li2,5
Rickson C. Mesquita1,2
1Institute of Physics, University of Campinas
2Brazilian Institute of Neuroscience and Neurotechnology
3Clinical Hospital, University of Campinas
4Department of Emergency Medicine, Albert Einstein College of Medicine
5School of Medical Sciences, University of Campinas
