Mesure de l’oxygénation des tissus par spectroscopie proche infrarouge chez des patients sous hémodialyse
2 octobre 2020
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.
En utilisant cette méthode, nous pouvons comprendre la dynamique de l’oxygène de l’organe pendant l’hémodialyse. Avant l’élaboration de ce protocole, nous n’avons pas pu confirmer les changements dans l’oxygène régional de chaque organe. Cette technique simple permet d’évaluer la saturation régionale en oxygène, de manière non invasive et en temps réel.
Chez les patients dialysés, une telle surveillance pourrait détecter une hypertension intradyalitique ou une ischémie sèche de longueur pendant l’HD. Ce système neurologique a été utilisé dans plusieurs domaines. Chirurgie cardiovasculaire et cérébrovasculaire, néonatale, soins intensifs et urgences préhospitalières. Nous espérons que cette surveillance sera utilisée dans d’autres domaines à l’avenir.
Par exemple, le diagnostic de troubles cognitifs. Commencez par préparer un appareil de spectroscopie proche infrarouge ou 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.
De plus, préparer des capteurs de mesure pour la surveillance NIRS afin d’évaluer les valeurs régionales de saturation en oxygène dans chaque organe, par une lumière proche infrarouge émettrice, à deux longueurs d’onde de fixation. Laissez le patient se reposer en position couchée pendant au moins cinq minutes avant l’hémodialyse. Ensuite, fixez des capteurs de mesure sur le front, l’hypochondre droit et le bas des jambes pour évaluer la saturation régionale en oxygène dans le cerveau, le foie et les muscles de la jambe, respectivement.
Pour la mesure de la saturation en oxygène régionale cérébrale, fixez les capteurs sur le front de l’hémisphère dominant. Pour les mesures hépatiques, mesurez la profondeur du foie du patient par rapport à la surface du corps et confirmez que cette mesure est de 20 à 30 millimètres. Ensuite, fixez les capteurs de mesure à l’hypochondre droit.
Pour surveiller l’oxygénation musculaire, fixez des capteurs de mesure sur la partie inférieure de la jambe droite ou bilatérale. Connectez chaque capteur aux fils de l’appareil. Ensuite, allumez l’appareil et commencez à mesurer l’oxygénation.
Percer le shunt de dialyse du patient pour commencer le traitement d’hémodialyse. Mesurez la tension artérielle à l’aide d’un tensiomètre numérique équipé de l’appareil de dialyse et prélevez des échantillons de sang à l’aide de seringues. Après avoir commencé le traitement, commencez à surveiller l’oxygénation des tissus des trois organes.
En plus de la surveillance habituelle effectuée pendant l’hémodialyse, observez les changements dans les valeurs régionales de saturation en oxygène de chaque organe et mesurez régulièrement la pression artérielle. Confirmez la zone de fixation et la connexion entre les capteurs et les fils. Les valeurs de saturation cérébrale en oxygène des patients hémodialysés avant l’hémodialyse étaient inférieures à celles des sujets sains.
Les valeurs de saturation des patients hémodialysés atteints de diabète sucré étaient inférieures à celles des patients hémodialysés non diabétiques. Bien que l’oxygénation des tissus se poursuive sans diminution de la pression artérielle pendant l’hémodialyse, des modifications de la saturation régionale en oxygène cérébrale et hépatique dues à l’hypotension intradyalitique ont été observées. Lors de la tentative de ce protocole, il est important de combiner les capteurs de mesure de localisation et d’appliquer le registre des capteurs.
Le nouveau système lui-même n’est pas une nouvelle technique. Cependant, l’application de ce système de surveillance à l’hémodialyse en est une autre et il est très utile d’évaluer les changements dans l’oxygénation des organes pendant l’hémodialyse.
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Aperçu
Cet article présente un protocole permettant de mesurer la saturation régionale en oxygène (rSO2) chez les patients en hémodialyse à l’aide d’un moniteur par spectroscopie dans le proche infrarouge. Cette technique de surveillance non invasive et en temps réel est utile pour évaluer les modifications de l’oxygénation organique pendant l’hémodialyse.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Néphrologie
- Techniques de surveillance
Contexte
- Comprendre la dynamique de l'oxygène dans les organes pendant l'hémodialyse est essentiel.
- Les méthodes antérieures ne permettaient pas de confirmer les modifications des niveaux d'oxygène régionaux.
- Cette technique est non invasive et fournit des données en temps réel.
- Ses applications potentielles incluent la surveillance pendant les chirurgies cardiovasculaires et cérébrovasculaires.
Objectif de l'étude
- Développer un protocole pour évaluer la saturation régionale en oxygène chez les patients en hémodialyse.
- Améliorer les capacités de surveillance pendant l'hémodialyse.
- Explorer l'utilisation de cette surveillance dans divers domaines médicaux.
Méthodes utilisées
- Surveillance par spectroscopie dans le proche infrarouge.
- Évaluation en temps réel de la saturation en oxygène régionale.
- Application dans les environnements d'hémodialyse.
- Évaluation de l'hypertension et de l'ischémie intradialytiques.
Résultats principaux
- Mesure réussie de la rSO2 chez des patients en hémodialyse.
- Capacité à détecter les modifications de l'oxygénation des organes.
- Potentiel d'application plus large dans d'autres domaines médicaux.
- Contribution à la compréhension des dynamiques d'oxygène au niveau organique.
Conclusions
- Le protocole offre une méthode fiable pour surveiller la saturation en oxygène.
- Il peut aider à identifier des complications durant l'hémodialyse.
- Des applications futures pourraient s'étendre à divers domaines médicaux.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle pour l'industrie
Le suivi de l'oxygénation tissulaire chez les patients hémodialysés comble une lacune essentielle dans la compréhension des réponses organes-spécifiques aux thérapies extracorporelles, permettant ainsi une réduction mécanistique des risques liés aux interventions hémodynamiques. Cette méthode non invasive et en temps réel soutient la validation des cibles en associant les modifications physiologiques à des résultats cliniques tels que l'hypotension intradialytique, améliorant par là-même la fiabilité prédictive des modèles précliniques et des premiers modèles cliniques des maladies rénales.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet l'analyse des dynamiques d'oxygène spécifiques aux tissus afin de valider les cibles hémodynamiques dans les modèles de maladies rénales.
- Valeur opérationnelle : Fournit des mesures quantitatives en temps réel de la rSO2 pour la validation fonctionnelle des réponses à l'échelle de l'organe pendant la simulation de traitements.
Développement de tests et criblage
- Valeur scientifique : Génère des métriques d'oxygénation standardisées et reproductibles dans les tissus cérébral, hépatique et musculaire pour la normalisation des dosages.
- Valeur opérationnelle : Permet une surveillance multiplexée des organes à l'aide d'un dispositif NIRS à quatre canaux, augmentant le débit dans les protocoles de criblage préclinique.
Recherche translationnelle et préclinique
- Valeur scientifique : Permet la modélisation de systèmes pertinents pour la maladie en capturant les variations d'oxygénation spécifiques à l'organe lors de conditions de dialyse simulées.
- Valeur opérationnelle : Permet le suivi longitudinal de l' rSO2 afin d'évaluer l'impact thérapeutique sur l'oxygénation tissulaire dans les modèles de DRC.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La méthode s'inscrit dans le continuum de découverte allant de la validation de cibles jusqu'à l'évaluation préclinique, offrant un pont entre le phénotypage physiologique et la compréhension mécanistique dans les modèles de maladies rénales et cardiovasculaires.
- Biologie de la découverte : Permet de tester des hypothèses sur les mécanismes de transport de l'oxygène dans les maladies rénales en fournissant des mesures directes de l'oxygénation tissulaire.
- Dépistage : Fournit des résultats quantitatifs en temps réel permettant de comparer les effets de composés ou d'interventions sur la saturation en oxygène régionale.
- Analytique : Génère des tendances et des seuils de rSO2 qui aident à stratifier les réponses hémodynamiques et à orienter les décisions de poursuite ou d'abandon.
- Recherche translationnelle : Relie les modifications aiguës de l'oxygénation pendant la dialyse aux voies de lésion tissulaire chronique pertinentes pour la progression de l'IRC.
- Réutilisation institutionnelle : Met en place une plateforme réutilisable pour le suivi de l'oxygénation tissulaire dans divers modèles de maladies, réduisant ainsi le besoin de développer des tests redondants.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Réduit l'ambiguïté mécanistique dans les voies liées à l'oxygène en fournissant des données directes d'oxygénation spécifiques à l'organe.
- Valeur opérationnelle : Assure la standardisation et la reproductibilité grâce à un positionnement fixe des capteurs et à une mesure NIRS à double longueur d'onde.
- Valeur stratégique : Améliore les décisions d'aller/arrêt en identifiant précocement les anomalies hémodynamiques, réduisant ainsi le risque d'échec en phase avancée.
- Impact sur le portefeuille : Permet une priorisation des composés ajustée au risque, fondée sur leurs profils de sécurité spécifiques à l'organe en matière d'oxygénation.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en principes de spectroscopie dans le proche infrarouge et en placement de capteurs spécifique aux tissus.
- Dépend d'un instrument de SIRP doté d'une capacité multi-canal et d'une transmission à deux longueurs d'onde.
- Exige une standardisation des sites d'attachement (front, hypochondre droit, membres inférieurs) et d'un protocole de position couchée.
- Implique une validation de la qualité du signal et une correction en fonction de la profondeur tissulaire, en particulier pour les mesures hépatiques (profondeur de 20 à 30 mm).
- Limité par les interférences du signal dues aux mouvements, à la lumière ambiante ou à l'hétérogénéité tissulaire, qui doivent être contrôlées pendant la surveillance.
