Presentato qui è un protocollo per il monitoraggio non invasivo dell'emodinamica cerebrale di pazienti neurocritici in tempo reale e al letto del paziente utilizzando ottiche diffuse. In particolare, il protocollo proposto utilizza un sistema ottico diffuso ibrido per rilevare e visualizzare informazioni in tempo reale sull'ossigenazione cerebrale, sul flusso sanguigno cerebrale e sul metabolismo cerebrale.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Monitoraggio in tempo reale di pazienti neurocritici con spettroscopie ottiche diffuse
In questo articolo
Avviso di errata corrige
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Sommario
Abstract
Il monitoraggio neurofisiologico è un obiettivo importante nel trattamento dei pazienti neurocritici, in quanto può prevenire danni secondari e avere un impatto diretto sui tassi di morbilità e mortalità. Tuttavia, attualmente mancano tecnologie adeguate non invasive e in tempo reale per il monitoraggio continuo della fisiologia cerebrale al letto del paziente. Le tecniche ottiche diffuse sono state proposte come potenziale strumento per le misurazioni al letto del flusso sanguigno cerebrale e dell'ossigenazione cerebrale in caso di pazienti neurocritici. Le spettroscopie ottiche diffuse sono state precedentemente esplorate per monitorare i pazienti in diversi scenari clinici che vanno dal monitoraggio neonatale agli interventi cerebrovascolari negli adulti. Tuttavia, la fattibilità della tecnica per aiutare i medici fornendo informazioni in tempo reale al letto del paziente rimane in gran parte irrisolta. Qui riportiamo la traduzione di un sistema ottico diffuso per il monitoraggio continuo in tempo reale del flusso sanguigno cerebrale, dell'ossigenazione cerebrale e del metabolismo cerebrale dell'ossigeno durante la terapia intensiva. La funzione in tempo reale dello strumento potrebbe consentire strategie di trattamento basate sulla fisiologia cerebrale specifica del paziente piuttosto che fare affidamento su metriche surrogate, come la pressione arteriosa. Fornendo informazioni in tempo reale sulla circolazione cerebrale a diverse scale temporali con strumentazione relativamente economica e portatile, questo approccio può essere particolarmente utile negli ospedali a basso budget, nelle aree remote e per il monitoraggio in campi aperti (ad esempio, difesa e sport).
Introduzione
La maggior parte delle complicanze che portano a scarsi risultati per i pazienti neurologici critici sono correlate a lesioni secondarie causate da menomazioni emodinamiche cerebrali. Pertanto, il monitoraggio della fisiologia cerebrale di questi pazienti può avere un impatto diretto sui tassi di morbilità e mortalità 1,2,3,4,5,6,7. Attualmente, tuttavia, non esiste uno strumento clinico consolidato per il monitoraggio continuo e non inva....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
Il protocollo è stato approvato dal comitato locale dell'Università di Campinas (numero di protocollo 56602516.2.0000.5404). Il consenso informato scritto è stato ottenuto dal paziente o da un rappresentante legale prima delle misurazioni. Abbiamo monitorato i pazienti che sono stati ricoverati al Clinics Hospital dell'Università di Campinas con una diagnosi di ictus ischemico o emorragia subaracnoidea che colpisce la circolazione anteriore. Sono stati esclusi dal protocollo di studio i pazienti con ictus ischemico che interessano la circolazione posteriore, i pazienti con craniectomie decompressive dovute all'elevata pressione intracranica e i pazienti con altre mala....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
Idealmente, le curve di autocorrelazione normalizzate ottenute con il modulo DCS dovrebbero essere circa 1,5 all'estrapolazione del tempo di ritardo zero (quando si utilizzano fibre monomodali14), e le curve dovrebbero decadere a 1 a tempi di ritardo più lunghi. La curva dovrebbe essere liscia e dovrebbe avere un decadimento più veloce per le separazioni sorgente-rivelatore più lunghe. Un esempio di buona autocorrelazione è mostrato nella Figura 2A.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Questo documento ha presentato un sistema ottico ibrido in grado di fornire informazioni in tempo reale sul flusso sanguigno cerebrale, sull'ossigenazione cerebrale e sul metabolismo dell'ossigeno cerebrale dei pazienti neurocritici al suo fianco. L'uso di tecniche ottiche diffuse era stato precedentemente affrontato come potenziale marcatore per il monitoraggio non invasivo al posto letto in scenari clinici. Uno studio precedente si è concentrato sugli aspetti clinici e sulla fattibilità del monitoraggio ottico durante .......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
L'autore (i) ha dichiarato i seguenti potenziali conflitti di interesse in relazione alla ricerca, alla paternità e/o alla pubblicazione di questo articolo: RC Mesquita ha una domanda di brevetto pendente e altri due brevetti rilevanti per questo lavoro (brevetti statunitensi 10.342.488 e 10.064.554). Nessun autore attualmente riceve royalties o pagamenti da questi brevetti.
Ringraziamenti
Riconosciamo il sostegno della Fondazione di ricerca di San Paolo (FAPESP) attraverso Proc. 2012/02500-8 (RM), 2014/25486-6 (RF) e 2013/07559-3. I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio, nella raccolta e analisi dei dati, nella decisione di pubblicare o nella preparazione del manoscritto.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Stampante 3D | Sethi3D | S2 | Stampante 3D utilizzata per stampare le sonde personalizzabili |
| Arduino UNO | Arduino | UNO REV3 | Microcontrollore responsabile dell'interfoliazione delle misure DCS e FD-DOS |
| Correlatore DCS | Correlator.com | Flex11-16ch | Componente del modulo DCS |
| DCS Dectectors IO Boards | Excelitas Technology | SPCM-AQ4C-IO | Componente del modulo DCS |
| Rivelatori DCS | Excelitas Technology | SPCM-AQ4C | Componente del modulo DCS |
| DCS Laser | CrystaLaser | DL785-120-SO | Componente del modulo |
| DCS Alimentatore DCS | Artesyn | UMP10T-S2A-S2A-S2A-IES-00-A | Componente del modulo DCS (alimentazione per il rilevamento DCS; 2, 5 e 30V) |
| Fibre FD-DOS | ISS | Imagent forniture | Le fibre utilizzate per il rilevamento e l'illuminazione FD-DOS sono fornite da ISS |
| Materiale flessibile per stampante 3D | Sethi3D | NinjaFlex | Materiale utilizzato per stampare le sonde flessibili personalizzabili |
| Imagent | ISS | Modulo Imagent | FD-DOS |
| Occhiali di sicurezza laser | Thorlabs | LG9 | |
| Fibra multimodale | Thorlabs | FT400EMT | Fibra multimodale utilizzata per l'illuminazione DCS |
| Filtro a densità neutra 1.0 OD Edmund | Optics | 53-705 | Filtro a densità neutra per le separazioni di rivelatori a sorgente corta |
| Fibra ottica monomodale | Thorlabs | 780HP | Fibra ottica monomodale utilizzata per i rivelatori DCS Batteria |
| sistema | SMS | NET4 | Batteria di sistema utilizzata per il trasporto |
Riferimenti
- 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.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
Errata corrige
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
