Questa revisione esamina i metodi attuali per il monitoraggio della microcircolazione sublinguale al letto del paziente, sottolineando la qualità dell'acquisizione, la standardizzazione della documentazione, la validazione e la traduzione clinica. Distingue le evidenze consolidate dai concetti proposti dagli autori e delinea le priorità pratiche per la riproducibilità, la sicurezza e la futura valutazione clinica.
Articolo di revisione
Metodi attuali, controllo qualità e prospettive traslazionali per il monitoraggio al letto del paziente della microcircolazione sublinguale nelle malattie critiche
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Anomalie della microcircolazione possono persistere anche dopo il ripristino della pressione arteriosa, della gittata cardiaca e di altri parametri emodinamici sistemici nei pazienti gravemente malati. La mucosa sublinguale rappresenta un sito accessibile per la valutazione ripetuta al letto del paziente della microcircolazione, ma l'implementazione clinica routinaria rimane limitata da artefatti di acquisizione, dipendenza dall'operatore, carico analitico nell'elaborazione delle immagini, qualità variabile delle misurazioni e rapporti incerti con il processo decisionale terapeutico. Questa revisione narrativa ha lo scopo di esaminare i metodi attuali per il monitoraggio della microcircolazione sublinguale al letto del paziente, valutarne punti di forza e limiti e identificare priorità pratiche per la traduzione nella pratica clinica di routine. La revisione riassume approcci consolidati ed emergenti per la misurazione della morfologia vascolare, della densità vascolare, dei modelli di flusso delle cellule sanguigne, dei segnali regionali correlati alla velocità, dell'ossigenazione tissutale e della qualità dei dati, sottolineando che queste misurazioni complementari non sono intercambiabili e richiedono un rigoroso controllo di qualità. Vengono inoltre descritte considerazioni standardizzate relative all'acquisizione e alla reportistica, metriche di prestazione, test di ripetibilità, validazione analitica e confronti di riferimento appropriati per diversi domini di misurazione. Infine, viene presentato un flusso di lavoro modulare proposto dagli autori per illustrare un quadro strutturato per il rilevamento, il controllo di qualità, l'elaborazione dei dati e la reportistica al letto del paziente. Questo schema concettuale è pensato per guidare lo sviluppo tecnico futuro e la validazione clinica, e non rappresenta un dispositivo clinicamente validato, un sistema diagnostico o un algoritmo terapeutico.
Introduzione
La rianimazione da shock viene comunemente guidata dalla pressione arteriosa, dalla portata cardiaca, dai livelli di lattato e da altre variabili sistemiche. Sebbene queste misurazioni siano indispensabili, non indicano sempre in modo affidabile se il sangue raggiunga efficacemente i singoli letti capillari. Nella sepsi, il danno endoteliale, la compromissione del glicocalice, le alterazioni delle interazioni tra le cellule ematiche e il controllo vascolare disregolato possono ridurre la densità capillare perfusa e causare un flusso ematico eterogeneo1,2. Quando l’emodinamica sistemica migliora senza un corrispondente recupero della perfusione tissutale, tale dissociazione viene definita incoerenza emodinamica3,4.
La mucosa sublinguale fornisce un sito pratico e facilmente accessibile per la valutazione ripetuta al letto del paziente della microcircolazione. La microscopia vitale portatile (HVM) ha prodotto la maggior parte delle evidenze cliniche al letto del paziente in pazienti gravemente malati5,6. Tuttavia, l'implementazione clinica routinaria rimane difficile. Dichiarazioni di consenso e revisioni metodologiche hanno identificato la saliva, la pressione della sonda, le bolle, il movimento e l'illuminazione instabile come cause comuni di acquisizione di immagini scadenti7. Inoltre, l'analisi delle immagini è tecnicamente complessa e spesso lunga8. Sistemi formali di valutazione della qualità delle immagini e studi di validazione hanno ulteriormente dimostrato che video di scarsa qualità possono influenzare in modo significativo le variabili microcircolatorie riportate9,10.
Questa revisione esamina le capacità e le limitazioni dei metodi consolidati ed emergenti per il monitoraggio del microcircolo sublinguale al letto del paziente, identifica i settori in cui le evidenze a sostegno sono più solide e discute i requisiti pratici per una traduzione clinica di successo. Piuttosto che offrire una panoramica generale della patofisiologia microcircolatoria o delle tecnologie di monitoraggio, la revisione si concentra sulle misurazioni standardizzate derivate da HVM, sulla qualità dell'acquisizione, sul riconoscimento dei modi di errore, sui requisiti minimi di reporting, sulla verifica a livello di modulo, sulla validazione analitica specifica del dominio e su un percorso articolato in fasi verso la valutazione clinica. Nel corso della revisione, le evidenze consolidate sono chiaramente distinte dai concetti di progettazione e dalle priorità di validazione proposte dagli autori, al fine di evitare di suggerire che il framework proposto rappresenti un sistema di monitoraggio clinicamente validato.
Revisione e prospettiva
Ricerca letteraria e ambito
La ricerca iniziale mirata ha riguardato PubMed/MEDLINE, Embase e la Web of Science Core Collection dal momento della creazione delle basi dati fino al 1° gennaio 2026. È stata effettuata una ricerca aggiornata mirata il 22 giugno 2026 per identificare studi recentemente pubblicati direttamente pertinenti al monitoraggio della microcircolazione sublinguale, alle metriche standardizzate della microscopia vitale portatile, alla qualità dell'acquisizione, agli approcci sensoriali proposti, all'analisi automatizzata, alla validazione a livello di modulo e alla traduzione clinica. I termini di ricerca combinavano la microcircolazione sublinguale con l'imaging a spettroscopia di polarizzazione ortogonale (OPS), l'imaging a campo scuro laterale (SDF), l'imaging a campo scuro incidente (IDF), la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS), metodi basati su laser e su effetto Doppler, monitoraggio transcutaneo della pressione di anidride carbonica, analisi automatizzata delle immagini, intelligenza artificiale, sepsi, shock e malattia critica. Sono state inoltre esaminate le liste bibliografiche di revisioni pertinenti, dichiarazioni di consenso e articoli metodologici.
La ricerca è stata progettata per supportare una sintesi narrativa e traslazionale, piuttosto che fornire una stima esaustiva dell'effetto del trattamento o dell'accuratezza diagnostica. Le fonti idonee includevano dichiarazioni di consenso, studi metodologici e di validazione, studi clinici osservazionali e interventistici, e linee guida per la segnalazione pertinenti ai sistemi di monitoraggio nelle fasi iniziali. Gli studi su animali e quelli non sublinguali sono stati inclusi solo quando chiarivano la plausibilità fisiologica, le limitazioni tecniche o fornivano parametri di riferimento pertinenti al campo. La revisione si è limitata a pubblicazioni in lingua inglese. A eccezione del brevetto dichiarato, utilizzato come esempio illustrativo di progettazione, le fonti non sottoposte a revisione paritaria non sono state utilizzate come prova dell'efficacia della misurazione o dell'efficacia clinica. Non è stata effettuata alcuna ricerca sistematica sul panorama dei brevetti. Non è stata condotta alcuna valutazione formale del rischio di bias né sintesi quantitativa. Il brevetto dichiarato dall'autore e discusso di seguito non è stato considerato prova di validità analitica, sicurezza, fattibilità, prontezza regolatoria o efficacia clinica.
Evidenze cliniche e limiti dell'emodinamica sistemica
La maggior parte delle evidenze cliniche riguarda associazioni piuttosto che indicazioni terapeutiche. Nell'insufficienza circolatoria settica, sono state studiate misurazioni della perfusione periferica e sublinguale per la valutazione prognostica11. Una minore densità dei vasi perfusi è stata associata a disfunzione d'organo e mortalità12, e una perfusione sublinguale anomala all'ammissione in terapia intensiva (ICU) si è dimostrata indipendentemente associata alla mortalità a 30 giorni nei pazienti con età pari o superiore a 80 anni in stato di shock13. Questi studi confermano la rilevanza clinica della valutazione della microcircolazione sublinguale, ma non dimostrano che intervenire sulla base di una misurazione microcircolatoria migliori l'esito per il paziente.
Le principali evidenze provenienti da studi randomizzati rimangono caute. In uno studio multicentrico, l'inclusione di parametri microcircolatori sublinguali nel piano terapeutico ha determinato un maggior numero di modifiche nella terapia fluidica e vasocoattiva, ma non ha ridotto la mortalità a 30 giorni14. Anche le revisioni sulla somministrazione di fluidi riportano risposte variabili: il miglioramento è più probabile quando aumenta la gittata cardiaca e la perfusione tissutale è compromessa, ma non si può presumere un beneficio per ogni paziente o per ogni strategia di somministrazione di fluidi15,16. Una revisione più ampia sulla rianimazione guidata dalla microcircolazione ha raggiunto una conclusione simile, ossia che l'utilità clinica di questo approccio non è ancora dimostrata17.
Plausibilità fisiologica, associazione prognostica, validità della misurazione, fattibilità al letto del paziente e utilità clinica rappresentano quindi domande distinte. Un sistema di monitoraggio clinicamente utile deve fare di più che rilevare un segnale anomalo; deve produrre misurazioni riproducibili, indicare quando i dati non sono affidabili e integrarsi in un processo predeterminato di rivalutazione senza indurre interventi inappropriati.
Valore clinico e limitazioni del sito sublinguale
La mucosa sublinguale contiene una fitta rete vascolare superficiale che può essere valutata ripetutamente al letto del paziente. La sua morfologia vascolare è stata mappata in volontari sani18, e una selezione del sito guidata dall’anatomia potrebbe migliorare la coerenza tra le acquisizioni19. È stata inoltre descritta una rarefazione capillare sublinguale nell’insufficienza cardiaca cronica20. Nel complesso, questi risultati sostengono la fattibilità della mucosa sublinguale come sito di osservazione, anche se non definiscono intervalli di riferimento universali per diverse patologie o dispositivi.
Le misurazioni sottolinguale rimangono regionali piuttosto che sistemiche. Uno studio su shock emorragico in suino ha dimostrato che un segnale tonometrico sottolinguale riflette i cambiamenti microcircolatori locali21, e uno studio in ovino ha identificato variazioni parallele nella microcircolazione congiuntivale e sottolinguale in determinate condizioni settiche ed emorragiche22. I dati umani sono meno coerenti: la microcircolazione intestinale e sottolinguale hanno risposto in modo diverso alla sfida con fluidi dopo un intervento chirurgico per sepsi addominale23. Il monitoraggio sottolinguale dovrebbe quindi essere interpretato come una fonte di informazioni provenienti da un letto tissutale accessibile, piuttosto che come surrogato universale per ogni organo.
Domini di misurazione consolidati e candidati
I metodi considerati in questa revisione possono essere raggruppati in quattro categorie fondamentali di misurazione: morfologia e densità vascolare, flusso delle cellule sanguigne o velocità regionale, ossigenazione dei tessuti e qualità dei dati. Il grado di maturità delle evidenze disponibili differisce notevolmente. L'HVM dispone di standard dedicati per l'acquisizione e l'analisi delle immagini sublinguali5,6, mentre diverse altre modalità sono incluse come approcci complementari, indiretti, emergenti o candidati. Le misurazioni dei gas nei tessuti devono essere considerate separatamente come informazioni contestuali opzionali, poiché non visualizzano direttamente i vasi sublinguali o il flusso capillare. Nessun singolo metodo copre tutti i domini di misurazione, e gli output derivati da principi fisici diversi non devono essere considerati intercambiabili.
L'HVM fornisce la visualizzazione più diretta dei globuli rossi in movimento all'interno dei vasi sottolinguali superficiali. L'immagine OPS ha permesso per la prima volta la visualizzazione, al letto del paziente, della microcircolazione mediante luce polarizzata24. Successivamente, l'immagine SDF ha migliorato il contrasto dell'immagine sfruttando un anello di diodi a emissione luminosa pulsati25, e in seguito è stata introdotta l'immagine IDF come tecnica portatile per studi postoperatori e in terapia intensiva26. Questi metodi descrivono principalmente la morfologia vascolare, la densità dei vasi e i modelli di flusso, piuttosto che la portata ematica volumetrica assoluta.
L'HVM è particolarmente sensibile alla qualità dell'acquisizione. Saliva, bolle, compressione dei tessuti, movimento, scarsa messa a fuoco e illuminazione instabile possono oscurare i vasi o alterare il pattern di flusso apparente9,10. Di conseguenza, la valutazione della qualità è una componente integrante della misurazione stessa. Un referto clinicamente interpretabile dovrebbe indicare la proporzione di dati accettati per l'analisi, le ragioni per le quali alcuni segmenti dell'immagine sono stati scartati, se sono stati rilevati artefatti da compressione o movimento, e se è stata ottenuta un'acquisizione accettabile.
L'imaging con riflettanza nel vicino infrarosso e la NIRS rappresentano approcci distinti. In questa revisione, l'imaging con riflettanza nel vicino infrarosso si riferisce a una tecnica basata su telecamere, proposta per migliorare il contrasto dei vasi superficiali. Al contrario, la NIRS ricava un segnale di ossigenazione tissutale mediato su un volume a partire dall'assorbimento e dalla diffusione della luce, senza risolvere i singoli capillari27. Le misurazioni NIRS dipendono dalla geometria del campionamento, dalla composizione del tessuto, dal contatto della sonda e dagli algoritmi specifici del dispositivo; pertanto, le misurazioni ottenute con sistemi diversi non sono necessariamente intercambiabili28. Poiché gran parte delle evidenze disponibili non è specifica per il contesto di terapia intensiva sublinguale, la NIRS è considerata una modalità complementare di valutazione dell'ossigenazione piuttosto che un sostituto consolidato della microscopia vascolare ad alta risoluzione (HVM).
La flussimetria a effetto Doppler con laser fornisce un segnale correlato alla perfusione locale29, mentre l'imaging basato sul contrasto della granulazione laser genera mappe spaziali della perfusione30. Sebbene queste tecniche abbiano applicazioni più ampie nella valutazione della perfusione, non sono considerate sostituti consolidati della microscopia sublinguale ad alta risoluzione nella pratica delle terapie intensive. La fotopletismografia basata su telecamera della superficie ventrale della lingua è un approccio promettente ma ancora esplorativo, che richiede un'ulteriore standardizzazione delle caratteristiche derivate31. Analogamente, il monitoraggio transcutaneo della pressione di anidride carbonica può fornire informazioni aggiuntive riguardo lo scambio gassoso o la perfusione periferica in specifiche condizioni di terapia intensiva, ma non è né una tecnica di imaging sublinguale né una misura diretta della morfologia microvascolare o del flusso capillare32.
L'implicazione pratica è che una misura di densità, una stima della velocità derivata dal Doppler, una misurazione dell'ossigenazione e un segnale gassoso transcutaneo rispondono a domande fisiologiche diverse. Sebbene la combinazione di queste misurazioni possa essere vantaggiosa, ogni segnale dovrebbe mantenere le proprie unità, limitazioni, indicatori di qualità e metodo di riferimento appropriato. Le categorie di misurazione e le tecniche rappresentative sono riassunte nella Tabella 1.
| Categoria di misurazione | Metodi rappresentativi e approcci candidati | Risultati principali | Punti di forza principali | Limitazioni principali e artefatti | Maturità delle evidenze e ruolo traslazionale | Riferimenti rappresentativi |
| Morfologia e densità | Microscopia vitale portatile (HVM; imaging a spettro ortogonale [OPS], campo scuro laterale [SDF] e campo scuro incidente [IDF]; approccio consolidato per la ricerca sublinguale); imaging a riflettanza nel vicino infrarosso basato su telecamera (approccio candidato per vasi superficiali) | HVM: densità totale dei vasi (TVD), densità dei vasi perfusi (PVD), densità stratificata per dimensione dei vasi, distribuzione della larghezza dei vasi, continuità dei segmenti ed eterogeneità spaziale. Imaging a riflettanza candidato: contrasto dei vasi superficiali, continuità dei segmenti e densità dei vasi visibili. | L'HVM visualizza direttamente i microvasi riempiti di globuli rossi ed è dotata degli standard più sviluppati per l'acquisizione e l'analisi delle immagini sublinguali. L'imaging a riflettanza basato su telecamera potrebbe supportare la mappatura dei vasi superficiali e l'analisi delle immagini integrate. | L'HVM è sensibile alla pressione della sonda, ai movimenti, alla saliva, alle bolle, alla messa a fuoco e all'illuminazione. Le definizioni e i valori misurati dipendono dalle soglie dimensionali dei vasi, dalla selezione dei clip, dal software e dalle regole di analisi. L'imaging a riflettanza nel vicino infrarosso non è equivalente all'HVM e potrebbe non risolvere il flusso dei globuli rossi nei capillari. | Consolidato: valutazione della morfologia e della densità mediante HVM nel sito sublinguale in terapia intensiva. Candidato: imaging a riflettanza come input per vasi superficiali, che richiede una validazione indipendente del costrutto e del criterio. | 5, 6, 8–10, 24–26 |
| Flusso e velocità | Punteggio di perfusione e flusso HVM (PPV, MFI e indice di eterogeneità del flusso), velocità dei globuli rossi derivata dall'immagine, flussimetria a laser Doppler, imaging a contrasto di speckle laser, fotopletismografia basata su telecamera (emergente) e rilevamento Doppler regionale (input candidato) | Proporzione di vasi perfusi (PPV), indice microvascolare di flusso semiquantitativo (MFI), indice di eterogeneità del flusso, velocità dei globuli rossi derivata dall'immagine, flusso o mappe correlate alla perfusione, caratteristiche correlate alla pulsatilità e segnali candidati relativi alla velocità regionale. | Fornisce informazioni complementari sulla perfusione, sull'eterogeneità spaziale del flusso, sulla velocità e sui cambiamenti pulsanti. L'HVM offre una valutazione standardizzata semiquantitativa del flusso. | L'MFI è un punteggio semiquantitativo del flusso piuttosto che una misura assoluta della velocità dei globuli rossi. A seconda della modalità, gli output possono essere relativi, regionali o dipendenti dalla profondità. Le caratteristiche del dispositivo, gli algoritmi analitici, le soglie dimensionali dei vasi, i movimenti, la calibrazione, la profondità di campionamento, l'accoppiamento acustico e l'angolo di insonazione influenzano tutti la comparabilità. | Consolidato (limitato all'HVM): valutazione della perfusione e del flusso sublinguale. Limitato/indiretto: metodi di perfusione basati su laser. In fase emergente: fotopletismografia sulla faccia ventrale della lingua. Candidato: rilevamento Doppler regionale che richiede una validazione adeguata al dominio. | 5, 6, 8, 29–31, 33, 40 |
| Ossigenazione | Spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS); approcci multispettrali o spettroscopici calibrati (opzionale) | Stime correlate all'ossigenazione tissutale e risposte dinamiche durante perturbazioni fisiologiche controllate. | Fornisce informazioni complementari non invasive e di trend riguardo all'ossigenazione tissutale. | I segnali sono mediati su un volume e influenzati dalla profondità di campionamento, dalle proprietà ottiche del tessuto, dalla pressione della sonda, dalla luce ambientale e dalla calibrazione specifica del dispositivo. I singoli microvasi non vengono risolti. | Limitato/indiretto nel sito sublinguale in terapia intensiva. Adatto come modulo opzionale complementare di ossigenazione, previa calibrazione e validazione fisiologica; non sostituisce la valutazione della morfologia o del flusso dei vasi. | 27, 28 |
| Qualità dei dati | Standard consensuali per l'acquisizione, sistemi di punteggio della qualità delle immagini e revisione manuale o esperta della qualità | Percentuale di dati accettati, motivi di scarto, segnalazioni di qualità relative a messa a fuoco, movimento, pressione, illuminazione o secrezioni, tasso di fallimento dell'acquisizione e indicatori di ripetibilità. | Rende esplicite l'affidabilità della misurazione, l'incertezza e i motivi per l'esclusione dei dati. | Le soglie di qualità sono specifiche per la modalità. Qualsiasi sistema automatico di controllo della qualità richiede una validazione indipendente rispetto a uno standard di riferimento predeterminato. | Consolidato: standard trasversali per l'acquisizione e l'analisi HVM. Applicazione futura: controllo automatico della qualità che richiede validazione indipendente. | 5–10 |
| Misure contestuali opzionali dei gas tissutali | Monitoraggio transcutaneo della pressione di anidride carbonica (contestuale; non un metodo di imaging sublinguale) | Pressione transcutanea di anidride carbonica, differenza tra pressione transcutanea e arteriosa di anidride carbonica e andamenti temporali. | Fornisce informazioni contestuali continue e non invasive riguardo alla ventilazione e può riflettere un danno emodinamico quando interpretata insieme alle misurazioni arteriose. | Non visualizza la morfologia microvascolare sublinguale né il flusso delle cellule ematiche. L'accuratezza dipende dalla temperatura del sensore, dall'equilibrazione, dalla calibrazione, dalla perfusione cutanea e dalle condizioni locali del tessuto. | Adiuvante contestuale indiretto: non è un metodo di monitoraggio sublinguale né un modulo centrale della piattaforma. | 32 |
Tabella 1: Categorie di misurazione consolidate e candidate per la valutazione della microcircolazione sublinguale al letto del paziente. La tabella riassume tecniche di misurazione rappresentative, principali risultati, punti di forza, limitazioni e artefatti principali, maturità delle evidenze, ruoli traslazionali e riferimenti rappresentativi. Le categorie di misurazione fisiologica (morfologia e densità, flusso e velocità, e ossigenazione) sono presentate separatamente rispetto alla qualità dei dati, che costituisce un requisito trasversale, e rispetto alle misurazioni contestuali opzionali dei gas tissutali. Nota. Morfologia e densità, flusso e velocità, e ossigenazione rappresentano categorie di misurazione fisiologica. La qualità dei dati è un requisito trasversale applicabile a tutti i domini di misurazione. Il monitoraggio opzionale dei gas tissutali è presentato separatamente come informazione contestuale e non come categoria fondamentale di misurazione sublinguale. Una singola tecnica può contribuire a più di una categoria; pertanto, queste categorie non sono mutuamente esclusive. Attualmente, la HVM dispone degli standard più sviluppati per l'acquisizione e l'analisi delle immagini sublinguali in terapia intensiva. La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS), i metodi basati su laser, l'imaging di riflettanza basato su telecamere, la fotopletismografia, il sensore Doppler regionale e il monitoraggio dei gas tissutali sono inclusi come approcci limitati, indiretti, emergenti, candidati o contestuali e non devono essere considerati sostituti consolidati della HVM sublinguale. I risultati ottenuti con una modalità di misurazione non devono essere estesi direttamente a un'altra senza una validazione specifica per quel dominio. Abbreviazioni: HVM, microscopia vitale portatile; ICU, unità di terapia intensiva; IDF, campo scuro incidente; MFI, indice di flusso microvascolare; NIRS, spettroscopia nel vicino infrarosso; OPS, spettrale a polarizzazione ortogonale; PPV, proporzione di vasi perfusi; PVD, densità dei vasi perfusi; SDF, campo scuro laterale; TVD, densità totale dei vasi.
Dalla visualizzazione all'analisi controllata della qualità
Raccomandazioni condivise hanno standardizzato la selezione dei siti, l'acquisizione delle immagini e la segnalazione delle variabili HVM relative alla densità e al flusso5,6. Successive indicazioni metodologiche hanno ulteriormente chiarito come la selezione dei video e la qualità delle immagini influenzino l'analisi quantitativa8,9. Strumenti automatizzati, come MicroTools, possono quantificare la densità capillare e la velocità delle emazie riducendo il carico di lavoro manuale33. Sebbene l'automazione migliori l'efficienza analitica, non elimina la necessità di un controllo di qualità, della verifica dell'accordo rispetto alla valutazione esperta e della valutazione in condizioni cliniche reali al letto del paziente.
Nell'HVM, le variabili comunemente riportate includono la densità totale dei vasi (TVD), la densità dei vasi perfusi (PVD), la proporzione di vasi perfusi (PPV), l'indice semiquantitativo del flusso microvascolare (MFI) e gli indici di eterogeneità spaziale del flusso5,6. La TVD e la PVD quantificano rispettivamente la lunghezza dei vasi visibili e di quelli perfusi per unità di area dell'immagine. La PPV rappresenta la proporzione di vasi visibili classificati come perfusi, mentre l'MFI valuta il flusso predominante all'interno di regioni dell'immagine predefinite e non deve essere interpretato come una misura assoluta della velocità degli eritrociti. Gli indici di eterogeneità riassumono la distribuzione spaziale non uniforme del flusso attraverso i campi dell'immagine. Le relazioni dovrebbero specificare a priori il sito anatomico, le stratificazioni per dimensione dei vasi e i valori limite di diametro, il numero e la durata dei video, i criteri di selezione e di qualità dei clip, la versione del software e se l'analisi delle immagini è stata eseguita manualmente, semiautomaticamente o automaticamente5,6,8,9. I valori ottenuti utilizzando dispositivi diversi, algoritmi analitici differenti, soglie per la dimensione dei vasi o criteri di qualità distinti non dovrebbero essere considerati intercambiabili.
Struttura modulare proposta dall'autore
La struttura descritta di seguito è stata proposta dall'autore ed è stata elaborata anche sulla base di un brevetto dichiarato dall'autore stesso. Ha lo scopo di organizzare domande relative allo sviluppo e alla validazione, senza implicare superiorità, completezza o prontezza per l'uso clinico. Un sistema di monitoraggio pratico non deve necessariamente iniziare come un unico dispositivo integrato. Invece, le sue funzioni principali possono essere sviluppate come moduli separati, inclusi acquisizione del segnale, stabilizzazione dell'interfaccia mucosale, valutazione della qualità del segnale, elaborazione dei dati e reportage al letto del paziente. Questo approccio modulare consente di valutare ogni funzione in modo indipendente prima che l'integrazione del sistema introduca ulteriori fonti di errore. L'architettura proposta dall'autore è riassunta in Figura 1.
Figura 1. Architettura modulare di sensori proposta dagli autori per il monitoraggio del microcircolo sublinguale al letto del paziente. Architettura modulare concettuale che illustra il rilevamento ottico, il rilevamento basato su segnali Doppler regionali, il controllo delle secrezioni e il posizionamento della sonda, l'elaborazione integrata e il controllo di qualità, il trasferimento dati wireless e le uscite al letto del paziente. Le frecce indicano collegamenti funzionali e non implicano un percorso di segnale seriale validato. Lo schema non è in scala e non rappresenta un dispositivo unificato clinicamente validato. Il quadro concettuale si basa in parte sul brevetto divulgato, citato unicamente come esempio illustrativo di progettazione e non come prova di prestazioni o validità clinica34. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Un brevetto reso pubblico descrive un'illuminazione a infrarosso vicino, un'immagine basata su telecamera, una sonda ultrasuonica, la rimozione della saliva, un'elaborazione integrata, una trasmissione wireless e una visualizzazione terminale34. Il brevetto viene citato esclusivamente come esempio illustrativo di progettazione e non è presentato come prova di validità analitica, sicurezza, fattibilità, prontezza normativa, beneficio terapeutico o efficacia clinica.
All'interno di questo quadro concettuale, l'imaging mediante telecamera a infrarossi vicini verrebbe valutato come un input relativo ai vasi superficiali piuttosto che come sostituto della microscopia vascolare ad alta velocità (HVM) o come misura dell'ossigenazione tissutale. Analogamente, un componente ad ultrasuoni fornirebbe probabilmente un segnale vascolare regionale piuttosto che una misurazione diretta della velocità eritrocitaria capillare. L'interpretazione di tali segnali dipenderebbe dalla profondità di campionamento, dall'accoppiamento acustico, dal movimento del tessuto, dall'angolo di insonazione, dalla definizione dell'output e dal posizionamento spaziale rispetto al campo ottico.
I test dovrebbero iniziare a livello di modulo singolo. La valutazione ottica richiederebbe endpoint che affrontino il contrasto dei vasi, la stabilità dell'illuminazione, la ripetibilità del campo visivo e la resistenza agli artefatti legati alla saliva e alla pressione. La valutazione dei componenti relativi alla velocità richiederebbe un volume di campionamento predefinito, unità di misura stabili, la valutazione della sensibilità all'angolo e del rapporto segnale-rumore, nonché il confronto con un opportuno riferimento di flusso calibrato. I moduli di interfaccia e di reporting richiederebbero una valutazione separata del controllo della secrezione, della pressione di contatto, del comfort per l'utente, del rischio di contaminazione, del ritardo di elaborazione, della sincronizzazione, della perdita di dati e della presentazione delle informazioni sulla qualità.
Flusso di lavoro al letto del paziente e rapporto minimo
Il flusso di lavoro proposto mostrato in Figura 2 comprende quattro fasi. L'acquisizione otterrebbe il segnale ottico desiderato e, quando disponibili, i dati regionali di ossigenazione derivati dal Doppler o calibrati. La stabilizzazione e il controllo di qualità identificherebbero saliva, sfocatura, compressione dei tessuti, bolle, movimento e illuminazione inadeguata. Solo i segnali che soddisfano criteri di qualità predeterminati procederebbero all'analisi. La fase di reporting presenterebbe quindi la misurazione, la sua tendenza temporale e una dichiarazione esplicita sull'incertezza o sul fallimento dell'acquisizione.
Figura 2. Flusso di lavoro proposto dagli autori per il monitoraggio del microcircolo sublinguale al letto del paziente. Flusso di lavoro proposto in quattro fasi che collega acquisizione, stabilizzazione e controllo della qualità, analisi quantitativa, e reporting e integrazione. L'ingresso opzionale di ossigenazione calibrata è mostrato come input complementare e non è considerato un componente obbligatorio dell'architettura di base del sensore. Gli output visualizzati rappresentano categorie di misurazione candidate piuttosto che indici diagnostici validati. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
Il primo rapporto clinico al letto del paziente deve essere intenzionalmente conciso. Un insieme ragionevole iniziale comprende una misura relativa alla densità, una misura relativa alla perfusione o al modello di flusso quando il flusso è risolvibile, una stima regionale relativa alla velocità solo quando l'interpretazione è stata validata, la proporzione di dati accettati, il motivo di eventuali acquisizioni fallite e un andamento temporale con timestamp all'interno dello stesso paziente. Gli studi iniziali dovrebbero enfatizzare i cambiamenti all'interno dello stesso paziente piuttosto che applicare soglie universali tra dispositivi o popolazioni di pazienti.
I risultati delle misurazioni devono rimanere distinti dalle raccomandazioni terapeutiche. Un valore anomalo deve innanzitutto indurre a verificare la qualità del segnale e, se possibile, a ripetere l'acquisizione. Se l'anomalia persiste, potrebbe essere necessario rivalutare l'emodinamica sistemica, la dose corrente di farmaci vasoattivi, la concentrazione di emoglobina, l'ossigenazione, la temperatura, la ventilazione e la presenza di possibili artefatti locali. Non deve automaticamente indurre somministrazione di fluidi o modifiche alla terapia vasoattiva.
Metriche di prestazione e considerazioni statistiche
Gli endpoint descritti di seguito sono proposti per una valutazione futura e non devono essere interpretati come soglie di accettazione validate. Gli studi morfologici possono valutare la densità di vasi visibili o perfusi, la distribuzione della larghezza dei vasi, la continuità dei segmenti e l'eterogeneità spaziale. Gli studi sul flusso possono valutare categorie di flusso predefinite, velocità basate su immagini calibrate o surrogate chiaramente definite derivate da Doppler. Gli endpoint relativi all'ossigenazione sono appropriati soltanto quando è incorporato un componente multispettrale calibrato o NIRS. In tutti i domini di misurazione, la relazione sulla qualità dovrebbe includere la proporzione di dati utilizzabili, le ragioni per il rigetto dei dati, il tempo di acquisizione, gli indicatori di artefatti e i segmenti mancanti o quelli che non possono essere co-registrati spazialmente.
L'analisi dell'affidabilità richiede un'unità di analisi predefinita. Le immagini e i segmenti vascolari sono annidati all'interno delle acquisizioni, e le acquisizioni ripetute sono annidate all'interno dei partecipanti; pertanto, considerare tutte le osservazioni come indipendenti produrrebbe stime artificialmente ristrette dell'incertezza. Il modello del coefficiente di correlazione intraclasse, la definizione di accordo e la struttura dei valutatori devono essere specificati in anticipo. I coefficienti di variazione intra-soggetto, il bias del test–retest e i limiti di accordo di Bland–Altman devono essere stimati utilizzando metodi che tengano conto delle osservazioni ripetute all'interno di ciascun partecipante. La minima variazione rilevabile quantifica l'errore di misurazione e non deve essere interpretata come un cambiamento clinicamente significativo a meno che la corrispondente soglia clinica non sia stata stabilita in modo indipendente.
I confronti di riferimento devono essere adeguati al segnale specifico in fase di valutazione. Gli output relativi alla morfologia e al profilo di flusso possono essere confrontati con analisi HVM revisionate da esperti o con annotazioni consensuali. Le stime della velocità richiedono fantocci per il flusso, metodi di riferimento Doppler controllati o tracciamento basato su immagini calibrato. Le misurazioni dell'ossigenazione richiedono un protocollo appropriato di ossigenazione tissutale con perturbazioni fisiologiche controllate. Le misurazioni facoltative della pressione dei gas nei tessuti richiedono un riferimento adeguato della tensione gassosa. I moduli di trasferimento e reportistica dei dati devono inoltre essere valutati per quanto riguarda l'integrità dei timestamp, il controllo d'accesso, la perdita di dati, la tracciabilità e l'interoperabilità. Questi confronti di riferimento proposti e le considerazioni interpretative sono riassunti nella Tabella 2.
| Modulo proposto dall'autore e funzione principale | Principio attuale o limitazione | Considerazioni di progettazione | Output segnalabili candidati | Controlli di qualità e sicurezza | Endpoint di validazione e ripetibilità | Confronto con benchmark specifico del dominio e avvertenze interpretative |
| Imaging mediante dispositivo in superficie (morfologia e densità) | La microscopia vitale manuale (HVM) visualizza direttamente i microvasi riempiti da globuli rossi, ma è sensibile alla pressione della sonda, ai movimenti, alla saliva, alle bolle, al fuoco e all'illuminazione. L'imaging basato su telecamera con riflettanza nel vicino infrarosso rimane un approccio candidato per i vasi superficiali. | Illuminazione controllata, campo visivo riproducibile, supporto per il posizionamento, gating esplicito della qualità e registrazione spaziale solo quando prevista la fusione multimodale. | Densità dei vasi visibili; densità dei vasi perfusi solo quando il flusso è direttamente risolto; distribuzione della larghezza dei vasi; continuità dei segmenti; eterogeneità spaziale. | Messa a fuoco, illuminazione, movimento, compressione, carico di secrezioni, proporzione di dati accettati e segmenti mancanti o non registrabili spazialmente. | Risoluzione ottica; stabilità dell'illuminazione; riproducibilità del campo visivo; errore di registrazione quando prevista la fusione multimodale; accordo con HVM revisionata da esperti; robustezza agli artefatti; tasso di fallimento dell'acquisizione. | HVM revisionata da esperti o annotazione consensuale. Le associazioni stabilite mediante HVM non devono essere estrapolate all'imaging con riflettanza nel vicino infrarosso senza una valida indipendente del costrutto e del criterio. |
| Rilevamento regionale basato su Doppler (flusso e velocità) | Il rilevamento Doppler regionale è un input candidato correlato alla velocità, piuttosto che una misurazione microvascolare sublinguale consolidata, ed è influenzato dall'angolo di insonazione, dalla profondità di campionamento, dall'accoppiamento acustico e dai movimenti. | Geometria standardizzata della sonda, metadati relativi ad angolo e profondità, acquisizione sincronizzata e feedback visibile sulla qualità del segnale. | Surrogato regionale correlato alla velocità; variabili correlate alla pulsatilità; variabilità temporale. | Validità di angolo e profondità, rapporto segnale-rumore, qualità dell'accoppiamento, indicazione di movimento, completezza spettrale ed errore di sincronizzazione. | Linearità con fantoccio di flusso; sensibilità all'angolo; stabilità della profondità di campionamento; accordo con Doppler controllato o riferimenti di velocità basati su immagini calibrate; prestazioni di sincronizzazione; tasso di fallimento dell'acquisizione. | Fantoccio di flusso calibrato, metodo Doppler di riferimento o metodo di velocità basato su immagini calibrate. I segnali Doppler regionali devono essere interpretati come dipendenti dalla regione e dalla profondità, piuttosto che come misure dirette della velocità dei globuli rossi nei capillari. |
| Modulo opzionale di ossigenazione calibrato (ossigenazione) | La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) fornisce segnali correlati all'ossigenazione mediati su un volume, ma è influenzata dalla profondità di campionamento, dalle proprietà ottiche del tessuto, dalla pressione della sonda, dalla luce ambientale e dalla calibrazione del dispositivo. I singoli microvasi non vengono risolti. | Modulo opzionale multispettrale o NIRS calibrato, mantenuto analiticamente separato dall'imaging con riflettanza basato su telecamera. | Valore correlato all'ossigenazione tissutale; pendenza di recupero o area di recupero durante una perturbazione fisiologica controllata; tendenza intra-paziente. | Accoppiamento ottico, controllo della luce ambientale, indicazione di pressione, stato di calibrazione, deriva del segnale e plausibilità fisiologica. | Calibrazione con fantoccio ottico; perturbazione fisiologica controllata; accordo con un metodo di riferimento appropriato per l'ossigenazione tissutale; tempo di risposta; deriva del segnale; stabilità della calibrazione. | Protocollo di riferimento per l'ossigenazione tissutale o perturbazione fisiologica accettata. Le misurazioni di ossigenazione sono complementari e non devono essere interpretate come misure dirette della morfologia capillare o del flusso delle cellule ematiche. |
| Stabilizzazione e acquisizione all'interfaccia mucosa (qualità dei dati e sicurezza) | Il contatto manuale della sonda, la selezione variabile del sito, le secrezioni orali e la pressione non controllata possono causare compressione tissutale, movimento, contaminazione e artefatti di ripetibilità. | Controllo delle secrezioni, interfaccia di contatto non traumatica, supporto per posizionamento e pressione, selezione del sito guidata dall'anatomia, richieste di riacquisizione e barriere monouso validate o procedure di pulizia e disinfezione validate. | Proporzione di dati accettati; durata dell'acquisizione; motivo del fallimento dell'acquisizione; indicatore di pressione di contatto; carico di secrezioni; identificatore del sito. | Conferma di pressione e sito, valutazione di lesioni della mucosa, stato di accesso orale, integrità della barriera e stato del controllo della contaminazione. | Rendimento di dati utilizzabili; tempo per un'acquisizione accettabile; comfort dell'utente; eventi avversi sulla mucosa; validazione della pulizia o disinfezione; test di cross-contaminazione; riproducibilità della riacquisizione nello stesso sito; valutazione della curva di apprendimento. | Protocollo standardizzato di acquisizione HVM o un altro standard di acquisizione predeterminato. I miglioramenti nella qualità e sicurezza dell'acquisizione devono essere dimostrati, non semplicemente assunti. |
| Analisi integrata e gating della qualità (elaborazione e incertezza) | L'analisi offline o semiautomatica può essere ritardata ed essere influenzata dalla selezione soggettiva dei clip, dalla scelta dell'algoritmo e da esclusioni di dati non trasparenti. | Elaborazione sul dispositivo o edge processing con gating espliciti della qualità, motivi visibili di rigetto, algoritmi modulari, visualizzazione dell'incertezza, controllo delle versioni e registro verificabile. | Misure fisiologiche approvate per qualità; frazioni di dati accettati e rifiutati; indicatore di incertezza; motivo del rigetto; versione dell'algoritmo. | Soglie di qualità predeterminate, indicazione di fallimento, gestione dei dati mancanti, registrazione delle sovrascritture, tracciamento delle versioni e indicazione di fuori-distribuzione quando si utilizza intelligenza artificiale. | Accordo con un esperto o riferimento specifico del dominio; sensibilità e specificità per dati inaccettabili a soglie predeterminate; latenza dell'elaborazione; robustezza agli artefatti; analisi delle modalità di fallimento; coerenza della rivalutazione; stabilità della calibrazione; comparabilità tra versioni del software. | HVM revisionata da esperti, set di dati annotati o altri standard di riferimento specifici del dominio. Una computazione più rapida da sola non stabilisce validità analitica o prontezza clinica. |
| Reportistica, interoperabilità e sicurezza informatica (integrazione del flusso di lavoro) | L'esportazione manuale dei dati e la documentazione ritardata possono portare a valori isolati, metadati incompleti, unità inconsistenti e tracciabilità limitata. | Report strutturato al letto del paziente con andamenti temporali, indicatori di qualità e incertezza associati a ogni valore, esportazione standardizzata dei dati, accesso controllato, crittografia e tracciamento delle attività. | Valore attuale; misurazione di riferimento o baseline predeterminata; variazione assoluta e relativa intra-paziente; tempo trascorso dall'ultima misurazione; indicazione di qualità; indicatore di incertezza; motivo del fallimento dell'acquisizione; esportazione strutturata dei dati. | Integrità del timestamp, completezza di unità e metadati, test di perdita dati, crittografia, controllo degli accessi, verificabilità e validazione dell'esportazione. | Latency end-to-end; accuratezza dell'esportazione; integrità dei dati; interoperabilità; test di ergonomia; coerenza della visualizzazione tra dispositivi o siti; test di comprensione da parte dell'utente. | Requisiti del sistema informativo clinico e di ergonomia. La reportistica deve supportare la rivalutazione strutturata e la documentazione, piuttosto che raccomandazioni terapeutiche autonome. |
| Flusso di lavoro integrato al letto del paziente (utilità clinica e sicurezza) | Rilevanza fisiologica e associazione prognostica non stabiliscono un beneficio terapeutico, e le risposte agli interventi di fluidi o agenti vasoattivi rimangono eterogenee. | Percorso di conferma-ripetizione-rivalutazione supervisionato dal clinico, con trigger predeterminati per la ripetizione della misurazione o rivalutazione, regole di escalation e di sospensione, e documentazione delle sovrascritture del clinico. | Fase iniziale: completamento della ripetizione della misurazione o rivalutazione, modifiche alla gestione, interventi potenzialmente inappropriati predeterminati, deviazioni dal protocollo ed eventi avversi legati al dispositivo. Fase successiva: esiti centrati sul paziente. | Adesione al protocollo, completamento delle misurazioni ripetute, motivi della sovrascrittura da parte del clinico, deviazioni dal protocollo, sorveglianza degli eventi avversi e completezza dei dati. | Studi prospettici di fattibilità e di ergonomia, seguiti, se giustificato, da valutazione comparativa attivata da decisioni; fedeltà del flusso di lavoro; effetti della formazione; riproducibilità tra gruppi di pazienti e scenari di fallimento; criteri di progressione predeterminati. | Trattamento abituale o valutazione emodinamica standard. Nessuna soglia terapeutica o affermazione sugli esiti è giustificata finché non sia stata dimostrata l'utilità clinica e la sicurezza prospettica. |
Tabella 2: Quadro modulare proposto dagli autori per lo sviluppo e la validazione del monitoraggio del microcircolo sublinguale al letto del paziente. La tabella riassume i moduli di monitoraggio proposti dagli autori, i principi di misurazione attuali o le relative limitazioni, le considerazioni di progettazione, i possibili parametri riportabili, i controlli di qualità e sicurezza, gli endpoint di validazione e ripetibilità, e i metodi di riferimento confrontabili con relative avvertenze interpretative. Il quadro distingue i principi di misurazione consolidati dai componenti proposti dagli autori, separando gli esiti tecnici, procedurali e di sicurezza iniziali dalla successiva valutazione dell’utilità clinica. Questo quadro è concettuale e non è stato validato clinicamente. Nota. Questo quadro proposto dagli autori non è stato validato clinicamente. Il brevetto divulgato è citato esclusivamente come esempio illustrativo di progettazione e non costituisce prova di validità analitica, sicurezza, fattibilità, prontezza regolatoria o efficacia clinica. Tutti i parametri proposti, le valutazioni di qualità e sicurezza, gli endpoint di validazione, gli obiettivi di ripetibilità e i criteri di progressione richiedono una valutazione empirica. Le analisi di affidabilità dovrebbero specificare a priori l’unità di analisi e tenere conto di osservazioni annidate e ripetute. Abbreviazioni: HVM, microscopia vitale portatile; ICC, coefficiente di correlazione intraclasse; NIRS, spettroscopia nel vicino infrarosso.
Validazione e riproducibilità
Il percorso proposto adatta i principi consolidati di verifica, validazione analitica e validazione clinica35. La prima fase verificherebbe la risoluzione ottica, la stabilità dell'illuminazione, le prestazioni in termini di rapporto segnale-rumore, la sensibilità all'angolo Doppler, l'errore di registrazione, il ritardo di elaborazione, le prestazioni della batteria, l'integrità dei dati e le relative norme di sicurezza elettrica ed acustica. La seconda fase valuterebbe il tempo di acquisizione, il comfort per l'utilizzatore, il controllo delle secrezioni, le cause di fallimento dell'acquisizione e la ripetibilità intraoperatore e interoperatore in studi simulati o in indagini controllate su volontari. Il percorso di validazione articolato in fasi è riassunto in Figura 3.
Figura 3. Percorso di validazione articolato in fasi proposto dagli autori per il monitoraggio del microcircolo sublinguale al letto del paziente. Percorso concettuale di validazione che procede dai test in laboratorio e su fantocci e dai test controllati di ripetibilità, fino alla validazione analitica in contesti appropriati, alla fattibilità e usabilità nell'unità di terapia intensiva e alla valutazione prospettica dell'utilità clinica e della sicurezza. Gli endpoint selezionati sono forniti come esempi illustrativi e non costituiscono un elenco esaustivo di controllo per la validazione. Abbreviazione: ICU, intensive care unit. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
La terza fase stabilirebbe se ogni risultato della misurazione sia concorde con un metodo di riferimento appropriato e risponda come previsto durante variazioni fisiologiche controllate. In questo contesto, il bias, i limiti di accordo, l'eteroschedasticità, la ripetibilità e i tassi di fallimento sono più informativi della sola correlazione. Le evidenze ottenute utilizzando l'HVM non dovrebbero essere trasferite automaticamente all'imaging con telecamera a infrarossi vicini, alla NIRS o ai segnali derivati dal Doppler.
La quarta fase valuterebbe la fattibilità in terapia intensiva, inclusa la prestazione durante ventilazione meccanica, edema, shock, accesso orale limitato, secrezioni eccessive e movimento del paziente. Gli acquisizioni falliti e gli eventi avversi a carico della mucosa dovrebbero essere riportati anziché esclusi dalle analisi delle prestazioni. La quinta fase valuterebbe l'utilità clinica e la sicurezza. Le indagini iniziali potrebbero concentrarsi sugli esiti del processo, sugli interventi inappropriati e sugli eventi correlati al dispositivo, prima che studi più ampi valutino esiti centrati sul paziente. I criteri di progressione dovrebbero essere specificati prima dell'analisi dei dati.
Quando l'intelligenza artificiale (AI) viene utilizzata per accettare o rifiutare acquisizioni, estrarre variabili o generare output rivolti ai clinici, negli studi iniziali si dovrebbe descrivere chiaramente il ruolo previsto del sistema di intelligenza artificiale, i suoi input e output, l'ambiente clinico previsto, il grado di interazione umana e i modi di errore noti36. Allo stesso modo, i trial che valutano interventi attivati da sistemi di intelligenza artificiale o da dispositivi dovrebbero descrivere i meccanismi di supervisione umana e spiegare come gli output del sistema siano stati tradotti in azioni cliniche37.
Potenziali applicazioni cliniche
L'applicazione più plausibile a breve termine è la rivalutazione mirata quando le variabili emodinamiche sistemiche e la perfusione tissutale risultano discordanti. Nello shock settico, misurazioni sublinguali ripetute possono aiutare a caratterizzare anomalie persistenti della perfusione dopo il ripristino della pressione arteriosa. Tuttavia, la risposta ai fluidi rimane eterogenea e una risposta media favorevole non dovrebbe essere assunta per singoli pazienti15,16. Di conseguenza, le revisioni sulla rianimazione guidata dalla microcircolazione considerano il monitoraggio al letto del paziente promettente, ma ancora non adatto a guidare decisioni terapeutiche di routine17.
In caso di trauma o shock emorragico, la valutazione diretta della microcircolazione è stata studiata come integrazione agli endpoint sistemici convenzionali della rianimazione21,38. Tali studi non hanno stabilito soglie terapeutiche validate. Analogamente, nell’ambito perioperatorio e nelle terapie intensive cardiologiche, ripetute misurazioni IDF sono state utilizzate per caratterizzare le alterazioni microcircolatorie sublinguali durante il recupero postoperatorio successivo a interventi cardiaci26. Attualmente, questa applicazione dovrebbe essere considerata esplorativa e non costituire una base consolidata per il processo decisionale clinico.
In tutti i contesti clinici, un'anomalia persistente deve essere interpretata come un invito a rivalutare sia il paziente che la misurazione, piuttosto che come un'indicazione autonoma all'intervento. Questo approccio preserva il giudizio clinico e riduce il rischio di sovrastimare un segnale tecnicamente plausibile prima che il suo errore di misurazione e il suo significato clinico siano completamente compresi.
Sfide e prospettive future
Le condizioni riscontrate in terapia intensiva sono notevolmente meno controllate rispetto a quelle degli esperimenti di laboratorio o degli studi su volontari. Secrezioni, accesso orale limitato, edema, movimenti del paziente e pressione di contatto variabile possono tutti compromettere la qualità del segnale. Integrare nell’ambito di una sonda orale compatta l’imaging ottico, l’accoppiamento ecografico, la pulizia della mucosa e un posizionamento stabile è particolarmente complesso, poiché questi componenti presentano requisiti fisici differenti e possono interferire l’uno con l’altro. Di conseguenza, le percentuali di fallimento e le cause degli acquisizioni non riuscite sono altrettanto importanti delle prestazioni medie ottenute nelle misurazioni andate a buon fine.
La prontezza del dispositivo comprende anche la sicurezza e la gestione delle informazioni. Gli studi di fattibilità dovrebbero valutare la biocompatibilità mucosale, il rischio di lesioni da pressione, le barriere per la pulizia o l'uso singolo, la cross-contaminazione, l'esposizione elettrica e acustica e la compatibilità con le pratiche di controllo delle infezioni in terapia intensiva. Le funzioni di comunicazione e reporting wireless richiedono inoltre la valutazione della crittografia, del controllo dell'accesso, dell'integrità dei timestamp, dei registri di audit, della resilienza alla perdita dei dati e dell'integrazione sicura con i sistemi informativi clinici.
Lo sviluppo futuro può procedere secondo tre priorità pratiche. Primo, mantenere solo gli output con un significato fisiologico chiaro e una ripetibilità accettabile. Secondo, mostrare le motivazioni del rigetto e l'incertezza della misurazione accanto a ogni risultato riportato. Terzo, integrare i singoli moduli solo dopo che ciascuno abbia dimostrato fattibilità indipendente. Le stime fotopletismografiche basate su telecamere dipendono dalle condizioni di illuminazione e di estrazione del segnale31,39, mentre le stime della velocità derivate dal Doppler dipendono fortemente dalla geometria del campionamento e dall'angolo di insonorizzazione29,40. Tali limitazioni dovrebbero rimanere esplicite anche dopo l'integrazione del sistema.
La sola sofisticazione tecnica non garantisce utilità clinica. Un sistema di monitoraggio può comunque risultare inefficace se risulta scomodo, lento, difficile da posizionare o complesso da interpretare. Al contrario, un insieme limitato di misurazioni accuratamente validate può fornire un valore clinico significativo quando l'acquisizione è rapida, gli errori sono chiaramente identificati, la ripetibilità è ben caratterizzata e i risultati sono integrati in un processo strutturato di rivalutazione.
Limiti di questa revisione
Questa revisione ha utilizzato ricerche mirate nella letteratura, inclusi un aggiornamento mirato prima della consegna finale del manoscritto, piuttosto che un protocollo di revisione sistematica e pertanto potrebbe non aver identificato tutti gli studi pertinenti. Poiché non è stata effettuata una valutazione formale del rischio di bias e una sintesi quantitativa, la revisione non può confrontare le modalità di misurazione sulla base dell'accuratezza diagnostica aggregata o dell'effetto del trattamento. Il flusso di lavoro concettuale include un brevetto reso pubblico come esempio illustrativo di integrazione del sistema; tuttavia, non vengono presentate prove originali relative alle prestazioni, all'usabilità, alla sicurezza, alla prontezza normativa o al beneficio clinico di tale architettura. Diversi endpoint e criteri di progressione proposti rappresentano raccomandazioni elaborate dagli autori che richiedono una validazione empirica. Di conseguenza, questa revisione deve essere interpretata come una sintesi strutturata degli attuali approcci di misurazione e delle priorità di validazione, piuttosto che come prova dell'efficacia clinica di un sistema di monitoraggio integrato.
Conclusioni
Il monitoraggio della microcircolazione sublinguale affronta un'importante limitazione della valutazione emodinamica convenzionale: il ripristino delle variabili sistemiche non indica necessariamente il recupero della perfusione a livello tissutale. Gli approcci attuali ed emergenti di monitoraggio forniscono informazioni complementari, ma incomplete, riguardo alla morfologia vascolare, alla densità vascolare, al flusso delle cellule ematiche, alla velocità regionale e all'ossigenazione tissutale, e l'interpretazione di queste misurazioni dipende fondamentalmente dalla qualità dell'acquisizione e da un appropriato controllo di qualità.
Un sistema di monitoraggio clinicamente credibile richiederà più dell'integrazione di tecnologie di rilevamento multiple. Ogni modulo di misurazione dovrebbe essere sottoposto a verifica indipendente, test di riproducibilità e validazione analitica rispetto a uno standard di riferimento appropriato per il segnale fisico sottostante, prima dell'integrazione nel sistema. L'integrazione dovrebbe procedere solo dopo che i potenziali modi di guasto, le considerazioni sulla sicurezza, l'incertezza di misura e la fattibilità del flusso di lavoro siano stati adeguatamente caratterizzati.
Studi prospettici futuri dovrebbero determinare se la rivalutazione basata sulla misurazione migliori il processo decisionale clinico senza aumentare somministrazioni inutili di fluidi o trattamenti vasoattivi. Tali indagini dovrebbero inoltre valutare la sicurezza legata al dispositivo, la fattibilità nella pratica clinica routinaria delle terapie intensive e gli esiti centrati sul paziente. Fino a quando tali evidenze non saranno disponibili, il quadro proposto dovrebbe essere considerato come una traccia strutturata per lo sviluppo e la validazione futuri, piuttosto che come un sistema di monitoraggio o un algoritmo terapeutico clinicamente validato.
Dichiarazioni
L'Università di Zhejiang detiene la proprietà intellettuale relativa all'architettura di monitoraggio della microcircolazione sublinguale discussa in questo manoscritto, inclusi il United States Patent No. US 11,877,886 B2, intitolato Sublingual Microcirculation Detection Device, Sublingual Microcirculation Detection System and Processing Method Thereof. Siyi Jiang è un inventore indicato in questo brevetto34. Il brevetto viene citato esclusivamente come esempio illustrativo di progettazione e non è presentato come prova di validità analitica, sicurezza, fattibilità, prontezza normativa, prestazioni cliniche o efficacia clinica. Gli autori dichiarano di non avere altre relazioni finanziarie o personali che potrebbero essere considerate potenziali conflitti di interesse.
Divulgazione sull'intelligenza artificiale: ChatGPT (OpenAI) è stato utilizzato durante la revisione del manoscritto per assistere con la correzione linguistica, la riorganizzazione del testo preparato dagli autori e il controllo del formato. Non è stato utilizzato come fonte di prove o contenuti scientifici. Gli autori hanno valutato autonomamente la letteratura, verificato i contenuti scientifici, le referenze e le informazioni sui brevetti, esaminato e approvato il manoscritto finale, e accettano piena responsabilità per il suo contenuto.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto dal Progetto di ricerca di base per il beneficio pubblico della provincia di Zhejiang (Progetto n. LGF22H150003). Gli autori ringraziano i colleghi clinici e ingegneri per aver fornito osservazioni sui requisiti operativi relativi al monitoraggio della microcircolazione sublinguale al letto del paziente.
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