生理学的パラメーターの詳細なプロトコル獲得と脳神経外科の重要な患者の分析
2017年10月17日
最近、ポータブルの集学的脳神経外科重症患者の様々 な生理学的パラメーターの監視の監視システムを開発しました。この集学的監視システムを使用する方法の詳細なプロトコルをご紹介します。
この手順の全体的な目標は、脳神経外科の重篤な患者における複数の生理学的パラメーターを取得して分析することです。この方法は、平均 Icp 値、ABP、および Icp 由来のパラメーターなど、臨床データのモニタリングと収量の分析における重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、それぞれが長期の高頻度モニターデータの取得と分析を実現できることです。
この手法のアイデアを思いついたのは、重篤な脳神経外科患者の長期にわたる連続生理学的データを収集・分析しようとしていたときで、臨床医が日々の臨床業務で簡単に使える特定のデバイスはほとんどないことに気づきました。まず、ICPモニタリングマシンとベッドサイドモニターを特定の通信ケーブルで接続します。患者のベッドサイドモニターのリファレンスを調整して、ベッドサイドモニターからのデータがICPモニタリングマシンと一致するようにします。
患者の左または右の橈骨動脈に動脈ライン留置を行います。次に、動脈線を圧受容器に接続します。次に、圧力トランスデューサーを通信ケーブルを介して患者のベッドサイドモニターに接続します。
最後に、測定された血圧が実際の値と一致するようにベッドサイドモニターをゼロ調整します。まず、患者のベッドサイドモニターとデータ収集・保存装置をネットワークケーブルで接続します。電源ボタンを押して、データ収集デバイスの電源を入れます。
次に、名前、ID、診断、初期グラスゴー昏睡スケール(GCS)などの患者の情報を入力します。「保存して監視を開始」ボタンをクリックして、データの収集と保存を開始します。最後に、データ集録の最後にある画面上のオフボタンをクリックし、最終的なGCSを入力します。
まず、ホスト上のユニバーサルシリアルバスインターフェイス(USB)を介して、保存されたデータをUディスクにダンプします。次に、ユーザー名とパスワードを入力して分析サーバーにログインします。[新しいレコードの作成]ボタンをクリックし、Uディスク内のデータファイルを選択してアップロードを開始します。
その後、データファイルのサイズにもよりますが、データが分析されるまで約10〜20分待ちます。次に、各レコードの [詳細] ボタンをクリックして結果を確認します。チャート表示をクリックして、最終的な図を表示します。
タイムラインをドラッグして詳細を表示します。最後に、[スキャッターグラム]ボタンをクリックして、パラメータの分布を確認します。この新しいマルチモーダルモニタリングおよび分析システムは、脳神経外科の重篤な患者の主要なパラメータを記録し、プロットすることができます。
タイムラインを調整すると、各パラメータの詳細を表示できます。さらに、このシステムは、ここに示すように、任意の2つのパラメータ、たとえばICPとPRxの間の関係を解析できます。この患者の PRx はマイナス 0.7 から 1 までの変動があり、ICP が 10 ミリメートル水銀柱のときに最低の PRx に達します。
この手順を試行する際は、収集されたデータが実際の値と一致するように、ゼロ調整を適切に実行することを覚えておくことが重要です。その開発後、この技術は、脳神経外科救命救急ユニット部門の臨床医が生理学的パラメーターを監視し、現在の臨床状態を分析し、脳神経外科の重篤な患者の予後を予測するための道を開きました。このビデオを見れば、脳神経外科の重篤な患者における複数の生理学的パラメータを取得および分析する方法を十分に理解できるはずです。
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概要
本記事では、新しく開発されたマルチモーダリティモニタリングシステムを用いて、脳神経外科のクリティカルケア患者における複数の生理学的パラメータを収集および分析するためのプロトコルを紹介します。本システムにより、頭蓋内圧（ICP）、動脈血圧（ABP）、酸素飽和度などの主要なパラメータの連続的かつ高頻度なデータ収集と分析が可能となり、臨床医に患者の状態および予後に関する包括的な知見を提供します。
研究の主要構成要素
科学分野
- 脳神経外科
- クリティカルケアモニタリング
- 生体医工学
背景
- ICPモニタリングは、脳神経外科のクリティカルケアにおいて広く用いられています。
- 平均ICP以外にも、ICP波形、脈波振幅（AMP）、RAP、PRx、IAACなどの派生パラメータは、貴重な臨床情報を提供します。
- 現在のデバイスでは、臨床医が平均ICP値のみをモニタリングすることに限定されている場合が多くあります。
- 包括的な生理学的モニタリングと分析を容易にする、ユーザーフレンドリーなシステムの必要性が高まっています。
研究目的
- 脳神経外科の重症患者向けに、ポータブルでユーザーフレンドリーなマルチモダリティモニタリングシステムを開発し、実証すること。
- 複数の生理学的パラメータの連続的な取得および解析を可能にすること。
- 高度なデータ解析を通じて、臨床上の意思決定および予後予測を改善すること。
使用した手法
- 通信ケーブルを用いて、ICPモニタリング装置をベッドサイドモニターに接続する。
- 動脈ラインを留置し、バロレセプターおよび圧力トランスデューサーに接続する。
- 正確な測定を行うため、ベッドサイドモニターのゼロ点調整を行う。
- 専用デバイスを用いて連続的にデータを収集し、患者情報の入力およびデータの保存を行う。
- USB経由で解析サーバーにデータを転送し、自動処理および可視化を行う。
主な結果
- 本システムにより、生理学的データの長期かつ高頻度なモニタリングおよび保存が可能になります。
- 自動解析により、ICP、ABP、PRxなどのパラメータの詳細なチャートやスキャッタグラムが提供されます。
- 臨床医は、ICPとPRxの間などのパラメータ分布や相関関係を視覚化できます。
- 本システムは、経時的な患者の状態に関する詳細なレビューと解釈をサポートします。
結論
- マルチモーダル・モニタリングシステムは、脳神経外科集中治療における包括的な生理学的モニタリングを可能にします。
- これにより、臨床医が患者の状態を分析し、予後を予測する能力が向上します。
- 正確な結果を得るためには、適切なゼロ点調整とデータハンドリングが不可欠です。
よくある質問
業界における重要性
脳神経外科の危篤患者における生理学的パラメータの継続的な取得と分析は、トランスレーショナルリサーチにおける高頻度かつマルチモーダルなデータ統合という重要な課題に対処するものです。頭蓋内圧（ICP）、動脈血圧（ABP）、およびそれらから得られる指標をモニタリングし相関させる能力は、重要な意思決定時点における予測の信頼性を高めます。この機能は、脳神経クリティカルケアの研究開発パイプラインにおいて、リスク調整後の進展およびポートフォリオの優先順位付けを支援します。
バイオ医薬品R&Dにおける戦略的応用
初期探索およびターゲット検証
- リアルタイムのパラメータモニタリングを通じて、神経集中治療状態の根底にある生理学的メカニズムの解析を可能にします。
- ICP、ABP、およびPRxやRAPなどの派生指標間の関係を定量化することで、生物学的なリスク軽減を支援します。
- 高解像度の縦断的データを提供することにより、ターゲットバリデーションにおける予測の信頼性を高めます。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- 後続の計算処理およびバイオマーカー探索ワークフローに向けて、検証済みの生理学的データセットを準備します。
- 定量的出力の取得を標準化し、再現性とアッセイの準備完了状態をサポートします。
- 前臨床モデルにおける化合物または介入の堅牢な評価に向けた、スケーラブルなデータ収集を可能にします。
トランスレーショナル・前臨床研究
- 生理学的モニタリングを疾患に関連するエンドポイントと整合させ、トランスレーショナルなバイオマーカー開発を可能にします。
- マルチモーダルなデータストリームを統合することにより、探索から前臨床検証までの連続性を確保します。
- 生理学的変化を臨床状態および予後と相関させることで、リスクを調整した意思決定を支援します。
パイプラインおよびワークフローの統合
このマルチモーダルモニタリングシステムは、連続的かつ高頻度な生理学的データの取得と解析を可能にすることで、初期探索、前臨床、およびトランスレーショナルリサーチを橋渡しします。
- 探索生物学：リアルタイムのパラメータ相関を通じて、仮説検証およびメカニズムのリスク軽減のためのプラットフォームを提供します。
- スクリーニング：比較分析のための標準化され、再現性のある定量的アウトプットを提供します。
- 分析：条件間の比較をサポートするための詳細な可視化および統計的アウトプットを提供します。
- トランスレーショナルリサーチ：前臨床の連続性を確保するため、生理学的マーカーと臨床エンドポイントの整合を促進します。
- エンタープライズでの再利用：神経集中治療研究におけるマルチモーダルな生理学的モニタリングのための、再利用可能なインフラストラクチャを構築します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：神経集中治療研究における予測の信頼性を高め、メカニズム的な曖昧さを低減します。
- 運用の価値：生理学的データ収集の標準化、再現性、および拡張性を向上させます。
- 戦略的価値：実行可能で高解像度なデータを提供することにより、Go/No-Go判断および資本効率を改善します。
- ポートフォリオへの影響：リスク調整に基づいた神経集中治療資産の優先順位付けと推進を可能にします。
実施上の検討事項
- 生理学的モニタリングおよび神経集中治療データの解釈に関する専門知識が必要です。
- ベッドサイドモニター、データ収集デバイス、およびセキュアな解析サーバーの統合に依存します。
- データ収集およびゼロ点調整手順について、チーム間での標準化が必要です。
- 適切なキャリブレーションを行うことで、さまざまな神経集中治療モデルシステムに適応可能です。
- 精度は、プロトコルに記載された適切なゼロ点調整およびデータ処理に依存します。
