Przenośne badania termograficzne do wykrywania ostrego zespołu Wallenberga

Zespół Wallenberga (WS) to rodzaj zawału pnia mózgu. Pacjenci z ostrym WS są czasami początkowo błędnie diagnozowani z chorobami innymi niż udar mózgu ze względu na objawową i rezonansową charakterystykę rezonansu magnetycznego (MRI) WS. Aby dokładnie zdiagnozować ostre WS, konieczne jest dokładne badanie neurologiczne, które może być trudne dla osób niebędących neurologami, do których początkowo zgłaszają się pacjenci dotknięci chorobą. W tym miejscu przedstawiamy prostą, szybką, nieinwazyjną i opłacalną metodę wykrywania ostrej WS za pomocą termografii przenośnej.

WS jest spowodowany przez zawał klina rdzenia przedłużonego bocznego grzbietowego, spowodowany niedrożnością tętnicy kręgowej lub tętnicy móżdżkowej dolnej tylnej^1,2. WS może być błędnie zdiagnozowana jako choroba niezwiązana z udarem mózgu ze względu na połączenie unikalnych cech objawowych i MRI, które kontrastują z tymi zwykle obserwowanymi w zawale mózgu. Niedowład połowiczy i zaburzenia czucia dotykowego, które zwykle obserwuje się u pacjentów z innymi typami zawału mózgu, są rzadkie u pacjentów z WS; jednak wykazują różne kombinacje objawów klinicznych, w tym chrypkę i dysfagię, dysocjacyjne zaburzenia czucia, zawroty głowy, oczopląs wywołany spojrzeniem, ataksję i zespół Hornera^{1,2,3,4,5,6,7,}. Inną unikalną cechą pacjentów z WS jest ograniczone nasilenie objawów, które jest podobne do tego w innych typach zawałów pnia mózgu^7,8,9,10,11. Niektórzy pacjenci z zawałami pnia mózgu dotarli do przychodni pieszo i zgłaszali tylko drobne dolegliwości⁷. U niektórych pacjentów z WS, zawroty głowy są jedynym objawem i dlatego może być trudno odróżnić WS od słuchowych zawrotów głowy¹². Co więcej, WS może wpływać na młodych pacjentów, ze względu na potencjalną etiologię rozwarstwienia tętnicy². Analiza MRI zawału pnia mózgu, w tym WS, jest wyjątkowa, ponieważ sygnał obrazowania o wysokiej intensywności zależny dyfuzją może być opóźniony u niektórych pacjentów^7,13,14.

Uważa się, że powyższe cechy powodują błędną diagnozę WS. Dysfagia może powodować zachłystowe zapalenie płuc lub zamartwicę, a rozwarstwienie tętnicy może powodować krwotok podpajęczynówkowy¹⁵; w związku z tym przeoczenie WS może skutkować rozwojem stanów zagrażających życiu pacjenta. Chociaż konieczne jest dokładne badanie neurologiczne, aby zapobiec błędnemu rozpoznaniu WS, jest prawdopodobne, że pacjent najpierw zgłosi się do osoby niebędącej neurologiem. Dlatego szybka i prosta metoda badań przesiewowych w kierunku ostrej WS może być klinicznie użyteczna.

Poprzednio informowaliśmy, że 89% pacjentów z ostrym WS wykazuje lateralizację BST, która przypuszczalnie wynika z zaburzenia ośrodkowego autonomicznego przewodu nerwowego z powodu zawału w rdzeniu bocznym⁷. Ponieważ ten autonomiczny układ nerwowy schodzi z bocznego pnia mózgu (w tym rdzenia brzuszno-bocznego) i zawiera łączną ścieżkę pocenia się i przepływu krwi przez skórę¹⁶, zaburzenia pocenia się i zwężenie naczyń krwionośnych prowadzą do zwiększonego BST po stronie ipsilateralnej WS. W poprzednim raporcie wykazaliśmy również, że lateralność BST można łatwo wykryć w ciągu 2 minut za pomocą pomiaru termograficznego u większości pacjentów z WS^7,17. W tym miejscu przedstawiamy metodę wykrywania lateralizacji BST za pomocą termografii, która może być przydatna w zapobieganiu błędnej diagnozie ostrego WS.

Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Komisję ds. Badań Naukowych na Ludziach, Instytucjonalną Komisję Rewizyjną Szpitala Centralnego w Kanto.

UWAGA: Użyliśmy dostępnej na rynku przenośnej kamery termowizyjnej i dedykowanego oprogramowania (zobacz Tabelę Materiałów) i skonstruowaliśmy nasze protokoły w oparciu o użycie tych konkretnych instrumentów.

1. Przygotowanie do pomiarów

1. Naładuj kamerę termowizyjną przed użyciem.
2. Włącz aparat.
3. Naciśnij środkowy przycisk na aparacie, aby wyświetlić menu. Wybierz Kolor z menu i wybierz Kolor żelaza lub Tęczy.
4. Naciśnij środkowy przycisk na aparacie, aby wyświetlić menu. Wybierz Pomiar, a następnie Wyśrodkuj pomiar punktowy, aby zmierzyć BST w czasie rzeczywistym.

2. Wybór pacjenta

1. Przetestuj wszystkich pacjentów z podejrzeniem WS. Pacjenci z zawrotami głowy, zawrotami głowy, opadaniem powiek, chrypką, dysfagią, anizokorią lub dysocjacyjnymi zaburzeniami czucia mogą mieć WS.
2. Subiektywnie określić lateralność BST poprzez badanie palpacyjne pacjenta z podejrzeniem WS.

3. Akwizycja obrazów termicznych

1. Poinstruuj pacjenta, aby zdjął skarpetki i buty. Poproś pacjenta o zdjęcie ubrania (jeśli wyrazi na to zgodę), aby umożliwić badanie okolicy brzucha.
2. Pobieraj obrazy w gabinecie lub w sypialni pacjenta, gdy tylko pojawi się podejrzenie WS. Poproś pacjenta, aby podczas akwizycji obrazu przyjął pozycję leżącą na plecach lub siedzącą. Poproś fotografa, aby stanął w odległości 50-100 cm od pacjenta.
   nuta: Warunki oświetleniowe w pomieszczeniu nie mają wpływu na wyniki pomiarów termograficznych.
3. Uzyskaj jeden obraz w każdym z czterech obszarów dla każdego pacjenta: 1) twarz czołowa, 2) obustronna dłoń, 3) brzuch i 4) obustronny grzbiet stopy (Ryc. 1). Te cztery obszary są nieskomplikowanymi miejscami do pozyskiwania obrazu, nawet u pacjentów przykutych do łóżka, którzy nie mogą się poruszać z powodu zawrotów głowy, zawrotów głowy, nudności i wymiotów.
   nuta: Koce lub przeciągi spowodowane klimatyzacją mogą mieć wpływ na BST. Jeśli podejrzewa się taki wpływ, przykryj wszystkie kończyny i tułów kocami, a następnie uzyskaj dodatkowe obrazy po przerwie >10 min. Terapia infuzyjna kroplowa na kończynach również może wpływać na BST. Jeśli to możliwe, należy zwolnić lub przerwać infuzję, a następnie uzyskać obrazy po upływie >10 minut.

4. Ocena lateralizacji BST

1. Rozważ, że BST wykazuje lateralność, gdy BST między prawą i lewą stroną jest wyraźnie różny makroskopowo, a stopień lateralności wynosi >0,5 °C¹⁸. Jeśli lateralizacja BST nie jest oczywista lub wydaje się wynosić ≤0,5 °C, wykonaj zaawansowaną analizę za pomocą dedykowanego oprogramowania, jak opisano poniżej.
   nuta: Gdy lateralność BST jest obserwowana w wielu miejscach po tej samej stronie pacjenta, istnieje duże prawdopodobieństwo, że pacjent ma WS w ipsilateralnej stronie rdzenia po cieplejszej stronie, jak określono na podstawie BST.

5. Zaawansowana ocena lateralizacji BST

1. Zainicjuj oprogramowanie do obrazowania i analizy termowizyjnej.
2. Wybierz i otwórz pozyskany obraz, który ma zostać przeanalizowany.
3. Wybierz przycisk Pomiar elipsy na karcie po lewej stronie i wskaż elipsy o średnicy >5 mm w czterech miejscach: 1) fałd nosowo-wargowy na twarzy; 2) dłoń; 3) poziom kręgosłupa piersiowego 8-10, około 5 cm od pępka tułowia; i 4) środek grzbietu stopy.
4. Sprawdź średnią BST z każdego miejsca i porównaj ją z BST po przeciwnej stronie ciała.

6. Potwierdzanie WS

1. Wykonaj dokładne badanie neurologiczne, jeśli pacjent wykazuje lateralizację BST, aby potwierdzić diagnozę WS. Oprócz badania przesiewowego za pomocą badania neurologicznego należy sprawdzić obecność zespołu Hornera, w tym opadania powieki i zwężonej źrenicy, a także obecności dysocjowanych zaburzeń czuciowych, aby ustalić, czy pacjent wykazuje ostre WS.
2. Należy rozważyć przyjęcie do szpitala, gdy nie można wykluczyć WS na podstawie wyników pomiarów termograficznych i badania neurologicznego.
3. Rozważ powtórzenie rezonansu magnetycznego pnia mózgu z cienkim plasterkiem po kilku dniach, aby zdiagnozować WS.

Pozyskiwanie obrazów termograficznych i makroskopowa ocena w celu określenia, czy BST wykazuje lateralizację, można przeprowadzić w ciągu 2 minut u większości pacjentów. Większość pacjentów z ostrą WS wykazuje lateralizację BST w wielu lokalizacjach. Niektórzy pacjenci wykazują lateralność BST w całym ciele (Rycina 2A), podczas gdy niektórzy wykazują lateralność tylko w kilku miejscach (Figura 2B). Cieplejsza strona, określona przez BST, jest ipsilateralna w stosunku do lokalizacji WS (Rysunek 2D,E). Co jednak ważne, pacjent z WS z bardzo małym zawałem może nie wykazywać lateralnej BST (Ryc. 2C,F). Gdy pacjent nie wykazuje zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego (np. słuchowe zawroty głowy), zazwyczaj nie obserwuje się lateralizacji BST (Ryc. 1). Jednakże, gdy pacjent wykazuje zwężenie naczyniowe, BST może być niższy w kończynach ze zwężeniem naczyniowym niż w kończynach po stronie przeciwnej. Lateralizację BST obserwuje się tylko w jednej kończynie u prawie wszystkich pacjentów ze zwężeniem naczyń krwionośnych. Jednak pacjenci mogą wykazywać zwężenie naczyń zarówno w kończynach górnych, jak i dolnych (Ryc. 3).

Dokładny stopień BST można przeanalizować za pomocą dedykowanego oprogramowania (Rysunek 4). Analiza ta może być wymagana, gdy lateralność BST nie jest widoczna makroskopowo, zwłaszcza na twarzy i tułowiu, ponieważ boczne różnice w twarzach i tułowiach pacjentów z WS są zwykle mniejsze niż różnice kończyn u takich pacjentów7.

Rycina 1: Obrazy termograficzne twarzy, obustronnej dłoni, brzucha i obustronnej stopy pacjenta z zawrotami głowy słuchu. Lateralność BST nie jest wykrywana. Twarz pacjenta jest zamazana w celu ochrony prywatności. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rycina 2: Obrazy termograficzne i wyniki rezonansu magnetycznego pacjentów z WS. (A, D) Pacjent z WS z lateralnym BST w całym ciele. Cieplejsza strona ciała pacjenta jest ipsilateralna w stosunku do zawału. (B, E) Pacjent z WS z lateralnym BST kończyn górnych i dolnych. Cieplejsza strona jest również ipsilateralna w stosunku do zawału. (C, F) Rezonans magnetyczny mózgu/obrazowanie dyfuzyjne tego pacjenta ujawniło bardzo małą zmianę o wysokiej intensywności na krawędzi bocznego rdzenia, ale nie stwierdzono bocznej różnicy w BST. Twarze pacjentów są zamazane w celu ochrony prywatności. Rysunek 2B-F został zmodyfikowany na podstawie Takahashi et al.7. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rycina 3: Lewa górna i prawa kończyna dolna pacjenta ze stwardnieniem tętnic i zwężeniem naczyń. Rozpoznanie stwardnienia tętniczego i stwardnienia naczyniowego opierało się na wskaźniku stawu skokowo-ramiennego; termografia ujawnia wyższy BST po stronie przeciwnej. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rycina 4: Lateralizacja BST w jamie brzusznej pacjenta z WS Wyniki były niejednoznaczne makroskopowo, ale analiza za pomocą pomiaru elipsy w oprogramowaniu analitycznym wykazała rozbieżność 0,6 °C w średnim BST między prawą i lewą stroną brzucha. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Prace te były częściowo wspierane przez Ministerstwo Zdrowia, Pracy i Opieki Społecznej Japonii (UMIN000009958).