Mensuração da Oxigenação Tecidual por Espectroscopia no Infravermelho Próximo em Pacientes em Hemodiálise
2 de outubro de 2020
Apresentamos um protocolo para medir a saturação regional de oxigênio (rSO2) em pacientes em hemodiálise (HD) por meio de um monitor de espectroscopia no infravermelho próximo. O valor de rSO2 é um índice de oxigenação tecidual. Esta monitorização não invasiva e em tempo real pode ser útil para confirmar alterações na oxigenação dos órgãos durante a DH.
Usando este método, podemos entender a dinâmica do oxigênio do órgão durante a hemodiálise. Antes do desenvolvimento deste protocolo, não foi possível confirmar alterações no oxigênio regional de cada órgão. Esta técnica simples pode avaliar a saturação regional de oxigênio, de forma não invasiva e em tempo real.
Em pacientes em diálise, esse monitoramento pode detectar hipertensão intradialítica ou isquemia seca durante a HD. Este sistema neuro tem sido usado em várias áreas. Cirurgia cardiovascular e cerebrovascular, neonatal, terapia intensiva e emergência pré-hospitalar. Esperamos que este acompanhamento seja utilizado noutras áreas no futuro.
Por exemplo, diagnóstico de comprometimento cognitivo. Comece preparando uma espectroscopia de infravermelho próximo ou dispositivo NIRS para medir a oxigenação do tecido. Este dispositivo possui quatro canais e pode realizar medições em até quatro órgãos ao mesmo tempo.
Além disso, prepare sensores de medição para monitoramento NIRS para avaliar os valores regionais de saturação de oxigênio em cada órgão, por uma transmissão de luz infravermelha próxima em dois comprimentos de onda de fixação. Deixe o paciente descansar em decúbito dorsal por pelo menos cinco minutos antes da hemodiálise. Em seguida, conecte sensores de medição à testa, ao hipocôndrio direito e à parte inferior das pernas para avaliar a saturação regional de oxigênio no cérebro, fígado e músculos da perna, respectivamente.
Para medição da saturação regional de oxigênio cerebral, conecte os sensores à testa do hemisfério dominante. Para medições hepáticas, meça a profundidade do fígado do paciente a partir da superfície corporal e confirme se essa medição está dentro de 20 a 30 milímetros. Em seguida, conecte os sensores de medição ao hipocôndrio direito.
Para monitorar a oxigenação muscular, conecte sensores de medição à parte inferior direita ou bilateral das pernas. Conecte cada sensor aos cabos do dispositivo. Em seguida, ligue o dispositivo e comece a medir a oxigenação.
Perfure o shunt de diálise do paciente para iniciar a terapia de hemodiálise. Meça a pressão arterial usando um monitor digital de pressão arterial equipado com a máquina de diálise e colete amostras de sangue usando seringas. Após iniciar a terapia, comece a monitorar a oxigenação tecidual dos três órgãos.
Além do monitoramento usual realizado durante a hemodiálise, observe as alterações nos valores regionais de saturação de oxigênio de cada órgão e meça a pressão arterial regularmente. Confirme a área de fixação e a conexão entre os sensores e os cabos. Os valores de saturação cerebral de oxigênio dos pacientes em hemodiálise antes da hemodiálise foram menores do que os dos indivíduos saudáveis.
Os valores de saturação dos pacientes em hemodiálise com diabetes mellitus foram menores do que os dos pacientes em hemodiálise sem diabetes. Embora a oxigenação tecidual continue sem diminuição da pressão arterial durante a hemodiálise, foram observadas alterações na saturação regional cerebral e hepática de oxigênio devido à hipotensão intradialítica. Ao tentar este protocolo, é importante compor os sensores de medição de localização e aplicar o registro dos sensores.
O novo sistema em si não é uma técnica nova. No entanto, a aplicação desse sistema de monitoramento à hemodiálise é outra e é muito útil para avaliar as alterações na oxigenação dos órgãos durante a hemodiálise.
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Visão Geral
Este artigo apresenta um protocolo para medir a saturação regional de oxigênio (rSO2) em pacientes submetidos à hemodiálise utilizando um monitor de espectroscopia no infravermelho próximo. Essa técnica de monitoramento não invasiva e em tempo real é valiosa para avaliar alterações na oxigenação orgânica durante a hemodiálise.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Nefrologia
- Técnicas de Monitorização
Contexto
- Compreender a dinâmica do oxigênio em órgãos durante a hemodiálise é fundamental.
- Métodos anteriores não permitiam a confirmação de alterações nos níveis regionais de oxigênio.
- Esta técnica é não invasiva e fornece dados em tempo real.
- Aplicações potenciais incluem o monitoramento durante cirurgias cardiovasculares e cerebrovasculares.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um protocolo para avaliar a saturação regional de oxigênio em pacientes submetidos à hemodiálise.
- Aprimorar as capacidades de monitoramento durante a hemodiálise.
- Explorar o uso desse monitoramento em diversas áreas médicas.
Métodos Utilizados
- Monitoramento por espectroscopia de infravermelho próximo.
- Avaliação em tempo real da saturação regional de oxigênio.
- Aplicação em ambientes de hemodiálise.
- Avaliação da hipertensão e isquemia intradialítica.
Resultados Principais
- Medição bem-sucedida da rSO2 em pacientes submetidos à hemodiálise.
- Capacidade de detectar alterações na oxigenação de órgãos.
- Potencial para aplicação mais ampla em outras áreas médicas.
- Contribuição para a compreensão da dinâmica de oxigênio nos órgãos.
Conclusões
- O protocolo oferece um método confiável para monitorar a saturação de oxigênio.
- Pode ajudar a identificar complicações durante a hemodiálise.
- Aplicações futuras podem se estender a diversas áreas médicas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O monitoramento da oxigenação tecidual em pacientes submetidos à hemodiálise aborda uma lacuna crítica na compreensão das respostas específicas dos órgãos à terapia extracorpórea, permitindo a redução de riscos mecanicistas em intervenções hemodinâmicas. Este método não invasivo e em tempo real apoia a validação de alvos ao associar alterações fisiológicas a desfechos clínicos, como hipotensão intradialítica, melhorando assim a confiança preditiva em modelos pré-clínicos e clínicos iniciais de doenças renais.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biofármacos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação da dinâmica de oxigênio específica de tecidos para validar alvos hemodinâmicos em modelos de doenças renais.
- Valor Operacional: Fornece leituras quantitativas em tempo real de rSO2 para validação funcional de respostas em nível de órgão durante simulação de terapia.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Gera métricas padronizadas e reprodutíveis de oxigenação em tecidos cerebrais, hepáticos e musculares para normalização de ensaios.
- Valor Operacional: Facilita o monitoramento multiplexado de órgãos utilizando um dispositivo NIRS de quatro canais, aumentando a produtividade em fluxos de trabalho de triagem pré-clínica.
Pesquisa Translacional e Pré-Clinica
- Valor Científico: Apoia a modelagem de sistemas relevantes para doenças ao capturar alterações na oxigenação específica de órgãos durante condições simuladas de hemodiálise.
- Valor Operacional: Permite o acompanhamento longitudinal da rSO2 para avaliar o impacto terapêutico na oxigenação tecidual em modelos de DRC.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O método se insere no continuum de descoberta, desde a validação do alvo até a avaliação pré-clínica, oferecendo uma ponte entre a fenotipagem fisiológica e a compreensão mecanicista em modelos de doenças renais e cardiovasculares.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses sobre mecanismos de fornecimento de oxigênio em doenças renais ao fornecer medições diretas da oxigenação tecidual.
- Triagem: Fornece resultados quantitativos em tempo real que permitem comparar os efeitos de compostos ou intervenções na saturação regional de oxigênio.
- Análises: Gera tendências e limiares de rSO2 que ajudam a estratificar respostas hemodinâmicas e a orientar decisões de avançar ou interromper.
- Pesquisa Translacional: Relaciona alterações agudas na oxigenação durante a diálise com vias de lesão tecidual crônica relevantes para a progressão da DRC.
- Reutilização Corporativa: Estabelece uma plataforma reutilizável para monitorar a oxigenação tecidual em diferentes modelos de doenças, reduzindo a necessidade de desenvolvimento redundante de ensaios.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Reduz a ambiguidade mecanicista nas vias relacionadas ao oxigênio ao fornecer dados diretos de oxigenação específicos por órgão.
- Valor Operacional: Garante padronização e reprodutibilidade por meio do posicionamento fixo do sensor e medição de NIRS com dois comprimentos de onda.
- Valor Estratégico: Melhora as decisões de avanço ou interrupção do desenvolvimento ao identificar precocemente falhas hemodinâmicas, reduzindo o risco de falhas em estágios avançados.
- Impacto sobre o Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de compostos com base em perfis de segurança de oxigenação específicos por órgão.
Considerações sobre a Implementação
- Requer conhecimento especializado nos princípios da espectroscopia no infravermelho próximo e no posicionamento de sensores específico para tecidos.
- Depende de instrumentação de NIRS com capacidade multi-canal e transmissão em duplo comprimento de onda.
- Necessita padronização dos locais de fixação (testa, hipocôndrio direito, pernas inferiores) e do protocolo de posicionamento em decúbito dorsal.
- Envolve a validação da qualidade do sinal e a correção da profundidade tecidual, especialmente para medições hepáticas (profundidade de 20–30 mm).
- Limitado por interferência do sinal devido a movimento, luz ambiente ou heterogeneidade tecidual, fatores que devem ser controlados durante o monitoramento.
