Summary
For nylig, har vi udviklet en transportabel multimodalitet overvågningssystem til kontrol med forskellige fysiologiske parametre i neurokirurgiske kritiske patienter. Detaljerede protokoller om hvordan man bruger denne multimodalitet overvågningssystem præsenteres her.
Abstract
Intrakranielt tryk (ICP) overvågning er nu meget udbredt i neurokirurgiske kritiske patienter. Udover betyder ICP værdi afledt ICP parametre såsom ICP bølgeform, amplitude af pulse (AMP), korrelation af ICP amplitude og ICP middelværdi (RAP), tryk og reaktivitet indeks (PRx), ICP og arterielle blodtryk (ABP) bølge amplitude korrelation (IAAC), og så på, kan afspejle intrakraniel status, forudsige prognose, og kan også bruges som vejledning i korrekt behandling. Men de fleste af klinikerne fokuserer udelukkende på ICP middelværdien mens ignorerer disse parametre på grund af begrænsninger i de nuværende enheder. Vi har for nylig udviklet en multimodalitet overvågningssystem for at afhjælpe disse ulemper. Denne bærbare, brugervenlige system vil bruge en data indsamling og lagring enhed til løbende erhverve patienternes fysiologiske parametre først, dvs, ABP, ICP og iltmætning og derefter analysere disse fysiologiske parametre. Vi håber, at multimodalitet overvågningssystem vil blive accepteret som en vigtig foranstaltning til at overvåge fysiologiske parametre, til at analysere de nuværende kliniske status og forudsige prognosen for de neurokirurgiske kritiske patienter.
Introduction
ICP overvågning er almindeligt anvendt til at evaluere intrakraniel status i Neurokirurgi afdeling, især i neurokirurgiske kritiske patienter1,2,3. Udover middelværdien ICP afledt ICP parametre såsom ICP bølgeform, AMP, RAP, PRx, IAAC og så videre, kan afspejler status for intracerebralt omsætning, cerebrospinal kompenserende reserve, og hjernen overholdelse4,5, 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. de kan være et tegn på forestående neurologisk forværring og selv resultatet af patienter14,15,16,17,18. De kan også bruges som vejledning i korrekt behandling19. Men de fleste af klinikerne fokuserer udelukkende på ICP middelværdien mens ignorerer disse parametre. Dette skyldes dels, at der er nogle bestemte enheder, der er egnet til klinikere i det daglige kliniske arbejde.
For at løse disse ulemper, har vi for nylig udviklet en multimodalitet overvågningssystem. Vi bruger en automatisk data indsamling og lagring enhed til løbende erhverve patienternes fysiologiske oplysninger såsom blodtryk, ICP og iltmætning og analysere disse fysiologiske parametre for at afsløre den nuværende kliniske status og forhåbentlig, forudsige prognosen for de neurokirurgiske kritiske patienter. Denne multimodalitet kontrolsystem har flere fordele: (1) det kan indsamle data i realtid på høj frekvens, (2) det kan optage flere parametre, dvs., ICP bølgeform, PRx, RAP og IAAC, (3) det kan opnå lange sigt kontinuerlig overvågning, og (4) Det er transportabel og nem at lære.
Formålet med denne artikel, er derfor at vise en detaljeret metode til hvordan multimodalitet overvågningssystem til at registrere forskellige fysiologiske parametre i neurokirurgiske kritiske patienter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
denne protokol blev godkendt af den institutionelle Review Board af Renji Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine.
1. forberedelse af patienten
Bemærk: ICP sensor er placeret i patienten ved et kirurgisk indgreb ( figur 1). Sensoren placeres i epiduralrummet, subduralt rummet, parenkym eller ventrikulære systemet.
- Forbinde ICP overvågning maskinen med den sengelamper skærm via en specifik kommunikationskabel.
- Justerer referencen for patienten ' s bedside overvåge, således at data fra den sengelamper skærm er i overensstemmelse med ICP overvågning maskine.
- Udføre en arteriel linje placering på patienten ' s venstre eller højre radiale arterie 20.
- Tilslutte den arterielle linje med baroreceptor.
- Tilslutte tryktransduceren med patienten ' s sengelamper skærm via en kommunikationsledning.
- Nul justere sengelamper skærmen, så den målte blodtryk falder sammen med den faktiske værdi.
2. Optagelse af fysiologiske parametre
- forbinde patienten ' s sengelamper skærm med data indsamling og opbevaring indretning via et netværkskabel.
- Tryk på effektknappen for at tænde dataindsamling enhed.
- Vent et par sekunder indtil multimodalitet overvågning software kører automatisk.
- Indtast information af patienten, herunder navn, ID, diagnose og indledende Glasgow Coma Scale (GCS).
- Klik på den " gemme og starte overvågning " knappen for at starte data indsamling og lagring af.
- Klik på den " slå " knap på skærmen i slutningen af dataopsamling ( figur 2).
- Angiv de endelige GCS.
3. Parameter analyse
- dumpe de lagrede data til en U-disk gennem universal serial bus (USB) grænseflader på værten.
- Skriv Brugernavn og password til at logge på analyseserveren.
- Klik på den " skabe ny post " knappen og vælg datafilen i U-disk til at starte upload.
- Vente på omkring 10-20 min, før dataene analyseres (afhængigt af datastørrelse).
- Klik på den " detalje " knap på hver post at se resultatet.
- Klik på den " diagrammet visning " at se den endelige diagram.
- Træk på tidslinjen for at se flere detaljer.
- Klik på den " scattergram " knappen for at se fordelingen af parametrene.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Denne nye multimodalitet overvågningssystem blev anvendt på 22 neurokirurgiske kritiske patienter (15 hanner). 12 af dem (54.55%) havde ramt af traumatisk hjerneskade (TBI), 9 af dem (40.91%) havde intrakraniel blødning og 1 af dem (4.55%) havde svær cerebral infarkt. Den samlede overvågning tid er mere end 1.900 h (omkring 88 h pr. patient). Efter vellykket kirurgi, vi løbende overvåget og analyseret deres ICP, BP, CPP, PRx, RAP og IAAC. Figur 3 viser repræsentative data fra dette overvågningssystem. Vi kan justere tidslinjen for at se mere detaljerede oplysninger (figur 4). Desuden, vi er i stand til at analysere forholdet mellem de to parametre, der er vist i figur 5.
Figur 1 : ICP sensorens placering. Patienten gennemgår en operation for ICP sensorens placering før overvågning. Sensoren kan placeres i epiduralrummet, subduralt rummet, parenkym eller ventrikulære systemet. Denne figur viser ventrikulær punktering og sensorens placering. ICP sensor er placeret på spidsen af kateteret. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2 : Skærm af overvågningssystem. Det øverste venstre område viser strømbølgeform ICP og blodtryk. Det nederste venstre område viser aktuelle RAP, PRx, IAAC, CPP og AMP. Højre del af skærmen viser historien. Vist i bunden er nogle af de funktionelle knapper som output, skærmbillede og føje markører. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3 : Repræsentative data af en hjerneblødning patienten. Parametre som ICP, BP, CPP, PRx, RAP og IAAC registreres og afbildet. X-aksen er tidslinjen og Y-akser er de særskilte parametre. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4 : Detaljerede oplysninger om repræsentative data. Når vi justerer tidslinjen, kan vi se mere detaljeret. X-aksen er tidslinjen og Y-akser er de særskilte parametre. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5 : Forholdet mellem ICP og PRx. Vi kan ændre parametre på X-aksen og Y-aksen til at analysere forholdet mellem to parametre. I denne figur, X-aksen er ICP og Y-aksen er PRx. Hver rød dot repræsenterer en real-time rekord. Vi kan se, at i denne patientgruppe, hans PRx har en variation fra-0.7 til 1 og den laveste PRx er nået, når hans ICP er 10 mmHg. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denne formålet med denne artikel er at introducere den nye multimodalitet overvågning og analyse system for neurokirurgiske kritiske patienter, som kan bruges til at overvåge fysiologiske parametre, analysere den nuværende kliniske status og forhåbentlig, forudsige prognosen af de neurokirurgiske kritiske patienter. I dag er er fokus for ICP overvågning hovedsagelig på gennemsnitlige ICP værdi mens ignorerer andre parametre, som må bære risikoen for unøjagtigheder eller forsinkelse4,5,21. På den anden side ICP afledt parametre såsom ICP bølgeform, AMP, RAP, PRx og IAAC er rapporteret at have stor betydning i forudsige prognose og vejlede korrekt behandling5,16,17, 18,19. Alle disse parametre kræver imidlertid multimodalitet overvågning og store dataopsamling og analyse, som kan tage en masse tid og kræfter. Desuden er der nogle bestemte enheder, der er egnet for klinikere i det daglige kliniske arbejde i øjeblikket.
For at løse dette problem, udviklet vi for nylig en multimodalitet overvågningssystem. Det bruger en automatisk data indsamling og lagring af enheden for at løbende erhverve patienternes fysiologiske oplysninger før dataene sendes til en online server for analysearbejde at undersøge betydningen af disse ICP afledt parametre. Som nævnt tidligere, har multimodalitet overvågningssystem følgende fordele. Først og fremmest kan det indsamle data i realtid på en høj frekvens. Hyppigheden af dataindsamling kan nå op til 120 Hz. for det andet, det kan optage flere parametre, dvs., ICP bølgeform, PRx, RAP og IAAC. Alle af dem er kritisk i analysen af nuværende kliniske status og forudsigelse af prognosen. Derudover kan der opnås langsigtede løbende overvågning. Det kan optage alle detaljer i hele behandlingen af patienter. Sidst men ikke mindst, er det transportabel og nem at lære. Klinikerne kan nemt uploade data til en bestemt analyseserver, som vil udføre beregning og grafisk konstruktion automatisk. Der er kun to kritiske trin i protokollen. En er placeringen af ICP sensor. Den anden er den arterielle linje placering og arterielle blodtryk overvågning. Når tilsluttet og fungerer korrekt, kan den multimodalitet overvågningssystem indsamler og lagrer realtidsdata før analysere og graftegning dem automatisk, som er egnet til klinikere.
Det har dog også nogle begrænsninger. Dette system kun omfatter ICP og invasive blodtryk og mangler andre parametre såsom EKG, EEG eller TCD. En anden begrænsning er at tilstanden automatisk analyse ikke er rigelige, og kan kun gøre visse beregninger og grafiske konstruktioner.
Vi har løbende ændre dette system og har faste flere problemer, der opstod under langvarig brug. Vi er overbeviste om, at alle begrænsninger vil blive behandlet i fremtiden, og det vil være mere anvendelig.
Vi håber, at multimodalitet overvågningssystem vil blive accepteret som en vigtig foranstaltning til at overvåge fysiologiske parametre, til at analysere de nuværende kliniske status og forudsige prognosen for neurokirurgiske kritiske patienter i fremtiden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen finansiel støtte blev modtaget.
Acknowledgments
Vi vil gerne anerkende alle kolleger i NICU for deres arbejde.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bedside monitor | Philips | IntelliVue MP40 M8003A | With interfacing module |
| ICP monitoring machine | Johnson & Johnson or Sophysa | ||
| Arterial cannula | BD | REF682245 | |
| Pressure transducer | Haisheng Medical | DBPT-0103 | |
| Data collection device | Shanghai Haoju | Neumatic | |
| Computer | Requires Windows operating system |
References
- Hawthorne, C., Piper, I. Monitoring of intracranial pressure in patients with traumatic brain injury. Front Neurol. 5, 121 (2014).
- Cooper, D. J., et al. Decompressive craniectomy in diffuse traumatic brain injury. N Engl J Med. 364 (16), 1493-1502 (2011).
- Jiang, J. Y. Head trauma in China. Injury. 44 (11), Chinese Head Trauma Study, C 1453-1457 (2013).
- Hu, X., Xu, P., Asgari, S., Vespa, P., Bergsneider, M. Forecasting ICP elevation based on prescient changes of intracranial pressure waveform morphology. IEEE Trans Biomed Eng. 57 (5), 1070-1078 (2010).
- Di Ieva, A., Schmitz, E. M., Cusimano, M. D. Analysis of intracranial pressure: past, present, and future. Neuroscientist. 19 (6), 592-603 (2013).
- Czosnyka, M., et al. Intracranial pressure: more than a number. Neurosurg Focus. 22 (5), 10 (2007).
- Lu, C. W., et al. Complexity of intracranial pressure correlates with outcome after traumatic brain injury. Brain. 135 (8), 2399-2408 (2012).
- Nucci, C. G., et al. Intracranial pressure wave morphological classification: automated analysis and clinical validation. Acta Neurochir (Wien). 158 (3), 581-588 (2016).
- Eide, P. K., Sorteberg, W. Association among intracranial compliance, intracranial pulse pressure amplitude and intracranial pressure in patients with intracranial bleeds. Neurol Res. 29 (8), 798-802 (2007).
- Czosnyka, M., Czosnyka, Z. H., Whitfield, P. C., Donovan, T., Pickard, J. D. Age dependence of cerebrospinal pressure-volume compensation in patients with hydrocephalus. J Neurosurg. 94 (3), 482-486 (2001).
- Howells, T., Lewen, A., Skold, M. K., Ronne-Engstrom, E., Enblad, P. An evaluation of three measures of intracranial compliance in traumatic brain injury patients. Intensive Care Med. 38 (6), 1061-1068 (2012).
- Schuhmann, M. U., et al. Value of overnight monitoring of intracranial pressure in hydrocephalic children. Pediatr Neurosurg. 44 (4), 269-279 (2008).
- Czosnyka, M., Pickard, J. D. Monitoring and interpretation of intracranial pressure. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 75 (6), 813-821 (2004).
- Sorrentino, E., et al. Critical thresholds for cerebrovascular reactivity after traumatic brain injury. Neurocrit Care. 16 (2), 258-266 (2012).
- Carrera, E., et al. What shapes pulse amplitude of intracranial pressure. J Neurotrauma. 27 (2), 317-324 (2010).
- Eide, P. K., et al. Pressure-derived versus pressure wave amplitude-derived indices of cerebrovascular pressure reactivity in relation to early clinical state and 12-month outcome following aneurysmal subarachnoid hemorrhage. J Neurosurg. 116 (5), 961-971 (2012).
- Lazaridis, C., et al. Patient-specific thresholds of intracranial pressure in severe traumatic brain injury. J Neurosurg. 120 (4), 893-900 (2014).
- Czosnyka, M., et al. Monitoring and interpretation of intracranial pressure after head injury. Acta Neurochir Suppl. 96, 114-118 (2006).
- Steiner, L. A., et al. Continuous monitoring of cerebrovascular pressure reactivity allows determination of optimal cerebral perfusion pressure in patients with traumatic brain injury. Crit Care Med. 30 (4), 733-738 (2002).
- Tegtmeyer, K., Brady, G., Lai, S., Hodo, R., Braner, D. Videos in Clinical Medicine. Placement of an arterial line. N Engl J Med. 354 (15), 13 (2006).
- Chesnut, R. M., et al. A trial of intracranial-pressure monitoring in traumatic brain injury. N Engl J Med. 367 (26), 2471-2481 (2012).
