Summary
Nyligen har vi utvecklat en bärbar multimodalitet övervakningssystem för övervakning av olika fysiologiska parametrar i Neurokirurgiska kritiska patienter. Här presenteras detaljerade protokoll om hur man använder denna multimodalitet övervakningssystem.
Abstract
Intrakraniellt tryck (ICP) övervakning är nu allmänt används Neurokirurgiska kritiska patienter. Förutom medel ICP värde härrör ICP parametrar såsom ICP vågform, amplitud av puls (AMP), korrelationen av ICP amplitud och ICP medelvärdet (RAP), pressar reactivity index (PRx), ICP och arteriella blodtrycket (ABP) våg amplitud korrelation (IAAC), och så kan återspegla intrakraniell status, förutsäga prognos och kan även användas som vägledning för lämplig behandling. Men fokusera de flesta av klinikerna bara på ICP medelvärdet och bortse från dessa parametrar på grund av begränsningarna av de nuvarande enheterna. Vi har nyligen utvecklat en multimodalitet övervakningssystem för att åtgärda dessa nackdelar. Detta bärbara, användarvänliga system använder en data insamling och lagring enhet att ständigt förvärva patienternas fysiologiska parametrar först, dvs, ABP, ICP och syremättnad, och sedan analysera dessa fysiologiska parametrar. Vi hoppas att den multimodalitet övervakningssystem kommer att accepteras som en central åtgärd att övervaka fysiologiska parametrar, att analysera aktuella kliniska status och att förutsäga prognosen av Neurokirurgiska kritiska patienterna.
Introduction
ICP övervakning används ofta för att utvärdera intrakraniell status i neurokirurgi avdelningen, särskilt i Neurokirurgiska kritiska patienter1,2,3. Förutom ICP medelvärdet härrör ICP parametrar såsom ICP vågform, AMP, RAP, PRx, IAAC och så vidare, kan återspeglar status av intracerebral cirkulation, ryggmärgsvätskan kompensatorisk reserv, och hjärnan efterlevnad4,5, 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13. de kan vara tecken på förestående neurologisk försämring och även resultatet av patienter14,15,16,17,18. De kan också användas som vägledning för korrekt behandling19. Dock fokusera de flesta av klinikerna endast på ICP medelvärdet samtidigt ignorera dessa parametrar. Detta beror delvis på det finns några särskilda enheter som är lämpliga för kliniker i det dagliga kliniska arbetet.
För att lösa dessa nackdelar, har vi nyligen utvecklat ett multimodalitet övervakningssystem. Vi använder en automatisk data insamling och lagring enhet att ständigt förvärva patienternas fysiologisk information såsom blodtryck, ICP och syremättnad och analysera dessa fysiologiska parametrar för att avslöja den aktuella kliniska statusen och, förhoppningsvis, förutsäga prognosen av Neurokirurgiska kritiska patienterna. Detta multimodalitet övervakningssystem har flera fördelar: (1) det kan samla in data i realtid med hög frekvens, (2) det kan spela in flera parametrar, dvs, ICP vågform, PRx, RAP och IAAC, (3) kan man uppnå lång sikt kontinuerlig övervakning, och (4) Det är bärbar och lätt att lära.
Syftet med denna artikel, är därför att visa en detaljerad metod för hur du använder den multimodalitet övervakningssystem att spela in olika fysiologiska parametrar i Neurokirurgiska kritiska patienter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
detta protokoll godkändes av institutionella i styrelsen av Renji sjukhuset, Shanghai Jiaotong University School of Medicine.
1. beredning av patienten
Obs: ICP sensor är placerad i patienten av en kirurgisk operation ( figur 1). Sensorn är placerad i epiduralrummet, subduralt utrymme, lungparenkym eller ventrikulära systemet.
- Ansluter ICP övervakning maskinen med sängkanten bildskärmen via en specifik kommunikationskabel.
- Justera referensen för patienten ' s säng övervaka, så att data från sängkanten bildskärmen är förenliga med ICP övervakning maskin.
- Utföra en arteriell linje placering på patienten ' s vänster eller höger radialis 20.
- Anslut arteriell linje med baroreceptor.
- Anslut tryckgivaren med patienten ' s sängkanten bildskärm via en kommunikationskabel.
- Noll justera sängkanten bildskärmen så att det uppmätta blodtrycket sammanfaller med det faktiska värdet.
2. Inspelning av fysiologiska parametrar
- ansluta patienten ' s sängkanten monitor med data insamling och lagring enhet via en nätverkskabel.
- Tryck på strömbrytaren för att slå på data Samlingsdon.
- Vänta några sekunder tills den multimodalitet övervakning programvara körs automatiskt.
- Ange information till patienten, inklusive namn, ID, diagnos och inledande Glasgow Coma Scale (GCS).
- Klicka på den " Spara och börja övervaka " för att starta data insamling och lagring av.
- Klicka på den " Stäng " knappen på skärmen i slutet av dataförvärvet ( figur 2).
- Ange den slutliga GCS.
3. Parametern analys
- dumpa lagrade data till en U-disk via universal serial bus (USB) gränssnitt på värddatorn.
- Ange ett användarnamn och lösenord för att logga in på analysservern.
- Klicka på den " skapa ny post " knappen och markera datafilen i U-disken startar uppladdningen.
- Vänta på runt 10-20 min innan data analyseras (beroende på storleken på data).
- Klicka på den " detalj " knappen på varje post för att se resultatet.
- Klicka på den " internationell visning " att se sista diagrammet.
- Dra i tidslinjen för att se mer i detalj.
- Klicka på den " spridningsdiagram " knappen för att se fördelningen av parametrar.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Denna nya multimodalitet övervakningssystem tillämpades på 22 Neurokirurgiska kritiska patienter (15 män). 12 av dem (54,55%) hade drabbats av traumatisk hjärnskada (TBI), 9 av dem (40,91%) hade intrakraniell blödning och 1 av dem (4,55%) hade svår hjärninfarkt. Den totala övervakningstid är mer än 1 900 h (ca 88 h per patient). Efter lyckad operation, vi löpande övervakas och analyseras deras ICP, BP, CPP, PRx, RAP och IAAC. Figur 3 visar representativa data från detta övervakningssystem. Vi kan justera i tidslinjen för att se mer detaljerad information (figur 4). Dessutom är vi kunna analysera förhållandet mellan två parametrar, som demonstreras i figur 5.
Figur 1 : ICP sensorplacering. Patienten genomgår en operation för ICP sensorplacering innan övervakning. Sensorn kan placeras i epiduralrummet, subduralt utrymme, lungparenkym eller ventrikulära systemet. Denna figur visar ventrikulära punktering och sensorplacering. ICP sensorn ligger på spetsen av katetern. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 : Skärmen på övervakningssystem. Det övre vänstra området visar nuvarande ICP vågform och blodtryck. Det lägsta vänstra området visar nuvarande RAP, PRx, IAAC, CPP och AMP. Den högra delen av skärmen visar historien. Visas längst ned är några av de funktionella knappen som utdata, skärmdump och lägga till markörer. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3 : Representativa uppgifter av en hjärnblödning patient. Parametrar såsom ICP, BP, CPP, PRx, RAP och IAAC registreras och ritade. X-axeln är tidslinjen och Y axlarna är separata parametrar. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4 : Detaljerad information av representativa uppgifter. När vi justerar tidslinjen, kan vi se mer i detalj. X-axeln är tidslinjen och Y axlarna är separata parametrar. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5 : Relationen mellan ICP och PRx. Vi kan ändra parametrarna på X och Y-axeln att analysera förhållandet mellan två parametrar. I denna figur, X-axeln är ICP och Y-axeln är PRx. Varje röd prick representerar en realtid post. Vi kan se att i denna patient, hans PRx har en variant från -0,7 till 1 och den lägsta PRx infaller när hans ICP är 10 mmHg. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denna denna artikel syftar till att införa nya multimodalitet övervakning och analysera system för Neurokirurgiska kritiska patienter, som kan användas för att övervaka fysiologiska parametrar, analysera nuvarande kliniska status och, förhoppningsvis, förutsäga prognosen de Neurokirurgiska kritiska patienter. Nuförtiden, fokuserar ICP övervakning främst på genomsnittliga ICP värde och bortser från andra faktorer, som kan bära riskerna för felaktigheter eller dröjsmål4,5,21. Däremot, ICP härrör parametrar såsom ICP vågform, AMP, RAP, PRx och IAAC rapporteras till har stor betydelse i att förutsäga prognosen och styra rätt behandling5,16,17, 18,19. Alla dessa parametrar kräver dock multimodalitet övervakning och stora datainsamling och analys, vilket kan ta upp en hel del tid och ansträngning. Dessutom finns det några specifika enheter som för närvarande är lämplig för kliniker i det dagliga kliniska arbetet.
För att lösa detta problem, utvecklat vi nyligen ett multimodalitet övervakningssystem. Den använder en automatisk data insamling och lagring enhet att ständigt förvärva patienternas fysiologisk information innan data skickas till online-server för analysarbete att undersöka innebörden av dessa ICP härrör parametrar. Som nämns tidigare, har den multimodalitet övervakningssystem följande fördelar. Först av allt, det kan samla in data i realtid med hög frekvens. Frekvensen av datainsamling kan nå upp till 120 Hz. för det andra, det kan spela in flera parametrar, dvs, ICP vågform, PRx, RAP och IAAC. Alla av dem är kritiska i analysen av nuvarande kliniska status och förutsägelse av prognos. Dessutom kan det uppnå långsiktig kontinuerlig övervakning. Det kan spela in alla detaljer under hela behandlingen av patienter. Sist men inte minst, är det bärbar och lätt att lära. Kliniker kan enkelt ladda upp data till en specifik analysserver, som kommer att utföra beräkning och grafisk konstruktion automatiskt. Det finns endast två kritiska steg i protokollet. En är placeringen av ICP sensor. Den andra är arteriell linje placering och arteriell blodtrycksmätning. När korrekt ansluten och drivs, kan av multimodalitet övervakningssystem samla in och lagra realtidsdata innan analysera och grafritande dem automatiskt, som är lämplig för kliniker.
Det har dock även vissa begränsningar. Detta system endast omfattar ICP och invasivt blodtryck och saknar andra parametrar såsom EKG, EEG eller TCD. En annan begränsning är att funktionen automatisk analys inte är riklig, och kan bara göra vissa beräkningar och grafisk konstruktioner.
Vi har kontinuerligt ändra detta system och har fixat flera problem som uppstod under långvarig användning. Vi är övertygade om att alla begränsningar kommer att tas upp i framtiden och det kommer att vara mer tillämpbar.
Vi hoppas att den multimodalitet övervakningssystem kommer att accepteras som en central åtgärd att övervaka fysiologiska parametrar, att analysera aktuella kliniska status och att förutsäga prognosen av Neurokirurgiska kritiska patienter i framtiden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Fick inga finansiella stöd.
Acknowledgments
Vi vill uppmärksamma alla kolleger i NICU för deras arbete.
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).
