تم تصميم هذا البروتوكول لمساعدة الأطباء على قياس الأوكسجين الأنسجة الإقليمية في مواقع الجسم المختلفة في الرضع والأطفال. ويمكن استخدامه في الحالات التي يحتمل أن تتعرض فيها أكسجة الأنسجة للخطر، لا سيما أثناء الالتفاف القلبي الرئوي، وعند استخدام الأجهزة غير النبضية المساعدة في القلب، وفي حالات حديثي الولادة والرضع والأطفال الذين يمرون بأمراض خطيرة.
يحسب التحليل الطيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIRS) عملية الأكسجين في الأنسجة الإقليمية (rSO2)باستخدام أطياف الامتصاص المختلفة لجزيئات الهيموجلوبين المؤكسجة وغير الأوكسيجينية. ينبعث من مسبار يوضع على الجلد ضوء يمتصه ويتناثر ويعكسه النسيج الكامن. أجهزة الكشف في استشعار التحقيق كمية الضوء المنعك: وهذا يعكس نسبة الأعضاء الخاصة من إمدادات الأكسجين والاستهلاك – مستقلة عن تدفق النابض. الأجهزة الحديثة تمكين الرصد المتزامن في مواقع الجسم المختلفة. ارتفاع أو تراجع في منحنى RSO2 يتصور التغيرات في العرض أو الطلب على الأكسجين قبل علامات حيوية تشير إليها. إن تطور قيم RSO2 فيما يتعلق بنقطة البداية هو أكثر أهمية للتفسير من القيم المطلقة.
والتطبيق السريري الروتيني للNIRS هو مراقبة الأوكسجين الجسدية وا الدماغية أثناء وبعد جراحة القلب. كما أنه يدار في الخدج الرضع المعرضين لخطر التهاب الأمعاء القولون النخري, حديثي الولادة مع اعتلال الدماغ نقص الأكسجة وخطر محتمل من الأوكسجين الأنسجة الضعيفة. في المستقبل، يمكن استخدام NIRS بشكل متزايد في الرصد العصبي متعدد الوسائط، أو تطبيقها لمراقبة المرضى الذين يعانون من حالات أخرى (على سبيل المثال، بعد الإنعاش أو إصابات الدماغ الرضية).
التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS) يقيس بشكل غير باضع تشبع الأكسجين في الأنسجة الإقليمية (rSO2)في الدماغ والعضلات والكلى والكبد أو الأمعاء1،2،3،4،5،6،7،8،9. يتم تطبيقه في العناية المركزة وجراحة القلب لمراقبة “في الوقت الحقيقي” استهلاك الأوكسجين وتشبع الأنسجة الجسدية10.
مسبار على الجلد ينبعث ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة (700 – 1000 نانومتر)11 التي تخترق الأنسجة والعظام تصل إلى عمق ما يقرب من 1-3 سم، وبالتالي يجري متناثرة، وامتصاص وينعكس12. أجهزة الكشف في مسبار بمعنى كمية الضوء المنعك – التي تمثل كمية النسبية من الهيموغلوبين ديوكسيوجينات – وحساب القيمة العددية التي تشير إلى تشبع الأوكسجين الإقليمية في المئة (٪2. على عكس oximetry النبض (الذي يعكس إمدادات الأكسجين النظامية ويتطلب تدفق النبض) ، NIRS يعكس تشبع الأكسجين الوريدي ولا يتطلب تدفق النبض ، مما يجعلها مناسبة لحالات التدفق المنخفض مثل الالتفافية القلبيةالرئوية 7.
يعكس rSO2 التوازن بين إمدادات الأكسجين والاستهلاك في الأنسجة – التغييرات في أي منهما تصبح مرئية حتى قبل التعديلات تصبح خلاف ذلك واضح سريريا. إن التغييرات المتعلقة بـ الأساس أكثر أهمية من القيم المقاسة المطلقة نفسها10،13،14،15،16. يساعد قياس rSO2 الأطباء على مراقبة المرضى أثناء جراحة القلب، ومجازة القلب والرئة، وفي وحدة العناية المركزة؛ ويمكن أيضا أن تساعد في توجيه العلاج بالأكسجين في الخدج الرضع ورصد الكلى، splanchnic، و perfusion الجهازية12،17،18،19،20،21.
NIRS هو آمن،22ممكن، وطريقة بسيطة لمراقبة الأوكسجين الأنسجة بشكل مستمر. جنبا إلى جنب مع المؤشرات الحيوية الدماغية الأخرى وتقنيات الرصد العصبي (على سبيل المثال، تخطيط الانبعاثات المنخفضة الحجم المستمر أو الاتساعية المتكاملة)، من المرجح أن تلعب NIRS دورا في المستقبل (متعدد الوسائط) الرصد في الأطفال حديثي الولادة والأطفال23،24. في هذه المقالة، نعرض الأطباء كيفية إعداد NIRS لمراقبة أنظمة الجهاز المختلفة، وشرح كيفية RSO2 القيم تتطور المقابلة للتغيرات في علم وظائف الأعضاء، وتقديم نتائج نموذجية من بيئات سريرية مختلفة.
توضح هذه المقالة NIRS الدماغي واللغامي يتم إعدادها في الرضع والأطفال. يستخدم NIRS الدماغية لأغراض الرصد أثناء إجراءات مثل براءة الاختراع قنوات الشريانية الإغلاق, إدارة السطح, جراحة القلب ومجازة القلبية; كما أنها تستخدم لمراقبة المرضى الذين يعانون من أمراض خطيرة في العناية المركزة، للتنبؤ التهاب الأمعاء القولون النخري في الخدج، والتنبؤ بالنتيجة بعد اعتلال الدماغ نقص الأكسجة2،5،6،33،34،35،36،37،38،40. علاوة على ذلك، يمكن أن تساعد NIRS في توجيه العلاج بالأكسجين في الخدج17،18،19. SOMATIC NIRS يساعد على رصد الكلى، splanchnic، وضخ الجهازية12،20،21 ، وربما تكون أيضا قيمة للكشف عن مضاعفات أثناء أو بعد زرع الكبد8،41،42. الاستخدام المتزامن للمسبارات المتعددة (NIRS متعددة المواقع) يسهل الكشف عن نقص السكر في الجهازية23،43.
لكي يعمل قياس NIRS بدقة، فإن اختيار المسبار المناسب والموضع هو أمر بالغ الأهمية. قد تتطلب البشرة الضعيفة استخدام مسابير غير لاصقة (على سبيل المثال بترك الغطاء أو ربط طبقة من السيلوفان إلى الجانب اللزِم). ومع ذلك، يجب أن يكون التحقيق بأكمله في اتصال ثابت مع الجلد. وإلا، فإن أجهزة الاستشعار لا توفر قيم موثوقة(الشكل 4 والشكل 8). البيئة الساطعة تسبب كاذبة عالية مظلمة والبيئة القيم المنخفضة كاذبة إذا لم يتم إرفاق التحقيق بحزم على الجلد. في حالة وجود جودة تسجيل رديئة (المشار إليها بواسطة الجهاز) أو قيم غير قابلة للتصديق، يبدأ استكشاف الأخطاء وإصلاحها بالتحقق مما إذا كانت الخطوات الأساسية المذكورة أعلاه قد تم تنفيذها. إذا استمرت المشكلة، يجب استبدال المسبار وpreamplifier وفحص جميع الاتصالات المكونات الكهربائية. مصادر الضوء الخارجي تعمل على استشعار يمكن أن تؤدي أيضا القيم غير صحيحة؛ تغطية تحقيقات مع غطاء ضوء منيعة سوف علاج هذا. إذا استمرت قيم NIRS غير طبيعية ، يجب فحص المريض لاستبعاد المضاعفات. يجب تقييم المعلمات التالية وتحسينها: ضغط الدم الشرياني ، الأكسجين الجهازي ، الأس الهيدروجيني ، الهيموجلوبين ، عودة الأكسجين الدماغي (عندما يكون المريض على المجازة القلبية)44.
لتعديل الاستخدام القياسي، لا يوجد حد للتطبيقات الممكنة. فمن الممكن لوضع مسبار NIRS على أي موقع من الفائدة شريطة أن الجلد سليمة. اشتقاق القيم في وقت واحد من عدة مواقع تمكن مجموعة كبيرة ومتنوعة من الاجهزة وفقا لكل سؤال سريري أو علمي محدد. على سبيل المثال، يمكن استخدام NIRS و NIRS متعددة المواقع خارج الرعاية الحرجة وحتى أثناء التمرين12.
على الرغم من سهولة تطبيقه واستخدامه، فإن قياس RSO2 له بعض القيود التي يجب مراعاتها عند تفسير القيم والمنحنيات. تعتمد القيم المقاسة على الجهاز وأجهزة الاستشعار المستخدمة32. ولذلك ينبغي تفسير القيم المطلقة بحذر – لا يمكن نقل القيم المرجعية بسهولة بين الأجهزة والاجهزة32. rSO2 القيم للأعضاء الأخرى من الدماغ تختلف اختلافا كبيرا بين الأفراد30. ولكن حتى في تسجيل واحد، يمكن أن تتقلب القيم بنسبة تصل إلى 6٪ إذا أصبح مسبار منفصلة ثم يتم إعادة ربط45. بالإضافة إلى ذلك، تعتمد قيم NIRS على حالة التمثيل الغذائي للفرد، والتي يتم تغييرها بتدخلات مثل انخفاض حرارة الجسم العلاجي والأدوية24.
التغييرات في ظروف حدود الأنسجة – على سبيل المثال دخول الدم أو الهواء بسبب الجراحة – تسفر أيضا عن قيم NIRS غير صحيحة46. في الأيام الأولى من حياة الرضع الخدج ، يغير الانتقال من الميكونيوم إلى البراز العادي أطياف امتصاص البراز ويمكن أن يؤثر على قيم rSO المعوية المقاسة2 47. وضع مسبار NIRS على أنسجة أخرى غير الموقع المقصود ينتج عدم الدقة في القيم المطلقة، ولكن قد يكون لا يزال مفيدا لرصد الاتجاهات7.
على الرغم من القيود، NIRS هو وسيلة جيدة من غير الباضعة والرصد المستمر الأوكسجين من منطقة معينة في الوقت الحقيقي. الطرق البديلة لتقييم ترسب الأنسجة العالمية هي الغازية وغير متقطعة: سحب الدم الشرياني, تركيز لاكتات المصل, التشبع الوريدي المركزي أو تشبع الأكسجين من لمبة الوداجي. هذه يمكن أن تكون إشكالية خاصة في الخدج الرضع, الذين كثيرا ما تتطور فقر الدم iatrogenic بسبب سحب الدم المتكرر والذي ضعفت RSO الدماغي2 أثناء رسم الدم الشرياني48. في حالات انخفاض الناتج القلب، أثناء الأوكسجين غشاء خارج الجسم أو عندما غير pulsatile أجهزة مساعدة القلب قيد الاستخدام، NIRS لا تزال وظائف – على النقيض من أكسدة النبض – كما أنه لا يتطلب تدفق pulsatile ويمكن حتى رصد انتقائي المناطق المعرضة لخطر نقص الأكسجة7،49. rSO2 التغيرات في هذه المناطق يمكن أن تكون بمثابة علامات مبكرة من انخفاض الناتج عن القلب7. من خلال هذه الميزات، يوفر NIRS المعلومات السريرية الأساسية التي لا يمكن الحصول عليها حاليا من مقاييس أخرى لتشبع الأنسجة.
من المرجح أن يتسع نطاق تطبيق RSO2 في العناية المركزة لحديثي الولادة والأطفال في المستقبل. تطبيق واحد محتمل هو رصد ديناميكا الدم الدماغية بعد إصابة الدماغ الرضية، والتي يجري التحقيق فيها بالفعل في البالغين50،51،52،53،54،55. في الخدج، قد يؤدي مكملات الأكسجين الموجهة إلى الهدف إلى نتائج النمو العصبية الأفضل عن طريق الحد من نقص الأككسي الدم الدماغي17،18،19. قد يكون الجمع بين NIRS الدماغي مع المؤشرات الحيوية الدماغية الأخرى واعدًا أيضًا. على سبيل المثال، يمكن أن يساعد الجمع بين كهربية الدماغ المدمجة المدمجة في السعة و NIRS في تحديد التشخيص في اعتلال الدماغ الإقفيمي المعتدل56. وتشمل التطبيقات المحتملة لهذا المزيج اختراق الديناميكا الدموية أو المضبوطات23.
وخلاصة القول إن نظام تقييم الأراضي والأراضي الوطنية هو تكنولوجيا واعدة تنطوي على إمكانية تطبيق أوسع نطاقا. تطبيقها بشكل صحيح وتفسيرها، تساعد قياسات rSO2 على اكتشاف المضاعفات أو تدهور الظروف السريرية في مرحلة مبكرة والعلاج الإرشادي في مختلف البيئات السريرية. يوفر هذا البروتوكول للأطباء الأدوات اللازمة لإعداد وتفسير قياسات rSO2 في مواقع الجسم المختلفة، وتفسير تلك النتائج.
The authors have nothing to disclose.
نشكر كارول كيرتن على تحرير اللغة. ولم يرد أي تمويل لهذا الفيديو. تلقت شركة بوري منحة بحثية داخلية (IFORES) من كلية الطب في جامعة دويسبورغ إيسن.
cotton swab | for skin cleaning | ||
INVOS (Adult Regional Saturation Sensor) | Covidien/Medtronic | SAFB-SM | The adult regional saturation sensor Model SAFB_SM has been designed for cerebral-somatic monitoring of site-specific regional oxygen saturation (rSO2) in adult patients > 40 kg. |
INVOS (Pediatric Regional Saturation Sensor) | Covidien/Medtronic | SPFB | The pediatric regional saturation sensor Model SPFB has been designed for cerebral-somatic monitoring of site-specific regional oxygen saturation (rSO2) in pediatric patients < 40 kg. |
INVOS (preamplifier with Cable) | Covidien/Medtronic | 5100C- PA (Ch 1&2) | Amplifier connects NIRS sensors (Canal 1&2) to monitor 5100C. |
INVOS (preamplifier with Cable) | Covidien/Medtronic | 5100C- PB (Ch 3&4) | Amplifier connects NIRS sensors (Canal 3&4) to monitor 5100C. |
INVOS (Reusable Sensor Cable) | Covidien/Medtronic | RSC-1 – RSC-4 | The Reusable Sensor Cables are intended for multiple use. For use with SomaSensor SAFB-SM and SPFB. |
INVOS 5100C Monitor (Cerebral/Somatic Oximeter) | Covidien/Medtronic | 5100C | Monitor for displaying and recording NIRS data. |
INVOS Analytics Tool | Covidien/Medtronic | Version 1.2 | Evaluation and display of "Real Time" and Case History data. |
OxyAlert NIRSensor (Cerebral/somatic -Neonatal) | Covidien/Medtronic | CNN/SNN | OxyAlert NIRSensors disposable sensor has a small adhesive pad with a gentle hydrocolloid adhesive for use with peadiatric, infant an neonatal patientes. Suitable for patients <5kg. |
USB Flash Drive | Covidien/Medtronic | 5100C-USB | Collects and transfers Date to INVOS Analytics Tool |