Summary
Bu protokol, klinisyenlere bebek ve çocuklarda farklı vücut bölgelerinde bölgesel doku oksijenasyonunu ölçmede yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Doku oksijenasyonunun potansiyel olarak tehlikeye girdiği durumlarda, özellikle kardiyopulmoner bypass sırasında, pulsatil olmayan kardiyak yardımcı cihazlar kullanıldığında, ve kritik derecede hasta olan neonatlarda, bebeklerde ve çocuklarda kullanılabilir.
Abstract
Yakın kızılötesi spektroskopi (NIRS) oksijenli ve deoxygenated hemoglobin moleküllerinin farklı emilim spektrumları kullanarak bölgesel doku oksijenasyonu (rSO2)hesaplar. Deriye yerleştirilen bir sonda, emilir, dağınık ve altta yatan doku tarafından yansıyan ışık yakar. Sondadaki dedektörler yansıyan ışığın miktarını hisseder: bu, nakit akıştan bağımsız olarak organa özgü oksijen kaynağı ve tüketimi oranını yansıtır. Modern cihazlar farklı vücut sitelerinde eşzamanlı izleme sağlar. RSO2 eğrisindeki bir artış veya düşüş, hayati işaretler göstermeden önce oksijen arzındaki veya talepteki değişiklikleri görselleştirir. RSO2 değerlerinin başlangıç noktasına göre evrimi yorumlama için mutlak değerlerden daha önemlidir.
NIRS'nin rutin bir klinik uygulaması, kalp cerrahisi sırasında ve sonrasında somatik ve serebral oksijenasyonun izlenmesidir. Ayrıca enterokolit nekrotizan risk preterm bebeklerde uygulanır, hipoksik iskemik ensefalopati ve bozulmuş doku oksijenasyonu potansiyel bir risk ile yenidoğanlar. Gelecekte, NIRS giderek multimodal nöromonitöring de kullanılabilir, ya da diğer koşulları olan hastaları izlemek için uygulanan (örneğin, resüsitasyon veya travmatik beyin hasarı sonra).
Introduction
Yakın kızılötesi spektroskopi (NIRS) noninvaziv bölgesel doku oksijen doygunluğu ölçer (rSO2) beyin, kas, böbrekler, karaciğer veyabağırsak1,2,3,4,5,6,7,8,9. Yoğun bakım ve kalp cerrahisinde "gerçek zamanlı" oksijen tüketimini ve somatik doku doygunluğu10'uizlemek için uygulanır.
Deriüzerinde bir sonda yakın kızılötesi ışık yayar (700 - 1000 nm)11 doku ve kemik yaklaşık 1-3 cm derinliğe kadar nüfuz, bu nedenle dağınık olmak, emilir ve yansıyan12. Sondadaki dedektörler yansıyan ışık miktarını algılar – oksijensiz hemoglobinin göreceli miktarını temsil eder – ve bölgesel oksijenasyon doygunluğu yüzde (%)2olarak gösteren sayısal bir değer hesaplarlar. Nabız oksimetrisi aksine (sistemik oksijen kaynağı yansıtır ve pulsatil akış gerektirir), NIRS venöz oksijen doygunluğu yansıtır ve pulsatil akış gerektirmez, böylece kardiyopulmoner bypass gibi düşük akışlı durumlar için uygun hale7.
rSO2 dokudaki oksijen kaynağı ve tüketim arasındaki dengeyi yansıtır – değişiklikler klinik olarak belirgin hale gelmeden önce de değişiklikler görünür hale gelir. Taban çizgisine göre değişiklikler mutlak ölçülen değerlerin10,13,14,15,16'dandaha önemlidir. rSO2'nin ölçülmesi, klinisyenlerin kalp cerrahisi, kardiyopulmoner bypass ve yoğun bakım ünitesinde hastaları izlemesine yardımcı olur; aynı zamanda preterm bebeklerde oksijen tedavisi rehberlik yardımcı olabilir ve monitör böbrek, splanknik, ve sistemik perfüzyon12,17,18,19,20,21.
NIRS güvenli, uygulanabilir22, ve sürekli doku oksijenasyon izlemek için basit bir yoldur. Diğer serebral biyobelirteçler ve nöromonitörime teknikleri (örneğin, sürekli veya genlik entegre EEG) ile birlikte, NIRS büyük olasılıkla gelecekte bir rol oynayacak (multimodal) yeniniler ve çocuklarda izleme23,24. Bu makalede, klinisyenlere farklı organ sistemleri için NIRS izlemenin nasıl ayarlanacaklarını, rSO2 değerlerinin fizyolojideki değişikliklere karşılık gelen nasıl geliştiğini nasıl açıklayacaklarını ve farklı klinik ortamlardan tipik sonuçlar sunmayı gösteriyoruz.
Protocol
NIRS hastanenin klinik rutininin bir parçası olarak yürütülmektedir. Konjenital Kalp Defektleri Yetkinlik Ağı (http://www.kompetenznetz-ahf.de), Pediatrik Kardiyo Anestezik Çalışma Grubu ve Alman Kardiyovasküler Mühendislik Derneği25kalite güvencesi kapsamında pediatrik kalp cerrahisi girişimlerinde tavsiye edilir. Protokol, kurumun insan araştırma etik komitesinin yönergelerine uyar. Videoda yer alan her bebeğin anne ve babasından materyalin çekimi ve yayınlanması ile ilgili yazılı bilgilendirilmiş onay aldık. Sunduğumuz protokol hastanedeki klinik uygulamaya karşılık gelir ve her yaştaki bebek ve çocuklar için geçerlidir. Belirli bir yaş grubu için özel endişeler varsa, bunu protokoldeki bir notta belirtiriz.
1. Hazırlık
- NIRS cihazını takın ve açın. Cihazın kurulumuna göre hastanın verilerini girin.
- Hastanın ağırlığına ve kullanım amacına göre uygun probu seçin. Ağırlık aralığı prob'un ambalajında verilir ve üreticiye bağlıdır (ortak üreticilerdeki ağırlık aralıklarına genel bakış için Tablo 1'e bakın).
- Optimum yapışma için hastanın cildinin temiz ve kuru olduğundan emin olun. Gerekirse bir bez ile kurulayın. Cilt savunmasızise çok dikkatli olun veya temizliği atla.
2. Sondayı yerleştirin
- Doğru sonda konumunu belirledikten sonra, sondanın merkezini beyaz kapağın kenarına doğru dikkatlice bükün. Sondanın yapışkan yüzeyine dokunmadan kapağı yavaşça soyun.
- Sensörü sondanın ortasından yanlara doğru deriye yerleştirin. Sondanın kenarlarının cilde sıkıca bağlı olduğundan emin olun. Sonda kesilirse, yanlış NIRS değerleri elde edilir. Parlak bir ortamda kopukluk yanlış yüksek değerlere neden olur; karanlık bir ortamda kopukluk yanlış düşük değerlere neden olur.
NOT: Deri lezyonlarını önlemek için sondayı çok olgunlaşmamış veya hassas bir cilde yerleştirmeyin. Prob savunmasız cilde yerleştirilmesi gerekiyorsa, deri ve sonda arasında bir selofan tabakası kullanın veya kapağı açık bırakın. Prob onarırken, cilt perfüzyonuna zarar verebileceği nden ve hatalı bir ölçüme neden olabileceğinden, üzerine baskı yapmaktan kaçının (örn. bebek akış kapağı veya kafa bandı yoluyla).
3. Sonda konumunu seçin
- Serebral: Frontal korteksten değer elde etmek için NIRS probunun alnına saç çizgisinin altına yerleştirin. Sondayı saç, frontal sinüs, temporal kas, nevni, superior sagital sinüs, intrakranial kanamalar veya diğer anomalilerin üzerine yerleştirmeyin, çünkü bu ölçümde değişiklik yapabilir ve elde edilen değerler bölgesel doku oksijenasyonunu temsil etmeyecektir. Klinik ayar bunu gerektiriyorsa, her alında bir er olmak üzere iki probun yerleştirilmesi her iki hemisferin seçici analizini sağlar. Komşu sondalar paraziti önlemek için sinyalleri dönüşümlü olarak yayır ve ölçer.
NOT: RSO2 değeri sadece sondaaltındaki dokunun oksijenlenme durumunu yansıtır – beyin gibi büyük bir organ için elde edilen değerler tüm organın oksijenlenme durumunu yansıtmaz. - Somatik: İlgi alanının üzerinde bir pozisyon seçin. Yağ mevduat, saç ve kemiklerkaçının. Prob'u nevni, hematom ve yaralı derinin üzerine yerleştirmeyin. NIRS sinyalinin derinliğinin yaklaşık 2,5 cm olduğunu her zaman unutmayın - eğer ilgi organı sondadan daha uzaktaysa, analiz edilemez. Böbrek veya hepatik NIRS için, doğru yerleşimsağlamak için ultrason kullanın.
- Böbrekler: Sonda yerleştirmeden önce dorsal sagittal sonogram ile böbrek bulun. Deriden organa uzaklık sondanın maksimum derinliğini aşmadığından emin olun.
NOT: Ultrason kullanımı minimal işleme prensibini etkileyebilir (örn. çok erken bebeklerde). - Bağırsaklar: Sondayı ilgi çekici bölgeye yerleştirin (örn. göbek altında veya sağ veya sol alt kadranda).
NOT: Karındaki serbest hava veya sıvı istenilen organ Dokusunun oksijenlenmesini ölçmeyi imkansız hale getirebilir. - Karaciğer: Sondayı tam olarak karaciğerin üzerine yerleştirin. Mümkünse, ultrason ile konumunu doğrulayın. Yanlış organı ölçmekten kaçınmak için, sondanın altındaki karaciğer dokusunun en az yayılan ışığın nüfuz ettiği kadar derin olduğundan emin olun (seçilen sondaya göre 1-3 cm).
- Ayak: Sondayı ayağın plantar kısmına yerleştirin. Vücudun en uzak bölgesinde NIRS ölçümü hipotermi sırasında periferik perfüzyon hakkında bilgi verir, şoklu hastalarda veya nabız oksimetrisinin işe yaramadığını herhangi bir durumda.
- Kas: Sondayı ilgi kaslarının üzerine yerleştirin.
- Böbrekler: Sonda yerleştirmeden önce dorsal sagittal sonogram ile böbrek bulun. Deriden organa uzaklık sondanın maksimum derinliğini aşmadığından emin olun.
4. Taban çizgisini ayarlama
- Probu yerleştirdikten 1-2 dakika sonra, cihazdaki ilgili düğmeye basarak taban çizgisini ayarlayın. Taban çizgisi ölçümün başlangıç noktasını yansıtır. İzlenen her bölgede doku perfüzyonunun evrimi temel değerdeki değişime güvenerek ayrı ayrı gözlemlenebilir ve yorumlanabilir.
5. Cihazla ilgili sorunları veya klinik komplikasyonları kontrol edin
- Aygıt kötü kayıt kalitesini gösteriyorsa veya değerler imkansızsa, yukarıda belirtilen tüm adımların doğru şekilde atıldığını doğrulayın. Gerekirse, prob ve preamplifer değiştirin ve tüm elektrik fişi kontaklar kontrol edin.
- Sensörü ve teması etkileyebilecek harici ışık kaynaklarını kontrol edin. Rahatsız edici ışık kaynakları ortadan kaldırılamıyorsa sondayı ışık geçirmez şekilde kapatın.
- Teknik sorunları ekarte ettikten sonra, klinik komplikasyonlar için hasta kontrol edin.
Representative Results
Ölçülen rSO2 değeri oksijen kaynağı ve tüketimi arasındaki orandan kaynaklanır (Şekil 1A); farklı metabolik özellikler yaşve organa bağlı olarak biraz farklı normal değerlere yol açtır (Tablo 2). Unutmayın - beyin hariç - bilimsel olarak değerlendirilen referans değerleri sadece erken doğan bebekler ve yenidoğanlar için var26,27,28,29,30,31 ve protokol adımlarının çoğu üreticilerin önerileri, kişisel deneyim ve uzman görüşüne bağlıdır(Tablo 3). Bu değerler kullanılan cihaz ve sensörler bağlıdır ve yüksek bireysel değişkenlik30,32ortaya aslında kaynaklanmaktadır. Temele göre kritik derecede düşük değerler ve kritik değişiklikler deneyim ve uzman görüşünden kaynaklanır.
Oksijen kaynağı ve talebi fizyolojik değerlerde dengelenirse, doku oksijenasyonu normal aralıktadır. Oksijen kaynağı veya tüketimindeki değişiklikler rSO2 değerinin düşmesine veya yükselmesine neden olur(Şekil 1B,1C). Normal serebral ve renal NIRS değerlerini gösteren tipik bir eğri, başlangıçtan 14:25'e kadar Şekil 2'de gösterilmiştir.
Aşağıda, altta yatan fizyolojik koşullardaki değişikliklerin rSO2'yinasıl etkilediğini gösteren örnekler sayılacağız. Kalp cerrahisi sırasında, doktorlar kontrollü bir şekilde dolaşımı manipüle - bu nedenle rSO2 üzerindeki etkileri gözlemlemek kolaydır. Örneğin, azalan aort kıskaçsa serebral perfüzyon ve buna karşılık gelen rSO2'nin yükselmesine neden olur; alt gövdenin perfüzyonu rSO2 azalması ile sonuçlanır (Şekil 2). Başka bir – cerrahi olmayan – artmış serebral kan akımı ve yüksek serebral rSOnedeni 2 yüksek kardiyak debi ile birlikte hiperdinamik şoktur (Şekil 3).
Soğuk şokta, stabil serebral rSO2 ile birlikte düşen renal rSO2 ilk belirti olabilir; hem renal hem de serebral rSO2'de azalma daha sonra23. Kombine serebral ve renal NIRS hangi serebral perfüzyon normal düzeyde korunur şok erken aşamalarında belirlemenize yardımcı olabilir, ama somatik perfüzyon zaten bozulmuş23.
İki serebral NIRS probları kullanırken, sağ ve sol taraftaki değerler benzer olmalıdır - sağ ve sol kanal NIRS arasındaki uyumsuzluk NIRS sensörün eksik yapışmasından kaynaklanabilir(Şekil 4, kırmızı yıldız) veya bir komplikasyona işaret eder: Bazı kalp ameliyatları sırasında, beyin bir karotis arter yoluyla seçici olarak nüfuz edilir ve karşı tarafa intraserebral teminatlardan (Willis çemberi) yararlanArak. Bu işlem boyunca, iki serebral NIRS kanalı arasındaki uyumsuzluk Willis'in işlevsiz bir çemberinin tanısına yardımcı olabilir (Şekil 5).
NIRS tarafından keşfedilen bir komplikasyonun bir diğer örneği de venöz staz ve alçaltılmış serebral oksijen kaynağına yol açan kardiyopulmoner bypass sırasında çıkık vena kava superior kanüldür(Şekil 6). NIRS kullanımı aksi takdirde tespit edilmeden kalır ve ciddi beyin hasarına neden olacak bozulmuş serebral perfüzyon belirlemek için yardımcı olabilir.
Kalp cerrahisi ve kardiyak yoğun bakım dışında, rSO2 ölçümleri de "standart" pediatrik yoğun bakım kolaylaştırabilir – komplikasyonlar ve tedavi değişiklikleri serebral rSO2 değişiklikleri eşlik edebilir(Şekil 7).
Şekil 1: Oksijen arzı ve talebi arasındaki oranın dengelenmesi.
(A) Fizyolojik koşullar altında oksijen kaynağı ve tüketimi dengeli dir ve bölgesel doku oksijenasyonu normal aralıktadır. (B) Azalan serebral rSO2 ya artan oksijen tüketimi veya azalmış oksijen kaynağı sonuçları. Serebral NIRS değerlerinin düşük veya azalan nedenleri şekilde gösterilmiştir. Örneğin, ateş vücut ısısında 1 °C'de beyin oksijen tüketimini %10-13 oranında arttırır. Serebral spazmlar oksijen tüketimini %150-250'ye kadar artırabilir. (C) Serebral rSO2'deki artış, oksijen tüketiminin azalması veya oksijen arzının artmasısonucu kaynaklanır. Serebral NIRS değerlerinin yüksek veya yükselen nedenleri şekilde verilmiştir. Serebral vasküler otoregülasyon un kaybından sonra yüksek serebral kan akımının neden olduğu %80'in üzerindeki bir serebral rSO2'ye "lüks perfüzyon" da denir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Serebral ve renal rSO2'nin inen aorttan kıskaç sırasında evrimi.
Başlangıçta, serebral (mavi) rSO2 fizyolojik koşullarda olduğu gibi renal rSO2 (sarı) daha düşüktür. İnen aorttan kıskaç çıkışı sırasında, serebral kan akımı artarken vücudun alt yarısı yetersiz kalmaktadır. Böylece serebral rSO2 yükselir ve renal rSO2 düşer. Kırmızı alan renal rSO2 değerlerinin taban çizgisinin %25 altında azaldığı için kritik derecede düşük olduğunu göstermektedir. Aort kıskacı nın çıkarılması ve aortreresinin rekonstrüksiyonu ve normal sirkülasyon oluşturulmasından sonra her iki rSO2 eğrisi normalleşir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Hiperdinamik şok.
Kalp cerrahisi sonrası yoğun bakım ünitesine vardıktan ve solunum tüplerini değiştirdikten sonra mekanik ventilasyonda ciddi sorunlar yaşadık (arızalı filtre nedeniyle yüksek ventilasyon basınçlarında sadece düşük gelgit hacimlerine ulaştık). Hastada hiperdinamik şok ve solunum asidozu %90 oranında artmış santral venöz doygunluk ve serebral rSO2'yi %92'ye kadar artırmıştır. Filtre, sıvı resüsitasyonu ve vazopresör tedavisini değiştirdikten sonra hasta hızlı bir şekilde stabilize edildi ve serebral rSO2 normale döndü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Hipotermi ve derin hipotermik kardiyak arrest sırasında NIRS değerlerinin evrimi.
Bu rakam hipotermi altında serebral ve renal NIRS değerlerinin nasıl değiştiğini, kardiyopulmoner bypass akımının ayarlandığını ve derin hipotermik kardiyak arrest (büyük arterlerin transpozisyonu ve ventriküler septal defekti olan bir hastada arteriyel anahtar cerrahisi) göstermektedir. Hastanın taban çizgileri rSO2 değerleri % 59 (sol, sarı) ve % 64 (sağ, mavi) beyin ve% 32 (yeşil) sol böbrek için. Vücudun alt yarısında kan akımı ductus arteriosus bağlıdır. İntraoperatif kaynaklı hipotermi oksijen tüketimini azaltır, bu da özellikle böbrekte NIRS değerlerinin yükselmesine yol açar. Artan NIRS değerleri ile kardiyopulmoner bypass akış hızını azalttık. Değişmiş bir metabolik durumun neden olduğu nirs değerlerinin düşmesi nedeniyle (örn. yetersiz derin anestezi nedeniyle), akış yeniden ayarlandı. Derin hipotermik kardiyak arrest sırasında renal ve serebral rSO2 kritik derecede düşük değerlere düştü ve fizyolojik dolaşımı yeniden oluşturduktan hemen sonra tekrar yükseldi. Oklu kırmızı yıldız, eksik prob yapışması nedeniyle sağ serebral NIRS eğrisinde iki düşüş gösterir. Sensörü yavaşça cilde yeniden şekillendirdikten sonra, değerler tekrar sol tarafınkine paralel olarak çalışır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Aort kemer cerrahisi sırasında Willis'in işlevsiz çemberi.
Beyin sağ karotis arter (kırmızı ok) yoluyla seçici olarak nüfuz edilir etmez, Willis çemberi üzerinden intraserebral teminatlar yetersiz olduğu için sol tarafta ölçülen rSO2 (koyu mavi) azalır. Sol karotis arterek bir kanül yerleştirdikten sonra, her iki hemisfer ve böylece normal NIRS değerleri yeterli perfüzyon elde edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Çıkık kardiyopulmoner bypass kanülünün neden olduğu üst vena kava obstrüksiyonunun saptanması.
Kardiyopulmoner bypass başladıktan kısa bir süre sonra (atriyal septal defektin kapatılması için), serebral NIRS değerleri düştü. Sorun giderme venöz kardiyopulmoner bypass kanülünün çıkık olduğunu gösterdi, superior vena kava nın tıkanması ve tıkanmış serebral venöz drenaj. Bu sadece düşük rSO2 değeri ile tespit edildi oksijen, bir serebral yetersizlik neden oldu. Superior vena kava kanülleri yeniden konumlandırıldıktan sonra venöz akış geri yüklendi ve NIRS değerleri normalleştirildi. No. 6: kardiyopulmoner bypass başlatmak; No. 36 aort kelepçeli; Iskemi'nin 11 numaralı sonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 7: Pediatrik bir hastada serebral rSO2'deki değişiklikler.
Neredeyse boğulduktan sonra, bu hasta ekstrakorporeal membran oksijenasyonu na sokuldu. Arteriyel kan gazı analizlerinde yan farklılıklar nedeniyle ikinci bir serebral NIRS sensörü (sarı) koyduk. Kas gevşemesinin sonu(A),ekstrakorporeal membran oksijenasyon sisteminin değişimi (B), kan basıncı dalgalanmaları(A, C), ve hemotoraksın etkisi(C)NIRS eğrilerinde meydana gelen değişikliklerle yansır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 8: NIRS sondasını saç üzerine yerleştirmek.
(A)Bu hastanın alnında çok fazla saç vardır. (B) NIRS sondası hala yerleştirildi. (C) Cihaz sinyal yoğunluğunun yetersiz olduğunu gösterir. (D) NIRS eğrisi değerleri ve eğrinin seyri cerrahi işlem sırasındaki eylemleri takip eder (Ebstein anomalisinde rekonstrüksiyon cerrahisi). Normal görünseler bile, mutlak değerlerin yorumlanamayacağını lütfen unutmayın. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Üretici | Aygıt | Yaş grubu | ||
| Yeniler | Bebekler / Çocuklar | Yetişkin | ||
| Casmed | Fore-Sight Elite | < 8 kg | ≥ 3 kg | ≥ 40 kg |
| Masimo | O3 Oksimetrili Kök | < 40 kg | < 40 kg | ≥ 40 kg |
| Medtronic | INVOS 5100C | < 5kg | 5-40 kg | > 40 kg |
| Medtronic | INVOS 7100C | - | - | > 40 kg |
| Nonin | SenSmart Model X-100 | < 40 kg | < 40 kg | > 40 kg |
Tablo 1: Üretici ve ağırlık aralığına göre NIRS probları.
| Organ | Yaş grubu | Fizyolojik koşullar altında yaklaşık değerler [%] | Kritik derecede düşük değerler | Kritik yüksek değerler | Temel [%]E'ye kritik göreli değişiklik |
| [%] E | [%] E | ||||
| Beyin | Preterm bebekler | 60 - 9026,27,30 | > 45 | > 90 | > 25 |
| Yenidoğan | 60 - 9026,29,E | > 45 | > 80 | > 25 | |
| Bebekler / Çocuklar | 60 - 8026,E | > 45 | > 80 | > 25 | |
| Böbrek | Preterm bebekler | 70 - 9028,30 | > 40 | Tanımlanmamış | > 25 |
| Yenidoğan | 80 - 9526,29 | > 40 | > 25 | ||
| Bebekler / Çocuklar | Tanımlanmamış, serebral değerlerden % 5-15 daha yüksek olma eğilimindedir26,31,E | > 40 | > 25 | ||
| Bağırsak | Preterm bebekler | 18 - 8026,30 | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış |
| Yenidoğan | 55 - 8026,29 | ||||
| Bebekler / Çocuklar | Tanımlanmamış, serebral değerlerden % 5-15 daha yüksek olma eğilimindedir26,E | ||||
| Karaciğer | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış | |
| Kas | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış | Tanımlanmamış | |
| E Deneyim/uzman görüşü | |||||
| Mutlak değerler cihaza ve kullanılan sensörlere, metabolik duruma bağlıdır ve bireyler arası değişkenliği yüksek gösterir. Bunlar dikkatli bir şekilde yorumlanmalıdır – eğer şüpheye düşerseniz, taban çizgisine göre değişiklik daha anlamlıdır. | |||||
Tablo 2: Organlara ve yaş grubuna göre tipik rSO2 değerleri.
| Adım | Kanıt düzeyi* | |
| NIRS sondasını yerleştirmeden önce deriyi temizleme | 5 | |
| Nirs'in yenileyicilerde, bebeklerde ve farklı yaşlardaki çocuklarda kullanımı | 1-5 | |
| Alnında iki NIRS sensörü kullanımı | 5 | |
| NIRS problarının doğru yerleştirilmesini sağlamak için ultrason kullanımı | 5 | |
| Nirs probunun farklı pozisyonlara yerleştirilmesi (beyin, karaciğer, bağırsak, böbrek, ayak, kas) | (1-)2-5 | |
| NIRS değerlerini referans değerlere göre yorumlama | 2-5 | |
| * Kanıta Dayalı Tıp Kanıt Düzeyleri Oxford Merkezi göre: 1 - dar güven aralığı ile randomize kontrollü çalışmalar / randomize kontrollü çalışmaların sistematik değerlendirmeleri; 2 - Kohort çalışmalarının sistematik incelemeleri/bireysel kohort çalışması veya düşük kaliteli randomize kontrollü çalışmalar; 3 - Vaka-kontrol çalışmalarının/bireysel vaka-kontrol çalışmalarının sistematik olarak gözden geçirilmesi; 4 - Vaka serisi ve kalitesiz kohort ve vaka kontrol çalışmaları; 5 – Uzman görüşü. | ||
Tablo 3: Protokol adımlarının kanıt düzeyleri.
Discussion
Bu makalede, beyinsel ve somatik NIRS bebeklerde ve çocuklarda nasıl kurulduğu gösteriş. Serebral NIRS patent ductus arteriosus kapatma, sürfaktan uygulaması, kalp cerrahisi ve kardiyopulmoner bypass gibi işlemler sırasında izleme amaçlı kullanılır; aynı zamanda yoğun bakımda kritik hastaları izlemek için kullanılır, preterm bebeklerde nekrotizan enterokolit tahmin etmek, ve hipoksik iskemik ensefalopati sonra sonucu tahmin etmekiçin 2,5,6,33,34,35,36,37,38,39,40. Ayrıca, NIRS preterm bebeklerde oksijen tedavisi rehberlik yardımcı olabilir17,18,19. Somatik NIRS böbrek izlemek için yardımcı olur, splanchnic, ve sistemik perfüzyon12,20,21 ve aynı zamanda karaciğer nakli sırasında veya sonrasında komplikasyonları tespit etmek için değerli olabilir8,41,42. Birden fazla prob (çok siteli NIRS) eşzamanlı kullanımı sistemik hipoperfüzyon23,43saptanması kolaylaştırır.
NIRS ölçümünün doğru çalışması için uygun probun ve pozisyonun seçilmesi çok önemlidir. Savunmasız cilt yapışmaz probların kullanılmasını gerektirebilir (örneğin kapağı bırakarak veya yapışkan tarafa selofan tabakası takarak). Ancak, tüm sonda cilt ile sıkı temas olmalıdır; aksi takdirde sensörler güvenilir değerler sağlamaz(Şekil 4 ve Şekil 8). Parlak bir ortam, prob cilde sıkıca bağlı değilse, yanlış yüksek ve karanlık ortama yanlış düşük değerlere neden olur. Kayıt kalitesinin düşük olması (aygıt tarafından belirtilmesi) veya imkansız değerler durumunda, sorun giderme, yukarıda belirtilen temel adımların gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğini kontrol ederek başlar. Sorun devam ederse, prob ve preamplifikatör değiştirilmeli ve tüm elektrik fişi kontaklar kontrol edilmelidir. Sensöre etki eden harici ışık kaynakları da yanlış değerleri tetikleyebilir; sondaları ışık geçirimsiz bir kapakla örtmek bunu düzeltecektir. Anormal NIRS değerleri devam ederse, komplikasyonları ekarte etmek için hasta muayene edilmelidir. Aşağıdaki parametreler değerlendirilmeli ve optimize edilmelidir: arteriyel kan basıncı, sistemik oksijenasyon, pH, hemoglobin, serebral oksijen dönüşü (hasta kardiyopulmoner bypass olduğunda)44.
Standart kullanımı değiştirmek için olası uygulamaların sınırı yoktur. Cildin sağlam olması koşuluyla herhangi bir ilgi alanına NIRS probu yerleştirmek mümkündür. Çeşitli sitelerden aynı anda değer elde etmek, her belirli klinik veya bilimsel soruya göre çok çeşitli kurulumlar sağlar. Örneğin, NIRS ve çok siteli NIRS kritik bakım dışında ve hatta egzersiz sırasında kullanılabilir12.
Uygulama ve kullanım kolaylığına rağmen, rSO2'nin ölçülmesi, değerleri ve eğrileri yorumlarken göz önünde bulundurulması gereken bazı sınırlamalara sahiptir. Ölçülen değerler cihaza ve kullanılan sensörlere bağlıdır32. Bu nedenle mutlak değerler dikkatli bir şekilde yorumlanmalıdır - referans değerleri aygıtlar ve kurulumlar arasında kolayca aktarılamaz32. beyin dışındaki organlar için rSO2 değerleri bireyler arasında çok fazla değişir30. Ancak bir kayıt içinde bile, bir sonda kopuk hale gelirse ve daha sonra45yeniden dikilirse değerler %6'ya kadar dalgalanabilir. Ayrıca, NIRS değerleri bireyin metabolik durumuna bağlıdır, terapötik hipotermi ve ilaç gibi müdahaleler ile değiştirilir24.
Doku sınır koşullarındaki değişiklikler – örneğin ameliyat nedeniyle kan veya hava girişi – ayrıca yanlış NIRS değerleri46verir. Preterm bebeklerin yaşamın ilk günlerinde, mekonyumdan normal dışkıya geçiş dışkı emilimini değiştirir ve ölçülen bağırsak rSO2 değerlerini etkileyebilir47. İstenilen konum dışında doku üzerine bir NIRS probu yerleştirmek mutlak değerlerde yanlışlıklar üretir, ancak yine de eğilimleri izlemek için yararlı olabilir7.
Sınırlamalara rağmen, NIRS, belirli bir bölgenin oksijenlenmesini gerçek zamanlı olarak noninvaziv ve sürekli olarak izlemenin iyi bir yoludur. Küresel doku perfüzyonunu değerlendirmek için alternatif yöntemler invaziv ve kesintilidir: arteriyel kan çekimleri, serum laktat konsantrasyonu, merkezi venöz doygunluk veya juguler ampulün oksijen doygunluğu. Bunlar özellikle tekrarlayan kan çizimlerine bağlı olarak iyatrojenik anemi gelişen ve serebral rSO2 arteriyel kan çizimi sırasında bozulan preterm bebeklerde özellikle sorunlu olabilir48. Düşük kardiyak çıkış durumlarında, ekstrakorporeal membran oksijenasyonu sırasında veya non-pulsatil kardiyak yardımcı cihazlar kullanımda olduğunda, NIRS hala fonksiyonları – nabız oksimetri aksine – pulsatil akış gerektirmez ve hatta seçici hipoksi için risk altındaki alanları izleyebilirsiniz7,49. bu bölgelerde ki rSO2 değişiklikleri, kardiyak debi azalmasının erken belirtileri olarak hizmet verebilir7. Bu özelliklerle, NIRS şu anda doku doygunluğu diğer önlemler elde edilemez temel klinik bilgiler sağlar.
Yenidoğan ve pediatrik yoğun bakımda rso2 izleme uygulamasının kapsamı nın gelecekte de genişlemesi muhtemeldir. Bir potansiyel uygulama travmatik beyin hasarı sonrası serebral hemodinamik izleme, zaten yetişkinlerde araştırılmaktadır50,51,52,53,54,55. Preterm bebeklerde, hedefe yönelik oksijen takviyesi serebral hipoksemi azaltarak daha iyi nörogelişimsel sonuçlara yol açabilir17,18,19. Serebral NIRS'nin diğer serebral biyobelirteçlerle kombinasyonu da umut verici olabilir. Örneğin, genlik entegre EEG ve NIRS birleştirerek orta hipoksik iskemik ensefalopati prognoz belirlemek için yardımcı olabilir56. Bu kombinasyon için olası diğer uygulamalar tehlikeye hemodinamik veya nöbetler23içerir.
Özetle, NIRS daha geniş bir uygulama potansiyeli ile umut verici bir teknolojidir. Doğru uygulanan ve yorumlanan rSO2 ölçümleri, komplikasyonların veya bozulmuş klinik durumların erken evrede saptanması ve çeşitli klinik ortamlarda rehber tedaviye yardımcı olur. Bu protokol, klinisyenlere farklı vücut bölgelerinde rso2 ölçümlerini kurmak ve yorumlamak ve bu sonuçları yorumlamak için araçlar sağlar.
Disclosures
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Acknowledgments
Dil kurgusu için Carole Cürten'e teşekkür ederiz. Bu video için herhangi bir fon alınmadı. NB, Duisburg-Essen Üniversitesi tıp fakültesinden bir iç araştırma bursu (IFORES) aldı.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- Yu, Y., et al. Cerebral near-infrared spectroscopy (NIRS) for perioperative monitoring of brain oxygenation in children and adults. The Cochrane Database of Systematic Reviews. 1 (6), 10947 (2018).
- Schat, T. E., et al. Early cerebral and intestinal oxygenation in the risk assessment of necrotizing enterocolitis in preterm infants. Early Human Development. 131, 75-80 (2019).
- Ruf, B., et al. Intraoperative renal near-infrared spectroscopy indicates developing acute kidney injury in infants undergoing cardiac surgery with cardiopulmonary bypass: a case-control study. Critical Care. 19 (1), London, England. 27 (2015).
- Kim, M. B., et al. Estimation of jugular venous O2 saturation from cerebral oximetry or arterial O2 saturation during isocapnic hypoxia. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 16 (3), 191-199 (2000).
- Ricci, Z., et al. Multisite Near Infrared Spectroscopy During Cardiopulmonary Bypass in Pediatric Patients. Artificial Organs. 39 (7), 584-590 (2015).
- Hüning, B. M., Asfour, B., König, S., Hess, N., Roll, C. Cerebral blood volume changes during closure by surgery of patent ductus arteriosus. Archives of Disease in Childhood. Fetal and Neonatal Edition. 93 (4), 261-264 (2008).
- Mittnacht, A. J. C. Near infrared spectroscopy in children at high risk of low perfusion. Current Opinion in Anaesthesiology. 23 (3), 342-347 (2010).
- Shiba, J., et al. Near-infrared spectroscopy might be a useful tool for predicting the risk of vascular complications after pediatric liver transplants: Two case reports. Pediatric Transplantation. 22 (1), 13089 (2018).
- Jöbsis, F. F. Noninvasive, infrared monitoring of cerebral and myocardial oxygen sufficiency and circulatory parameters. Science. 198 (4323), New York, N.Y. 1264-1267 (1977).
- Evans, K. M., Rubarth, L. B. Investigating the Role of Near-Infrared Spectroscopy in Neonatal Medicine. Neonatal Network. 36 (4), 189-195 (2017).
- Sakudo, A. Near-infrared spectroscopy for medical applications: Current status and future perspectives. Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry. 455, 181-188 (2016).
- Schröer, S., et al. Multisite measurement of regional oxygen saturation in Fontan patients with and without protein-losing enteropathy at rest and during exercise. Pediatric Research. 85 (6), 777-785 (2019).
- Cerbo, R. M., et al. Cerebral and somatic rSO2 in sick preterm infants. The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine. 25, Suppl 4 97-100 (2012).
- Koch, H. W., Hansen, T. G. Perioperative use of cerebral and renal near-infrared spectroscopy in neonates: a 24-h observational study. Paediatric Anaesthesia. 26 (2), 190-198 (2016).
- Nicklin, S. E., Hassan, I. A. A., Wickramasinghe, Y. A., Spencer, S. A. The light still shines, but not that brightly? The current status of perinatal near infrared spectroscopy. Archives of disease in childhood. Fetal and Neonatal Edition. 88 (4), 263-268 (2003).
- Sood, B. G., McLaughlin, K., Cortez, J. Near-infrared spectroscopy: applications in neonates. Seminars in Fetal & Neonatal Medicine. 20 (3), 164-172 (2015).
- Hyttel-Sorensen, S., et al. Cerebral near infrared spectroscopy oximetry in extremely preterm infants: phase II randomised clinical trial. BMJ (Clinical research ed). 350, 7635 (2015).
- Plomgaard, A. M., et al. Early biomarkers of brain injury and cerebral hypo- and hyperoxia in the SafeBoosC II trial. PloS One. 12 (3), 0173440 (2017).
- Pichler, G., et al. Cerebral Oxygen Saturation to Guide Oxygen Delivery in Preterm Neonates for the Immediate Transition after Birth: A 2-Center Randomized Controlled Pilot Feasibility Trial. The Journal of Pediatrics. 170, (2016).
- Kaufman, J., Almodovar, M. C., Zuk, J., Friesen, R. H. Correlation of abdominal site near-infrared spectroscopy with gastric tonometry in infants following surgery for congenital heart disease. Pediatric Critical Care Medicine. 9 (1), 62-68 (2008).
- DeWitt, A. G., Charpie, J. R., Donohue, J. E., Yu, S., Owens, G. E. Splanchnic near-infrared spectroscopy and risk of necrotizing enterocolitis after neonatal heart surgery. Pediatric Cardiology. 35 (7), 1286-1294 (2014).
- Fuchs, H., et al. Brain oxygenation monitoring during neonatal resuscitation of very low birth weight infants. Journal of Perinatology. 32 (5), 356-362 (2012).
- Variane, G. F. T., Chock, V. Y., Netto, A., Pietrobom, R. F. R., Van Meurs, K. P. Simultaneous Near-Infrared Spectroscopy (NIRS) and Amplitude-Integrated Electroencephalography (aEEG): Dual Use of Brain Monitoring Techniques Improves Our Understanding of Physiology. Frontiers in Pediatrics. 7, 560 (2020).
- Garvey, A. A., Dempsey, E. M. Applications of near infrared spectroscopy in the neonate. Current Opinion in Pediatrics. 30 (2), 209-215 (2018).
- Deutsche Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin. Neuromonitoring in der Kardioanasthesie. Zeitschrift fur Herz-, Thorax- und Gefaschirurgie. 28 (6), 430-447 (2014).
- Alderliesten, T., et al. Reference values of regional cerebral oxygen saturation during the first 3 days of life in preterm neonates. Pediatric Research. 79 (1-1), 55-64 (2016).
- Lemmers, P. M. A., Toet, M., van Schelven, L. J., van Bel, F. Cerebral oxygenation and cerebral oxygen extraction in the preterm infant: the impact of respiratory distress syndrome. Experimental Brain Research. 173 (3), 458-467 (2006).
- Petrova, A., Mehta, R. Near-infrared spectroscopy in the detection of regional tissue oxygenation during hypoxic events in preterm infants undergoing critical care. Pediatric Critical Care Medicine. 7 (5), 449-454 (2006).
- Bernal, N. P., Hoffman, G. M., Ghanayem, N. S., Arca, M. J. Cerebral and somatic near-infrared spectroscopy in normal newborns. Journal of Pediatric Surgery. 45 (6), 1306-1310 (2010).
- McNeill, S., Gatenby, J. C., McElroy, S., Engelhardt, B. Normal cerebral, renal and abdominal regional oxygen saturations using near-infrared spectroscopy in preterm infants. Journal of Perinatology. 31 (1), 51-57 (2011).
- Dodge-Khatami, J., et al. Prognostic value of perioperative near-infrared spectroscopy during neonatal and infant congenital heart surgery for adverse in-hospital clinical events. World Journal for Pediatric & Congenital Heart Surgery. 3 (2), 221-228 (2012).
- Wolf, M., Naulaers, G., van Bel, F., Kleiser, S., Greisen, G. A Review of near Infrared Spectroscopy for Term and Preterm Newborns. Journal of Near Infrared Spectroscopy. 20 (1), 43-55 (2012).
- Roll, C., Knief, J., Horsch, S., Hanssler, L. Effect of surfactant administration on cerebral haemodynamics and oxygenation in premature infants--a near infrared spectroscopy study. Neuropediatrics. 31 (1), 16-23 (2000).
- Toet, M. C., Lemmers, P. M. A., van Schelven, L. J., van Bel, F. Cerebral oxygenation and electrical activity after birth asphyxia: their relation to outcome. Pediatrics. 117 (2), 333-339 (2006).
- Schat, T. E., et al. Near-Infrared Spectroscopy to Predict the Course of Necrotizing Enterocolitis. PloS One. 11 (5), 0154710 (2016).
- Schat, T. E., et al. Abdominal near-infrared spectroscopy in preterm infants: a comparison of splanchnic oxygen saturation measurements at two abdominal locations. Early Human Development. 90 (7), 371-375 (2014).
- Lemmers, P. M. A., et al. Cerebral oxygenation and brain activity after perinatal asphyxia: does hypothermia change their prognostic value. Pediatric Research. 74 (2), 180-185 (2013).
- Peng, S., et al. Does near-infrared spectroscopy identify asphyxiated newborns at risk of developing brain injury during hypothermia treatment. American Journal of Perinatology. 32 (6), 555-564 (2015).
- Greisen, G. Cerebral blood flow and oxygenation in infants after birth asphyxia. Clinically useful information. Early Human Development. 90 (10), 703-705 (2014).
- Howlett, J. A., et al. Cerebrovascular autoregulation and neurologic injury in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy. Pediatric Research. 74 (5), 525-535 (2013).
- Hu, T., et al. Preliminary Experience in Combined Somatic and Cerebral Oximetry Monitoring in Liver Transplantation. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 32 (1), 73-84 (2018).
- Perez Civantos, D. V., et al. Utility of Basal Regional Oximetry as an Early Predictor of Graft Failure After Liver Transplant. Transplantation Proceedings. 51 (2), 353-358 (2019).
- Hanson, S. J., Berens, R. J., Havens, P. L., Kim, M. K., Hoffman, G. M. Effect of volume resuscitation on regional perfusion in dehydrated pediatric patients as measured by two-site near-infrared spectroscopy. Pediatric Emergency Care. 25 (3), 150-153 (2009).
- Desmond, F. A., Namachivayam, S. Does near-infrared spectroscopy play a role in paediatric intensive care. BJA Education. 16 (8), 281-285 (2015).
- Greisen, G. Is near-infrared spectroscopy living up to its promises. Seminars in Fetal & Neonatal Medicine. 11 (6), 498-502 (2006).
- Ajayan, N., Thakkar, K., Lionel, K. R., Hrishi, A. P. Limitations of near infrared spectroscopy (NIRS) in neurosurgical setting: our case experience. Journal of Clinical Monitoring and Computing. 33 (4), 743-746 (2019).
- Isler, H., et al. Absorption spectra of early stool from preterm infants need to be considered in abdominal NIRS oximetry. Biomedical Optics Express. 10 (6), 2784-2794 (2019).
- Roll, C., Hüning, B., Käunicke, M., Krug, J., Horsch, S. Umbilical artery catheter blood sampling volume and velocity: impact on cerebral blood volume and oxygenation in very-low-birthweight infants. Acta Paediatrica. 95 (1), Oslo, Norway. 68-73 (2006).
- Fenik, J. C., Rais-Bahrami, K. Neonatal cerebral oximetry monitoring during ECMO cannulation. Journal of Perinatology. 29 (5), 376-381 (2009).
- Peters, J., Van Wageningen, B., Hoogerwerf, N., Tan, E. Near-Infrared Spectroscopy: A Promising Prehospital Tool for Management of Traumatic Brain Injury. Prehospital and Disaster Medicine. 32 (4), 414-418 (2017).
- Adelson, P. D., Nemoto, E., Colak, A., Painter, M. The use of near infrared spectroscopy (NIRS) in children after traumatic brain injury: a preliminary report. Acta Neurochirurgica. Supplement. 71, 250-254 (1998).
- Zeiler, F. A., et al. Continuous Autoregulatory Indices Derived from Multi-Modal Monitoring: Each One Is Not Like the Other. Journal of Neurotrauma. 34 (22), 3070-3080 (2017).
- Dekker, S. E., et al. Relationship between tissue perfusion and coagulopathy in traumatic brain injury. The Journal of Surgical Research. 205 (1), 147-154 (2016).
- Llompart-Pou, J. A., et al. Neuromonitoring in the severe traumatic brain injury. Spanish Trauma ICU Registry (RETRAUCI). Neurocirugia. , Asturias, Spain. (2019).
- Trehan, V., Maheshwari, V., Kulkarni, S. V., Kapoor, S., Gupta, A. Evaluation of near infrared spectroscopy as screening tool for detecting intracranial hematomas in patients with traumatic brain injury. Medical Journal, Armed Forces India. 74 (2), 139-142 (2018).
- Goeral, K., et al. Prediction of Outcome in Neonates with Hypoxic-Ischemic Encephalopathy II: Role of Amplitude-Integrated Electroencephalography and Cerebral Oxygen Saturation Measured by Near-Infrared Spectroscopy. Neonatology. 112 (3), 193-202 (2017).
