22 Aralık 2016
İnsanlarda Hipoksi simülasyonu genellikle hipoksik gaz karışımları solunması ile yapılmıştır. Bu çalışma için, apne dalgıç insanlarda dinamik hipoksi simüle etmek için kullanıldı. Ayrıca, desatürasyon ve yeniden doygunluk kinetik fizyolojik değişiklikler gibi Near-Infrared-Spektroskopi (NIRS) ve periferal oksijenasyon doygunluğu (SpO2) olarak non-invaziv araçları ile değerlendirildi.
Bu modelin genel amacı, uyku apnesi sırasında ortaya çıkan aralıklı apne ve hava yolu tıkanıklığı gibi acil durumlara odaklanarak bir insan modelinde apnenin neden olduğu hipoksi ve hiperkapniyi simüle etmektir. Bu model, uzun süreli apneye rağmen beyinde hipoksik hasarı önlemek için fizyolojik mekanizmaların anlaşılmasına yardımcı olabilir. Bu dinamik modelin temel avantajı, insanlarda klinik olarak anlamlı hipoksiyi simüle edebilmemizdir.
Apneye bağlı hipoksi genellikle kalp atış hızını azaltır. Düşük oksijen ve solunan havanın neden olduğu hipoksi kalp atış hızını artırır. Bu nedenle, farklı hipoksi modelleri dolaşımda zıt etkilere neden olur.
Tekrarlanabilir modelimiz, farklı teknik cihazları araştırmamızı sağlar. Bu bize, kurulumu veya modeli değiştirmeden apnenin farklı fizyolojik yönlerine odaklanma fırsatı verir. Elektrotları bir konuya takmadan önce, bağlantı noktalarını %70 alkol kullanarak temizleyin.
Şimdi, alnın sağ tarafında, kaşın üzerinde ve midsagital sulkusun sağında frontal polar iki lokusun üzerine bir NIRS elektrodu yerleştirin. Periferik doku oksijenasyonunu ölçmek için ikinci bir elektrot kullanın. Alt kolun iç kısmına yerleştirin.
Bu elektrodu venöz pleksus veya arterin üzerine yerleştirmekten kaçının. Doygunluk %80'den büyük olmalıdırSerebral doku oksijenasyon değeri almadan önce, NIRS sinyalinin en az beş dakika boyunca %3 veya daha az bir varyasyon göstermesini bekleyin. Benzer şekilde, periferik oksijen seviyesi sinyalinin stabilize olmasını bekleyin.
Ardından, EKG elektrotlarını kıl olmayan göğsün üzerine yerleştirin. R-ucunu pektoralis majör sağının sternokostal kafasına yerleştirin. L-ucunu pektoralis majör solun sternokostal kafasına yerleştirin.
C-Lead'i medial klaviküler çizginin ortasındaki beşinci interkostal boşluğa yerleştirin. F ucunu sol alt kaburga kenarına yerleştirin ve N ucunu sağ alt kaburga kenarına yerleştirin. Şimdi, periferik doku oksijenasyonunu ölçmek için kullanılan aynı ekstremitedeki bir parmak ucundan periferik nabız oksimetresini ölçün.
Daha sonra, periferik nabız oksimetresi ölçümünden kontra-lateral ekstremite üzerinde bir kan basıncı manşonu kullanarak non-invaziv kan basıncını ölçün. Programlanabilir ayarlarda bir dakikalık bir aralık seçin ve NIBP'yi seçin. Apneden en az 20 dakika önce, apne sırasında ve sonrasında kan örnekleri almak için sağ veya sol koldaki medial kübital vene intravenöz bir hat oluşturun.
Başlamadan önce, izleme cihazlarının dahili saatlerini senkronize edin, böylece ölçümler senkronize edilir. Ardından, bilgisayardan monitör aygıtına bir ağ kablosu gönderin. Bağlantı istasyonuna takın.
Ardından, doğru ağ ayarlarında programlayın ve yazılım cihazı kontrol edebilecek ve verileri kaydedebilecektir. Ayrıca, monitörü, veriler özne tarafından görülemeyecek şekilde konumlandırın. NIRS elektrotlarından gelen sinyalleri kontrol edin.
Herhangi biri çok düzensizse, elektrodu yeniden konumlandırın. Elektrodu daha büyük venöz pleksusun veya herhangi bir arterin üzerine yerleştirmekten kaçındığınızdan emin olun. Sinyal daha sonra stabilize olmalıdır.
Oldukça değişken bir serebral NIRS sinyali hiperventilasyona bağlı olabilir. Deneğe daha az tidal hacimle daha yavaş nefes almasını söyleyin ve sinyali yeniden değerlendirin. Deneklerin yüzüstü pozisyonda en az 15 dakika dinlenmesini sağlayın ve dakikada 15 veya daha az nefes alarak normal nefes almalarını söyleyin.
Bir taban çizgisi almadan önce kan örnekleri alın. Hatırlanması gereken iki şey, alınan kanın ilk beş mililitresini kullanmamak ve her toplamadan sonra kateteri steril salin kullanarak daima yıkamaktır. Test zaman çizelgesi boyunca gerektiği gibi kan örnekleri alın.
Devam etmeden önce her cihazın işlevselliğini ve sinyal kalitesini iki kez kontrol edin. Ayrıca, apne sonunda elektrotların test deneğinin istemsiz hareketleriyle çıkarılamayacağından emin olun. Apne testi için hazırlığın son iki dakikasında, sözlü olarak zamanı geri sayın.
Ardından, deneğin son üç inhalasyonunu parmaklarıyla göstermesini sağlayın. Son nefesin sonu, apnenin başlangıcını işaret eder. Bu zaman noktasını NIRS cihazına kaydedin.
Apne mümkün olduğunca uzun süre yapılmalıdır. İkinci yarıda, göğüs ve mide hareketleri yaygındır ve mücadele aşamasını gösterir. Apnenin sonu ilk inspirasyon ile işaretlenir.
Bu zaman noktasını NIRS cihazına kaydedin. Monitör cihazından gelen verileri işlemek için, kaydedilen dosyayı bilgisayarda açın. İlk olarak, trend monitörüne erişmek için gözden geçir'e tıklayın ve araçları seçin ve ardından menü alt maskesindeki seçeneği seçin.
Gerekirse, zaman aralığı trend aralığı üzerinden değiştirilebilir. Şimdi maske trendlerini seçin ve verileri kaydedin. Sonuçta ortaya çıkan eğilimleri kullanın.
txtdata, analiz edilebileceği bir elektronik tablo programında açmak için. NIRS cihazından gelen verileri işlemek için bilgisayardaki yazılımı açın ve NIRS cihazını WiFi üzerinden bağlayın. Ardından, verileri NIRS cihazından aktarın ve elektronik tablo olarak açmak için CSV formatında kaydedin.
Analizde, apne öncesi son üç inspirasyonu başlangıç değerlerine veya apnenin başlangıcındaki maksimal inspirasyondan sonraki ilk 30 saniyeyi dahil etmeyin. Bir deneğin altı dakikalık apnesi sırasında, periferik oksijen satürasyonu ve NIRS'nin eşzamanlı kayıtları yapıldı. İlginç bir şekilde, apnenin başlamasından sonra, serebral NIRS monitörizasyonuna kıyasla, periferik oksijen satürasyonu izlemesi ile oksijen satürasyonunda bir azalma daha erken tespit edildi.
On apneik dalgıç üzerinde yapılan bir çalışmada, serebral NIRS değerleri, nabız oksimetresi ile ölçülen doygunluk değerlerinden daha sonra anlamlı olarak azalmıştır. Nabız oksimetresi ile karşılaştırıldığında bile, periferik NIRS en erken desatürasyonu gösterdi. Solunumun yeniden başlamasından sonra, nabız oksimetresi ile ölçülen periferik O2 satürasyonuna kıyasla serebral NIRS ile yeniden satürasyon anlamlı olarak daha erken tespit edildi.
Periferik NIRS ile nabız oksimetresi arasında kayda değer bir zaman gecikmesi yoktu. Başka bir bakış açısıyla, de-satürasyon değerleri ve toplam apne süresi %100 olarak normalize edildiBu videoyu izledikten sonra, vücudun farklı bölgelerinde O2 satürasyonunun nasıl ölçüleceğini iyi anlamış olmalısınız. Araştırmamız hipoksik hasarı önlemek için fizyolojik mekanizmaları ortaya çıkardı.
Apne durumunda, kan akışının yeniden dağıtılması, periferik dokular zaten desatüre edilirken beyne yeterli oksijen tedarikinin korunmasına yardımcı olur.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, insanlarda dinamik hipoksiyi simüle etmek için apneik dalgıçlardan yararlanarak desatürasyon ve yeniden satürasyon kinetiğindeki fizyolojik değişikliklere odaklanmaktadır. Bu değişiklikleri değerlendirmek için Yakın Kızılötesi Spektroskopi (NIRS) ve periferik oksijen satürasyonu (SpO 2 ) gibi non-invaziv araçlar kullanılmıştır.
İnsanlarda klinik olarak ilgili hipoksinin simüle edilmesi, uyku apnesi ve akut havayolu obstrüksiyonu gibi durumlar için translasyonel araştırmalardaki kritik bir boşluğu doldurmaktadır. Bu model, hipoksiye duyarlı organları koruyan fizyolojik mekanizmaların doğrudan araştırılmasına olanak tanıyarak erken aşama hedef doğrulamasındaki öngörüsel güveni destekler. Yaklaşım, oksijenasyon dinamikleri ve kompansatuar yanıtlar hakkında insanla ilgili veriler sağlayarak portföy karar verme süreçlerini geliştirmektedir.
Bu model, erken dönem mekanistik çalışmalardan hipoksi hedefli müdahalelerin preklinik değerlendirmesine kadar uzanan keşif sürekliliğine entegre edilmiştir.