Name: Diffüz Optik Spektroskopilerle Nörokritik Hastaların Gerçek Zamanlı İzlenmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-11-19T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 12 s
Description: Öğrenin, diffüz optik spektroskopi ile nörokritik hastalarda serebral hemodinamiği gerçek zamanlı izleme yöntemini. Bu protokol, invaziv olmayan ölçümlerle bireye özel tedavi stratejileri geliştirmeyi sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

São Paulo Araştırma Vakfı'nın (FAPESP) 2012/02500-8 (RM), 2014/25486-6 (RF) ve 2013/07559-3 sayılı Bildiriler aracılığıyla verdiği desteği kabul ediyoruz. Fon verenlerin çalışma tasarımı, veri toplama ve analizi, yayınlama kararı veya makalenin hazırlanmasında hiçbir rolü yoktu.

Protokol, Campinas Üniversitesi yerel komitesi tarafından onaylanmıştır (protokol numarası 56602516.2.0000.5404). Ölçümlerden önce hastadan veya yasal temsilcisinden yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. Campinas Üniversitesi Klinik Hastanesi'ne iskemik inme veya ön dolaşımı etkileyen subaraknoid kanama tanısı ile başvuran hastaları izledik. Posterior dolaşımı etkileyen iskemik inme geçiren hastalar, artmış kafa içi basıncına bağlı dekompresif kraniektomisi olan hastalar ve diğer nörodejeneratif hastalıkları olan hastalar (demans, Parkinson veya kortikal atrofi ile ilişkili olabilecek başka herhangi bir hastalık) çalışma protokolünün dışında bırakıldı.
1. Sistemi yoğun bakım ünitesine taşımadan önceki hazırlıklar
<ol><li>Tüm fiberleri ilgili lazerlere ve dedektörlere bağlayın ve optik proba düzgün bir şekilde takıldıklarından emin olun (Şekil 1B).</li>
	<li>Lazerlerin odada parlamasını önlemek için optik probun siyah bir bezle kaplandığını kontrol edin.</li>
	<li>Sistem güç düğmesini 'AÇIK' konumuna getirin. Sistemi çalıştırdıktan sonra, 30 saniye bekleyin ve ardından DCS lazer tuş anahtarını 'AÇIK' konumuna getirin. FD-DOS lazerleri, sisteme güç verildiğinde otomatik olarak açılır.</li>
	<li>Sistem hazırlanırken katılımcıdan veya yasal temsilciden onay alın. Onay aldıktan sonra, arabayı hastanın odasına getirin. NOT: Hibrit sistemde 45 dakikaya kadar dayanan dahili bir batarya bulunduğundan, taşıma sırasında kapatılmasına gerek yoktur.</li>
</ol>2. DOS sisteminin kalibrasyon ve kazanç ayarları
<ol><li>YBÜ'ye vardığınızda, anahtarı 'KAPALI' konumuna getirerek DCS lazeri kapatın.</li>
	<li>'Kalibre Et' işaretli katı fantomdan başlayarak, aşağıdaki adımları izleyerek kalibrasyon işlemini FD-DOS yazılımında (BOXY, ISS) çalıştırın.<ol><li>'Dosya' menüsünde, 'Ayarlar dosyasını yükle' seçeneğine tıklayarak kullanılan prob için uygun ayarlar dosyasını yükleyin.</li>
		<li>Probu hayaletin kavisli tarafına yerleştirin, yüzeyle iyi bir temas sağlayın ve ardından FD-DOS yazılımındaki 'Tüm Dedektörleri Optimize Et' düğmesine tıklayarak PMT sapma voltajını optimize edin.</li>
		<li>Çoklu kaynak dedektörü ayrımları için kalibrasyonu 'Calc. Waveform Calib. Optik Aksesuarlar için Değerler. ve 'Kalibre Et' menüsünden Çoklu Mesafeler'.</li>
		<li>Ölçülen optik özelliklerin önceden belirlenmiş değerlerle (katı hayalette yazılmış) eşleşip eşleşmediğini ve R2'nin bire yakın olup olmadığını kontrol etmek için 'Text-Mon' menüsünden 'Kullanıcı Tanımlı Hesaplamalar' seçeneğini açın.</li>
	</ol></li>
	<li>Kalibrasyonun yeterli olduğundan emin olmak için 'Kontrol' olarak işaretlenmiş fantomun optik özelliklerini ölçmek için yukarıdaki adımları (adım 2.2.3 hariç) tekrarlayın. Ölçülen optik özellikler, %10 içinde, hayaletlerde belirtilen değerlerle eşleşmelidir. DİKKAT: Ortam ışığından doğrudan aydınlatma nedeniyle PMT'lerin zarar görmesini önlemek için prob her hareket ettirildiğinde PMT'leri kapattığınızdan emin olun ('Tüm Dedektörler KAPALI' düğmesine tıklayarak).</li>
	<li>Kalibrasyon yeterli değilse, kalibrasyon işlemini yeniden çalıştırın (adım 2.2 ve 2.3). FD-DOS sisteminin iyi bir kalibrasyonunun sağlanması, FD-DOS ölçümlerinin geçerliliği için esastır.</li>
</ol>3. Katılımcının başucunda hazırlanması
<ol><li>Hem probu hem de hastanın alnını temizlemek için dezenfektan mendiller kullanın.</li>
	<li>Çift taraflı bandı probun üzerine yerleştirin (Şekil 1B), bandın optik fiber uçlarla doğrudan temas etmemesini sağlayın.</li>
	<li>Konuyla ilgili bir lazer güvenlik google'ı yerleştirin.</li>
	<li>Probları ilgi alanının (ROI) üzerine yerleştirin ve elastik kayışları nesnenin başının etrafına sarın. FD-DOS ve DCS için kesinlikle gerekli olmasa da, ortam ışığından kaynaklanan gürültüyü azaltmak için optik probun siyah bir bez veya siyah bandajla örtülmesi önerilir. NOT: Elastik kayışın ne çok sıkı ne de çok gevşek olmadığından emin olmak önemlidir. Kayış çok sıkıysa, hastada önemli bir rahatsızlığa neden olabilir ve kayış çok gevşekse, çift taraflı bant probları yerinde tutacak kadar güçlü olmadığından düşük veri kalitesine neden olabilir.</li>
	<li>Prob hastanın alnına düzgün bir şekilde sabitlendikten sonra, anahtarı 'AÇIK' konumuna getirerek DCS lazerini açın. DİKKAT: DCS sistemi, göze maruz kalma için tehlikeli olan Sınıf 3B lazer kullanır. Lazerleri sadece prob hastanın alnına düzgün bir şekilde tutturulduğunda açmak çok önemlidir.</li>
</ol>4. Veri kalitesi değerlendirmesi
<ol><li>GUI ile veri almaya başlamadan önce, DCS kaynak-dedektör ayrımlarını GUI'nin 'Ayarlar' sekmesine yazın. NOT: DCS sistemi bir kalibrasyon adımı gerektirmez, ancak gerçek zamanlı analiz için kaynak-dedektör ayrımlarının doğru girişi gereklidir (ayrıntılar için Ek Malzeme'ye bakın).</li>
	<li>GUI'deki 'Başlat' düğmesine basarak edinme yazılımını başlatın ve FD-DOS yazılımındaki DOS sinyalini kontrol edin:<ol><li>PMT sapma voltajını optimize etmek için FD-DOS yazılımındaki 'Tüm Dedektörleri Optimize Et' düğmesine tıklayın.</li>
		<li>'Text-Mon' menüsünden 'Kullanıcı Tanımlı Hesaplama' seçeneğinde bulunan DOS'un optik özelliklerini ve R2'sini kontrol edin. R2 katsayısı birliğe yakın olmalı ve genel bir kural olarak, insan hastaların emilim katsayısı 0.05 ve 0.2 cm-1 arasında, saçılma katsayısı ise 6 ve 13 cm-113 arasında olmalıdır.</li>
	</ol></li>
	<li>DCS sinyalini GUI'nin 'Korelasyon eğrileri' sekmesinden kontrol edin.<ol><li>Anahtarları 'AÇIK' konumuna getirerek DCS dedektörlerini açın.</li>
		<li>Her DCS dedektörünün yeterli ışık yoğunluğunu ölçtüğünden emin olun. Genel bir kural olarak, 10 kHz'den fazla gereklidir.</li>
		<li>Ölçülen yoğunluk 800 kHz'den yüksekse, dedektörlere zarar vermemek için foton sayımlarını azaltmak için nötr yoğunluk filtresi kullanın. Bu genellikle daha kısa (< 1 cm) kaynak-dedektör ayrımları için bir sorundur. NOT: DCS dedektörlerine potansiyel olarak zarar vermenin yanı sıra, 800 kHz'den daha yüksek foton sayıları da dedektördeki doğrusal olmayan etkiler nedeniyle hatalara neden olabilir.</li>
		<li>İyi bir cilt bağlantısı sağlamak için otokorelasyon eğrilerini kontrol edin ( Temsili Sonuçlar ve Şekil 2'ye bakın) ve gerekirse optik probu yeniden konumlandırın.</li>
		<li>Önceki adımda probun yeniden konumlandırılması gerekiyorsa, Adım 4.2 ve 4.3'ü tekrarlayın. Bu adımların birden çok kez tekrarlanması gerekebilir. NOT: DCS ve FD-DOS dedektörleri, prob her hareket ettirildiğinde kapatılmalıdır. DCS dedektörlerini kapatmak için, anahtarları manuel olarak 'KAPALI' konuma getirin. FD-DOS dedektörü, FD-DOS yazılımındaki 'Tüm Dedektörler KAPALI' düğmesine tıklanarak kapatılır.</li>
	</ol></li>
	<li>Prob ve cilt arasında iyi bir temas sağlandığında, GUI'deki 'Durdur' düğmesine tıklayarak veri toplamayı durdurun. Ardından, "Klasör" metin kutusunda denemeyi ve hasta tanımlayıcılarını ayarlayın ve "Dosya adı" metin kutusuna YG adını yazın.</li>
	<li>GUI'deki 'Başlat' düğmesine basarak veri alımını başlatın.</li>
	<li>Protokolün gerektirdiği süre boyunca ilk YG'de veri toplayın. Gerekirse, probu diğer ROI'lere taşıyın ve ölçümü tekrarlayın. NOT: İzleme süresi, çalışma hedeflerine bağlı olarak değişebilir.</li>
</ol>5. Ölçüm sırasında deneyci için dikkat edilmesi gerekenler
<ol><li>Ölçüme başladıktan sonra, GUI'nin 'Deney Bilgileri' sekmesine ilgili hasta bilgilerini yazın (örneğin, yaralanmanın türü ve yeri, uygulanan ilaçlar, yaş, cinsiyet, vb.).</li>
	<li>İzleme süresi boyunca meydana gelen ilgili herhangi bir olayın GUI'deki 'İşaretle' düğmesine tıklayarak işaretlendiğinden emin olun. Her işaretten sonra, etkinlik açıklamasını GUI'nin "Deneme Bilgileri" sekmesine yazdığınızdan emin olun.</li>
</ol>6. Veri toplamayı durdurun
<ol><li>GUI'deki 'Durdur' düğmesine basarak veri toplamayı durdurun.</li>
	<li>FD-DOS yazılımında iki kırmızı kare olarak gösterilen veri toplama ve kaydetmeyi durdur düğmesine basarak FD-DOS yazılımını durdurun.</li>
	<li>Anahtarları 'KAPALI' konuma getirerek DCS dedektörlerini kapatın ve anahtarı 'KAPALI' konumuna getirerek DCS lazerini kapatın.</li>
	<li>FD-DOS modülünün PMT'lerini 'Tüm Dedektörler KAPALI' düğmesine tıklayarak kapatın.</li>
	<li>Probu hastanın kafasından çıkarın ve çift taraflı bandı probdan çıkarın. Ardından, probu sterilize edici mendillerle temizleyin.</li>
	<li>Kalibrasyonun izleme oturumu boyunca yeterli kalmasını sağlamak için her bir katı fantomun optik özelliklerinin ölçümünü mümkün olan en kısa sürede tekrarlayın (bkz. adım 4.2.2). NOT: İdeal olarak, kalibrasyon adımı optik probları hastanın kafasından çıkardıktan hemen sonra yapılmalıdır (adım 6.6). Ancak, zamanlama sorunları nedeniyle, bir sonraki bölümde sunulan örneklerde bu, depolama tesisinde yapılmıştır.</li>
	<li>Sistemi ve aksesuarlarını sterilize edici mendillerle temizleyin.</li>
	<li>Arabayı depoya geri götürün.</li>
</ol>

Yazar(lar) bu makalenin araştırması, yazarlığı ve/veya yayınlanması ile ilgili olarak aşağıdaki potansiyel çıkar çatışmalarını beyan etmişlerdir: RC Mesquita'nın bekleyen bir patent başvurusu ve bu çalışmayla ilgili iki patenti daha vardır (Amerika Birleşik Devletleri patentleri 10,342,488 ve 10,064,554). Şu anda hiçbir yazar bu patentlerden telif hakkı veya ödeme almamaktadır.

Bu yazıda, nörokritik hastaların serebral kan akımı, serebral oksijenasyonu ve serebral oksijen metabolizması hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlayabilen hibrid optik sistem sunulmuştur. Diffüz optik tekniklerin kullanımı daha önce klinik senaryolarda non-invaziv, yatak başı monitörizasyonu için potansiyel bir belirteç olarak ele alınmıştı. Önceki bir çalışma, nöro-YBÜ'de hastaneye yatış sırasında optik izlemenin klinik yönlerine ve fizibilitesine bir vaka sunumu ile odaklanmıştır9. Bu çalışmanın o...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61608">Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies</a>. The Authors section was updated from:
Rodrigo Menezes Forti1,2 
Marilise Katsurayama2,3 
Lenise Valler2,3 
Andr&#233;s Quiroga1,2 
Luiz Simioni1 
Julien Menko4 
Antonio L. E. Falc&#227;o3 
Li Min Li2,5 
Rickson C. Mesquita1,2 
1Institute of Physics, University of Campinas 
2Brazilian Institute of Neuroscience and Neurotechnology 
3Clinical Hospital, University of Campinas 
4Department of Emergency Medicine, Albert Einstein College of Medicine 
5School of Medical Sciences, University of Campinas
to:
Rodrigo Menezes Forti1,2 
Marilise Katsurayama2,3 
Giovani Grisotti Martins1 
Lenise Valler2,3 
Andr&#233;s Quiroga1,2 
Luiz Simioni1 
Julien Menko4 
Antonio L. E. Falc&#227;o3 
Li Min Li2,5 
Rickson C. Mesquita1,2 
1Institute of Physics, University of Campinas 
2Brazilian Institute of Neuroscience and Neurotechnology 
3Clinical Hospital, University of Campinas 
4Department of Emergency Medicine, Albert Einstein College of Medicine 
5School of Medical Sciences, University of Campinas

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61608">Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies</a>. The Authors section was updated.

Erratum: Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies

Kritik nörolojik hastalarda kötü sonuçlara yol açan komplikasyonların çoğu serebral hemodinamik bozuklukların neden olduğu sekonder yaralanmalarla ilişkilidir. Bu nedenle bu hastaların serebral fizyolojisinin izlenmesi morbidite ve mortalite oranlarını doğrudan etkileyebilir1,2,3,4,5,6,7. Bununla birlikte, günümüzde, yatak başındaki nörokritik hastalarda serebral fizyolojinin sürekli gerçek zamanlı noninvaziv izlenmesi için kurulmuş bir klinik araç yoktur. Potansiyel adaylar arasında, yaygın optik teknikler son zamanlarda bu boşluğu doldurmak için umut verici bir araç olarak önerilmiştir 8,9,10,11. Kafa derisinden gelen dağınık olarak dağılmış yakın kızılötesi ışığın (~ 650-900 nm) yavaş değişimlerini (yani, onlarca ila yüzlerce ms mertebesinde) ölçerek, dağınık optik spektroskopi (DOS), beyindeki serebral oksi- (HbO) ve deoksi-hemoglobin (HbR) 12,13 gibi ana kromoforların konsantrasyonlarını ölçebilir. Ek olarak, serebral kan akışını (CBF) diffüz korelasyon spektroskopisi (DCS) 10,14,15,16,17 ile ışık yoğunluğundaki hızlı dalgalanmaları (yani birkaç μs'den birkaç ms'ye) ölçerek ölçmek mümkündür. Kombine edildiğinde, DOS ve DCS, oksijenin serebral metabolik hızının (CMRO 2) bir tahminini de sağlayabilir (CMRO2)18,19,20.
DOS ve DCS kombinasyonu, hastaları çeşitli klinik öncesi ve klinik senaryolarda izlemek için araştırılmıştır. Örneğin, diffüz optiklerin, kalp kusurlarını tedavi etmek için kalp ameliyatları sırasında da dahil olmak üzere, kritik hasta yenidoğanlar için 21,22,23,24 ilgili klinik bilgileri sağladığı gösterilmiştir 23,25,26,27,28 . Ek olarak, birkaç yazar, karotis endarterektomi 29,30,31, inme 32 için trombolitik tedaviler, yatak başı manipülasyonları 33,34,35, kardiyopulmoner resüsitasyon 36 ve diğerleri 37,38 gibi farklı serebrovasküler girişimler sırasında serebral hemodinamiği değerlendirmek için diffüz optiklerin kullanımını araştırmıştır. 39. Sürekli kan basıncı izlemesi de mevcut olduğunda, hem sağlıklı hem de kritik derecede hasta deneklerde 11,40,41,42 ve serebral dolaşımın kritik kapanış basıncını değerlendirmek için serebral otoregülasyonu izlemek için yaygın optikler kullanılabilir 43. Birçok yazar, DCS ile CBF ölçümlerini farklı altın standart CBF ölçümleri 18'e karşı doğrularken, yaygın optiklerle ölçülen CMRO2'nin nörokritik izleme için yararlı bir parametre olduğu gösterilmiştir 8,18,23,24,28,43,44,45 . Ek olarak, önceki çalışmalar, hipoksik46,47,48 ve iskemikolayların tahmini 8 de dahil olmak üzere, nörokritikhastaların 8,9,10,11 uzun süreli izlenmesi için optik olarak türetilmiş serebral hemodinamik parametreleri doğrulamıştır.
Yaygın optik tekniklerin, uzunlamasına ölçümler sırasında ve klinik müdahaleler sırasında değerli gerçek zamanlı bilgiler sağlamak için güvenilirliği büyük ölçüde ele alınmamıştır. Bağımsız bir DOS sisteminin kullanımı daha önce invaziv beyin dokusu oksijen gerilim monitörleriyle karşılaştırıldı ve DOS'un invaziv monitörlerin yerini almak için yeterli duyarlılığa sahip olmadığı düşünüldü. Bununla birlikte, nispeten küçük popülasyonların kullanılmasının yanı sıra, invaziv ve invaziv olmayan monitörlerin doğrudan karşılaştırılması, her teknik serebral vaskülatürün farklı kısımlarını içeren farklı hacimleri araştırdığı için yanlış yönlendirilebilir. Her ne kadar bu çalışmalar sonuçta diffüz optiğin invaziv monitörlerin yerini almadığı sonucuna varmış olsa da, her iki çalışmada da DOS, invaziv monitörlerin bulunmadığı vakalar ve / veya yerler için yeterli olabilecek orta-iyi bir doğruluk elde etmiştir.
Diğer yaklaşımlara göre, diffüz optiğin en önemli avantajı, taşınabilir enstrümantasyon kullanarak yatak başında kan akışını ve doku kan oksijenasyonunu aynı anda invaziv olmayan (ve sürekli) olarak ölçebilmesidir. Transkraniyal Doppler ultrason (TCD) ile karşılaştırıldığında, DCS'nin ek bir avantajı vardır: doku düzeyinde perfüzyonu ölçerken, TCD beynin tabanındaki büyük arterlerde serebral kan akış hızını ölçer. Bu ayrım, hem proksimal büyük arter akımının hem de leptomeningeal kollaterallerin perfüzyona katkıda bulunduğu steno-tıkayıcı hastalıkların değerlendirilmesinde özellikle önemli olabilir. Optik teknikler, Pozitron-Emisyon Tomografisi (PET) ve Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) gibi diğer geleneksel görüntüleme yöntemlerine kıyasla da avantajlara sahiptir. Tek başına MRG veya PET ile mümkün olmayan hem CBF hem de HbO / HbR konsantrasyonlarının doğrudan ölçümlerini aynı anda sağlamanın yanı sıra, optik izleme aynı zamanda önemli ölçüde daha iyi zamansal çözünürlük sağlar, örneğin, dinamik serebral otoregülasyon40,41,42'nin değerlendirilmesine ve dinamik olarak gelişen hemodinamik değişikliklerin değerlendirilmesine izin verir. Ayrıca, yaygın optik enstrümantasyon, düşük ve orta gelirli ülkelerde yüksek vasküler hastalık yükü göz önüne alındığında kritik bir avantaj olan PET ve MRG'ye kıyasla ucuz ve portatiftir.
Burada önerilen protokol, yoğun bakım ünitesindeki (YBÜ) hastaların gerçek zamanlı yatak başı nöromonitörizasyonu için bir ortamdır. Protokol, hastaları araştırmak için klinik dostu bir grafik kullanıcı arayüzü (GUI) ve özelleştirilmiş optik sensörler ile birlikte hibrit bir optik cihaz kullanır (Şekil 1). Bu protokolü sergilemek için kullanılan hibrit sistem, bağımsız modüllerden iki dağınık optik spektroskopiyi birleştirir: ticari frekans etki alanı (FD-) DOS modülü ve ev yapımı DCS modülü (Şekil 1A). FD-DOS modülü49,50, 4 fotoçarpan tüpü (PMT) ve dört farklı dalga boyunda (690, 704, 750 ve 850 nm) yayılan 32 lazer diyottan oluşur. DCS modülü, 785 nm'de yayılan uzun tutarlılıklı bir lazer, dedektör olarak 16 tek foton sayacı ve bir korelatör kartından oluşur. FD-DOS modülü için örnekleme frekansı 10 Hz'dir ve DCS modülü için maksimum örnekleme frekansı 3 Hz'dir. FD-DOS ve DCS modüllerini entegre etmek için, kontrol yazılımımızın içinde her modül arasında otomatik olarak geçiş yapacak bir mikrodenetleyici programlanmıştır. Mikrodenetleyici, FD-DOS ve DCS lazerlerini açıp kapatmanın yanı sıra her modülün ara yapraklı ölçümlerine izin vermek için FD-DOS dedektörlerini açmaktan sorumludur. Toplamda, önerilen sistem, sinyal-gürültü oranı (SNR) gereksinimlerine bağlı olarak her 0,5 ila 5 saniyede bir kombine FD-DOS ve DCS örneği toplayabilir (daha uzun toplama süreleri daha iyi SNR'ye yol açar). Işığı alnına bağlamak için, her hasta için özelleştirilebilen 3D baskılı bir optik prob geliştirdik (Şekil 1B), kaynak-dedektör ayrımları 0,8 ila 4,0 cm arasında değişiyor. Burada sunulan örneklerde kullanılan standart kaynak-dedektör ayrımları DCS için 2,5 cm ve FD-DOS için 1,5, 2,0, 2,5 ve 3,0 cm'dir.
Bu çalışmada sunulan protokolün temel özelliği, hem donanımı dostça bir GUI ile kontrol edebilen hem de ana serebral fizyoloji parametrelerini farklı zamansal pencereler altında gerçek zamanlı olarak görüntüleyebilen gerçek zamanlı bir arayüzün geliştirilmesidir (Şekil 1C). Önerilen GUI içinde geliştirilen gerçek zamanlı analiz boru hattı hızlıdır ve optik parametreleri hesaplamak için 50 ms'den az sürer (daha fazla ayrıntı için Ek Materyale bakın). GUI, nöro-YBÜ'de halihazırda mevcut olan mevcut klinik araçlardan ilham aldı ve sistemin nöro-YBÜ'ye çevirisi sırasında klinik kullanıcılar tarafından kapsamlı geri bildirimlerle uyarlandı. Sonuç olarak, gerçek zamanlı GUI, optik sistemin nörointensivistler ve hemşireler gibi düzenli hastane personeli tarafından benimsenmesini kolaylaştırabilir. Diffüz optiğin klinik bir araştırma aracı olarak geniş çapta benimsenmesi, fizyolojik olarak anlamlı verileri izleme yeteneğini geliştirme potansiyeline sahiptir ve sonuçta diffüz optiklerin nörokritik hastaları gerçek zamanlı olarak invaziv olmayan bir şekilde izlemek için iyi bir seçenek olduğunu gösterebilir.

<table><tbody><tr><td>3D Yazıcı</td><td>Sethi3D</td><td>S2</td><td>3D yazıcı özelleştirilebilir probları yazdırmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Arduino UNO</td><td>Arduino</td><td>UNO REV3</td><td>DCS ve FD-DOS ölçümlerini serpiştirmekten sorumlu mikrodenetleyici</td></tr><tr><td>DCS Korelatörü</td><td>Correlator.com</td><td>Flex11-16ch</td><td>DCS modülünün bileşeni</td></tr><tr><td>DCS Dedektörleri IO Kartları</td><td>Excelitas Teknolojisi</td><td>SPCM-AQ4C-IO</td><td>DCS modülünün bileşeni</td></tr><tr><td>DCS Dedektörleri</td><td>Excelitas Teknolojisi</td><td>SPCM-AQ4C</td><td>DCS modülünün bileşeni</td></tr><tr><td>DCS Laser</td><td>CrystaLaser</td><td>DL785-120-SO</td><td>DCS modülünün bileşeni</td></tr><tr><td>DCS Güç kaynağı</td><td>Artesyn</td><td>UMP10T-S2A-S2A-S2A-S2A-IES-00-A</td><td>DCS modülünün bileşeni (DCS detecto için güç kaynağı; 2, 5 ve 30V)</td></tr> <tr><td>FD-DOS fiberleri</td><td>ISS</td><td>Imagent malzemeler</td><td>: FD-DOS algılama ve aydınlatma için kullanılan fiberler, ISS</td></tr><tr><td>Esnek 3D yazıcı malzemesi</td><td>Sethi3D</td><td>NinjaFlex</td><td>tarafından sağlanır Esnek özelleştirilebilir probları yazdırmak için kullanılan malzeme</td></tr><tr><td>Imagent</td><td>ISS</td><td>Imagent</td><td>FD-DOS modülü</td></tr><tr><td>Lazer güvenlik googles</td><td>Thorlabs</td><td>LG9</td><td></td></tr><tr><td>Çok modlu fiber</td><td>Thorlabs</td><td>FT400EMT</td><td>DCS aydınlatması için kullanılan çok modlu fiber</td></tr><tr><td>Nötr yoğunluk filtresi 1.0 OD</td><td>Edmund Optics</td><td>53-705</td><td>Kısa kaynak dedektörü ayrımları için nötr yoğunluk filtresi</td></tr><tr><td>Tek modlu fiber optik Thorlabs</td><td></td><td>780HP</td><td>DCS dedektörleri için kullanılan tek modlu fiber optik Sistem</td></tr><tr><td>pili</td><td>SMS</td><td>NET4</td><td>Taşıma için kullanılan sistem pili</td></tr></tbody></table>

diffüz optik spektroskopilerle nörokritik hastaların gerçek zamanlı İzlenmesi

Real-Time Monitoring of Neurocritical Patients with Diffuse Optical Spectroscopies

Nörofizyolojik monitörizasyon, sekonder hasarı önleyebileceği ve morbidite ve mortalite oranlarını doğrudan etkileyebileceği için nörokritik hastaların tedavisinde önemli bir hedeftir. Bununla birlikte, şu anda yatak başında serebral fizyolojinin sürekli izlenmesi için uygun non-invaziv, gerçek zamanlı teknolojilerin eksikliği vardır. Diffüz optik teknikler, nörokritik hastalarda serebral kan akımı ve serebral oksijenasyonun yatak başı ölçümleri için potansiyel bir araç olarak önerilmiştir. Diffüz optik spektroskopiler, yenidoğan monitörizasyonundan yetişkinlerde serebrovasküler müdahalelere kadar çeşitli klinik senaryolarda hastaları izlemek için daha önce araştırılmıştır. Bununla birlikte, tekniğin klinisyenlere yatak başında gerçek zamanlı bilgi sağlayarak yardımcı olma fizibilitesi büyük ölçüde ele alınmamıştır. Burada, yoğun bakım sırasında serebral kan akışının, serebral oksijenasyonun ve serebral oksijen metabolizmasının sürekli gerçek zamanlı izlenmesi için yaygın bir optik sistemin çevirisini sunuyoruz. Cihazın gerçek zamanlı özelliği, arteriyel kan basıncı gibi vekil metriklere güvenmek yerine hastaya özgü serebral fizyolojiye dayalı tedavi stratejilerini mümkün kılabilir. Nispeten ucuz ve taşınabilir enstrümantasyonla farklı zaman ölçeklerinde serebral dolaşım hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlayarak, bu yaklaşım özellikle düşük bütçeli hastanelerde, uzak bölgelerde ve açık alanlarda (örneğin, savunma ve spor) izleme için yararlı olabilir.

İdeal olarak, DCS modülü ile elde edilen normalleştirilmiş otokorelasyon eğrileri, sıfır gecikme süresi ekstrapolasyonunda (tek modlu lifler14 kullanıldığında) yaklaşık 1,5 olmalı ve eğriler daha uzun gecikme sürelerinde 1'e düşmelidir. Eğri pürüzsüz olmalı ve daha uzun kaynak-dedektör ayrımları için daha hızlı bir bozunmaya sahip olmalıdır. İyi bir otokorelasyon örneği Şekil 2A'da gösterilmiştir. Şekil 2B , kötü bir otomatik korelasyon e...

Burada, nörokritik hastaların serebral hemodinamiğini gerçek zamanlı olarak ve yatak başında diffüz optik kullanılarak invaziv olmayan bir şekilde izlemek için bir protokol sunulmuştur. Spesifik olarak, önerilen protokol, serebral oksijenasyon, serebral kan akışı ve serebral metabolizma hakkında gerçek zamanlı bilgileri tespit etmek ve görüntülemek için hibrit bir yaygın optik sistemler kullanır.

Diffüz Optik Spektroskopilerle Nörokritik Hastaların Gerçek Zamanlı İzlenmesi

Neurophysiological monitoring is an important goal in the treatment of neurocritical patients, as it may prevent secondary damage and directly impact ...

Nörokritik hasta tedavisi sırasında beyin fizyolojisinin gerçek zamanlı olarak noninvaziv olarak izlenmesi, özellikle uzak bölgelerde ve açık alanlarda kritik olan hareketliliği ve ölüm oranlarını azaltabilir. Taşınabilir ve nispeten ucuz enstrümantasyondaki artışla birlikte, dağınık optikler, kan akışını ve oksijenasyonu aynı anda, yüksek zamansal çözünürlükle ve kritik bakım müdahalesi olmadan ölçmek için kullanılabilir. Gerçek zamanlı özellik, evrensel olarak uygulanan standart protokoller veya vekil ölçümler yerine, hastaya özgü serebral fizyolojinin nöro YBÜ temelinde beyin yaralanmaları için tedavi stratejilerine rehberlik etme potansiyeline sahiptir.Sistemi yoğun bakım ünitesine taşımadan önce, tüm fiberleri ilgili lazerlere ve dedektörlere bağlayın ve optik proba düzgün şekilde takıldıklarından emin olun. Ardından, hastadan veya yasal bir temsilciden onay alın ve arabayı hastanın odasına getirin. Varışta, DCS lazerini kapatın.Ve Dosya menüsünde, uygun prob ayarları dosyasını yüklemek için Ayarlar Dosyasını Yükle'yi tıklayın. Probu, yüzeyle iyi temas sağlayacak şekilde kalibrasyon fantomunun kavisli tarafına yerleştirin ve PMT önyargı voltajını optimize etmek için Tüm Dedektörleri Optimize Et'e tıklayın. Kalibre Et menüsünde, birden fazla kaynak dedektör ayrımı için kalibrasyonu çalıştırmak üzere Optik Destekler ve Çoklu Mesafeler için Dalga Biçimi Kalibrasyon Değerlerini Hesapla'ya tıklayın.Text-Mon menüsünde, ölçülen optik özelliklerin önceden belirtilen değerlerle eşleşip eşleşmediğini ve R-squared'in bağlantısının bire yakın olduğunu kontrol etmek için kullanıcı tanımlı seçeneği açın. Ardından, kalibrasyonun yeterli olduğundan emin olmak için kontrol olarak işaretlenen fantomun optik özelliklerini ölçmek için fantomu tekrar inceleyin. Ölçülen optik özellikler, fantomlarda belirtilen değerlerin %10'u içinde olmalıdır.Hastayı analize hazırlamak için önce hem probu hem de hastanın alnını temizlemek için dezenfektan mendiller kullanın. Bandın fiber optik uçlarla doğrudan temas halinde olmamasına dikkat ederek probun üzerine çift taraflı bant yerleştirin ve hastaya lazer koruyucu gözlük yerleştirin. Probları ilgilenilen bölgenin üzerine yerleştirin ve elastik kayışları hastanın başının etrafına sarın.Ardından, DCS lazerini açın. Veri toplamaya başlamadan önce, grafik kullanıcı arayüzünün Ayarlar sekmesinde DCS kaynak dedektörü ayrımlarını girin. Alma işlemini başlatmak için sistem yazılımında Başlat tuşuna basın.Hasta için PMT öngerilim voltajını optimize etmek için Tüm Dedektörleri Optimize Et'e tıklayın ve gösterildiği gibi DOS bağlantısının optik özelliklerini ve R-karesini kontrol edin. DCS dedektörlerini açın ve her DCS dedektörünün yeterli ışık yoğunluğunu ölçtüğünü kontrol edin. Tipik olarak, 10 kilohertz'den fazla gereklidir.Ölçülen yoğunluk 800 kilohertz'i aşarsa, dedektörlere zarar vermemek için foton sayımlarını azaltmak için nötr yoğunluk filtresi kullanın. İyi bir cilt eşleşmesi sağlamak için grafik kullanıcı arayüzünün Korelasyon Eğrileri sekmesindeki otomatik korelasyon eğrilerini kontrol edin ve gerekirse optik probu yeniden konumlandırın. Prob ile cilt arasında iyi bir temas sağlandığında, veri toplamayı durdurmak için Durdur'u tıklatın ve Klasör metin kutusunda deney ve hasta tanımlayıcılarını ve Dosya adı metin kutusunda ilgilenilen bölge adını ayarlayın.Ardından, veri alımını başlatmak için Başlat'a basın. Ölçümü başlattıktan sonra, Deney Bilgileri sekmesine ilgili hasta bilgilerini girin ve izleme süresi boyunca meydana gelen ilgili herhangi bir olayın işaretlendiğinden emin olmak için İşaretle'ye tıklayın. Her işaretten sonra, Deneme Bilgileri sekmesine etkinlik açıklamasını girin.Değerlendirmenin sonunda, veri toplamayı durdurmak için grafik kullanıcı arabiriminde Durdur düğmesine basın. DCS dedektör anahtarını kapatın ve DCS lazer anahtarını kapalı konuma getirin. PMT'leri kapatmak için tüm dedektörleri kapatın ve probu hastanın kafasından ve çift taraflı bandı probdan çıkarın.Ardından, probu, sistemi ve aksesuarları dezenfektan mendillerle temizleyin. DCS modülü ile elde edilen normalleştirilmiş oto-korelasyon eğrileri, sıfır gecikme süresi ekstrapolasyonunda yaklaşık 1.5 olmalı ve daha uzun gecikme sürelerinde bire düşmelidir. Bu kötü bir oto-korelasyon eğrisi örneğinde, farklı kaynak dedektörü ayrımları için eğrileri ayırt etmek mümkün değildir.Bu örnekte, eğrinin kuyruğu kullanılan modelle eşleşmedi. Burada, sedasyonlu inme hastası için hastanın bronşiyal ve oral sekresyonlarının emildiği bir izleme seansından elde edilen zaman serisi gözlemlenebilir. Müdahalenin neden olduğu hasta hareketi, optik sinyali açıkça bozdu ve optik parametrelerde fizyolojik olmayan ani artışlara yol açtı.Girişimden kısa bir süre sonra, hemodinamik parametreler, stabil bir hasta için beklendiği gibi, girişim öncesi ile yaklaşık olarak aynı değerlere geri döndü. Bu izleme seansı sırasında, iskemik inme nedeniyle hastaneye yatıştan 13 gün sonra, ipsilezyonel alındaki serebral kan akışı ve serebral metabolik oksijen hızı, simetrik bölgedeki kontralezyonel parametrelerinden önemli ölçüde düşükken, her iki hemisferde yüksek oksijen ekstraksiyon fraksiyonu gözlendi. Farklı bir hastanın bu temsili lateralite indeksi verilerinin dikkatli bir analizi, hastaneye yatıştan sonraki birinci ve üçüncü günler arasında önemli bir bozulma dönemi ve hastaneye yatıştan sonraki üçüncü günden sonra başlayan ikinci bir dönem ortaya çıkardı.Sürekli arteriyel kan basıncı monitörleri kullanılarak, protokolümüz nörokritik hastalarda serebral regülasyonu da değerlendirmek için biraz değiştirilebilir ve klinik ilgili veriler sağlar. Her hastanın nörofizyolojisini yatak başında değerlendirme potansiyeli, farklı yaralanmaların ilerlemesini ve farklı bakım kurslarının etkisini daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.

real-time-monitoring-neurocritical-patients-with-diffuse-optical

Research

JoVE Journal

Medicine

Tıp

Biz fosforesans oksijen bağımlı ısıl işlem dayalı serebral vasküler yapılarda kısmi oksijen basıncı (pO2) ölçmek için deneysel bir prosedür mevcut. Hayvan hazırlama ve görüntüleme yöntemleri pO2 görüntüle CCD tabanlı görüntüleme büyük alan sıçanlarda ve farelerde pO2 2-foton uyarma bazlı görüntüleme için özetlenen.

Fosforesans Oksijen bağımlı Quenching dayanarak Serebral Kan oksijenasyon Ölçüm

Biz oksijen metabolizmasının bir dizin tahmin etmek serebral kan akımı indeksi diffüz korelasyon spektroskopisi önlemler ile serebral hemoglobin oksijenasyon frekans etki yakın kızılötesi spektroskopi önlemler birleştirdi. Biz yenidoğan beyin sağlığı ve gelişimi değerlendirmek için bir başucu tarama aracı olarak bu önlemin programı test.

Bebeklerde Serebral Metabolizma ve Hemodinamiğin Noninvaziv Optik Ölçüm

Bu videoda, hafif travmatik beyin hasarı olan bir fare modelinde serebral kan akışını ölçmek için yaygın korelasyon spektroskopisi tekniğini gösteriyoruz.

Bir fare modelinde serebral kan akışını değerlendirmek için yaygın korelasyon spektroskopisi

Kaynak: Menezes Forti, R. et al. Diffüz Optik Spektroskopiler ile Nörokritik Hastaların Gerçek Zamanlı İzlenmesi. J. Vis. Uzm. (2020)Bu video, insanlarda serebral kan akışını ölçmek için Diffüz Korelasyon Spektroskopisinin (DCS) kullanımını göstermektedir. Sistemi hazırlamak, probu kalibre etmek, katılımcının alnına yerleştirmek, dağınık ışık verilerini elde etmek ve beyindeki kan akışı dinamiklerini yorumlamak için yoğunluk dalgalanmalarını analiz etmek için adımları ana hatlarıyla belirtir.

Bir İnsan Denekte Serebral Kan Akışını Ölçmek için Yaygın Korelasyon Spektroskopisi

Serebral hemodinamik ve in vivo sıçan beyin dokusunun ışık saçılım özelliklerinin aynı anda değerlendirilmesi, geleneksel bir çok bantlı dağınık yansıtıcılık görüntüleme sistemi kullanılarak araştınlır.

Serebral Hemodinamiğin ve Işık Saçılımının Eşzamanlı Değerlendirilmesi<em&gt; In Vivo</emÇokspektrumlu yaygın reflektans ımaging&#39;i kullanarak&gt; Sıçan Beyin

Bu protokol, özel yapım diffüz korelasyon spektroskopi aleti kullanarak insan prefrontal korteksinde istirahat durumu fonksiyonel bağlantısının nasıl ölçültilebildiğini göstermektedir. Raporda ayrıca deneyin pratik yönleri ve verileri analiz etmek için ayrıntılı adımlar tartışılmaktadır.

Optik Diffüz Korelasyon Spektroskopisi ile İnsan Beyninin Serebral Kan Akışı Nadayalı Dinlenme Durumu Fonksiyonel Bağlantısı

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.

Kritik Hasta Neonatlarda, Bebeklerde ve Çocuklarda Yakın Kızılötesi Spektroskopi Nasıl Uygulanır?

Yakın kızılötesi dağınık optiklere dayalı çok modlu bir cihaz kullanarak mutlak mikrovasküler kan akış indeksini ve kan oksijen doygunluğunu non-invaziv ve sürekli olarak ölçmek için bir protokol açıklıyoruz. Daha sonra bir damar tıkanıklığı testi kullanarak oksijen tüketiminin metabolik hızını ve reaktif hiperemiyi değerlendiriyoruz.

Yoğun Bakım için Hibrit, Yakın Kızılötesi Diffüz Optik Spektroskopi Kullanılarak Mikrovasküler Oksijenasyon ve Reaktif Hipereminin Non-İnvaziv İzlenmesi

Yaralanma veya hastalık sonrasında Yeniden eğitim anormal hareket örüntüleri fiziksel rehabilitasyon önemli bir bileşenidir. Teknolojisindeki son gelişmeler sonuç yakınındaki anlık ölçümü ile, çeşitli görevleri sırasında hareketin doğru değerlendirilmesi izin var. Bu gerçek zamanlı olarak hatalı hareket kalıplarının değiştirilmesi için yeni fırsatlar sağlar.

Hareket Performans Gerçek zamanlı geri bildirim ile yeniden eğitimi

Biz beyin omurilik sıvısı (BOS) microRNA profili gerçek zamanlı PCR bir protokol açıklar. RNA ekstre etme protokolleri hariç, prosedür diğer vücut sıvıları, kültürlenmiş hücreler ya da doku örneklerinden elde edilen RNA ile uzatılabilir.

Kantitatif Real Time PCR kullanarak Beyin Omurilik Sıvısı MicroRNA Profil

Öğrenin, diffüz optik spektroskopi ile nörokritik hastalarda serebral hemodinamiği gerçek zamanlı izleme yöntemini. Bu protokol, invaziv olmayan ölçümlerle bireye özel tedavi stratejileri geliştirmeyi sağlar.

Diffüz Optik Spektroskopilerle Nörokritik Hastaların Gerçek Zamanlı İzlenmesi

Daha fazla video keşfet