Lähi-infrapuna laserseade suudab mõõta aju hapnikutaset

Lähi-infrapuna laserseade suudab mõõta aju hapnikutaset
Lähi-infrapuna laserseade suudab mõõta aju hapnikutaset
Anonim

Uus seade, mis kasutab lähi-infrapuna valgust, et mitteinvasiivselt jälgida aju hapnikuga varustamist operatsiooni ajal, näib olevat paljulubav alternatiiv praegu kasutatavatele invasiivsematele tehnikatele, selgub Duke'i ülikooli meditsiiniasutuse uuest uuringust. Keskuse anestesioloogid.

Teadlased ütlesid, et nende leiud pakuvad potentsiaali aju hapnikuga varustamise täpseks ja usaldusväärseks jälgimiseks südameoperatsioonide ajal, et kaitsta aju tõhusam alt hapnikusisalduse vähenemise või anoksia eest, mis teadaolev alt põhjustab mõnel kirurgilisel patsiendil kognitiivseid häireid..

Mõnede operatsioonide ajal mõõdavad anestesioloogid venoosse hapnikuga varustamist, võttes perioodiliselt vereproove kaela suurematesse veresoontesse sisestatud kateetritest ja seejärel analüüsivad proove kooksümeetria abil. Samuti kasutavad anestesioloogid arteriaalse vere hapnikusisalduse mõõtmiseks sageli patsiendi sõrme külge kinnitatud pulssoksümeetrit. Kuna need mõõtmised tehakse verest väljaspool aju, saavad arstid hinnata ainult aju hapnikusisalduse taset.

CAS Medical Systems, Inc. välja töötatud monitor, mida nimetatakse ajuoksümeetriks, kasutab üht või mitut otsmikule kinnitatud andurit, mis kiirgavad läbi naha ja kolju ajju mittekahjulikku madala tasemega laservalgust.. Kuna punaste vereliblede hemoglobiini lähiinfrapuna valguse neeldumisomadused on teada, saab süsteem arvutada ajukoe hapnikuga küllastatuse, mõõtes valguse intensiivsuse erinevusi aju läbimisel. Kombineerituna pulssoksümeetriaga võib ajuoksümeetrit kasutada ajuveenide hapnikuküllastuse hindamiseks.

Ajuoksümeetria põhiprintsiip põhineb optilise spektroskoopia tehnikatel. Avastuse, et peaaegu infrapunavalgus võib läbida peanahka ja kolju, et uurida hemoglobiini ja teiste valgust neelavate ühendite taset ajus, tegi Duke'is Ph. D. Frans Jobsis 1977. aastal.

"Aju hapnikutaseme otsene mõõtmine on alati olnud väljakutse," ütles Duke'i anestesioloog David MacLeod, MD, kes tutvustas 22. oktoobril 2005 iga-aastastel teaduslikel istungitel Duke'i uuringu tulemusi. Ameerika Anestesioloogide Seltsi liige Atlantas. "Invasiivse lähenemisviisi peamised probleemid on see, et see ei anna reaalajas konkreetset teavet ja see on loomulikult invasiivne, mis võib patsiendile teatud riski kaasa tuua.

"See uus tehnoloogia, mis on mitteinvasiivne ja annab reaalajas teavet, näib olevat täpne vahend aju hapnikusisalduse ja kaudse aju perfusiooni mõõtmiseks, " ütles MacLeod."Anestesioloogidena on aju kaitsmine võimalike kahjustuste eest üks peamisi funktsioone, mida me kirurgilise protseduuri ajal täidame."

Oma uuringusse kaasasid teadlased 12 tervet vabatahtlikku. Vabatahtlikke jälgiti erinevate vere hapnikusisalduse mõõtmissüsteemide – pulssoksümeetria, jugulaarse ja radiaalse arteriaalse kooksümeetria ning ajuoksümeetri prototüübi – abil. Järk-järgult vähendasid ja seejärel suurendasid teadlased sissehingatava hapniku kontsentratsiooni vahemikus 70–100 protsenti arteriaalse vere hapnikuga küllastumist. Protsessi jooksul tehti kõigis kolmes süsteemis sagedasi samaaegseid mõõtmisi.

"Tegime kokku 171 näitu ja leidsime tugeva korrelatsiooni invasiivsete meetoditega tehtud kooksümeetria võrdlusmõõtmiste ja mitteinvasiivsete meetodite vahel," ütles MacLeod. "Seega näib, et saame kasutada mitteinvasiivseid lähenemisviise, et hinnata midagi, mida saime varem mõõta ainult invasiivse proovivõtmisega."

Kuigi pulssoksümeetriat kasutatakse universaalselt arteriaalse hapnikuküllastuse mõõtmiseks kõigil operatsioonil olevatel patsientidel, on MacLeodi sõnul huvi aju hapnikusisalduse taseme vastu olnud peamiselt südamekirurgide ja anestesioloogide pärusmaa, arvestades kasvavat muret võimalike kognitiivsete häirete pärast. mida kannatavad mõned patsiendid, kellele tehakse avatud südameoperatsioon.

Pärast seda CAS-i ajuoksümeetri edukat valideerimist viib Duke'i meeskond läbi kliinilise uuringu, et täpsustada südameoperatsiooni saavate patsientide aju hapnikuga varustamist optimaalse vahemikuga. Pärast operatsiooni hinnatakse neid patsiente perioodiliselt, et tuvastada korrelatsioon aju hapnikusisalduse vahel operatsiooni ajal ja operatsioonijärgsete muutuste vahel tunnetuses.

Uuringut rahastati CAS-ile antud riiklike tervishoiuinstituutide II faasi väikeettevõtete uuendusliku uurimistöö toetusest. MacLeodil ei ole CAS-i vastu finantshuve.

Duke'i kolleegid uuringus olid Keita Ikeda, Ph. D., Eugene Moretti, M. D., John Keifer, M. D. ja Hilary Grocott, M. D.

Populaarne teema