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instrumentb2bAplicação da tecnologia do espectro infravermelho próximo na identificação precoce de doenças gastrointestinais em recém-nascidos




Visão geral



Nos últimos anos, com a melhora significativa das taxas de sobrevivência de bebês prematuros e de baixo peso corporal ao nascer, a população propensa a doenças gastrointestinais recém-nascidas, como a colite delgada necrotica (NEC), aumentou, o alvo principal de incidência da NEC é o prematuro, com progresso rápido e alta taxa de mortalidade. O padrão de ouro para o diagnóstico da NEC é um exame patológico, mas não é operacional no trabalho prático e os padrões de estadização de Bell são atualmente usados ​​regularmente para diagnosticar e avaliar a gravidade da doença. Dos casos suspeitos, a fase I de Bell mostrou-se principalmente como retenção estomacal, acompanhada de leveza.As manifestações, como o inchaço, são semelhantes às manifestações da intolerância à alimentação (FI), a imagem não é específica e é difícil identificar precocemente a FI.A incidência da NEC é oculta, a doença progride rapidamente e a mortalidade é elevada, e os sobreviventes podem frequentemente combinar complicações graves de longo prazo, como síndrome do intestino curto, perturbação do crescimento e perturbação do desenvolvimento neurológico, mas os métodos de diagnóstico existentes não permitem a observação contínua e dinâmica para avaliar as alterações da hemodinâmica dos órgãos e avaliar as manifestações clínicas após as alterações da perfusão de órgãos.

近红外光谱技术在早期识别新生儿胃肠道疾病中的应用

A FI é a incapacidade do pré-nascido de digerir nutrientes no intestino, manifestada por resíduos estomacais superiores a 50% da última alimentação, inchaço e / ou vômitos, o que resulta na interrupção do programa de alimentação no intestino. A causa da FI não é clara, pode estar relacionada com o desenvolvimento prematuro do intestino, ou pode ser uma manifestação clínica precoce de doenças graves, como NEC ou sepse, frequentemente ocorrendo em crianças prematuras com idade inferior a 32 semanas de gestação ou peso ao nascer inferior a 1500 g. Não há critérios de diagnóstico reconhecidos para distinguir eficazmente os sintomas precursores da FI e da NEC, os estudos descobriram o conceito de intolerância à alimentação no desenvolvimento (DFI) e intolerância à alimentação patológica (PFI) associada à NEC, e acreditam que há uma estreita ligação entre as mudanças hemodinâmicas do recém-nascido e a FI, usando a tecnologia de espectroscopia infravermelho próximo (NIRS) para monitorar a saturação de oxigênio nos tecidos intestinais (rSO2) do recém-nascido ou avaliar a presença de FI.
O NIRS é uma tecnologia de monitoramento sustentável de rSO2 que reflete o estado de perfusão de fluxo sanguíneo de tecidos ou órgãos específicos, com as vantagens de operação não invasiva, em tempo real, contínua e ao lado da cama. Seu princípio é usar a luz infravermelha próxima (gama espectral de 700 a 900 nm) com boa penetração nos tecidos humanos para monitorar a oxigenação e a hemodinâmica dos tecidos locais, refletindo o equilíbrio dinâmico do fornecimento e consumo de oxigênio dos tecidos locais através de mudanças na hemoglobina. A hemoglobina absorve a luz infravermelha próxima em diferentes estados de oxidação em diferentes intervalos de comprimentos de onda, a hemoglobina oxigenada (HbO2) absorve a luz infravermelha predominantemente, a hemoglobina desoxigenada (Hb) absorve a luz vermelha predominantemente, usando o NIRS para medir as mudanças nas concentrações de HbO2 e Hb nos vasos sanguíneos do tecido, usando a lei específica de Bill-Lambert modificada para descrever a relação entre a absorção de luz infravermelha próxima de HbO2 e Hb e a concentração no tecido, o que resulta em rSO2. Em resumo, o uso do NIRS permite medir de forma rápida e contínua as mudanças no estado de oxigenação intravascular e na hemodinâmica, determinar o rSO2 dos órgãos e refletir a presença de hipooxigenação e isquémia nos tecidos locais.

近红外光谱技术在早期识别新生儿胃肠道疾病中的应用

Um dos principais pontos quentes da pesquisa no campo de doenças gastrointestinais recém-nascidos nos últimos anos é como prevenir, identificar precocemente e regular o tratamento da NEC, a pesquisa mostra que a perturbação do fornecimento de oxigênio intestinal é um dos principais fatores da ocorrência da NEC, o uso da NIRS pode detectar a isquemia do tecido intestinal recém-nascido em tempo útil, promete melhorar a perfusão do fluxo sanguíneo do tecido intestinal em tempo precoce, ajudar a reduzir a ocorrência de danos intestinais, ao mesmo tempo que também pode ajudar a identificar clínicamente os sintomas precursores da FI e da NEC, de modo a identificar eficazmente a doença no início e estabelecer a alimentação intestinal em tempo útil.



Localização do NIRS



Na maioria dos estudos, a área de monitoramento do NIRS foi principalmente subombilical, e o uso do NIRS para monitorar simultaneamente a saturação de oxigênio no fígado e subombilical é seguro, mas a correlação e a consistência dos valores de saturação de oxigênio no fígado e subombilical foram pobres. No que diz respeito ao melhor local para a monitorização do NIRS, é necessário explorar mais os valores de base para a monitorização do NIRS no fígado e no umbilico do recém-nascido que já foram claramente identificados, a fim de aplicar a tecnologia do NIRS de forma mais eficaz para prever a incidência e o curso do NEC prematuro. Alguns pesquisadores usaram quatro sondas de monitoramento para monitorar simultaneamente quatro partes diferentes do abdômen do recém-nascido do NEC e descobriram que os valores de rSO2 intestinal flutuavam mais fortemente no abdômen direito e eram significativamente menores do que os outros três locais.




Investigação da tecnologia NIRS em recém-nascidos saudáveis



O NIRS monitorou o rSO2 intestinal de um pré-nascido saudável por 72h, enquanto monitorou o fluxo sanguíneo da membrana intestinal com ultra-som 3D contínuo antes e depois de comer, e descobriu que o rSO2 intestinal estava significativamente associado ao desempenho dinâmico do fluxo sanguíneo das artérias na membrana intestinal com ultra-monitoramento B, sugerindo que o NIRS poderia ser usado para monitorar a perfusão do fluxo sanguíneo intestinal. A média de rSO2 intestinal no primeiro dia após o nascimento é de 69,9% ± 12,1% e 75,3% ± 12,4% no segundo dia, com rSO2 intestinal aumentando ao longo do tempo. Sem caso único, McNeill et al. observaram que o rSO2 intestinal flutuava entre 32% e 66% em crianças prematuras saudáveis ​​usando o NIRS, tendo a tendência de diminuição do rSO2 intestinal na primeira semana após o nascimento, atingindo o mínimo de 4,5 a 7 dias e começando a subir depois. Os valores intestinais normais de rSO2 observados em crianças prematuras com idade inferior a 30 semanas foram de 36,7% a 46,0%. O rSO2 intestinal é afetado tanto pela idade gestacional quanto pela idade pós-natal, portanto, um único intervalo de valores de referência não é suficiente para uma avaliação individual de recém-nascidos com diferentes idades gestacionais e dias pós-natais. Os valores de rSO2 intestinal de 220 pré-nascidos com idade de gestação < 32 semanas e/ou peso corporal ao nascer < 1 semana após o nascimento foram registrados com monitores NIRS e, pela primeira vez, um modelo preditivo foi estabelecido, descobriu que os pré-nascidos incluídos apresentaram uma tendência de diminuição da média de rSO2 intestinal nos primeiros 4 dias, uma tendência de aumento nos dias 5 a 7 e um retorno básico aos níveis de nascimento no dia 7, semelhante aos resultados de McNeill et al. Os resultados de Zhang Jinhua e outros também apoiam as conclusões acima, observando o rSO2 intestinal de crianças com peso corporal extremamente baixo ao nascer, descobriram que os valores de rSO2 intestinal podem variar com a idade durante as primeiras duas semanas após o nascimento. Da mesma forma, o estudo de Cortez et al. descobriu que os níveis de rSO2 intestinal de bebês com idade gestacional < 30 semanas têm uma tendência decrescente nos primeiros 9 dias após o nascimento, aumentando entre os 10 e os 14 dias. Assim, pode-se considerar que os valores de rSO2 intestinal variam em bebês prematuros saudáveis ​​em todos os períodos após o nascimento.




Aplicação da tecnologia NIRS em FI



Quase um terço dos nascidos prematuros apresentam FI devido à imaturidade do trato gastrointestinal, com manifestações clínicas muito semelhantes às do estágio I da NEC e dificuldades de identificação eficaz no início. Quando a FI ocorre, a nutrição intraintestinal geralmente é interrompida, resultando em um atraso no estabelecimento da nutrição intraintestinal, aumentando o risco de infecção prematura, o que exige que os clínicos identifiquem os sintomas pré-intestinais da FI e da NEC de forma eficaz e precoce, embora não existam critérios de diagnóstico claros para distinguir entre a FI e a NEC. Descobriu-se que o valor de base de rSO2 intestinal de bebês que terminaram desenvolvendo para NEC é significativamente menor em comparação com os bebês que não apresentaram NEC, e que a variabilidade do valor de base de NIRS e a perda de sinal de NIRS podem ocorrer durante o monitoramento, enquanto que o valor de base de rSO2 intestinal de bebês que apresentaram FI mas não desenvolveram para NEC, embora continuamente baixo, existe variabilidade, sugerindo que os sintomas precursores de FI e NEC podem ser identificados precocemente através do monitoramento de rSO2 intestinal de bebês prematuros. Li Xufang e outros aplicam NIRS para monitorar rSO2 intestinal e saturação de oxigênio no tecido cerebral (CrSO2) nos dias 1 a 14 após o nascimento de crianças com peso corporal extremamente baixo, ao mesmo tempo que monitoram as mudanças no rSO2 intestinal de crianças com FI e comparam-no com os recém-nascidos com tolerância à alimentação, descobriram que os valores de base de rSO2 intestinal de crianças com FI flutuam significativamente 1d antes de manifestações clínicas como retenção estomacal, vômito ou inflação. Atualmente, tanto no país quanto no estrangeiro, não há estudos eficazes sobre a aplicação do NIRS na FI, e é necessário realizar um grande número de estudos de associação de rSO2 intestinal e FI para explorar a identificação precoce e o diagnóstico da FI.




Aplicação da tecnologia NIRS na NEC



5.1 Previsão precoce do NEC usando a tecnologia NIRS
Estudos descobriram que rSO2 intestinal < 30% aumenta o risco de NEC em crianças muito prematuras; Para esclarecer ainda mais a utilidade de rSO2 intestinal < 30% na previsão de NEC em recém-nascidos ultra-prematuros, ao monitorar rSO2 intestinal em 86 recém-nascidos ultra-prematuros, descobriu-se que a média de rSO2 intestinal em recém-nascidos ultra-prematuros que terminaram desenvolvendo NEC é < 30% em comparação com a média de rSO2 intestinal em recém-nascidos ultra-prematuros que não desenvolveram NEC é ≥ 30%, sugerindo a perspectiva de que a tecnologia NIRS pode ajudar a identificar os bebês que não desenvolvem NEC.
Os bebês com rSO2 intestinal < 70% dentro de 48 horas após o nascimento têm uma probabilidade significativamente maior de desenvolver NEC, o que sugere que os bebês com deficiência de oxigênio no tecido intestinal já estão presentes antes da ocorrência clínica de NEC, indicando que o monitoramento do rSO2 intestinal do recém-nascido pode identificar NEC precocemente. O NIRS monitorou o rSO2 intestinal em 100 bebês com idade gestacional < 32 semanas e peso corporal < 1,5 kg, sugerindo que o rSO2 intestinal ≤ 56% é um fator de risco independente para a ocorrência de NEC, e acredita que o monitoramento do rSO2 intestinal em bebês prematuros pode ajudar na triagem precoce de bebês com risco de NEC. Pode-se pensar que o NIRS monitora o rSO2 intestinal, refletindo a perfusão local intestinal, e é uma técnica que pode ser usada para avaliar o risco de NEC.

近红外光谱技术在早期识别新生儿胃肠道疾病中的应用

Monitorar a relação de oxigenação cerebro-splanchnic de CrSO2 ao rSO2 intestinal (CSOR) faz mais sentido do que monitorar o rSO2 intestinal sozinho, uma vez que a perfusão cerebral tem a capacidade de autorregulação e, em circunstâncias normais, a proporção de oxigênio nos órgãos internos ao sangue cerebral pode ser considerada constante.Pode ser inferior ao valor normal; E usando o NIRS para monitorar simultaneamente CrSO2 e rSO2 intestinal, descobriu que CSOR < 0,75 sugere que pode haver isquemia intestinal, CSOR > 0,96 pode basicamente excluir a isquemia intestinal, e o CSOR pode prever melhor a isquemia intestinal do que o uso de rSO2 intestinal sozinho. O monitoramento de CrSO2 e rSO2 intestinal de um par de gêmeos prematuros de 32 semanas (um normal e um diagnosticado com NEC) revelou que o CSOR abdominal do bebê saudável era > 0,75, enquanto o CSOR abdominal do bebê com NEC era < 0,75. Ao monitorar o rSO2 e CrSO2 intestinais de 75 pré-nascidos e calcular os valores de CSOR, a probabilidade de diagnóstico de NEC aumenta cerca de 28% para cada aumento de 0,1 em CSOR, e a alta variabilidade de rSO2 intestinal ajuda a excluir a possibilidade clínica de NEC, ou seja, a probabilidade de excluir NEC aumenta 2,6 vezes para cada aumento de 0,1 no fator de variabilidade.
Biomarcadores combinados NIRS podem prever NEC com mais precisão
A radiografia abdominal e a ecografia são métodos clássicos para o diagnóstico da NEC, mas as crianças com NEC muitas vezes não apresentam manifestações clínicas específicas antes do início da doença, são difíceis de diagnosticar e tratar precocemente por meio de métodos comuns, como radiografia abdominal e ecografia, e uma vez diagnosticadas, a doença muitas vezes é muito grave e está em fase de progressão. Um número crescente de pesquisas nos últimos anos relataram que os biomarcadores relacionados com a NEC, como proteínas de ligação de ácidos graxos, citoquinas, flora intestinal, etc., têm valor potencial na previsão, diagnóstico precoce, avaliação de gravidade, pronóstico, biomarcadores com características objetivas, quantificáveis, medidas com precisão e repetição, e alguns estudiosos descobriram que avaliar a ocorrência da NEC através de biomarcadores combinados NIRS promete fornecer orientação para diagnóstico clínico preciso e tratamento personalizado. Peng Wenling et al. sugerem que a aplicação combinada do NIRS com a proteína de ligação de ácidos graxos intestinais séricas (I-FABP) pode melhorar a sensibilidade e a especificidade do NIRS para prever isquemia no tecido intestinal, ajudando a prever melhor a ocorrência e a regressão do NEC. Em contraste, Kuik et al. avaliaram se a aplicação combinada de rSO2 intestinal e I-FABP urinário foi capaz de prever a recuperação intestinal após a ocorrência de NEC, incluindo 27 pré-nascidos com fase Bell ≥II, e descobriram que o papel do I-FABP urinário na previsão da recuperação intestinal em crianças com NEC ainda não foi verificado. Ao monitorar o rSO2 intestinal de 57 pré-nascidos e detectar os níveis de proteína criativa (CRP) sérica, o grupo NEC observou que o rSO2 intestinal do pré-nascido era menor do que o grupo não-NEC, que os níveis séricos de CRP eram maiores do que o grupo não-NEC, que a tecnologia NIRS tinha um valor diagnóstico maior do que o CRP e que era equivalente ao valor diagnóstico do CRP combinado com rSO2 intestinal para o NEC do pré-nascido. Além dos biomarcadores acima mencionados, novos biomarcadores de NEC, como a fosfatase alcalina intestinal e a interleukina-27, foram encontrados nos últimos anos para identificar NECs iniciais, e mais estudos analíticos conjuntos sobre NIRS e esses biomarcadores podem ajudar a prever melhor a ocorrência e a regressão de NECs.
Em resumo, pode-se pensar que os níveis baixos de NIRS no início do recém-nascido ajudam a detectar precocemente a ocorrência de NEC, e a combinação de NIRS e biomarcadores é altamente preditiva para a ocorrência de NEC, ajudando a identificar recém-nascidos com NEC mais cedo antes da manifestação clínica da doença.



Resumo



O monitoramento de rSO2 e CSOR intestinais em recém-nascidos, especialmente em recém-nascidos prematuros, utilizando a tecnologia NIRS, identifica manifestações hemodinâmicas intestinais anormais, permitindo a identificação precoce de sintomas pré-NEC e FI para intervir o mais cedo possível e evitar o desenvolvimento da doença; Enquanto isso, a análise combinada do NIRS com outros biomarcadores pode prever com maior precisão a ocorrência de eventos clínicos relacionados ao NEC. Os valores basais de rSO2 e CSOR intestinais e as características de mudança do NIRS para doenças relacionadas em diferentes locais e em diferentes populações de recém-nascidos devem ser avaliados em estudos futuros, especialmente em relação ao rSO2 intestinal, que tem implicações de longo alcance para a previsão do FI recém-nascido e a redução da ocorrência de NEC.

近红外光谱技术在早期识别新生儿胃肠道疾病中的应用


近红外光谱技术在早期识别新生儿胃肠道疾病中的应用

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Os monitores de saturação de oxigênio no tecido cerebral da série MOC da BOC fornecem monitoramento contínuo, em tempo real e não invasivo da saturação de oxigênio no tecido (rSO2) que reflete órgãos específicos (como cérebro, sistema intestinal, rins, etc.) e o estado de perfusão corporal geral. Pesquisas mostram que o monitoramento de rSO2 pode detectar precocemente o estado de perfusão danificada que não pode ser detectado por métodos de detecção hemodinâmica convencionais, pode monitorar oportunamente o equilíbrio de oferta e demanda de oxigênio no cérebro e tecidos regionais, mudanças dinâmicas no fluxo sanguíneo cerebral, avaliar precocemente a isquemia cerebral e tecido, deficiência de oxigênio, orientar o gerenciamento periférico, pode reduzir a incidência de complicações periféricas, refletir o estado de oxigênio do tecido e intervir, otimizar a gestão clínica inteira, reduzir o tempo de internação no hospital e melhorar o prognóstico do paciente.

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