Progresso da tecnologia de espectroscopia infravermelha próxima na monitorização de oxigênio cerebral e hemodinâmica em pacientes neurocirúrgicos

Preface

O consumo de oxigênio no tecido cerebral é enorme, o peso do cérebro adulto representa apenas 2% do peso corporal, mas o fluxo sanguíneo em silêncio representa cerca de 15% da produção do coração e o consumo de oxigênio representa cerca de 20% do consumo total de oxigênio do corpo.De acordo com a literatura relacionada, a deficiência de oxigênio isquémico representa até 90% das mortes por danos cerebrais.- É.No trabalho clínico, a proteção do cérebro exige urgentemente tecnologias capazes de monitorar com precisão o fluxo sanguíneo e o estado de oxigenação dos tecidos cerebrais em tempo real.

A tecnologia de espectro infravermelho próximo (NIRS) é uma tecnologia de detecção que se desenvolveu rapidamente nos últimos anos. Pode medir a saturação de oxigênio no tecido local (rSO).₂para avaliar o estado de oxigenação do tecido cerebral. Este artigo é sobreprincípios de monitoramento eRevisão do progresso da pesquisa no monitoramento de oxigênio cerebral e hemodinâmica neurocirúrgica.

Princípios básicos da aplicação da tecnologia do espectro infravermelho próximo

A tecnologia de espectroscopia de infravermelho próximo é um método de detecção óptica contínua em tempo real. Comprimento de onda de luz infravermelha próxima entre 700 e 1000 nm, tem boa penetração no tecido humano (como couro cabeludo, crânio, etc.) e é menos disperso.- É.O principal absorvente da luz infravermelha próxima no crânio é a hemoglobina oxigenada (HbO).₂e hemoglobina reduzida (Hb), ambos com espectros de absorção diferentes, por isso podemos distinguir entre eles por métodos ópticos.

Quando a luz infravermelha aproximada entra no tecido humano, as duas hemoglobinas no tecido são absorvidas. Medimos a intensidade da luz emitida pelo tecido para obter a saturação de oxigênio no sangue do tecido local de acordo com a lei de Beer-Lambert modificada.Existe um grande número de microvasos sanguíneos no tecido cerebral, com cerca de 20% do volume arterial, cerca de 5% do volume capilar e cerca de 75% do volume venoso.Portanto, rSO₂Na verdade, a média ponderada da saturação de oxigênio venoso no tecido cerebral local é mais próxima da saturação de oxigênio venoso, o que pode refletir o equilíbrio dinâmico do fornecimento e consumo de oxigênio cerebral.

Como a técnica de detecção não depende da pulsação das artérias, podemos medir os parâmetros de oxigênio cerebral normalmente em casos de pressão baixa, febre profunda, pulso fraco ou até mesmo o coração para de bater.

Aplicações clínicas

Zweifel e outros descobriram o rSO₂Elevado em consonância com a remissão dos espasmos vasculares e a melhoria dos sintomas clínicos, espasmos arteriais observados por imagem arterial com o rSO do mesmo lado₂A redução foi significativamente associada a um aumento do grau de espasmos (especialmente quando o diâmetro dos vasos sanguíneos diminuiu em mais de 75%), o rSO isolateral₂redução significativa,Indicou que o NIRS pode sincronizar a detecção de redução do oxigênio cerebral secundária a espasmos vasculares, com boa sensibilidade.McCormick e outros fizeram com que sete voluntários inalassem uma mistura de gás com baixa concentração de oxigênio (FiO).₂= 7%) causando deficiência de oxigênio temporária, ao mesmo tempo em que o monitoramento rigoroso de EEG, SaO₂O SpO₂com rSO₂As alterações nos indicadores mostraram que a diminuição da saturação de oxigênio no sangue cerebral ocorreu quase simultaneamente com a alteração da concentração de oxigênio inalado, e o rSO₂O declínio ocorreu cerca de dois minutos antes das alterações do EEG, demonstrando que o NIRS é capaz de detectar a deficiência de oxigênio cerebral mais cedo e mais sensível quando outros parâmetros de monitoramento ainda estão na faixa normal. Taussky et al. testaram a saturação de oxigênio cerebral e o fluxo sanguíneo cerebral local dos pacientes em 1.287 pacientes, incluindo hemorragia subretinal, acidente cerebral isquémico e hemorragia cerebral, usando técnicas de imagem por perfusão NIRS e CT, respectivamente, com boa correlação.Demonstra que o NIRS pode servir como um instrumento eficaz, não invasivo e monitorável em tempo real ao lado da cama da sala de cuidados intensivos.

A extração endometrial da artéria cervical (CEA) elimina a isquemia cerebral temporária do sistema arterial cervical unilateral, eliminando as placas ateroscleróticas e úlceras que causam isquemia cerebral temporária. Durante a cirurgia de extração de endomembrana da artéria cervical, muitas vezes é necessário fechar a artéria cervical unilateral, durante a cirurgia é importante garantir o fornecimento de sangue na área cerebral, embora o anel de Willis da artéria craniana inferior possa fornecer oxigênio circulante lateral, ainda é necessário avaliar e monitorar contínuamente se o fluxo sanguíneo circulante lateral é suficiente.O NIRS pode implementar o rSO de forma mais fácil, sem trauma e contínua do que outros métodos de monitoramento de oxigênio cerebral.₂O monitoramento, que pode efetivamente prevenir acidentes cerebrovasculares e até mesmo a morte durante a cirurgia peri-cirúrgica relacionada com CEA, é um meio eficaz para prever a deficiência de oxigênio em isquémia cerebral na cirurgia CEA.Estudo revela rSO pericirúrgico em pacientes com CEA₂Alterações de potencial induzidas pela função cognitiva e sensorial em comparação com rSO₂Significado do monitoramento com potenciais induzidos pelo corpo em CEA,Quando os pacientes durante a cirurgia periferica não apresentaram disfunção cognitiva e o fluxo sanguíneo no cérebro voltou a entrar, rSO₂Para ser mais evidente do que a mudança de potencial induzida pelo corpo, é muito útil para observar a circulação sanguínea na região cerebral durante a periferia, e é um meio simples e eficaz de monitoramento da periferia CEA. geralmente considerado, rSO₂A redução relativa > 12% sugere isquemia cerebral, alertando os clínicos para intervenções farmacológicas e fisiológicas adequadas.

Atualmente, a quimioterapia radiológica combinada cirúrgica continua a ser a forma mais eficaz de tratar os principais tumores cerebrais, como gliomas e meningomas, e o reconhecimento das áreas funcionais do cérebro na cirurgia de tumores cerebrais é a chave para o sucesso da cirurgia.As concentrações de hemoglobina oxigenada aumentam rapidamente quando as áreas funcionais do cérebro são ativadas, enquanto as concentrações de hemoglobina desoxigenada diminuem lentamente e pouco, monitorando as mudanças na hemoglobina em ambos os estados de oxigenação para obter informações sobre as áreas funcionais do cérebro, um princípio conhecido como método de dependência do nível de oxigênio no sangue (BOLD). Atualmente, além da tecnologia de imagem por ressonância magnética nuclear, a tecnologia NIRS também pode usar esse princípio para realizar monitoramento não invasivo em tempo real das áreas funcionais do cérebro.Quando FujiwaraN e outros monitoraram simultaneamente o córtex peritumoral de pacientes com tumores cerebrais usando NIRS e tecnologia de magnetismo nuclear funcional, descobriram que as alterações nos padrões de concentração de hemoglobina durante a ativação da área funcional pericerebral do tumor foram afetadas por lesões tumorais.A tecnologia de magnetismo nuclear de função única não pode detectar com precisão as áreas funcionais do cérebro, causando erros falsos negativos.

Resumo

MOC200, com parâmetros principais completos e indicadores subparâmetros relacionados, a tecnologia NIRS avançada, pode a partir de tendência de mudança em tempo real, quantidade de mudança relativa, AUC (profundidade e tempo no estado de desaturação) três dimensões, contínuo, em tempo real, não invasivo monitoramento do equilíbrio entre o fornecimento de oxigênio e o consumo de oxigênio no tecido cerebral do paciente, detecção e intervenção oportuna rSO₂Anomalidades, redução da lesão cerebral causada por anormalidades no oxigênio cerebral do paciente, redução do tempo de internação no hospital e melhoria do prognóstico do paciente.