Summary
Wir präsentieren ein Protokoll zur Messung der regionalen Sauerstoffsättigung (rSO2) bei Hämodialysepatienten (HD) unter Verwendung eines Nahinfrarotspektroskopie-Monitors. DerrSO-2-Wert ist ein Index der Gewebeoxygenierung. Diese nichtinvasive und Echtzeitüberwachung könnte nützlich sein, um Veränderungen der Organoxygenierung während der Huntington-Krankheit zu bestätigen.
Abstract
Die Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) wurde kürzlich als Werkzeug zur Messung der regionalen Sauerstoffsättigung (rSO2), einem Marker für die Sauerstoffversorgung des Gewebes, in klinischen Umgebungen wie Herz-Kreislauf- und Gehirnchirurgie, Neugeborenenüberwachung und präklinischer Medizin eingesetzt. Die NIRS-Überwachungsgeräte sind echtzeitfähig und nichtinvasiv und wurden hauptsächlich zur Beurteilung der zerebralen Sauerstoffversorgung bei kritisch kranken Patienten während einer Operation oder Intensivpflege eingesetzt. Bisher war der Einsatz der NIRS-Überwachung bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung (CKD) einschließlich Hämodialyse (HD) begrenzt; Daher untersuchten wirrSO-2-Werte in einigen Organen während der Huntington-Krankheit. Wir überwachtenrSO2-Werte mit einem NIRS-Gerät, das Nahinfrarotlicht bei 2 Wellenlängen der Befestigung übertrug. Die Huntington-Patienten wurden in Rückenlage gebracht, wobei rSO 2-Messsensoren an der Stirn, dem rechten Hypochondrium und den Unterschenkeln angebracht waren, um rSO2 im Gehirn, in der Leber bzw. in der Unterschenkelmuskulatur zu bewerten. Die NIRS-Überwachung könnte ein neuer Ansatz sein, um Veränderungen der Organoxygenierung während der Huntington-Krankheit oder Faktoren, die die Sauerstoffversorgung des Gewebes bei CNE-Patienten beeinflussen, zu klären. Dieser Artikel beschreibt ein Protokoll zur Messung der Gewebeoxygenierung, dargestellt durch rSO2, wie es bei Huntington-Patienten angewendet wird.
Introduction
Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) wurde verwendet, um die regionale Sauerstoffsättigung (rSO 2), einen Marker für die Oxygenierung des Gewebes, insbesondere die zerebrale Sauerstoffversorgung, in verschiedenen klinischen Umgebungen zu bewerten 1,2,3 und wurde kürzlich bei Patienten angewendet, die sich einer Hämodialyse (HD) unterziehen4,5,6,7,8,9,10, 11. Zerebrale rSO2 ist Berichten zufolge mit kognitiver Funktion bei Patienten assoziiert, die sich der Huntington-Krankheit unterziehen oder solche mit nicht-dialysierter chronischer Nierenerkrankung (CKD)11,12. Bisher war der Einsatz der NIRS-Überwachung bei Patienten mit CNE jedoch begrenzt.
Da die NIRS-Überwachung in Echtzeit und nichtinvasiv ist, haben wir ihre Nützlichkeit als Überwachungsgerät bei Patienten mit der Huntington-Krankheit bewertet. Obwohl NIRS hauptsächlich zur Messung von zerebralem rSO 2 verwendet wird, untersuchten wir auch rSO 2-Werte in anderen Organen während der Huntington-Krankheit. Konkret wurden die rSO2-Messsensoren an der Stirn, dem rechten Hypochondrium und den Unterschenkeln angebracht, um rSO2 im Gehirn, in der Leber bzw. in den unteren Muskeln zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass die NIRS-Überwachung ein neuer Ansatz sein könnte, um Veränderungen der Organoxygenierung während der Huntington-Krankheit oder Faktoren, die die Gewebeoxygenierung bei CNE-Patienten beeinflussen, zu klären.
Bisher wurde eine kontinuierliche Überwachung während der Huntington-Krankheit, Blutvolumenüberwachung, zentralvenöse Sauerstoffsättigung, Thoraxaufnahme und elektronisch stethoskopgesteuerter geschätzter Blutdruck (BP) in klinischen Umgebungen durchgeführt13,14,15; Es gibt jedoch Einschränkungen für die Vorhersage von Hypotonie oder die breite Verwendung von Geräten. Im Gegensatz dazu könnte der neue nichtinvasive Ansatz hier Echtzeitinformationen über die intradialytische Sauerstoffdynamik in einzelnen Organen liefern. Daher kann diese Überwachungsmethode den Nachweis einer vorübergehenden Organischämie in den frühen Phasen der intradialytischen Hypotonie ermöglichen und auch die sichere Durchführung der Huntington-Krankheit ermöglichen. Dieser Artikel beschreibt ein Protokoll zur Messung der Gewebeoxygenierung, dargestellt durch rSO2, wie es bei Patienten mit der Huntington-Krankheit angewendet wird.
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Protocol
Alle Teilnehmer gaben eine schriftliche Einverständniserklärung. Die Studie wurde vom Institutional Review Board des Saitama Medical Center, Jichi Medical University, Japan genehmigt (RIN 15–104).
1. Gerät zur Überwachung von rSO2
- Bereiten Sie ein NIRS-Gerät zur Messung der Sauerstoffversorgung des Gewebes vor. Dieses Gerät verfügt über vier Kanäle und kann Messungen in bis zu vier Organen gleichzeitig durchführen.
- Bereiten Sie einen Messsensor für die NIRS-Überwachung vor, um dierSO-2-Werte in jedem Organ durch Übertragung von Nahinfrarotlicht bei zwei Wellenlängen der Befestigung zu bewerten.
2. Anbringen des Messsensors
- Lassen Sie jeden Patienten mindestens 5 Minuten vor der Huntington-Krankheit in Rückenlage ruhen.
- Befestigen Sie Messsensoren an der Stirn, dem rechten Hypochondrium und den Unterschenkeln, um rSO2 im Gehirn, in der Leber bzw. in der Unterschenkelmuskulatur zu bewerten.
- Überwachung der zerebralen Sauerstoffversorgung
- Befestigen Sie Messsensoren an der Stirn der dominanten Hemisphäre.
- Überwachung der hepatischen Oxygenierung
- Bereiten Sie die Echographie vor, um die Tiefe der Leber des Patienten von der Körperoberfläche aus zu messen. Vergewissern Sie sich, dass diese Messung innerhalb von 20–30 mm von der Körperoberfläche entfernt ist. Als nächstes befestigen Sie die Messsensoren am rechten Hypochondrium.
HINWEIS: In diesem Gerät solltenrSO2-Werte in tiefem Gewebe 20–30 mm von der Körperoberfläche entfernt erhalten werden. In einigen Fällen kann sich die Leber aufgrund des Vorhandenseins von dickem Unterhautfett mehr als 30 mm von der Körperoberfläche entfernt befinden.
- Bereiten Sie die Echographie vor, um die Tiefe der Leber des Patienten von der Körperoberfläche aus zu messen. Vergewissern Sie sich, dass diese Messung innerhalb von 20–30 mm von der Körperoberfläche entfernt ist. Als nächstes befestigen Sie die Messsensoren am rechten Hypochondrium.
- Überwachung der Sauerstoffversorgung der Muskeln
- Befestigen Sie Messsensoren an den rechten oder beidseitigen Unterschenkeln.
- Sensoranschluss und Stromversorgung des Geräts
- Verbinden Sie jeden Sensor mit den Leitungen des Geräts. Schalten Sie anschließend das Gerät ein und beginnen Sie mit der Messung der Sauerstoffversorgung.
3. Durchstechen des Dialyse-Shunts und Beginn der Überwachung
- Punktion des Dialyse-Shunts
- Punktieren Sie den Dialyse-Shunt der Patienten, um die Huntington-Therapie zu beginnen. Messen Sie zu diesem Zeitpunkt den Blutdruck mit einem digitalen Blutdruckmessgerät, das mit dem Dialysegerät ausgestattet ist, und entnehmen Sie Blutproben mit Spritzen.
- Überwachung starten
- Nach Beginn der Huntington-Therapie beginnen Sie mit der Überwachung der Sauerstoffversorgung des Gewebes der drei Organe: Gehirn, Leber und Unterschenkelmuskulatur.
- Überwachung von rSO2 während der HD
- Beobachten Sie Veränderungen derrSO2-Werte jedes Organs und messen Sie den Blutdruck regelmäßig zusätzlich zu der üblichen Überwachung während der Huntington-Therapie, einschließlich Herzfrequenz, Venendruck und Blutvolumen. Bestätigen Sie den Befestigungsbereich und die Verbindung zwischen den Sensoren und Leitungen.
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Representative Results
Zerebrale rSO 2-Werte vor der Huntington-Krankheit waren niedriger als bei gesunden Probanden und zerebrale rSO2 bei Huntington-Patienten mit Diabetes mellitus (DM) waren niedriger als bei Huntington-Patienten ohne DM (Abbildung 1)16. Obwohl die Sauerstoffversorgung des Gewebes ohne eine Abnahme des Blutdrucks während der Huntington-Krankheit fortgesetzt wird, beobachteten wir zufällig Veränderungen des zerebralen und hepatischen rSO 2 aufgrund einer intradialytischen Hypotonie (Abbildung 2). Aufgrund der kontinuierlichen Überwachung wurden die Veränderungen der Gewebeoxygenierung schneller beobachtet als durch intermittierend überwachte BP. Die Daten wurden als Mittelwert ± Standardfehler ausgedrückt. Die Varianzanalyse für nicht gepaarte Werte wurde verwendet, um drei Gruppen zu vergleichen.
Abbildung 1: Vergleich der zerebralen rSO2 vor der Huntington-Krankheit bei Huntington-Patienten mit Diabetes mellitus (n = 27), Huntington-Patienten ohne Diabetes mellitus (n = 27) und gesunden Probanden (n = 28). Die Patienten umfassten 38 Männer und 16 Frauen mit einem Durchschnittsalter von 67,7 ± 1,2 Jahren und einer Huntington-Dauer von 6,5 ± 1,9 Jahren. Die Ursachen der chronischen Nierenerkrankung waren DM (27 Patienten), chronische Glomerulonephritis (14 Patienten), Nephrosklerose (4 Patienten), polyzystische Nierenerkrankung (4 Patienten) und andere (5 Patienten). Die Fehlerbalken zeigen den Standardfehler an. Die Daten basieren auf einem früheren Bericht16 und die Zahl wurde geändert. DEZIMETER; Diabetes mellitus, Huntington; Hämodialyse, rSO2; regionale Sauerstoffsättigung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
Abbildung 2: Veränderungen der zerebralen und hepatischen rSO2 bei einem Patienten mit akuter intradialytischer Hypotonie. BP; Blutdruck, hr; Stunde, rSO2; regionale Sauerstoffsättigung, UFR; Ultrafiltrationsrate. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
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Discussion
Die NIRS-Überwachung wurde hauptsächlich zur Beurteilung von zerebralem rSO2 eingesetzt, insbesondere bei kardiovaskulären oder zerebrovaskulären Operationen, die eine extrakorporale Zirkulation erfordern. Während der extrakorporalen Zirkulation einschließlich der Huntington-Therapie konnten einige Organe eine relative Ischämiezeigen 7,17,18; Es bleibt jedoch unklar, ob die Sauerstoffversorgung des Gewebes niedrig wird oder nicht. Muskelkrämpfe oder Bauchschmerzen während der Huntington-Krankheit könnten eines der prodromalen Symptome einer intradialytischen Hypotonie durch Organhypoperfusion sein. In der Huntington-Therapie gibt es jedoch derzeit keine Methode zur Echtzeitbewertung der Gewebeoxygenierung. Daher haben wir uns darauf konzentriert, dieses Überwachungsgerät zu verwenden, um die Organoxygenierung mit dem oben beschriebenen Protokoll zu bewerten. Dieses Protokoll ist nicht-invasiv für Huntington-Patienten und ist nützlich, um Veränderungen der Gewebeoxygenierung in Echtzeit zu bestätigen.
Wie in Abbildung 1 gezeigt, war zerebrale rSO2 bei Huntington-Patienten mit DM niedriger als bei Patienten ohne DM. Darüber hinaus war eine höhere Gefäßverkalkung mit einer niedrigeren zerebralen Sauerstoffversorgung assoziiert19. So könnten mikro- und makrovaskuläre Störungen mit einer Beeinträchtigung der zerebralen Sauerstoffversorgung assoziiert sein. Darüber hinaus wurde die zerebrale rSO2 bei Huntington-Patienten relativ konstant innerhalb von 60-150 mmHg gehalten4. Bei intradialytischer Hypotonie könnte jedoch eine akute Abnahme des Blutdrucks zu Veränderungen der Organoxygenierung führen (Abbildung 2). Bevor wir Veränderungen derrSO2-Werte durch dieses Protokoll beobachteten, konnten wir den Einfluss der Sauerstoffversorgung des Gewebes während der Huntington-Krankheit nicht bestätigen. Neben der kontinuierlichen arteriellen Drucküberwachung wird der Blutdruck in der Regel intermittierend ausgewertet. Im Gegensatz dazu könnte die kontinuierliche Überwachung durch NIRS in der Lage sein, Veränderungen in der Organoxygenierung zu erkennen, bevor sie durch Veränderungen der BP während der Huntington-Krankheit erkannt werden. So konnten wir den Zustand der Hypoxie beobachten, bevor wir die Senkung des Blutdrucks bestätigten. Zusätzlich zu Veränderungen des Blutdrucks können Bluttransfusionen, Low-Density-Lipoprotein-Apherese und Ultrafiltration Veränderungen in der Organoxygenierung wie das rSO2 der Unterschenkel20,21,22 verursachen. Daher sollten wir auf akute Veränderungen der Organoxygenierung während der Huntington-Krankheit achten.
Dieses Protokoll hat mehrere Einschränkungen. Erstens konnte zerebrales rSO2 nur von der Stirn gemessen werden; Es ist jedoch schwierig, diese Bewertung im hinteren Hirnkreislauf durchzuführen. Da es sich bei den Messsensoren um einen Dichtungstyp handelt, können ihre Sensoren am Haar befestigt werden. Als nächstes erfordert die Messung von hepatischem rSO2 eine Bestätigung der subkutanen Fettdicke. Bei Patienten mit Adipositas könnte das gemessene rSO2 nicht genau sein, da die Nahinfrarotlichter die Zielorgane nicht erreichen konnten. Drittens könnenrSO2-Werte durch Körperbewegung oder -position (d. h. Rücken- und Sitzpositionen) beeinflusst werden. Daher sollten die Patienten während der Huntington-Krankheit in ihren Betten und in der gleichen Position wie möglich gemessen werden.
Darüber hinaus stellen die in diesem Protokoll gemessenenrSO2-Werte eine gemischtvenöse Sättigung dar, die die Sauerstoffversorgung des Gewebes im venösen (70–80%), kapillaren (5%) und arteriellen (20–25%) Blut widerspiegelt23. Daher gehen Änderungen derrSO2-Werte nicht notwendigerweise mit Änderungen der perkutanen Sauerstoffsättigung24,25 einher. Daher sollten die gemessenenrSO2-Werte sorgfältig interpretiert werden. Darüber hinaus ist dieses Protokoll einfach durchzuführen und nicht-invasiv für Patienten, wenn ein NIRS-Überwachungsgerät verfügbar ist. Daher würde diese Methode eine breite allgemeine Vielseitigkeit bieten. Wir hoffen, dass dieses NIRS-Monitoring in Zukunft mit Dialysegeräten als Dialysemonitor ausgestattet wird.
Zusammenfassend haben wir ein Protokoll zur Messung der Gewebeoxygenierung durch NIRS bei Patienten beschrieben, die sich der Huntington-Krankheit unterziehen. Diese Überwachung während der Huntington-Krankheit könnte neue Erkenntnisse über Veränderungen der Gewebeoxygenierung liefern, die durch die Huntington-Therapie beeinflusst werden.
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Disclosures
Keine Interessenkonflikte.
Acknowledgments
Wir danken den Dialysemitarbeitern und Mitgliedern der Abteilung für Nephrologie im Saitama Medical Center der Jichi Medical University. Wir danken Editage (www.editage.com) für die englischsprachige Bearbeitung.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| DBB-100NX | Nikkiso | DBB-100NX | Dialysis machine |
| INVOS 5100c | Covidien Japan | INVOSTM 5100c | tissue oxygenation device |
| SOMASENSER | Covidien Japan | CV-SAFB-SM/INTL | NIRS sensor |
References
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