Monitorování hemodynamiky přenosu volné tkáně pomocí NIRS

ÚČEL: Zdokonalit návrh a hodnocení nového systému prostorově rozlišené blízké infračervené spektroskopie (NIRS) přizpůsobeného pro kontinuální monitorování pooperačního přenosu volné tkáně (FTT) a zpřístupnit tento systém komerčně.

HYPOTÉZA: Nový přístroj NIRS je schopen nepřetržitě monitorovat rekonstrukci FTT po dobu 72 hodin po operaci s minimálním zásahem do péče o pacienta, minimálním nepohodlím pro pacienta a minimálním zásahem do klinického hodnocení.

ZDŮVODNĚNÍ STUDIE: FTT spočívá v transplantaci kůže, svalu nebo kosti spolu s jejich vyživováním krevních cév z jednoho místa těla za účelem rekonstrukce defektu vzniklého odstraněním rakovinných nádorů nebo traumatického poranění na jiném místě. Klíčem k přežití transplantované tkáně je pečlivě vytvořená mikrovaskulární anastomóza mezi krevními cévami transplantované tkáně a krevními cévami v místě příjemce. Mikrochirurgické techniky byly postupem času zdokonalovány, aby byla zachována průchodnost anastomózovaných krevních cév. Přesto se současná míra selhání FTT pohybuje mezi 1 a 10 %.

Když dojde k selhání FTT, je to pro pacienta a chirurgický tým zničující zkušenost. Pacient musí být urychleně převezen na operační sál k pokusu o záchranu mikrovaskulární anastomózy. V případě neúspěšné záchrany musí pacient podstoupit několik operací, které zvyšují související morbiditu, prodlužují pobyt v nemocnici a zvyšují náklady na zdravotní péči. Včasné odhalení vaskulárního kompromisu je zásadní pro zvýšení šancí na úspěšnou záchranu. Metody používané k monitorování vaskulárního stavu FTT jsou tedy kritické a v literatuře jim byla věnována velká pozornost. Klinické vyšetření zůstává zlatým standardem a nejoblíbenější metodou sledování životaschopnosti FTT. Dvě nevýhody klinických vyšetření jsou požadavek na personál vyškolený a zkušený v monitorování FTT a neschopnost zajistit spolehlivé nepřetržité monitorování. Proto je rozpoznání kompromisu FTT často opožděno, což významně ohrožuje úspěšné chirurgické pokusy o záchranu.

Nedávno byla NIRS uznána jako technologie s největším potenciálem řešit problémy pozorované při klinickém monitorování FTT. NIRS je neinvazivní technika, která propouští blízké infračervené světlo (600-1000 nm) přes tkáně v hloubce 10 až 20 mm. Výpočet množství absorbovaného světla umožňuje měření koncentrací okysličeného, ​​odkysličeného a celkového hemoglobinu v reálném čase. Abnormality perfuze a okysličení tkání pak mohou být detekovány okamžitě a klinicky potvrzeny. Zkrácení doby od detekce vaskulárního ohrožení do pokusu o záchranu FTT na operačním sále zkracuje dobu ischemie a zvyšuje míru záchrany FTT.

Nedávná metaanalýza dospěla k závěru, že NIRS je „spolehlivá monitorovací technika, která je neinvazivní, objektivní a snadno použitelná“. V současnosti však nejsou k dispozici žádné systémy NIRS, které by mohly monitorovat FTT používané v chirurgii hlavy a krku. To je z velké části způsobeno obtížností při vytváření NIRS senzorů, které jsou dostatečně malé na to, aby mohly být použity v oblasti hlavy a krku. Je potřeba vyvinout a vyhodnotit nový, přizpůsobený systém NIRS s miniaturizovaným senzorem vhodným pro různé možnosti FTT, což představuje atraktivní klinickou příležitost.

Hlavní řešitel navrhované studie (D.W.A.) je průkopníkem FTT v oblasti hlavy a krku v Britské Kolumbii se zkušenostmi s FTT přesahujícími 35 let. Využije své odborné znalosti ke konzultaci s Dr. Shadganem, vědcem zabývajícím se klinickou biofotonikou, aby poskytl klinické a technické specifikace potřebné pro konstrukci prototypu NIRS. V současné době úspěšně postavili a otestovali miniaturizovaný senzor NIRS na 3 pacientech a byli schopni získat slibné výsledky. Abychom zavedli naši metodu a vylepšili design senzoru tak, aby byl kompatibilní s širokou škálou operací FTT, vyšetřovatelé plánují provést tuto pilotní studii.

CÍLE

1. Vyvinout nový systém NIRS s miniaturizovanými senzory vhodnými pro různé možnosti rekonstrukce FTT.
2. Proveďte pilotní studii až na 60 pacientech, abyste určili prahové hodnoty perfuze svědčící o vaskulárním kompromisu pro různé rekonstrukční možnosti FTT a zlepšili návrh a aplikaci senzorů pro různé FTT.

VÝZKUMNÝ DESIGN

Prototyp NIRS bude testován intra- a pooperačně na jediném pacientovi podstupujícím rekonstrukci FTT. Intraoperační měření NIRS simulující kompromitaci FTT budou shromažďována během jedné operace FTT.

Pooperačně bude sonda NIRS umístěna a fixována přes FTT po dobu 72 hodin a její měření budou zaznamenána. Kromě toho budou zkušené sestry, které nejsou zapojeny do navrhované studie, sledovat vaskulární stav FTT konvenčními klinickými metodami, které se v současnosti používají ve VGH a Surrey Memorial Hospital. Klinické hodnocení bude dokumentováno ve standardizované tabulce a korelováno se záznamy NIRS. Nakonec na konci 72 hodin vyplní pacient i lékaři dotazníky, aby vyhodnotili své zkušenosti se systémem NIRS.

STATISTICKÁ ANALÝZA

Shromážděná intraoperační a pooperační měření NIRS budou použita ke stanovení prahové hodnoty pro alarm nízké perfuze na monitoru NIRS pro různé typy tkání.

Data, která budou shromážděna prostřednictvím dotazníků pacientů a lékařů, projdou deskriptivní statistickou analýzou.