Untersuchung einer kontaktbasierten Methode zur Diagnose von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (INDICES)

HYPOTHESE UND ZIELE Bei der vorgeschlagenen Methode zur Erfassung des lebenswichtigen Gesundheitszeichens im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen wird die Wärmeübertragungsleistung der Haut mithilfe eines berührungslosen Infrarot-Temperatursensors bewertet. Die Temperatur der Haut hängt maßgeblich von der Wärmequelle wie den Blutgefäßen (Venen und Kapillaren) in der Nähe der Haut ab. Es gibt jedoch mehrere Stellen im menschlichen Körper, an denen sich die Arterien auch in relativ geringer Tiefe von der äußeren Hautoberfläche befinden (Arteria radialis oder ulnaris am Handgelenk und Halsschlagader im Nacken). Wenn es in jedem Szenario möglich ist, den Blutfluss anhand der thermischen Leistung der Haut zu verfolgen, könnte dies bei der Vorhersage verschiedener Gesundheitszustände des Menschen im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Aktivitäten hilfreich sein.

• In der vorgeschlagenen Hypothese wird durch die lokale Kühlung eines kleinen Hautabschnitts über dem oberflächlichen Blutgefäß (minimaler Kontakt) ein vorübergehend höheres Wärmeübertragungsfenster erzeugt und daher der Erwärmungsprozess mithilfe einer berührungslosen und berührungslosen Methode verfolgt. invasiver Infrarot-Temperatursensor. Mit der Bildung von Plaques in den Arterien an der Hauptaorta, der Karotisbifurkation oder irgendwo im Gefäß wird die Strömung chaotisch turbulent oder im Falle einer Verstopfung zu einem sehr geringen oder gar keinen Blutfluss, was sich auf die Wärmeübertragung aus dem Blutfluss auswirkt und kann leicht anhand der Wärmeübertragung über die Haut während dieses momentan höheren Wärmeübertragungsfensters erkannt werden.

• Um diesen Ansatz auf die Diagnose von Herz-Kreislauf-Erkrankungen anzuwenden, könnte eine der wahrscheinlichen Methoden darin bestehen, Temperaturänderungen an zwei Stellen des Körpers zu scannen:

  1. An beiden Halsschlagadern links und rechts am Hals.
  2. An beiden oberflächlichen Schläfenarterien links und rechts der Stirn.
  3. Es wird erwartet, dass die Temperaturschwankungen der Haut am Unterarm immer in einem Zusammenhang mit dem Blutfluss in der Halsschlagader eines gesunden Menschen stehen, der als Signaturmarker für einen Vergleich mit einer Person verwendet werden könnte. Daher Temperaturkartierung des linken Unterarms (obere Extremität).

Diese Studie umfasst drei verschiedene Techniken, die an 100 menschlichen Probanden getestet werden sollen. Das zu verwendende bestehende Verfahren wird leicht verfügbarer Duplex-Ultraschall sein, der in der klinischen Praxis als zuverlässiger gilt. Da es sich bei der neuen Technologie um eine Temperaturkartierung handelt, wird die bestehende potenzielle Thermografietechnik (Passive Thermografie) zur Erstellung der Basisdaten genutzt. Darüber hinaus wird eine derzeit in der Entwicklung befindliche Temperaturkartierungsmethode (aktive Thermografie) eingesetzt, bei der die Haut mit Kühlung (entweder gepulst oder mit Lock-in-Kühlung) behandelt wird. Dementsprechend ist die gesamte Studie in zwei Teile unterteilt: Phase 1 und Phase 2, wie in Abbildung 2 dargestellt. Bis dahin wird die Technik der aktiven Thermografie entwickelt sein; Die Datenerfassung mit den in Phase 1 genannten Techniken wird abgeschlossen sein.

Phase 1

Vorhandene Technologie: Bei allen Probanden wird eine Duplex-Ultraschalluntersuchung durchgeführt, um sie in zwei Gruppen als gesund und krank einzuteilen.

Passive Thermographie (PT): Die Studienverfahren umfassen die Erstellung von 2 Thermoscans der folgenden Teile:

1. Beide Halsschlagadern links und rechts am Hals.
2. Beide oberflächlichen Schläfenarterien links und rechts der Stirn.
3. Linker Unterarm (obere Extremität).

Zwischen den beiden Tests wird keine Entspannungszeit gewährt. Jeder Thermoscan der einzelnen Messregionen (ROM) dauert etwa 60 Sekunden. Der gesamte Vorgang dauert etwa 10-15 Minuten.

Phase 2

Vorhandene Technologie: Bei allen Probanden wird eine Duplex-Ultraschalluntersuchung durchgeführt, um sie in zwei Gruppen als gesund und krank einzuteilen.

Aktive Thermographie (AT): In diesem Fall wird die Temperaturkartierung über beide Halsschlagadern unter Anwendung maximaler Kühlung (innerhalb der Komfortgrenze) für 45–60 Sekunden entweder gepulst oder im Lock-in-Verfahren durchgeführt. Während im gepulsten Modus eine kontinuierliche Kühlung erfolgt, erfolgt die Lock-in-Kühlung intermittierend. Die Häufigkeit der Anwendung der Kühlung im Rahmen der Lock-in-Kühlmethode muss noch festgelegt werden. Für beide Methoden bleibt die maximale Abkühlzeit jedoch auf 45–60 Sekunden festgelegt. Über die endgültige Kühlmethode muss noch entschieden werden. Die Kühlung erfolgt entweder über ein Kühlkissen oder mit einem Kaltluftgebläse. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit im Kühlkissen und der Luft für das Gebläse wird jeweils im Bereich von 0 °C bis 5 °C (vorläufig) gehalten. Durch die Anwendung der Kühlung kühlt sich das lokale Hautgewebe ab und beginnt sich wieder zu erwärmen, um wie zuvor (vor der Anwendung der Kühlung) eine Gleichgewichtstemperatur mit der Umgebung zu erreichen. Von der Anwendung der Kühlung bis zum Erreichen einer festgelegten Temperatur (noch festzulegen) während der Wiedererwärmung wird ein kontinuierliches Thermoscanning durchgeführt. Die maximale Erfassungszeit nach Entfernung der Kühlung bleibt jedoch auf 180 Sekunden festgelegt. Dieses Verfahren wird bei jedem Probanden zweimal an beiden Halsschlagadern durchgeführt. Die Entspannungszeit zwischen den einzelnen Eingriffen beträgt 10 Minuten. Nach jedem Testdurchlauf wird ein Wärmekissen oder ein Heißluftgebläse verwendet, um die Hauttemperatur schnell auf den Normalwert zu bringen. Die Temperatur der heißen Flüssigkeit im Wärmekissen oder der warmen Luft durch das Gebläse wird leicht über der Raumtemperatur, aber unter der Körperkerntemperatur gehalten (vorläufig im Bereich von 25 °C bis 35 °C). Die Gesamtzeit für den gesamten Eingriff würde etwa 60 Minuten betragen.

Bei Einhaltung aller üblichen klinischen Verfahren besteht kein Risiko einer unerwünschten Erkrankung, da der gesamte Prozess der Datenerfassung völlig nicht-invasiv und mit minimalem Kontakt erfolgt (nur für Phase-2-Studie).