Überwachung der Hämodynamik des freien Gewebetransfers mithilfe von NIRS

ZWECK: Verbesserung des Designs und der Bewertung eines neuartigen räumlich aufgelösten Nahinfrarotspektroskopiesystems (NIRS), das für die kontinuierliche postoperative Überwachung des freien Gewebetransfers (FTT) angepasst ist, und die kommerzielle Verfügbarkeit dieses Systems.

HYPOTHESE: Das neuartige NIRS-Gerät ist in der Lage, die FTT-Rekonstruktion 72 Stunden lang kontinuierlich zu überwachen nach der Operation mit minimaler Beeinträchtigung der Patientenversorgung, minimalen Beschwerden für den Patienten und minimaler Beeinträchtigung der klinischen Beurteilung.

BEGRÜNDUNG DER STUDIE: Bei der FTT handelt es sich um die Transplantation von Haut, Muskeln oder Knochen sowie deren versorgenden Blutgefäßen an einer Körperstelle, um einen durch die Entfernung von Krebstumoren oder traumatischen Verletzungen entstandenen Defekt an einer anderen Stelle zu rekonstruieren. Der Schlüssel zum Überleben des transplantierten Gewebes ist die sorgfältig erstellte mikrovaskuläre Anastomose zwischen den Blutgefäßen des transplantierten Gewebes und den Blutgefäßen der Empfängerstelle. Mikrochirurgische Techniken wurden im Laufe der Zeit verfeinert, um die Durchgängigkeit der anastomosierten Blutgefäße aufrechtzuerhalten. Dennoch liegt die aktuelle FTT-Fehlerquote zwischen 1 und 10 %.

Wenn ein FTT-Versagen auftritt, ist das eine verheerende Erfahrung für den Patienten und das Operationsteam. Für einen Rettungsversuch der mikrovaskulären Anastomose muss der Patient dringend in den Operationssaal gebracht werden. Im Falle einer erfolglosen Rettung muss sich der Patient mehreren chirurgischen Eingriffen unterziehen, was die damit verbundene Morbidität verschlimmert, den Krankenhausaufenthalt verlängert und die Gesundheitskosten erhöht. Die frühzeitige Erkennung einer Gefäßschädigung ist entscheidend, um die Chancen auf eine erfolgreiche Rettung zu erhöhen. Daher sind die Methoden zur Überwachung des FTT-Gefäßstatus von entscheidender Bedeutung und haben in der Literatur große Aufmerksamkeit erhalten. Die klinische Untersuchung bleibt der Goldstandard und die beliebteste Methode zur Überwachung der FTT-Durchführbarkeit. Die beiden Nachteile klinischer Untersuchungen sind der Bedarf an Personal, das in der FTT-Überwachung geschult und erfahren ist, und die Unfähigkeit, eine zuverlässige kontinuierliche Überwachung bereitzustellen. Daher verzögert sich die Erkennung einer FTT-Kompromisse oft erheblich, was erfolgreiche chirurgische Rettungsversuche erheblich beeinträchtigt.

Kürzlich wurde NIRS als die Technologie mit dem größten Potenzial zur Lösung der Probleme bei der klinischen Überwachung von FTT anerkannt. NIRS ist eine nicht-invasive Technik, bei der Nahinfrarotlicht (600–1000 nm) in einer Tiefe von 10 bis 20 mm durch das Gewebe geleitet wird. Die Berechnung der Menge des absorbierten Lichts ermöglicht Echtzeitmessungen der sauerstoffreichen, sauerstoffarmen und gesamten Hämoglobinkonzentrationen. Daher kann eine Anomalie der Gewebeperfusion und Sauerstoffversorgung sofort erkannt und klinisch bestätigt werden. Durch die Verkürzung der Zeit von der Erkennung einer Gefäßschädigung bis zur versuchten FTT-Rettung im Operationssaal wird die Ischämiezeit verkürzt und die FTT-Rettungsrate erhöht.

Eine aktuelle Metaanalyse kam zu dem Schluss, dass NIRS „eine zuverlässige Überwachungstechnik ist, die nicht-invasiv, objektiv und einfach anzuwenden ist“. Derzeit sind jedoch keine NIRS-Systeme verfügbar, mit denen die in der Kopf-Hals-Chirurgie eingesetzte FTT überwacht werden kann. Dies liegt vor allem daran, dass es schwierig ist, NIRS-Sensoren zu entwickeln, die klein genug sind, um im Kopf- und Halsbereich eingesetzt zu werden. Die Entwicklung und Bewertung eines neuartigen, maßgeschneiderten NIRS-Systems mit einem miniaturisierten Sensor, das für eine Vielzahl von FTT-Optionen geeignet ist, ist erforderlich und bietet eine attraktive klinische Chance.

Der Hauptforscher der vorgeschlagenen Studie (D.W.A.) ist der Pionier der Kopf-Hals-FTT in British Columbia und verfügt über mehr als 35 Jahre FTT-Erfahrung. Er wird sein Fachwissen nutzen, um sich mit Dr. Shadgan, einem Wissenschaftler für klinische Biophotonikforschung, zu beraten, um klinische und technische Spezifikationen bereitzustellen, die für den Bau des NIRS-Prototyps erforderlich sind. Derzeit haben sie den miniaturisierten NIRS-Sensor erfolgreich an drei Patienten gebaut und getestet und konnten vielversprechende Ergebnisse erzielen. Um unsere Methode zu etablieren und das Design des Sensors so zu verfeinern, dass es mit einer Vielzahl von FTT-Operationen kompatibel ist, planen die Forscher die Durchführung dieser Pilotstudie.

ZIELE

1. Entwickeln Sie ein neuartiges NIRS-System mit miniaturisierten Sensoren, das für verschiedene FTT-Rekonstruktionsoptionen geeignet ist.
2. Führen Sie eine Pilotstudie an bis zu 60 Patienten durch, um Perfusionsschwellenwerte zu bestimmen, die auf eine Gefäßschädigung für eine Vielzahl von FTT-Rekonstruktionsoptionen hinweisen, und um das Design und die Anwendung von Sensoren für die verschiedenen FTT-Varianten zu verbessern.

FORSCHUNGSDESIGN

Der NIRS-Prototyp wird intra- und postoperativ an einem einzelnen Patienten getestet, der sich einer FTT-Rekonstruktion unterzieht. Intraoperative NIRS-Messungen, die eine FTT-Kompromittierung simulieren, werden während einer einzelnen FTT-Operation erfasst.

Postoperativ wird die NIRS-Sonde 72 Stunden lang über dem FTT platziert und fixiert und ihre Messungen werden aufgezeichnet. Darüber hinaus werden erfahrene Krankenschwestern, die nicht an der vorgeschlagenen Studie beteiligt sind, den FTT-Gefäßstatus mit den herkömmlichen klinischen Methoden überwachen, die derzeit am VGH und im Surrey Memorial Hospital eingesetzt werden. Die klinische Beurteilung wird in der standardisierten Tabelle dokumentiert und mit den NIRS-Aufzeichnungen korreliert. Am Ende der 72 Stunden füllen schließlich sowohl der Patient als auch die Ärzte Fragebögen aus, um ihre Erfahrungen mit dem NIRS-System auszuwerten.

STATISTISCHE ANALYSE

Die gesammelten intraoperativen und postoperativen NIRS-Messungen werden verwendet, um einen Schwellenwert für den Alarm bei geringer Perfusion auf dem NIRS-Monitor für verschiedene Gewebetypen festzulegen.

Die Daten, die durch Patienten- und Ärztefragebögen gesammelt werden, werden einer deskriptiven statistischen Analyse unterzogen.