Suonensisäisen liuoksen tehokkuuden optinen kuvantamismittaus (OPTIMISE)

Perifeerinen valtimotauti (PAD) vaikuttaa 8–12 miljoonaan ihmiseen Yhdysvalloissa. Monille näistä ihmisistä kehittyy kyynärhäiriö, lepokipu ja kudosten menetys. Näiden sairaustilojen käsittelyn aikana suoritetaan monia kuvantamismenetelmiä, mukaan lukien pulssin tilavuuden tallennus, kaksipuolinen ultraääni, angiografia ja IVUS, mutta kehitteillä on kehitetty katetripohjainen kuvantaminen, joka voi täydentää nykyisiä käytettyjä menetelmiä.

Suonensisäinen optinen koherenssitomografia (iOCT) perustuu lähi-infrapunavalojärjestelmään. Valo heijastuu plakista ja muista verisuonissa olevista esineistä, ja signaalit prosessoidaan sarjaksi aksiaalikuvia (A-skannaukset) eri kohdissa valtimoa pitkin kaksiulotteisen tietojoukon (B-skannaukset) luomiseksi. Nämä kuvat luodaan erittäin hienolla 10-15 μm:n resoluutiolla, mikä on mahdollistanut iOCT:n käytön monissa tutkimusympäristöissä, mukaan lukien PAD ja sepelvaltimotauti. FDA on hyväksynyt MMA:n kliiniseen käyttöön sepelvaltimoalueella toukokuussa 2010. Siitä lähtien monet keskukset ovat käyttäneet iOCT:tä päivittäisessä kliinisessä käytännössä. Se ei kuitenkaan vieläkään ole laajalti PAD-potilaiden kliinisessä hoidossa. On toivoa, että iOCT:n korkearesoluutioiset ominaisuudet voivat auttaa ennen ja jälkeen interventiota ennustamaan tuloksia tai korjaamaan stentin käyttöönoton virheitä.

iOCT-menettely alaraajojen PAD:lle on melko yksinkertainen. Sisäänvienti asetetaan reisivaltimoon. Tämän jälkeen lanka asetetaan kiinnostavan leesion ohi ja iOCT-katetri asetetaan. Katetri kiinnitetään sitten automaattiseen takaisinvetolaitteeseen. Seuraavaksi tarvitaan optista väliainetta syrjäyttämään punasolut. iOCT:n korkean resoluution vuoksi tämä on välttämätöntä puhtaamman kuvan analysoimiseksi. Optisen väliaineen injektoinnin aikana anturi laukaisee katetrin vetäytymisen (distaalista proksimaaliseen) missä tahansa nopeudella 10-25 mm/s. Kuvat otetaan ja käsitellään ja valtimoplakki voidaan karakterisoida.

iOCT-katetrin suurin vahvuus on sen korkearesoluutioiset kuvat, mutta ongelmana on, että veri vaimentaa kuvantamissignaalia oleellisesti. Tämän komplikaation korjaamiseksi on käytetty tekniikoita, kuten proksimaalista ilmapallon tukkeutumista ja jatkuvaa nesteen infuusiota, parempien iOCT-kuvien saamiseksi. Jatkuvassa infuusiomenetelmissä on injektoitu erilaisia ​​väliaineita, kuten varjoainetta, dekstraania ja jopa happea kuljettavaa korviketta toivoen parantavan veren aiheuttaman vaimennuksen vähentämistä.

Voittaaksesi punasolujen heikkenemisen iOCT-kuvauksen aikana, ehdotamme uutta lähestymistapaa, joka sisältää CO2-injektion erytrosyyttien puhdistamiseksi. Tällä hetkellä CO2:ta käytetään väliaineena digitaalisessa vähennysangiografiassa munuaisten vajaatoimintaa sairastavilla potilailla, ja Hawkins käytti sitä ensimmäisen kerran ihmisillä vuonna 1982. Toinen vaihtoehto angiografialle, jodattu varjoaine, on munuaistoksinen ja siksi sitä vältetään näillä potilailla potilaan akuutin tai kroonisen ongelman pahenemisen pelossa. Toinen ryhmä, jossa käytetään CO2-angiografiaa, on varjoaineallergia. Vaikka tätä tekniikkaa käytetään yleensä näissä olosuhteissa, Kerns et al raportoivat suorittaneensa CO2-angiografiaa jopa 20 %:lla potilaistaan ​​vatsan ja alaraajojen tutkimuksissa.

Allergia- ja munuaisten vajaatoiminnasta kärsivien potilaiden hyötyjen lisäksi CO2 on erittäin turvallinen useissa valtimoissa ja laskimosovelluksissa. Se liukenee 20 kertaa enemmän kuin huoneilma ja se poistuu keuhkoista ensikierron tyyppisessä vaikutuksessa. Nykyinen vasta-aihe digitaaliselle CO2-vähennysangiografialle on se, että aivovaltimoverenkiertoa ei saa koskaan altistaa CO2:lle mahdollisen neurotoksisuuden vuoksi. Suhteellisia vasta-aiheita ovat käyttö suuren arteriovenoosisen shuntin kanssa typpioksiduulipuudutuksessa ja varovainen käyttö potilailla, joilla on krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus.

Dekstraania on käytetty aiemmin ihmisten tehohoidossa tilavuuden lisääjänä, jolla on harvinaisia ​​sivuvaikutuksia, kuten anafylaksia ja nefrotoksisuus. Sitä on käytetty myös ihmisen sepelvaltimoissa iOCT:n kanssa veren syrjäytysväliaineena. Lopuksi sitä on käytetty iOCT:n kanssa proksimaalisessa okkluusiomallissa. Pääasiallinen valitus loppututkimuksessa oli polttava tunne, joka kesti alle 10 s.

Jodattu kontrasti on nykyinen kultastandardi infrainguinaalisen angiografian kuvantamisessa potilailla, joilla ei ole munuaisten vajaatoimintaa, ja sitä on käytetty myös iOCT:n kanssa kuvanlaadun parantamiseen ihmisen sepelvaltimoissa sekä kaulavaltimoissa. Tämän hetkinen keskustelu iOCT-väliaineesta kirjallisuudessa on jodatun kontrastin ja dekstraanin välillä, ja CO2 voi tarjota ylivoimaisen menetelmän iOCT-kuvaukseen alaraajojen okklusiivisten sairauksien interventioiden aikana.