Hemodynamiikkaan ja ultraääniin perustuva ennustimalli veren määrästä

1. Tutkimuksen tausta

   Tehokas veren määrän hallinta on kriittistä perioperatiivisessa ja kriittisessä hoidossa, koska sekä hypovolemia että hypervolemia voivat johtaa vakaviin komplikaatioihin, mukaan lukien elinten toimintahäiriöt, hemodynaaminen epävakaus ja lisääntynyt kuolleisuus. Perinteisillä veren määrän arviointimenetelmillä, kuten keskuslaskimopaineella (CVP) seurantaa, on merkittäviä rajoituksia, mukaan lukien huono herkkyys ja viivästynyt reaktiivisuus dynaamisiin muutoksiin intravaskulaarisen tilavuuden tilassa.

   Viime vuosina jatkuvaa hemodynaamista seurantaa (esim. LIDCO) ja hoitopisteen ultraääni (POCUS) on tullut lupaaviksi työkaluiksi reaaliaikaiseen veren määrän arviointiin. LIDCO -järjestelmä tarjoaa dynaamiset parametrit, kuten aivohalvauksen tilavuuden variaatio (SVV), pulssipaineen vaihtelut (PPV), sydämen lähtö (CO) ja systeeminen verisuoniresistenssi (SVR), jotka ovat erittäin herkkiä nestevasteelle. Samaan aikaan ala-arvoinen vena cava (IVC)-ultraääni tarjoaa IVC: n halkaisijan, poikkileikkauspinta-alan (CSA) ja kokoontumisindeksin (IVC-CI) ei-invasiivisia mittauksia, jotka korreloivat suonensisäisen tilavuuden tilan kanssa.

   Näistä edistyksistä huolimatta mikään integroitu malli ei tällä hetkellä yhdistä jatkuvia hemodynaamisia ja IVC -ultraääniparametreja veren tilavuuden ennustamiseksi kvantitatiivisesti. Suurin osa olemassa olevista lähestymistavoista luottaa joko staattisiin mittauksiin (esim. CVP) tai yksimuotoisuuden dynaamisiin indekseihin (esim. Pelkästään SVV), jotka eivät välttämättä kaappaa täysin verisuonen sävyn, sydämen toiminnan ja kiertävän veren määrän välistä monimutkaista vuorovaikutusta.

2. Nykyinen tutkimustila 2.1 Hemodynaaminen seuranta veren määrän arvioinnissa

   Pulssimuotoanalyysiin perustuva LIDCO-järjestelmä tarjoaa reaaliaikaisen hemodynaamisen tiedon, joka liittyy voimakkaasti nestevasteeseen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että SVV> 10-13% ja PPV> 12% ennustavat luotettavasti nestevastetta mekaanisesti tuuletetuilla potilailla. Näihin parametreihin vaikuttavat kuitenkin tekijät, kuten sydämen rytmihäiriöt, spontaani hengitys ja vasopressorin käyttö, rajoittaen niiden itsenäistä ennustavaa tarkkuutta.

   2.2 IVC Ultraääni tilavuuden tilan arvioinnissa

   IVC-ultraääni on saanut vetovoiman nopeana, ei-invasiivisena menetelmänä tilavuuden tilan arvioimiseksi. Tärkeimmät parametrit sisältävät:

   IVC: n maksimiarvo (IVCMAX): upotettu IVC (> 2 cm) ehdottaa äänenvoimakkuuden ylikuormitusta, kun taas romahtunut IVC (<1,5 cm) osoittaa hypovolemiaa.

   IVC-kokoontumisindeksi (IVC-CI): Laskettuna (IVCMAX-IVCMIN)/IVCMAX × 100%, IVC-CI> 50% on erittäin ennustava nestevaste.

   IVC: n poikkileikkauspinta-ala (IVC-CSA): Epämuodostuvat todisteet viittaavat siihen, että IVC-CSA-muutokset voivat heijastaa paremmin intravaskulaarista määrää kuin pelkästään halkaisija.

   2.3 olemassa olevien mallien rajoitukset

   Nykyiset veren määrän arviointimenetelmät kärsivät:

   Integraation puute: Useimmat tutkimukset analysoivat hemodynaamisia ja ultraääniparametreja erikseen sen sijaan, että yhdistäisivät ne yhtenäiseksi ennustemalliksi.

   Laadullinen pikemminkin kuin kvantitatiivinen arviointi: Vaikka SVV ja IVC-CI voivat osoittaa nestemäistä reaktiivisuutta, ne eivät tarjoa absoluuttista veren määrän arviointia.

3. Tutkimustavoitteet

Tämän tutkimuksen tavoitteena on kehittää ja validoida koneoppimispohjainen ennustava malli, joka integroi LIDCO-hemodynaamiset ja IVC-ultraääniparametrit preoperatiivisen veren määrän kvantitatiiviseen arviointiin.