A szövetek oxigénellátásának mérésének összehasonlítása multimodális eszközökkel

Az alanyok egy kérdőíven mennek keresztül a kórtörténetükről, amelyet egy kijelölt vizsgálati csoporttag végez. A kérdőív adatai a témához vissza nem kapcsolható alanyazonosítóval kerülnek a RedCapbe. Ezután az alany beleegyezik és beiratkozik. Ezután a non-invazív adatgyűjtési eljárás elindul a következő berendezésen.

Spatial Frequency Domain Imaging (SFDI): A hozzájárulási időszak alatt a Modulim berendezést kalibrálják és beállítják a szkennelésre. Az alany hüvelykujjának voláris oldala a tenyérfelülettel együtt készen áll az optikai kamerafej megcélzására. A tényleges beolvasás kevesebb mint 60 másodpercet vesz igénybe. A képek offline feldolgozásra kerülnek. A feldolgozás során 3-5 különböző érdeklődési területet (ROI) veszünk az oxigénparaméterek mérésére, mint például a szöveti oxigéntelítettség (StO2), oxi-hemoglobin (HbO2), dezoxi-hemoglobin (HbR), felületes hemoglobin (HbT1, sub- felszíni hemoglobin (HbT2). Az alkalmazott modell egy Clarifi Modulim Transcutaneous Oxigén Monitoring (TCOM): A transzkután oxigén monitorozás (TCOM vagy TcpO2) egy nem invazív, klinikailag jóváhagyott módszer a bőr oxigénszintjének meghatározására. A módszer kvantitatív, és méri az oxigén szállítását a bőrbe az alatta lévő szövetekből. Az elektróda elhelyezése előtt egy ragasztós rögzítőgyűrűt helyeznek a száraz bőrre a hüvelykujj voláris oldalán, és egy elektrolitot, mint kontaktfolyadékot félbe töltik, és a szondát az óramutató járásával megegyező irányba forgatva beleigazítják a rögzítéshez. A rögzítés elindul, és megvárja, amíg az oxigénszint stabilizálódik, és egy rögzített érték kerül rögzítésre. A használt modell egy Perimed PeriFlux 5000. A szondát körülbelül 45 °C-ra melegítik fel. Bár ennek az eszköznek más lehetőségei is vannak, ezzel az eszközzel csak az O2 mérése történik.

Apple Watch oxigénérzékelő: Az okosóra véroxigén-érzékelői a vér oxigénszintjét is mérik a szövetekben. Az Apple Watch Series 6 bevezette ezt az új funkciót a vér oxigénszintjének figyelésére az Apple órák hátulján található fénykibocsátó diódák (LED) segítségével. A vér alacsony oxigénszintje súlyos egészségügyi problémát jelezhet, amely azonnali figyelmet igényel. Az almás karóra zöld, piros és infravörös LED-ekkel van felszerelve, amelyek fényt vetnek a csukló ereire, a visszaverődő fény mennyiségét pedig fotodiódákkal mérik. Az Apple algoritmusai ezen információk alapján számítják ki a vér színét, ami azt jelzi, hogy mennyi oxigén van a vérben. Az élénkvörös vér jól oxigénnel rendelkezik, míg a sötétebb vérben kevesebb az oxigén. Ezzel 70 és 100 százalék között lehet mérni a vér oxigénszintjét. A legtöbb egészséges ember vérének oxigénszintje 95 és 100 százalék között mozog. Az Apple óra érzékelője a felhasználó által előnyben részesített csuklóján lesz elhelyezve.

Pulzoximéter az oxigén monitorozáshoz: A pulzoximéter lehetővé teszi az artériás vér hemoglobin oxigéntelítettségének (StO2) transzkután monitorozását. A pulzoximetria olyan széles körben elterjedt az orvosi ellátásban, hogy gyakran az ötödik életjelnek tekintik[3]. Fontos megérteni a technológia működését és korlátait. Az oxigéntelítettség (SpO2) pulzoximéter-leolvasási beállításainak felismeréséhez a pulzoximetria két alapelvének megértése szükséges: (i) az oxihemoglobin (HbO2) és a dezoxihemoglobin (HbR) megkülönböztetése és (ii) az SpO2 csak az artériás vértérből számítják ki. A pulzoximetria azon az elven alapul, hogy a HbO2 és a HbR eltérően nyeli el a vörös és a közeli infravörös (IR) fényt. Véletlen, hogy a HbO2 és a HbR szignifikáns különbségeket mutat a vörös és közeli infravörös fény abszorpciójában, mivel ez a két hullámhossz jól áthatol a szöveteken, míg a kék, zöld, sárga és távoli infravörös fényt jelentősen elnyelik a nem vaszkuláris szövetek és a víz [3] ]. A HbO2 nagyobb mennyiségű infravörös fényt és kevesebb vörös fényt nyel el, mint a HbR; ez összhangban van a tapasztalatokkal – a magasabb HbO2-koncentrációjú, jól oxigénezett vér élénkvörösnek tűnik a szem számára, mert több vörös fényt szór ki, mint a HbR. Másrészt a HHR több vörös fényt nyel el, és kevésbé tűnik vörösnek. A HbO2 és a HbR közötti fényelnyelési tulajdonságok különbségét kihasználva a pulzoximéterek két hullámhosszú fényt bocsátanak ki, 660 nm-en vöröset és 940 nm-en közel IR-t az ujjszonda egyik karjában elhelyezett kis fénykibocsátó diódákból. Az ujjon áthaladó fényt ezután a szonda másik karján lévő fotodióda érzékeli. Ebben a vizsgálatban az alany hüvelyk- és mutatóujjának voláris oldalát használjuk az SpO2 mérésére.