Indagine sul metodo basato sul contatto per la diagnosi delle malattie cardiovascolari (INDICES)

IPOTESI E OBIETTIVI Nel metodo proposto per rilevare il segno di salute vitale correlato alle malattie cardiovascolari, le prestazioni di trasferimento termico della pelle saranno valutate utilizzando un sensore di temperatura a infrarossi senza contatto. La temperatura della pelle dipende in modo significativo dalla fonte di calore come vasi sanguigni (vene e capillari) in prossimità della pelle. Tuttavia, ci sono diverse posizioni nel corpo umano, dove le arterie si trovano anche a una profondità relativamente inferiore dalla superficie esterna della pelle (arterie radiali o ulnari al polso e arteria carotidea nel collo). In ogni caso, se è possibile tracciare il flusso sanguigno dalle prestazioni termiche della pelle, allora potrebbe essere utile per prevedere vari stati della salute umana legati alle attività cardiovascolari.

• Nell'ipotesi proposta, verrà creata una finestra di trasferimento di calore momentaneamente più alta utilizzando il raffreddamento localizzato di una piccola sezione della pelle sopra il vaso sanguigno superficiale (minimo contatto) e quindi, il processo di riscaldamento verrà monitorato utilizzando un sistema senza contatto e senza sensore di temperatura a infrarossi invasivo. Con la formazione di placche nelle arterie dell'aorta principale, biforcazione carotidea o in qualsiasi punto del vaso, il flusso si trasforma in un tipo turbolento caotico o, in caso di blocco, un flusso sanguigno molto basso o nullo, che influisce sul trasferimento di calore dal flusso sanguigno e può essere facilmente rilevato dal trasferimento di calore sulla pelle durante quella finestra di trasferimento di calore momentaneamente più alta.

• Per applicare questo approccio alla diagnosi delle malattie cardiovascolari, uno dei metodi probabili potrebbe essere la scansione del cambiamento di temperatura in due punti del corpo:

  1. Su entrambe le arterie carotidi a sinistra ea destra del collo.
  2. Su entrambe le arterie temporali superficiali a sinistra ea destra della fronte.
  3. Si prevede che la variazione termica della pelle all'avambraccio sarà sempre in relazione al flusso sanguigno nell'arteria carotide per una persona sana che potrebbe essere utilizzata come marcatore di firma per un individuo per fare un confronto. Pertanto, mappatura della temperatura dell'avambraccio sinistro (arto superiore).

Questo studio prevede 3 diverse tecniche da testare su 100 soggetti umani. La procedura esistente da utilizzare sarà prontamente disponibile Duplex Ultrasound che è considerato più affidabile nella pratica clinica. Poiché la nuova tecnologia prevede la mappatura della temperatura, per impostare i dati di riferimento verrà utilizzata la potenziale tecnica di termografia esistente (termografia passiva). Oltre a questo, verrà utilizzato il metodo di mappatura della temperatura attualmente in fase di sviluppo (termografia attiva) che prevede l'applicazione del raffreddamento (pulsato o lock-in) sulla pelle. Di conseguenza, l'intero studio è diviso in due parti: la fase 1 e la fase 2, come mostrato nella figura 2. Con il tempo, la tecnica della termografia attiva sarà sviluppata; sarà completata la raccolta dei dati con le tecniche menzionate nella fase 1.

Fase 1

Tecnologia esistente: l'esame Duplex Ultrasound verrà eseguito su tutti i soggetti per dividerli in due gruppi come sani e malati.

Termografia passiva (PT): le procedure dello studio prevedono l'esecuzione di 2 termoscansioni delle seguenti parti:

1. Entrambe le arterie carotidi a sinistra ea destra del collo.
2. Entrambe le arterie temporali superficiali a sinistra ea destra della fronte.
3. Avambraccio sinistro (arto superiore).

Non sarà concesso alcun tempo di rilassamento tra una qualsiasi delle due prove. Ciascuna scansione termica delle singole regioni di misurazione (ROM) richiederà circa 60 secondi. La procedura completa richiederà circa 10-15 minuti di tempo.

Fase 2

Tecnologia esistente: l'esame Duplex Ultrasound verrà eseguito su tutti i soggetti per dividerli in due gruppi come sani e malati.

Termografia attiva (AT): in questo caso, la mappatura della temperatura su entrambe le arterie carotidi verrà eseguita con l'applicazione del massimo raffreddamento (entro il limite di comfort) per 45-60 secondi in modalità pulsata o lock-in. Mentre la modalità pulsata è l'applicazione continua del raffreddamento, il raffreddamento bloccato sarà intermittente. La frequenza di applicazione del raffreddamento con il metodo di raffreddamento lock-in deve ancora essere decisa. Tuttavia, per entrambi i metodi, il tempo massimo di raffreddamento rimarrà fissato a 45-60 secondi. Il metodo di raffreddamento finale da utilizzare deve ancora essere deciso. Il raffreddamento verrà effettuato tramite un cuscinetto di raffreddamento o utilizzando un ventilatore ad aria fredda. La temperatura del fluido di raffreddamento nel pannello di raffreddamento e l'aria per il ventilatore saranno mantenute rispettivamente nell'intervallo da 0°C a 5°C (provvisoriamente). A causa dell'applicazione del raffreddamento, il tessuto cutaneo localizzato si raffredderà e inizierà a riscaldarsi per raggiungere la temperatura di equilibrio con l'ambiente come prima (prima dell'applicazione del raffreddamento). Verrà effettuata una termoscansione continua dall'applicazione del raffreddamento al raggiungimento di una temperatura fissa (da stabilire) durante il riscaldamento. Tuttavia, il tempo massimo di acquisizione dopo la rimozione del raffreddamento verrà mantenuto fisso a 180 secondi. Questa procedura verrà eseguita 2 volte per ogni soggetto su entrambe le arterie carotidi. Il tempo di rilassamento tra ogni procedura sarà di 10 minuti. Dopo ogni esecuzione del test verrà utilizzato un cuscinetto riscaldante o un soffiatore ad aria calda in modo da riportare rapidamente la temperatura della pelle alla normalità. La temperatura del fluido caldo nel cuscinetto riscaldante o l'aria calda attraverso il ventilatore sarà mantenuta leggermente superiore alla temperatura ambiente ma inferiore alla temperatura interna del corpo (provvisoriamente nell'intervallo da 25°C a 35°C). Il tempo totale per la procedura completa sarebbe di circa 60 min.

Prendendo tutta la cura della procedura clinica standard, non vi è alcun rischio di alcuna condizione avversa poiché l'intero processo di raccolta dei dati è completamente non invasivo e con un contatto minimo (solo per lo studio di fase 2).