経皮的血液ガス拡散に対する温度の影響: CAPNOS プロジェクト (CAPNOS)

臨床的な観点からは、動脈の二酸化炭素 (CO2) 圧 - paCO2 - は、心肺系の適切な機能に関する情報を提供するため、特に興味深い生理学的データです。 しかし、この paCO2 の現在の「ゴールド スタンダード」測定には、動脈穿刺、有資格者を必要とする手術、収集された血液サンプルの迅速な分析が必要であり、リスクと患者への不快感を伴います。 実際、CO2 の経皮分圧 - tcpCO2 - は、paCO2 との良好な相関関係から、paCO2 の間接的な尺度としてよく使用されます。 ただし、現在の tcpCO2 モニターはかさばり、高価で (10 ～ 20,000 ユーロ)、ドリフトが大きいため、4 ～ 8 時間ごとに測定電極を再校正する必要があります。 さらに、これらのモニターは皮膚を 41 ～ 44°C の温度に加熱するため、特に乳児に使用すると火傷を負う可能性があります。

実際、現在の tcpCO2 モニターに代わるものが非常に望ましいようです。 特に、ウェアラブル電子機器の台頭に直面して、手首に装着するパルス酸素濃度計に近づき、CO2 測定用のソリューションは、tcpCO2 測定技術のオーバーホールなしには達成できない否定できない資産になるでしょう。

現在の研究が設定されているのは、このグローバルな状況にあります。ポータブル tcpCO2 センサーを開発するには、2 つの主要な手段を検討する必要があります。 一方では、皮下組織および皮膚を介して外部媒体 (周囲空気またはセンサー) に向かう CO2 拡散の様式を知る必要があります。 一方、皮膚にセンサーを当ててドリフトを最小限に抑えて CO2 を測定する信頼性の高い技術を開発する必要があります。

現在の研究は、これら 2 つのトラックの最初のもの、つまり皮膚を介した CO2 拡散の現象にのみ焦点を当てています。 実際、このテーマに関する文献は古く、不完全です。 特に、皮膚温度の関数として皮膚を通る CO2 の拡散速度は知られていません。 ただし、このバリエーションは、自律性の観点から tcpCO2 センサーの寸法を決定する上で非常に重要です。 実際、皮膚を通る CO2 拡散速度は、このようなセンサーの応答時間に直接影響します。

したがって、現在の研究は純粋に探索的であり、生理学の新しい知識を獲得することを目的としています。 現在のモニターの制約を回避する新しいタイプの tcpCO2 センサーを開発するという長期的な目的で、温度の関数としての経皮 CO2 拡散速度の変動に関する文献のギャップを埋めることを目的としています。 目的は、新しいタイプの tcpCO2 センサーを開発することではなく、この研究のために特別に開発されたシステムを使用して、皮膚を通る CO2 の拡散速度を特徴付けることにあります。 使用される測定システムは、医療機器として販売されることを意図していない実験装置です。 実際、分圧ではなく CO2 流量を測定します。分圧は臨床的に関心のある量です。