NIRS를 사용하여 유리 조직 전달 혈역학 모니터링

목적: 지속적인 수술 후 자유 조직 이식(FTT) 모니터링을 위해 맞춤화된 새로운 공간 분해 근적외선 분광법(NIRS) 시스템의 설계 및 평가를 개선하고 이 시스템을 상업적으로 이용 가능하게 만드는 것입니다.

가설: 새로운 NIRS 장치는 환자 치료에 대한 간섭을 최소화하고 환자에 대한 불편함을 최소화하며 임상 평가에 대한 간섭을 최소화하면서 수술 후 72시간 동안 FTT 재구성을 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.

연구의 정당성: FTT는 한 신체 부위의 피부, 근육 또는 뼈와 공급 혈관을 이식하여 별도의 부위에서 암성 종양이나 외상성 부상을 제거하여 발생한 결함을 재건하는 것으로 구성됩니다. 이식된 조직의 생존의 열쇠는 이식된 조직의 혈관과 수혜 부위의 혈관 사이에 꼼꼼하게 만들어진 미세혈관 문합입니다. 미세수술 기술은 문합된 혈관의 개통성을 유지하기 위해 시간이 지남에 따라 개선되었습니다. 그럼에도 불구하고 현재 FTT 실패율은 1~10% 수준이다.

FTT 실패가 발생하면 환자와 수술팀 모두에게 엄청난 경험을 하게 됩니다. 미세혈관 문합의 구제를 시도하기 위해 환자를 수술실로 긴급 이송해야 합니다. 성공적이지 못한 구조의 경우, 환자는 관련된 질병 상태를 악화시키고 입원 기간을 연장하며 의료 비용을 증가시키는 여러 번의 수술을 받아야 합니다. 성공적인 구제 가능성을 높이려면 혈관 손상을 조기에 발견하는 것이 필수적입니다. 따라서 FTT 혈관 상태를 모니터링하는 데 사용되는 방법은 매우 중요하며 문헌에서 많은 주목을 받았습니다. 임상 검사는 FTT 생존 가능성을 모니터링하는 가장 일반적인 방법이자 표준으로 남아 있습니다. 임상 검사의 두 가지 단점은 FTT 모니터링에 대한 훈련과 경험이 있는 인력이 필요하다는 점과 신뢰할 수 있는 지속적인 모니터링을 제공할 수 없다는 점입니다. 따라서 FTT 손상에 대한 인식이 종종 지연되어 성공적인 수술 회수 시도가 크게 손상됩니다.

최근 NIRS는 FTT 임상 모니터링에서 나타나는 문제를 해결할 수 있는 가장 잠재력이 있는 기술로 인정받고 있습니다. NIRS는 근적외선(600~1000nm)을 10~20mm 깊이의 조직에 통과시키는 비침습적 기술입니다. 흡수된 빛의 양을 계산하면 산소화, 탈산소화 및 총 헤모글로빈 농도를 실시간으로 측정할 수 있습니다. 따라서 조직 관류 및 산소 공급의 이상을 즉시 감지하고 임상적으로 확인할 수 있습니다. 혈관 손상 감지부터 수술실에서 FTT 구조 시도까지의 시간을 줄이면 허혈 시간이 줄어들고 FTT 구조 속도가 높아집니다.

최근 메타 분석에서는 NIRS가 "비침습적이고 객관적이며 사용하기 쉬운 신뢰할 수 있는 모니터링 기술"이라는 결론을 내렸습니다. 그러나 현재 두경부 수술에 사용되는 FTT를 모니터링할 수 있는 NIRS 시스템은 없습니다. 이는 주로 머리와 목 부위에 사용할 수 있을 만큼 작은 NIRS 센서를 만드는 것이 어렵기 때문입니다. 다양한 FTT 옵션에 적합한 소형 센서를 갖춘 새로운 맞춤형 NIRS 시스템을 개발하고 평가하는 것이 필요하며 이는 매력적인 임상 기회를 제공합니다.

제안된 연구의 주요 조사관(D.W.A.)은 브리티시 컬럼비아의 두경부 FTT의 선구자이며 FTT 경험이 35년 이상입니다. 그는 NIRS 프로토타입 제작에 필요한 임상 및 기술 사양을 제공하기 위해 자신의 전문 지식을 활용하여 임상 생체 광자학 연구 과학자인 Shadgan 박사와 상담할 예정입니다. 현재 그들은 3명의 환자를 대상으로 소형 NIRS 센서를 성공적으로 구축하고 테스트했으며 유망한 결과를 얻을 수 있었습니다. 우리의 방법을 확립하고 다양한 FTT 수술과 호환되도록 센서 설계를 개선하기 위해 연구자들은 이 파일럿 연구를 수행할 계획입니다.

목표

1. 다양한 FTT 재구성 옵션에 적합한 소형화된 센서를 갖춘 새로운 NIRS 시스템을 개발합니다.
2. 다양한 FTT 재건 옵션에 대한 혈관 손상을 나타내는 관류 역치를 결정하고 다양한 FTT에 대한 센서의 설계 및 적용을 개선하기 위해 최대 60명의 환자에 대한 파일럿 연구를 수행합니다.

연구 설계

NIRS 프로토타입은 FTT 재구성을 받는 단일 환자를 대상으로 수술 중 및 수술 후에 테스트됩니다. FTT 손상을 시뮬레이션하는 수술 중 NIRS 측정은 단일 FTT 작업 중에 수집됩니다.

수술 후 NIRS 프로브를 FTT 위에 놓고 72시간 동안 고정하고 측정값을 기록합니다. 또한 제안된 연구에 참여하지 않은 숙련된 간호사가 현재 VGH 및 Surrey Memorial Hospital에서 사용하는 기존 임상 방법을 사용하여 FTT 혈관 상태를 모니터링합니다. 임상 평가는 표준화된 표에 문서화되며 NIRS 기록과 연관됩니다. 마지막으로 72시간이 지나면 환자와 임상의 모두 NIRS 시스템 사용 경험을 평가하기 위한 설문지를 작성하게 됩니다.

통계분석

수집된 수술 중 및 수술 후 NIRS 측정값은 다양한 유형의 조직에 대해 NIRS 모니터에서 저관류 경보에 대한 임계값을 설정하는 데 사용됩니다.

환자와 의사의 설문지를 통해 수집될 데이터는 기술통계 분석을 거칩니다.