Sammenligning av vevsoksygeneringsmåling ved bruk av multimodale enheter

Forsøkspersonene vil gå gjennom en spørreskjemaøkt om sin medisinske historie av et utpekt studieteammedlem. Spørreskjemadataene vil bli plassert i RedCap ved hjelp av en emne-ID som ikke kan kobles tilbake til emnet. Da vil forsøkspersonen samtykke og bli registrert. Deretter starter den ikke-invasive datainnsamlingsprosedyren på følgende utstyr.

Spatial Frequency Domain Imaging (SFDI): I løpet av samtykkeperioden vil Modulim-utstyret bli kalibrert og klargjort for skanning. Motivets volare aspekt av tommelen sammen med håndflatens overflate vil være klar til å målrette mot det optiske kamerahodet. Faktisk skanning tar mindre enn 60 sekunder. Bildene vil bli behandlet offline. Under behandlingen vil 3-5 forskjellige regioner av interesse (ROI) bli tatt for å måle oksygenparametrene som vevsoksygenmetning (StO2), oksy-hemoglobin (HbO2), deoksy-hemoglobin (HbR), overfladisk hemoglobin (HbT1, sub- overflatehemoglobin (HbT2). Modellen som brukes er en Clarifi Modulim Transkutan oksygenovervåking (TCOM): Transkutan oksygenovervåking (TCOM eller TcpO2) er en ikke-invasiv, klinisk godkjent metode for å oppnå oksygennivåer i huden. Metoden er kvantitativ og måler oksygentilførsel til huden fra underliggende vev. Før elektroden plasseres, vil en selvklebende fikseringsring plasseres på den tørre huden på tommelens volarside, og en elektrolytt som en kontaktvæske fylles i to og sonden justeres inn i den ved å rotere med klokken for å feste den. Opptaket vil bli startet og ventet på at oksygennivået skal stabilisere seg og en fast verdi vil bli registrert. Modellen som brukes er en Perimed PeriFlux 5000. Sonden varmes opp til ca 45 grader C. Selv om denne enheten har andre alternativer, vil kun måling av O2 utføres med denne enheten.

Apple Watch-oksygensensor: Smartwatch-blodoksygensensorer måler også oksygennivået i blodet i vevet. Apple Watch Series 6 introduserte denne nye funksjonen for å overvåke oksygennivået i blodet ved å bruke lysdioder (LED) på baksiden av Apple-klokkene. Et lavt oksygennivå i blodet kan være en indikasjon på et alvorlig helseproblem som trenger umiddelbar oppmerksomhet. Apple-klokken er utstyrt med grønne, røde og infrarøde lysdioder som skinner lys på blodårene i håndleddet, med fotodioder som måler mengden lys som reflekteres tilbake. Apples algoritmer bruker denne informasjonen til å beregne fargen på blodet, som er en indikasjon på hvor mye oksygen som er i blodet. Lyst rødt blod er godt oksygenert, mens mørkere blod har mindre oksygen. Dette kan måle oksygennivået i blodet mellom 70 og 100 prosent. De fleste friske mennesker har oksygennivåer i blodet som varierer fra 95 til 100 prosent. Apple Watch-sensoren vil bli plassert på brukerens foretrukne håndledd.

Pulsoksymeter for oksygenovervåking: Pulsoksymeteret muliggjør transkutan overvåking av oksygenmetningen til hemoglobin i arterielt blod (StO2). Pulsoksymetri er så utbredt i medisinsk behandling at det ofte blir sett på som et femte vitalt tegn[3]. Det er viktig å forstå hvordan teknologien fungerer så vel som dens begrensninger. For å gjenkjenne innstillingene der pulsoksymeteret avleser oksygenmetning (SpO2), kreves det en forståelse av to grunnleggende prinsipper for pulsoksymetri: (i) hvordan oksyhemoglobin (HbO2) skilles fra deoksyhemoglobin (HbR) og (ii) hvordan SpO2 beregnes bare fra det arterielle rommet av blod. Pulsoksymetri er basert på prinsippet om at HbO2 og HbR differensielt absorberer rødt og nær-infrarødt (IR) lys. Det er tilfeldig at HbO2 og HbR har betydelige forskjeller i absorpsjon ved rødt og nær-IR-lys fordi disse to bølgelengdene penetrerer vev godt, mens blått, grønt, gult og fjern-IR-lys absorberes betydelig av ikke-vaskulært vev og vann [3 ]. HbO2 absorberer større mengder IR-lys og mindre mengder rødt lys enn HbR; dette stemmer overens med erfaring - godt oksygenert blod med høyere konsentrasjoner av HbO2 virker knallrødt for øyet fordi det sprer mer rødt lys enn HbR. På den annen side absorberer HHR mer rødt lys og ser mindre rødt ut. Ved å utnytte denne forskjellen i lysabsorpsjonsegenskaper mellom HbO2 og HbR, sender pulsoksymetre ut to bølgelengder med lys, rødt ved 660 nm og nær-IR ved 940 nm fra et par små lysdioder plassert i den ene armen av fingersonden. Lyset som sendes gjennom fingeren blir deretter oppdaget av en fotodiode på motsatt arm av sonden. I denne studien vil det volare aspektet av tommelen og pekefingeren til forsøkspersonen bli brukt til å måle SpO2.