Влияние температуры на чрескожную диффузию газов крови: проект CAPNOS (CAPNOS)

С клинической точки зрения артериальное давление углекислого газа (CO2) — paCO2 — представляет собой особенно интересный физиологический показатель, поскольку он дает информацию о правильном функционировании кардиореспираторной системы. Однако текущий «золотой стандарт» измерения этого paCO2 требует артериальной пункции, операции, требующей квалифицированного персонала, быстрого анализа собранных образцов крови и сопряженной с риском и дискомфортом для пациента. На самом деле чрескожное парциальное давление СО2 — tcpCO2 — часто используется в качестве косвенного показателя paCO2 из-за его хорошей корреляции с последним. Однако современные мониторы tcpCO2 громоздки, дороги (10-20 тыс. евро) и обладают значительным дрейфом, что приводит к необходимости повторной калибровки измерительного электрода каждые 4-8 часов. Более того, эти мониторы нагревают кожу до температуры от 41 до 44°C, что может привести к ожогам, особенно при использовании у младенцев.

Действительно, альтернатива существующим мониторам tcpCO2 кажется весьма желательной. В частности, перед лицом роста носимой электроники решение, близкое к наручным пульсоксиметрам, но для измерения CO2, было бы неоспоримым преимуществом, которое невозможно достичь без капитального ремонта технологии измерения tcpCO2.

Именно в этом глобальном контексте проводится настоящее исследование; Для разработки портативного датчика tcpCO2 необходимо изучить два основных направления. С одной стороны, необходимо знать способы диффузии СО2 через подкожные ткани и кожу во внешнюю среду (окружающий воздух или датчик). С другой стороны, необходимо разработать надежную методику измерения СО2 с помощью датчика, расположенного на коже, и при этом с минимальным дрейфом.

Настоящее исследование сосредоточено исключительно на первом из этих двух направлений, то есть на явлении диффузии СО2 через кожу. Действительно, литература по этому вопросу старая и неполная. В частности, скорость диффузии CO2 через кожу в зависимости от температуры кожи неизвестна. Тем не менее, это изменение представляет большой интерес для измерения датчика tcpCO2 с точки зрения автономности. Действительно, скорость диффузии CO2 через кожу напрямую влияет на время отклика такого датчика.

Таким образом, настоящее исследование носит чисто исследовательский характер и направлено на получение новых знаний в области физиологии. Он направлен на заполнение пробелов в литературе о вариациях скорости чрескожной диффузии CO2 в зависимости от температуры с долгосрочной целью разработки нового типа датчика tcpCO2, позволяющего обойти ограничения существующих мониторов. Цель состоит не в том, чтобы разработать новый тип датчика tcpCO2, а в том, чтобы охарактеризовать скорость диффузии CO2 через кожу с помощью системы, разработанной специально для этого исследования. Используемая измерительная система представляет собой экспериментальное устройство, не предназначенное для продажи в качестве медицинского устройства. Действительно, он измеряет скорость потока CO2, а не парциальное давление — парциальное давление, которое, напомню, представляет клинический интерес.