Avancement de la recherche sur l'application de la technologie de spectroscopie proche infrarouge à la surveillance de l'oxygène cérébral et de l'hémodynamique chez les patients en neurochirurgie

Préface

La consommation d'oxygène du tissu cérébral est énorme, le poids du cerveau adulte ne représente que 2% du poids corporel, mais son flux sanguin dans un état calme représente environ 15% du débit cardiaque et la consommation d'oxygène représente environ 20% de la consommation totale d'oxygène,L'hypoxie ischémique représente jusqu'à 90% des décès dus à des lésions cérébrales, selon la littérature pertinente- Oui.Dans le travail clinique, pour atteindre la protection du cerveau, il y a un besoin urgent de technologies capables de surveiller avec précision l'état de la circulation sanguine et de l'oxygénation du tissu cérébral en temps réel.

La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) est une technique de détection qui a connu une croissance rapide ces dernières années. Il peut mesurer la saturation en oxygène des tissus locaux (RSO)₂), pour évaluer l'état d'oxygénation des tissus cérébraux. Cet article concerneLe principe de la surveillance etLes progrès de la recherche dans la surveillance neurochirurgicale de l'oxygène cérébral et de l'hémodynamique ont été examinés.

Principes de base de l'application de la technologie de spectroscopie proche infrarouge

La technologie de spectroscopie proche infrarouge est une méthode de détection optique continue en temps réel. La longueur d'onde de la lumière proche infrarouge est comprise entre 700 et 1000 nm, il y a une bonne pénétration dans les tissus humains (tels que le cuir chevelu, le crâne, etc.) et moins de diffusion.- Oui.Le principal absorbeur de lumière proche infrarouge dans le crâne est l'oxyhémoglobine (HBO)₂), et l'hémoglobine réduite (HB), qui ont des profils d'absorption différents, de sorte que nous pouvons distinguer les deux optiquement.

Lorsque la lumière proche infrarouge pénètre dans les tissus humains, les deux types d'hémoglobine dans les tissus ont un effet absorbant sur eux. Nous mesurons l'intensité de la lumière sortant des tissus et, selon la loi de Beer - Lambert modifiée, nous obtenons la saturation en oxygène des tissus locaux.Il existe un grand nombre de microvaisseaux sanguins dans le tissu cérébral, dont le volume sanguin artériel représente environ 20%, le volume capillaire environ 5% et le reste, environ 75%, est veineux.Par conséquent, rSO₂Il s'agit en fait d'une moyenne pondérée de la saturation en oxygène veineux et dynamique dans le tissu cérébral local, plus proche de la saturation en oxygène veineux, qui peut refléter l'état d'équilibre dynamique de l'alimentation en oxygène du cerveau et de la consommation.

Étant donné que cette technique de détection ne dépend pas de la pulsation des artères, nous pouvons tous mesurer normalement les paramètres d'oxygène cérébral en cas d'hypotension, d'hypothermie profonde, de pouls faible ou même lorsque le cœur cesse de battre.

Applications cliniques

Zweifel et Al découvrir RSO₂L'élévation est compatible avec le soulagement du spasme vasculaire, l'amélioration des symptômes cliniques, le spasme artériel observé par imagerie artérielle avec RSO du même côté₂La diminution est significativement corrélée et le degré de spasticité augmente (en particulier lorsque le diamètre des vaisseaux sanguins diminue de plus de 75%), puis RSO homolatéral₂Considérablement réduit,Il a été montré que nirs peut détecter de manière synchrone une diminution de l'oxygène cérébral secondaire au vasospasme, avec une bonne sensibilité.McCormick et al. ont fait inhaler un mélange de gaz à faible concentration d'oxygène (FIO) à 7 sujets volontaires₂= 7%) provoque une hypoxie transitoire tout en surveillant étroitement EEG, Sao₂et SpO₂et rSO₂Les indicateurs ont changé, et il a été constaté que la diminution de la saturation en oxygène du cerveau a eu lieu presque en même temps que la modification de la concentration d'oxygène inhalé, et RSO₂La baisse est d'environ 2 minutes plus tôt que la variation de l'EEG, ce qui prouve que le nirs peut détecter l'hypoxie cérébrale plus tôt et avec une plus grande sensibilité lorsque d'autres paramètres de surveillance sont encore dans la plage normale. Taussky et al. en utilisant simultanément les techniques d'imagerie par perfusion nirs et CT sur 1 287 patients (y compris l'hémorragie sous - arachnoïdienne, l'AVC ischémique, l'hémorragie cérébrale), détectant respectivement la saturation en oxygène du cerveau du patient et le flux sanguin cérébral local, les deux ont une bonne corrélation,Il a été démontré que nirs peut être utilisé comme un moyen efficace, non invasif, de surveillance de l'oxygène du cerveau qui peut être surveillé en temps réel près du lit dans une unité de soins intensifs.

L'Exfoliation de l'endomètre carotidien (CEA) peut libérer l'ischémie cérébrale transitoire du système carotidien unilatéral et éliminer les plaques d'athérosclérose et les ulcères qui provoquent l'ischémie cérébrale transitoire. Il est souvent nécessaire de pincer une artère carotide unilatérale lors de la dissection de l'endomètre carotidien, et il est très important d'assurer l'alimentation en sang de la région cérébrale lors de la pincement peropératoire de la carotide, bien que l'anneau de Willis de l'artère sous - crânienne puisse fournir de l'oxygène à la circulation latérale, une évaluation et une surveillance continues de l'adéquation du flux sanguin circulant dans les branches latérales sont nécessaires.Par rapport à d'autres moyens de surveillance de l'oxygène cérébral, nirs peut mettre en œuvre RSO plus facilement, sans traumatisme et en continu₂La surveillance, qui est efficace pour prévenir les accidents vasculaires cérébraux périopératoires et même la mort liée à l'ACE, est un moyen efficace de prédire l'hypoxie ischémique cérébrale lors d'une intervention au CEA.Une étude révèle RSO périopératoire chez les patients CEA₂Comparaison des changements potentiels induits par la fonction cognitive et somatosensorielle RSO₂Importance de la surveillance des potentiels induits somatosensoriels en chirurgie CEA,Il a été constaté que les patients péri - chirurgicaux n'ont pas développé de dysfonctionnement cognitif et que lorsque la perfusion sanguine dans la région cérébrale a été réinjectée, rSO₂Pour être plus évident que le changement de potentiel induit somatosensoriel, très favorable à l'observation périopératoire de l'état de la revaccination de l'approvisionnement en sang dans la région cérébrale, est un moyen de surveillance simple et efficace pendant la période périopératoire CEA. Généralement considéré, rSO₂Une diminution de la valeur relative > 12% suggère une ischémie cérébrale, avertissant les cliniciens d'intervenir pharmacologiquement et physiologiquement en conséquence.

Actuellement, la chirurgie combinée à la chimiothérapie par radiothérapie reste le traitement le plus efficace pour les principales tumeurs cérébrales telles que les gliomes et les méningiomes, et l'identification des zones fonctionnelles du cerveau dans la chirurgie des tumeurs cérébrales est la clé du succès ou de l'échec de la chirurgie.Lorsque la zone fonctionnelle du cerveau est activée, la concentration d'oxyhémoglobine augmente rapidement, tandis que la concentration de déoxyhémoglobine diminue lentement et de faible amplitude, la surveillance des deux changements d'état d'oxygénation de l'hémoglobine permet de connaître la zone d'activité fonctionnelle du cerveau, un principe connu sous le nom de méthode bold (Blood Oxygen Level Dependent method). Actuellement, en plus des techniques d'imagerie fonctionnelle par résonance magnétique nucléaire, la technologie nirs peut également utiliser ce principe pour permettre une surveillance non invasive en temps réel des zones fonctionnelles du cerveau.Fujiwaran et al. lors de la surveillance simultanée du cortex péritumoral chez les patients atteints de tumeurs cérébrales à l'aide de nirs et de la technologie magnétique nucléaire fonctionnelle ont constaté que, affectés par les foyers tumoraux, les changements de concentration en hémoglobine étaient anormaux lors de l'activation de la zone fonctionnelle du cerveau péritumoral,La technologie magnétique nucléaire fonctionnelle seule ne permet pas de détecter avec précision les régions fonctionnelles du cerveau, ce qui entraîne des erreurs faussement négatives.

résumé

Moniteur de saturation en oxygène des tissus cérébraux moc200, avec des paramètres principaux complets et des indicateurs de sous - paramètres connexes, en utilisant la technologie avancée nirs, peut surveiller en continu, en temps réel et de manière non invasive l'état d'équilibre entre l'alimentation en oxygène et la consommation d'oxygène des tissus cérébraux du patient à partir de trois dimensions de la tendance de changement en temps réel, de la quantité relative de changement, de l'ASC (profondeur et temps dans l'état désaturé), de la détection et de l'intervention en temps opportun RSO₂Conditions anormales, réduisant les lésions cérébrales causées par des anomalies de l'oxygène dans le cerveau du patient, réduisant la durée du séjour à l'hôpital et améliorant le pronostic du patient.