Resumen
Antecedentes
La embolia pulmonar aguda representa la tercera patología cardiovascular más frecuente, después de la enfermedad coronaria y la hipertensión. Su tasa de mortalidad no tratada es tan alta como del 20-30%, lo que representa una amenaza significativa para la supervivencia del paciente. En vista de la falta actual de técnicas de monitoreo en tiempo real para la embolia pulmonar aguda, este estudio investiga principalmente el potencial de la técnica de tomografía de impedancia eléctrica (EIT) de pulsatilidad para la detección y el monitoreo en tiempo real de la embolia pulmonar aguda a través de la recolección y las imágenes de las imágenes de la señal pulsátil del flujo sanguíneo pulmonar.
Métodos
Se realizó un experimento de autocontrol de antes y después de cerdos domésticos anestesiados (n = 12, 20.75 ± 2.56 kg). Los cambios en la perfusión pulmonar causados por una embolia pulmonar aguda (inducida artificialmente) se monitorearon en tiempo real utilizando el método de pulsación. Esto permitió la extracción de indicadores como la amplitud, la pendiente delantera (negativa) y el SARC, que se utilizaron para evaluar el estado de perfusión del flujo sanguíneo pulmonar local. Además, el grado de coincidencia de ventilación/perfusión en los pulmones se evaluó simultáneamente con el análisis del área de ventilación pulmonar. Posteriormente, se realizó una verificación de control utilizando la técnica de contraste invasiva convasiva de salina hipertónica (5 ml 10% NaCl).
Resultados
Las alteraciones de perfusión posteriores a la embolia en el método de pulsatilidad son altamente concordantes con las observadas en el método de solución salina hipertónica, como lo demuestran los datos de imágenes y indicadores. En particular, el área de perfusión en el lado de la embolia se reduce notablemente, y los valores absolutos de todos los indicadores de perfusión se reducen significativamente. Entre estos, la amplitud (P <0.001) y SARC (P <0.001) exhiben las alteraciones más pronunciadas. Además, los indicadores extraídos de la ventilación regional demostraron discrepancias notables, el% de coincidencia V/Q (P <0.001) y el% de espacio muerto (P <0.001) exhibieron la sensibilidad más pronunciada a las alteraciones en la embolia pulmonar aguda. Posteriormente, se realizó una verificación de control utilizando el método de solución salina hipertónica, que reveló un alto grado de consistencia entre los dos métodos en la detección de la embolia pulmonar aguda (kappa = 0.75, p <0.05).
Conclusiones
El método de imagen EIT, que se basa en el análisis de la pulsación del flujo sanguíneo, tiene el potencial de reflejar en tiempo real los cambios en el flujo sanguíneo pulmonar que ocurren antes y después de una embolia. Esto proporciona una nueva vía para el monitoreo no invasivo en tiempo real de pacientes con embolia pulmonar aguda en un entorno clínico.
Fondo
Una embolia pulmonar aguda es un hecho repentino e impredecible. Se ha documentado que la incidencia anual de embolia pulmonar aguda varía de 75 a 269 casos por cada 100,000 individuos, con una tasa de mortalidad tan alta como 28% (1). En consecuencia, es la causa principal de la muerte en emergencias clínicas y pacientes críticos. Si no se reconoce de manera oportuna, se perderá la ventana de oportunidad óptima para el tratamiento (2). En la práctica clínica, una discrepancia entre un déficit en la perfusión pulmonar y las imágenes de ventilación pulmonar es con frecuencia el factor de diagnóstico más crucial para la embolia pulmonar aguda (1, 2).
Tomografía computarizada La angiografía pulmonar (CTPA) sigue siendo la técnica de diagnóstico predominante para la embolia pulmonar en la práctica clínica contemporánea (3). A pesar de su alta precisión, este enfoque tiene limitaciones inherentes, incluido el uso de radiación ionizante, costo y volumen, así como su incapacidad para monitorear continuamente la embolia pulmonar aguda. En consecuencia, no es una opción adecuada para el monitoreo de la cama de pacientes críticos.
La tomografía por impedancia eléctrica (EIT) es una técnica de imagen funcional dinámica, segura, no invasiva y emergente. El principio fundamental de esta técnica es la aplicación de una frecuencia específica de corriente segura a una matriz de electrodos colocada en la superficie del cuerpo en el sitio de prueba (4). Luego se mide el cambio de voltaje resultante en los electrodos, lo que permite la reconstrucción de la distribución de impedancia a través de la sección transversal del cuerpo y la generación de imágenes que ilustran estos cambios (5). Esta técnica ha atraído un interés considerable de los equipos de investigación debido a una serie de ventajas, incluida la alta resolución temporal, no invasivo e inofensivo para el cuerpo humano, el equipo portátil y la facilidad de uso. En la actualidad, la tecnología EIT se está utilizando en la investigación exploratoria en una variedad de campos, incluido el monitoreo de accidente cerebrovascular, el examen de la función cerebral, el monitoreo del estado de ventilación pulmonar y la prueba de la función gástrica ((6, 7). Es digno de mención que la aplicación de EIT en el monitoreo del estado de ventilación pulmonar ha ganado un reconocimiento significativo y ahora se está utilizando en la práctica clínica (6).
Sin embargo, la aplicación clínica de la tecnología EIT en el monitoreo de la perfusión pulmonar sigue siendo un tema de investigación en curso. En la actualidad, existen dos metodologías principales para el monitoreo de la perfusión pulmonar a través de la utilización de la tecnología EIT. El trabajo exploratorio sobre el monitoreo de la perfusión pulmonar EIT fue llevado a cabo por TAN y otros, en función del principio de que las pulsaciones cardíacas conducen a cambios pulsátiles en la vasculatura pulmonar (8). Sin embargo, debido a los cambios extremadamente débiles en la impedancia del flujo sanguíneo, los requisitos de precisión para el sistema de adquisición de EIT son extremadamente alta, y la confiabilidad de los resultados debe mejorarse aún más (9). En este sentido, para mejorar la precisión de los resultados de monitoreo de perfusión pulmonar, él, HW y otros iniciaron el estudio para utilizar una inyección de «bala» de un agente de contraste de alta conductividad (como una solución de NaCl al 10%) a través del centro de Vena bajo depresión respiratoria para aumentar temporalmente los cambios de impedancia en el área de perfusión sanguínea (10). Los resultados de la investigación comparativa indican una fuerte correlación entre el método de solución salina y PET y SPECT en términos de los resultados obtenidos en las pruebas de función de perfusión pulmonar. Además, se ha demostrado que el método salino tiene capacidades superiores para identificar la embolia pulmonar aguda, lo que ha llevado a su aceptación preliminar en la práctica clínica (11, 12).
El equipo tiene un compromiso de larga data con la investigación sobre tecnologías clave para la adquisición e imágenes de datos EIT. Recientemente han logrado un avance en la tecnología de adquisición de datos de imágenes EIT de alta velocidad y alta precisión (13). Sobre la base de esto, el presente estudio realizó investigaciones sobre un método de monitoreo de estado de perfusión pulmonar no invasiva en tiempo real basado en la pulsación del flujo sanguíneo pulmonar. El objetivo era explorar la viabilidad del método de pulsación para el monitoreo agudo de la embolia pulmonar.
Métodos
Objetos e instrumentos
Animales experimentales
Los animales experimentales eran 12 cerdos domésticos anestesiados femeninos. Su peso medio y la circunferencia media del pecho de los sujetos fueron de 20.75 ± 2.56 kg y 57.67 ± 3.26 cm, respectivamente, y tenían 2.5-3.0 meses de edad. El estudio fue aprobado por el Comité de Bienestar Animal y Ética de la Universidad de Medicina de la Fuerza Aérea.
Instrumentación de imágenes EIT
En este estudio, empleamos el sistema EIT de alto rendimiento EC-100 Pro de alto rendimiento, que fue desarrollado por el equipo de investigación en colaboración con Utron Technology Co., Ltd., Hangzhou, China ((13). El sistema tiene una velocidad de adquisición máxima de 100 fps y una precisión de adquisición de datos de más de 0.01 ‰ dentro del rango de frecuencia de 10 kHz a 250 kHz (13). La adquisición de datos en este estudio se realizó a través de la excitación opuesta y el modo de operación de medición adyacente, con cada parámetro de adquisición de datos establecido en 16 electrodos, una velocidad de cuadro de 40 fps, una amplitud de corriente de excitación de 1.25 mátiles y una frecuencia de 50 kHz.
Modelos animales y procedimientos experimentales
Anestesia e instrumentación
Los animales fueron ayunados y privados de agua durante 12 h, y su temperatura corporal, respiración y frecuencia cardíaca se confirmó que estaban dentro del rango normal. El método anestésico fue el siguiente: el anestésico se indujo mediante inyección intravenosa de propofol (2 mg kg- 1), Zoletil® 50 (2 mg kg- 1) y xilazina (1.5 mg kg− 1) a través del margen del oído. La intubación traqueal y la conexión con un respirador (Mindray Wato EX-65) se realizaron luego, y el anestésico se mantuvo con gas isoflurano. La velocidad respiratoria se estableció en 14 respiraciones por minuto, el volumen de marea fue de 250 ml, la velocidad de ventilación fue de 3.5 l min – 1 y la presión de la vía aérea no excedió los 35 cmH2O. En el período postoperatorio, un catéter venoso central se introdujo por primera vez en la vena yugular interna izquierda y se aseguró en su lugar con suturas. Posteriormente, la vaina introductora (Safesheath II Introductor System, Pressing Products, Xi’an Kunlun Medical Technology Co., Ltd.) se colocó en la vena yugular externa izquierda. Finalmente, se introdujo un catéter de 7,5 f Swan-Ganz (Edwards Lifesciences, Xi’an Kunlun Medical Technology Co., el catéter (Ltd.) La arteria, con la forma de onda de presión al final del catéter, para garantizar que el globo permaneciera en un estado contratado. Asegúrese de que la seguridad y el bienestar de los sujetos. Los animales fueron sacrificados usando una sobredosis de anestesia …
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