非侵入性连续监测腹腔内压的创新之选 ——MC 传感器

《Scientific Reports》:Non-invasive and continuous intra-abdominal pressure assessment using MC sensors

【字体: 时间:2025年03月29日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决危重患者腹腔内压(IAP)监测问题,研究人员开展用肌肉收缩传感器(MC)评估 IAP 的研究。结果显示,MC 传感器与 CO?充气器测量的 IAP 值强相关,能有效识别 IAH 和 ACS。该研究为 IAP 监测提供了新方法。

  在医疗领域,腹腔内压(Intraabdominal Pressure,IAP)监测对于危重患者的治疗意义重大。正常情况下,健康个体的 IAP 范围在低于大气压到 0mmHg 之间,而危重患者的正常 IAP 一般在 5 - 7mmHg。然而,当 IAP 出现异常变化时,就可能引发一系列严重问题。比如,持续或反复的 IAP 升高超过 12mmHg,即被定义为腹腔内高压(Intraabdominal Hypertension,IAH),若未能及时治疗,IAH 可能会进一步发展为腹部间隔综合征(Abdominal Compartment Syndrome,ACS)。当 IAP 处于 10 - 15mmHg 的临界值时,就会出现微循环血流减少的情况,器官功能障碍和衰竭的迹象也开始显现。ACS 的特征则是 IAP 持续高于 20mmHg,并且伴有新出现的器官功能障碍或衰竭。这些病症不仅会影响腹腔内的器官,还会对全身各个器官系统产生直接或间接的影响,严重威胁患者的生命健康。
目前,临床上评估 IAP 的首选方法是将封闭测量系统插入膀胱进行间接测量。这种方法基于膀胱内压力与 IAP 大致相等的原理,在患者完全放松且仰卧的状态下,通过测量腋中线髂前上棘水平的水柱高度来获取 IAP 值。然而,这种方法存在诸多弊端,其测量过程复杂,结果的准确性和重复性很大程度上依赖操作人员的技术水平,而且操作较为繁琐,通常只能间歇性测量,这就容易导致 IAP 升高的诊断延迟。此外,膀胱体积增大时,尤其是在 IAP 较高的情况下,会使膀胱压力增加,从而导致测量结果偏离真实的腹腔压力。

为了寻找更有效的 IAP 监测方法,来自斯洛文尼亚卢布尔雅那大学医学中心(University Medical Centre Ljubljana)、卢布尔雅那大学医学院(Faculty of Medicine, University of Ljubljana)等机构的研究人员开展了相关研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上。

在这项研究中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,使用经皮传感器(MC - System)来评估腹壁张力,该传感器此前已被证明与通过膀胱内压力测量系统测得的 IAP 相关;其次,采用 ENDOFLATOR? 50 CO?充气器直接测量 IAP,在建立气腹和连接腹腔镜套管针时,充气器能提供客观实时的 IAP 值;此外,利用超声测量皮下层和直肌厚度;最后,通过多种统计方法,如 Pearson 相关系数、决定系数(R2)、受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC)分析和 Bland–Altman 图等,对测量数据进行分析。

研究结果如下:

  1. 相关性分析:研究人员对 41 例接受择期腹腔镜胆囊切除术的患者进行研究,分析了 IAP 值与 MC 传感器测量值之间的关系。结果显示,Pearson 相关系数 r = 0.963,表明 MC 传感器信号与充气器设定的 IAP 值之间存在强正线性相关;Spearman 相关系数 ρ = 0.969,进一步证实了这种关系几乎是完全线性的。同时,决定系数(R2)为 0.927,这意味着 MC 传感器信号能够解释 IAP 值 92.7% 的变化,充分证明了该传感器系统在预测 IAP 值方面的准确性。
  2. ROC 分析:ROC 分析用于评估 MC 传感器系统识别异常 IAP 情况(如 IAH 和 ACS)的能力。对于 IAH(定义为 IAP > 12mmHg),该系统的曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)为 0.996,95% 置信区间为 0.993 - 0.999,最佳截断值为 12.591,此时灵敏度为 0.995,特异性为 0.949。对于 ACS(定义为 IAP > 20mmHg),AUC 为 0.981,95% 置信区间为 0.969 - 0.992,最佳截断值为 20.53,灵敏度为 0.975,特异性为 0.900。这表明 MC 传感器系统在检测 IAH 和 ACS 方面具有较高的准确性。
  3. Bland–Altman 分析:Bland–Altman 图用于评估 MC 传感器系统与充气器测量结果的一致性。分析结果显示,偏差(平均差异)为 - 1.51mmHg,一致性界限为 - 5.00mmHg 和 1.98mmHg。这意味着 MC 传感器对 IAP 的评估与充气器测量结果具有一定的一致性,超过 95% 的差异都在这个范围内。

研究结论和讨论部分指出,该研究首次在择期胆囊切除术中,将 MC 传感器测量的 IAP 值与 CO?充气器设定的客观 IAP 值进行比较,证实了 MC 传感器是一种准确的连续 IAP 监测新设备。虽然 Bland–Altman 分析显示其下限一致性较宽,可能存在低估 IAP 的情况,但由于 ACS 的阈值通常较高,而且 MC 传感器能够连续监测,及时发现 IAP 变化趋势,在一定程度上弥补了这一不足。此外,MC 传感器具有完全非侵入性的优点,类似心电图电极一样贴在皮肤上就能进行监测,避免了膀胱置管带来的感染风险,能够实时提供 IAP 数据,有助于更好地跟踪 IAP 趋势,为早期发现 IAH 和及时干预提供依据,从而提高患者的治疗效果。

然而,该研究也存在一些局限性。所有患者均在全身麻醉且肌肉完全放松的状态下进行测量,无法将系统的准确性推广到非麻醉患者,因为非麻醉患者的自主肌肉收缩可能会干扰测量结果。而且,目前的 MC 传感器系统虽然能够有效检测 IAP 的变化和趋势,但无法独立确定绝对压力值,还需要进一步研究校准以实现完全的临床自主应用。未来,研究人员计划开展包含 CO?充气器、MC 传感器和膀胱内系统三种方法的比较研究,以进一步验证新方法的有效性。

总体而言,这项研究为 IAP 监测提供了一种创新的非侵入性方法,MC 传感器展现出了良好的应用前景。尽管还存在一些需要改进的地方,但随着研究的不断深入,有望为危重患者的 IAP 监测和治疗带来新的突破,显著提高患者的生存率和康复质量。

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