V-SPEC.» Monitoring System. Nichtinvasives, kontinuierliches Echtzeit-Monitoring von Blut- und Gewebe-Oxigenierung

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1 V-SPEC» Monitoring System Nichtinvasives, kontinuierliches Echtzeit-Monitoring von Blut- und Gewebe-Oxigenierung

2 V-Spec Sensor Volles Miniaturspektrometer auf der Haut Der V-Spec Sensor verbindet erstmalig die Parameter von herkömmlichen Pulsoximetern (S P O 2, PR, PI und PLI) mit der Gewebe-Sauerstoffsättigung von Gewebe-Oximetern (S ti O 2 ). Bislang waren die Parameter S P O 2 und S ti O 2 nur getrennt verfügbar. Der V-Spec Sensor ist ein miniaturisiertes 2D-Spektrometer mit integrierter Beleuchtungseinheit, welches direkt auf der Haut appliziert wird. Die Datenübertragung vom Sensor zum Monitor erfolgt digital und ist damit weitgehend unempfindlich gegenüber äußeren Störeinflüssen. Er enthält die folgenden Komponenten: Komplettes, hochqualitatives 2D-Spektrometer LED-basierte Lichtquelle Optische Sensoreinheit Digitale Signalwandlung Mikroprozessor Mit dem V-Spec Sensor erfolgt die Messung eines kontinuierlichen Absorptionsspektrums in einem Wellenlängenbereich von 500nm - 850nm 40 mal pro Sekunde. Durch die hohe zeitliche Auflösung ist es möglich, den pulsierenden Anteil vom kontinuierlichen Anteil des Absorptionsspektrums zu trennen und beide Spektren gesondert zu behandeln. Pulsatile Extraktion S P O 2 Kontinuierliche Extraktion S ti O 2

3 Bei der Gewebe-Oximetrie wird der kontinuierliche Anteil des Blutes gemessen, nicht der pulsatile. Dabei erfolgt die Messung der Sauerstoffsättigung in den Kapillargefäßen und den Arteriolen und Venolen (Mikrozirkulation) in denen der Sauerstoff vom Blut in die Gewebe-Zellen übergeht. Durch die Messung der Sauerstoffsättigung in der Mikrozirkulation kann die Durchblutung (Perfusion) lokal erfasst werden. Mit bisherigen Systemen lässt sich eine mögliche Sauerstoff- Unterversorgung zwar feststellen, jedoch ist es für den Arzt oft nicht leicht, die Ursache unmittelbar zu erkennen. Dafür müssen weitere Parameter erfasst werden, sinnvollerweise an der gleichen Messstelle. Im klinischen Alltag ist dies oft schwierig. Verbreitete Gewebe-Oximeter, die z.b. an der Stirn messen, lassen keinen Raum für weitere (z.b. S P O 2 ) Sensoren. Auch ist der Einsatz mehrerer Geräte mit einem höheren finanziellen Aufwand verbunden. Mit dem V-Spec Monitoring System lassen sich alle Parameter an der gleichen Messstelle mit nur einem Sensor erfassen.» Technischer Hintergrund Obwohl häufig der Begriff Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) für die Messung der Sauerstoffsättigung im Gewebe verwendet wird, handelt es sich in den meisten Fällen um photometrische Verfahren mit wenigen Wellenlängen, ähnlich wie bei den Pulsoximetern. Einige Systeme nutzen dabei neben dem NIR Spektralbereich auch Teile des sichtbaren Lichtspektrums zur Auswertung (VIS). Auch hier werden die Messsignale analog zum Gerät übertragen. Andere Gewebe-Oximeter verwenden Lichtleiter, um das Licht zur Messstelle und zurück zu transportieren. Dies hat den Vorteil, dass elektrische Störungen keinen Einfluss auf die Signalqualität haben, jedoch ist der Transport des Lichtes an sich Störungen und Verlusten unterlegen. Die Auswertung der empfangenen Lichtsignale erfolgt dann teilweise spektrometrisch, oder multispektral mit wenigen Wellenlängen (typischerweise 2-4). Der V-Spec Sensor erfasst mehr als 700 Spektren mit jeweils 350 Wellenlängen 40 mal pro Sekunde und überträgt die Daten digital zum Monitor. Dort erfolgt die Zusammenfassung der Einzelspektren zu einem Absorptionsspektrum. Arterie Kapillaren Vene arterielle Sauerstoff- Sättigung S P O 2 venöse Sauerstoff- Sättigung S v O 2 Gewebe Sauerstoff- Sättigung S ti O 2 Gewebe-Zellen

4 Periphere und zentrale Messungen S ti O 2 am Finger gemessen erlaubt das nicht-invasive Monitoring des Perfusionsstatus in der Peripherie (zum Beispiel bei Schock und Reanimation). S ti O 2 an der Stirn gemessen erlaubt das nicht-invasive Monitoring des zentralen Oxigenierungsstatus (z.b. um perioperativ zusätzliche Informationen bei der Detektion von Hypoxien zu liefern). Bildnachweis: Sansculotte; CC BY-SA 2.5 Messprinzip des V-Spec Sensors V-Spec Sensor mit Attachment Tape

5 V-Spec Monitor Im V-Spec Monitor (VSM) erfolgt die Verarbeitung und Auswertung der vom V-Spec Sensor bereitgestellten Daten. Dank des großen, brillanten Touchdisplays mit hohem Blickwinkel ist die Darstellung übersichtlich und die Bedienung intuitiv. Der sensible Touchscreen kann auch mit Handschuhen bedient werden Hauptparameter mit oberen und unteren Alarmgrenzen 2 Darstellung der aktuellen Absorptions-Spektren von Blut und Gewebe SPO 2 S ti O 2 3 Akustischer Alarm 4 Anzeigemodus 5 Konfigurationsmenü 6 Statusfeld mit Anzeige von Datum, Zeit, Batteriezustand, Sensorstatus und Meldungen 7 Technische Parameter 8 Trendkurven und Plethysmogramm 9 Pulsdarstellung: Herz blinkt mit Stärke und Frequenz des Pulssignals

6 Nutzen des V-Spec Monitoring Systems Die zugelassenen Messstellen erlauben es wahlweise zentral an der Stirn oder peripher am Finger zu messen. Darüber hinaus stellt das V-Spec Monitoring System durch weitere Parameter zusätzliche Informationen zur Verfügung, die bei der Findung der Ursache einer möglichen Unterversorgung hilfreich sein könnten. In [1] und [2] sind Algorithmen für den intensivmedizinischen Bereich beschrieben. Die dort dargestellten Maßnahmen dienen der Optimierung der Sauerstoffversorgung, die durch den Blutfluss, die Pumpleistung des Herzens, die Oxigenierung durch die Lunge und die Sauerstoff-Transportkapazität beeinflusst wird. Wie in den in [1] und [2] beschriebenen Algorithmen erkennbar ist, muss bei der Suche nach der Ursache der Unterversorgung des Gewebes zunächst der Blutfluss überprüft werden, da arterielle Verschlüsse, Katheter oder andere mechanische Einflüsse den Sauerstoff-Transport behindern können. Das V-Spec Monitoring System kann mit dem Plethysmogramm und dem Pulsationsindex (PI) Aufschluss über die Durchblutung geben. Zusätzlich wird der S P O 2 Parameter als Information über die arterielle Oxigenierung angezeigt. Die Pulsrate (PR) und der PI können als Zusatzinformationen bei der Abschätzung der Pumpleistung des Herzens und der Regulationsmechanismen des Körpers hilfreich sein, während der PLI in bestimmten Situationen Abnormitäten der Atmungsaktivität anzeigen kann. [1] Bakker, John, Md, PhD (2012): Guidelines for Use: The Use of StO2 in Critical Care [2] Denault, A.; Deschamps, A.; Murkin, J. M. (2008): A Proposed Algorithm for the Intraoperative Use of Cerebral Near- Infrared Spectroscopy. In: Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia

7 Parameter Abfrage Reaktion 1 S ti O 2 Gewebe Entsättigung (Stirn) (<50% S ti O 2 oder >20% Reduktion) HYPOXIE 2 Pleth, Pl Mechanische Einflüsse? (Kopfposition, arterieller Verschluss, Aorten- oder Venen-Katheder) Kopfposition prüfen Katheder oder Kanülen neu positionieren o. entfernen arterielle Verschlüsse beachten 3 S P O 2 Systemische Reduktion der Sauerstoffsättigung? Hypoventilation behandeln 4 Pl, PR Blutdruck und Puls abnorm? Ursache finden und behandeln 5 PLI, CO 2 Atmungsaktivität abnorm? Hyperventilation behandeln Laktat Laktat abnorm? (Laktat > 3.0 meq/l) Laktat-gerichtete Therapie cthb, THI Hämoglobin abnorm? (< 7 g/dl) Bluttransfusion erwägen S cv O 2 Herzfunktion und ScvO 2 ; Sättigung gestört? (ScvO 2 <70%) Herzfunktion optimieren Zerebraler O 2 -Bedarf erhöht? Krämpfe, Hypothermie? Hypothermie/ Antiepileptische Medikation Intrakranieller Druck erhöht? CT-Scan/ MRI Intrakranielle Ödeme Intrakranielle Hypertonie beenden Beispielhafter Algorithmus für den Fall eines Absinkens des S ti O 2 Wertes an der Stirn mit den weiteren V-Spec Parametern als zusätzliche Informationsquelle» Warnung Das V-Spec Monitoring System (VSMS) ist nicht für die Diagnose bestimmt. Als Zusatzmonitor liefert es ergänzende Informationen zur Beurteilung des Patientenstatus. Das VSMS ist ein nicht-invasives Spektrometersystem und kein Blutgasanalysator.

8 Adressen und Kontakte» Kontakt Senspec GmbH Alter Hafen Süd 4 D Rostock Fon: +49 (0) office@senspec.com Web: Vertrieb über Keller Medical GmbH Wiesbadener Weg 2A D Bad Soden/Ts. Fon: +49 (0) info@keller-medical.de Web: MD-001, Rev. B SENSPEC 05/2013