Tehnologii

Funcția sudomotorie

Sudomotorul este controlat de o divizie a sistemului simpatic și are legătură cu sau are fibre nervoase care controlează activitatea glandelor sudoripare (fibră colinergică postsimpatică sau fibre C).

Disfuncția sudomotorie este utilizată pentru a defini o activitate sudomotorie scăzută.

În principal, evaluarea funcției sudomotorii se realizează pentru a detecta fluxul sanguin al pielii (microcirculația) și densitatea fibrelor C pentru detectarea timpurie (primele stadii) a neuropatiei distale periferice la populația cu risc ridicat, cum ar fi pacientul diabetic.

Disfuncția sudomotorie este una dintre anormalitățile neurofiziologice detectabile cât mai timpuriu în neuropatia fibrelor distale mici. Măsurătorile neurofiziologice tradiționale ale funcției sudomotorii includ testarea termoreglării transpirației (TST), testarea cantitativă a reflexului de axon sudomotor (QSART), impresii siliconice, răspunsul simpatic al pielii (SSR) și adăugarea recentă a testării cantitative a reflexului de axon direct și indirect (QDIRT). Aceste tehnici de testare, atunci când sunt utilizate împreună, pot detecta și localiza leziuni pre și post ganglionice, pot furniza un diagnostic timpuriu al disfuncției sudomotorii și pot monitoriza evoluția bolii sau recuperarea după boală. În acest articol, putem analiza testele comune disponibile pentru evaluarea funcției sudomotorii, putem detalia metodologia de testare, analiza limitările și furniza exemple de rezultate ale testelor.

Răspunsul galvanic al pielii (GSR)

Semnalul poate fi utilizat pentru a capta răspunsurile nervilor autonomi ca un parametru al funcției glandei sudoripare. Măsurătoarea este relativ simplă și are o repetabilitate bună. Prin urmare, măsurătoarea GSR poate fi considerată ca un instrument simplu și util pentru examinarea funcției sistemului nervos autonom și, în special, a sistemului periferic simpatic.

Pentru acest fenomen, se folosesc mai mulți termeni, cum ar fi EDA (activitate electrodermală), EDR (răspuns electrodermal), EDL (nivel electrodermal), SCA (activitate de conductanță a pielii), SCR (răspuns de conductanță a pielii) și mulți alții.

Dintre numeroșii termeni utilizați pentru acest fenomen, este evident că GSR are mai multe proprietăți. Acesta poate fi descris din punctul de vedere al conductanței, rezistenței și potențialului electrofiziologic. Semnalul electrofiziologic este generat de glandele sudoripare, iar transpirația este probabil sursa variației la nivel de rezistență și conductivitate, deși vasodilatarea și vasoconstricția pot juca de asemenea un rol important.

În majoritatea cazurilor, GSR este măsurat folosind o parte din pielea care are multe glande sudoripare. Drept referință, puteți utiliza o parte din piele cu mai puține sau fără glande sudoripare sau puteți măsura în aceeași zonă ca și electrodul activ.

Variabilitatea frecvenței cardiace (HRV)

Fenomenul care reprezintă obiectivul acestui raport este oscilația intervalului dintre bătăile consecutive ale inimii, precum și oscilațiile dintre frecvențele cardiace instantanee consecutive. „Variabilitatea frecvenței cardiace” a devenit termenul acceptat în mod tradițional pentru a descrie variațiile frecvenței cardiace instantanee și a intervalelor RR. Pentru a descrie oscilația dintre ciclurile cardiace consecutive, s-au utilizat alți termeni din literatură, de exemplu, variabilitatea lungimii ciclului, variabilitatea perioadei cardiace, variabilitatea RR și tahograma intervalului RR și accentuează în mod mai adecvat faptul că este intervalul dintre bătăile consecutive care este analizat mai degrabă decât frecvența cardiacă pe secundă.

În anii ’70, Ewing et al. au conceput un număr de teste simple rapide ale diferențelor RR pe termen scurt pentru a detecta neuropatia autonomă la pacienții diabetici. Asocierea riscului mai ridicat de mortalitate postinfarct cu HRV redus a fost indicată pentru prima dată de Wolf et al. în 1977. În 1981, Akselrod et al. au prezentat analiza spectrală a puterii fluctuațiilor frecvenței cardiace pentru a evalua cantitativ controlul cardiovascular bătaie cu bătaie.

Aceste analize de frecvență-domeniu au contribuit la înțelegerea istoricului autonom al fluctuațiilor intervalului RR în înregistrarea frecvenței cardiace. Importanța clinică a HRV a devenit aparentă la sfârșitul anilor 1980 când s-a confirmat că HRV a fost un indicator clinic puternic și independent al mortalității ca urmare a unui infarct miocardic acut. Odată cu disponibilitatea aparatelor înregistratoare electrocardiografice, noi, digitale, de înaltă frecvență, multicanal, 24 ore, HRV are potențialul de a furniza informații valoroase suplimentare cu privire la afecțiunile fiziologice și patologice și pentru a îmbunătăți stratificarea riscului.

Variațiile frecvenței cardiace pot fi evaluate prin mai multe metode. Probabil că cea mai simplă este realizarea măsurătorilor în domeniul timpului. Cu aceste metode, se determină fie frecvența cardiacă în orice moment din timp, fie intervalele dintre complexele normale succesive. Într-o înregistrare electrocardiografică continuă (ECG), fiecare complex QRS este detectat și se determină așa numitele intervale normal-la-normal (NN) (adică toate intervalele dintre complexele QRS adiacente care rezultă din depolarizarea nodului sinusal) sau frecvența cardiacă instantanee. Variabilele simple în domeniul timpului care pot fi calculate includ intervalul NN mediu, frecvența cardiacă medie, diferența dintre cel mai lung și cel mai scurt interval NN, diferența dintre frecvența cardiacă din timpul nopții și cea din timpul zilei etc. Alte măsurători din domeniul timpului care pot fi utilizate sunt variațiile frecvenței cardiace instantanee secundare respirației, devierii, manevrei Valsalva sau secundare infuziei de fenilefrină. Aceste diferențe pot fi descrise fie ca diferențe ale frecvenței cardiace, fie ca diferențe de lungime ale ciclului.

Răspunsul sistemului nervos autonom la antrenamentul atletic și programele de exerciții de reabilitare după diverse stări ale bolii este considerat a fi un fenomen de condiționare. Datele HRV trebuie să fie utile în înțelegerea aspectelor cronologice ale antrenamentului și momentul de condiționare optimă pe măsură ce este corelat cu influențele autonome asupra inimii.

Analiza formei de undă a pulsului

Analiza profilului pulsului periferic pentru a evalua proprietățile arteriale a fost descrisă pentru prima dată în secolul 19. Odată cu recunoașterea rigidității arteriale, a existat o revenire a interesului în analiza undei pulsului, în special analiza pulsului de presiune radială dobândit folosind un tonometru. O tehnică alternativă folosește un puls de volum. Acest lucru poate fi obținut în mod convenabil optic de la un deget (pulsul de volum digital). Deși nu se utilizează atât de des, această tehnică merită mai multă atenție datorită utilizării simple și ușoare.

La fel ca în cazul pulsului de presiune, profilul pulsului de volum digital este sensibil la modificările tonului arterial induse de medicamentele vasoactive și este influențat de înaintarea în vârstă și de rigiditatea arterială sporită. Măsurătorile efectuate direct pe pulsul de volum digital sau pe al doilea derivativ pot fi utilizate pentru a evalua aceste proprietăți. Forma de undă a pulsului arterial este o undă de profil generată de inimă atunci când se contractă și se deplasează de-a lungul pereților arteriali ai arborelui arterial. În general, există 2 componente principale ale acestei unde: undă care se deplasează înainte și o undă reflectată.

Unda care se deplasează înainte este generată atunci când inima (ventriculele) se contractă în timpul sistolei. Această undă se deplasează în aorta mare de la inimă și este reflectată la bifurcația sau la drumul de trecere al aortei în cele 2 vase iliace. La o persoană normală sănătoasă, de obicei, unda reflectată revine în faza diastolică, după închiderea valvelor aortei. Unda returnată oferă o depresiune și, de asemenea, ajută la perfuzia inimii prin vasele coronariene pe măsură ce împinge sângele prin acestea.

Prin urmare, viteza retururilor reflectate este foarte importantă: cu cât arterele sunt mai rigide, cu atât returnează mai rapid. Apoi, acestea pot intra în faza sistolică și pot crește citirea tensiunii arteriale finale.

Bioimpedanța și compoziția corporală

Analiza impedanței bioelectrice (BIA) este o tehnică folosită la scară largă pentru estimarea compoziției corporale și este utilă îndeosebi în studiile mari, bazate pe populație deoarece este rapidă, portabilă, necostisitoare și noninvazivă. Folosind măsurătorile rezistenței și reactanței corpului uman în modul tetrapolar și în modul multifrecvență de la 1 la 500 KHz, algoritmii adecvați obținuți din evaluările colegiale vor permite estimarea compoziției corporale.

În corpul uman, rezistența redusă este asociată cu cantități mari de masă fără grăsime și masă cu conținut redus de grăsime. Rezistența înaltă este asociată cu cantități mai mici de masă fără grăsime și masă cu conținut ridicat de grăsime.

În corpul uman, reactanța ridicată este asociată cu cantități mari de masă corporală celulară (masă intracelulară) și ECW redus (apă extracelulară). Reactanța redusă este asociată cu cantități mai mici de masă corporală celulară și ECW ridicat.

Măsurarea bioimpedanței

Impedanța electrică este opusă fluxului unui curent electric, fiind raportul dintre o tensiune alternativă sinusoidală și un flux alternativ sinusoidal. În consecință, impedanța este o magnitudine pasivă care nu iradiază energie, prin urmare, energia trebuie furnizată în două moduri: excitând țesutul cu curent sau cu tensiune. În acest caz, metoda de măsurare EBI folosită constă din injectarea unui semnal electric cu un curent cunoscut și măsurarea magnitudinii tensiunii complementare reciproce, valoarea se calculează folosind Legea Ohm, din domeniul frecvenței. Z = V/I

Unde Z este impedanța, V tensiunea și I curentul.

Tipuri de măsurători

În funcție de tipul de informații pe care le căutăm pentru analizare, se pot realiza diverse tipuri de măsurători. Măsurătoare BIA în afara fazei: Această metodă măsoară rezistența totală a corpului (Z). Aceasta nu asigură determinarea unghiului de fază și, ca atare, o subdiviziune a impedanței în apă și rezistența celulară, astfel încât să nu se efectueze niciun raționament cu privire la masa corporală celulară sau la masa extracelulară cu măsurători în afara fazei Măsurătoare BIA de fază: Tehnica sensibilă de fază a măsurătorii permite impedanței Z să fie diferențiată în cele două componente ale sale: rezistența (R), care indică rezistența la apă și reactanța (Xc), care indică rezistența celulară. Acest lucru ne permite să facem deosebirea între masa corporală celulară și masa extracelulară. Măsurătoarea de bază BIA multifrecvență: BIA depinde de frecvență, prin urmare, un studiu mai aprofundat, putem studia rezistența și reactanța în măsurători ale frecvențelor reduse unice diferite (1-5 KHz). Cu acest tip de măsurătoare, se poate obține o subdiviziune a apei totale din corp în apă extracelulară a corpului.

Tehnici de măsurare

Există mai multe abordări de măsurare a bioimpedanței care ar trebui alese în funcție de caracteristicile dorite ale sistemului construit. Tehnici nule: Detectarea folosind această tehnică este foarte simplă și se bazează pe un ampermetru simplu. Cea mai comună metodă utilizată este puntea Wheatstone. Aceasta este o metodă foarte precisă cu inconvenientul de a necesita un număr mare de componente electronice și de a nu fi eficientă din punct de vedere al timpului pentru anumite aplicații din cauza procesului repetitiv. Tehnici de deviere: Estimarea impedanței se realizează prin măsurarea căderii de tensiune sau curentul prin sarcină drept răspuns la curentul alternativ cunoscut. Această metodă se bazează pe componentele electronice simple folosind operațiuni complexe. Datorită măsurătorilor bioimpedanței și instrumentelor de măsurare, pentru a realiza aceste operațiuni, este necesar un circuit integrat specific aplicației sau un microcontroler. Caracteristica sa principală este eficiența din punctul de vedere al timpului, putând realiza măsurători precise în timp scurt. Pentru estimarea impedanței, ne vom concentra numai pe tehnicile de deviere utilizate frecvent pentru măsurătorile bioimpedanței. La estimarea impedanței, se poate realiza analiza în modul cu frecvență unică și în modul multifrecvență folosind diferite tehnici, pe baza studiului cu excitație cunoscută furnizat și măsurătoarea obținută. Așadar, pentru măsurătorile în modul frecvență unică sau în modul frecvență de explorare, de obicei, se utilizează corelația sinusului și, pentru măsurătorile multifrecvență, se folosește de obicei Transformata Fourier.

Monitorizarea funcției renale

Măsurătorile bioimpedanței electrice se utilizează de mulți ani pentru a studia proprietățile electrice ale țesutului biologic și pentru a măsura evenimentele psihologice, care se aplică în mai multe zone clinice, inclusiv compoziția corporală. Evaluarea formării edemului din măsurătorile EBI se bazează pe dependența proprietăților electrice ale țesutului de structura sa și de constituenții intrinseci, și anume alterările structurii țesutului produc o modificare a proprietățile sale electrice.

Atunci când funcția renală este afectată la nivelul rinichilor, o consecință fiziologică imediată este o acumulare excesivă de lichid în restul corpului și, în consecință, formarea edemului. Edemul este considerat de medic un indicator comun al insuficienței renale și, prin urmare, examinarea vizuală de către medic este o practică standard pentru a detecta asemenea insuficiență a funcției renale. O asemenea inspecție se realizează de obicei vizând membrele, picioarele și brațele, având drept scop examinarea edemului periferic.

Există câteva metode de evaluare a umflării extracelulare, iar abordarea măsurătorii EBI este una dintre cele mai confortabile, datorită faptului că proprietățile electrice ale țesutului pot fi măsurate noninvaziv și fără strângerea pielii. Anumite studii privind excesul de fluid la pacienții cu hemodializă cronică folosind măsurătorile spectroscopiei bioimpedanței, atunci când se realizează. Rezultatele experimentale au sugerat că pacienții cu hemodializă își păstrează volumul de lichid în exces în principal în compartimentul extracelular (lichid interstițial). Spectroscopia bioimpedanței împreună cu o măsurătoare stabilă a țesutului fără grăsime poate determina gradul de hidratare relativă în exces. Datorită efectelor capacitanței membranei celulare, impedanța țesutului depinde de frecvența măsurătorii. Drept consecință, precizia măsurătorilor cu ajutorul analizei spectroscopiei bioimpedanței în modul multifrecvență este superioară preciziei măsurătorilor bazate pe frecvența unică pentru anticiparea apei extracelulare. Unii autori sugerează că cel mai bun domeniu de frecvență pentru a evalua lichidul extracelular este de până la 10 kHz, iar domeniul dintre 50 și 100 kHz este un domeniu adecvat de măsurare pentru o evaluare reușită a lichidului extra și intracelular.

În concluzie, principiul de monitorizare a sistemului de măsurare EBI implementat în această lucrare este după cum urmează: în timpul insuficienței renale, cantitatea de lichid interstițial din membre crește, cauzând edem extracelular. Umflarea interstițială rezultată modifică proprietățile electrice ale țesutului și, cu ajutorul combinației măsurătorilor EBI noninvazive cu electrozii de pe suprafața pielii și analiza spectroscopiei EBI, se poate detecta umflătura produsă. Prin urmare, modificările din EBI de la nivelul membrelor pot fi utilizate ca un indicator eficient al detectării timpurii a insuficienței renale.

Edemul pulmonar

Simptomele edemului pulmonar apar de obicei într-un stadiu foarte târziu atunci când cantitatea de lichid din plămâni s-a înșesit deja.

În acest stadiu, pacientul are de obicei dispnee (respirație scurtă) și hipoxie (presiune parțială mică a oxigenului din sânge) din cauza schimbului afectat de gaze ca urmare a volumului crescut al lichidului interstițial. Drept consecință, pacientul este de obicei internat într-un unitate de terapie intensivă pentru tratament medical. Detectarea preclinică și monitorizarea continuă a volumului de lichid pulmonar în timpul tratamentului medical ar îmbunătăți îngrijirea medicală reducând în același timp costurile.

Din păcate, metodele tradiționale de detectare precum radiografia, monitorizarea presiunii capilare pulmonare blocate sau termodiluția cu dublu indicator nu sunt practice pentru monitorizarea continuă. O alternativă promițătoare este spectroscopia bioimpedanței (BIS). Detectarea edemului pulmonar folosind BIS se bazează pe faptul că nivelul de lichid din plămâni are un impact semnificativ asupra impedanței electrice. În mod normal, plămânii au aproximativ 5% lichid și 95% aer, rezultând o impedanță electrică din domeniul de aproximativ 10 și 20 Ohm. Dacă nivelul de lichid din plămâni crește, impedanța electrică scade din cauza impedanței electrice mult prea mici a lichidului (serul, de exemplu, are o rezistență de aproximativ 0,6 Ohm).

Comparativ cu alte metode de măsurare, BIS are două avantaje semnificative: măsurătoarea este noninvazivă și se poate realiza cu ușurință la domiciliul pacientului. În lucrarea anterioară, BIS s-a dovedit a fi practic pentru detectarea edemului pulmonar și, în versiunea cu frecvență unică, acesta a fost utilizat în numite ICD (defibrilatoare cardioverter implantabile).

Telemedicina

Telemedicina reprezintă utilizarea tehnologiilor de telecomunicație și informație pentru a furniza îngrijire clinică la distanță. Aceasta ajută la eliminarea barierelor cauzate de distanță și pot îmbunătăți accesul la serviciile medicale care deseori nu ar fi disponibile în mod consecvent în comunitățile rurale izolate. De asemenea, se utilizează pentru a salva vieți în situații de terapie intensivă și de urgență.

Telemedicina poate fi împărțită în trei categorii principale: stocare și redirecționare, monitorizare la distanță și servicii interactive (în timp real).

Telemedicina de stocare și redirecționare presupune dobândirea de date medicale (precum imagini medicale, semnale bio etc.) și apoi transmiterea acestor date unui medic sau specialist la o oră convenabilă pentru evaluarea offline. Aceasta nu necesită prezența ambelor părți în același timp. Dermatologia (cf: teledermatologia), radiologia și patologia sunt specializări comune care duc la telemedicină asincronă. O înregistrare medicală structurată corespunzător, de preferabil în format electronic, trebuie să fie o componentă a acestui transfer. O diferență esențială între întâlnirile tradiționale cu pacientul în persoană și telemedicina apare în omiterea unei examinări fizice efective și a istoricului. Procesul de stocare și redirecționare presupune ca clinicianul să se bazeze pe un raport al istoricului și pe informațiile audio/video în locul unei examinări fizice.

Monitorizarea la distanță, cunoscută și ca automonitorizare sau autotestare, permite personalului medical să monitorizeze un pacient de la distanță folosind diverse dispozitive tehnologice. Această metodă este utilizată în special pentru gestionarea bolilor cronice sau a afecțiunilor specifice, cum ar fi boală cardiacă, diabet zaharat sau astm, Aceste servicii pot furniza rezultate comparabile privind sănătatea pentru întâlnirile în persoană cu pacientul, furnizează satisfacție mai mare pacienților și pot fi mai accesibile din punct de vedere al costurilor.

Serviciile telemedicinii interactive oferă interacțiuni în timp real între pacient și furnizor, inclusiv conversații telefonice, comunicare online și vizite la domiciliu. Numeroase activități cum ar fi analiza istoricului, examinarea fizică, evaluările psihiatrice și evaluările oftalmologice pot fi realizate comparativ cu cele realizate în timpul vizitelor tradiționale în persoană. În plus, serviciile telemedicinii „interactive cu clinicianul” pot fi mai accesibile din punct de vedere al costurilor decât vizita clinică în persoană.