מאמר סקירה

שיטות נוכחיות, בקרת איכות ופרספקטיבות תרגומיות לניטור מיטת החולה של מיקרוסירקולציה סובלינגואלית במצבי מחלה קריטיים

DOI:

10.3791/71498

⸱

21 באוגוסט 2026

 ,  ,  ,  , 
1Department of Critical Care Medicine, The Fourth Affiliated Hospital, Zhejiang University School of Medicine, 2International Institutes of Medicine, Zhejiang University, 3College of Biomedical Engineering and Instrument Science, Zhejiang University

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

סקירה זו בוחנת שיטות נוכחיות לניטור מיקרו-סירקולציה סוב-לינגואלית במיטת החולה, תוך דגש על איכות הרכישה, דיווח סטנדרטי, תיקוף ותרגום קליני. היא מבדילה בין ראיות מבוססות לבין מושגים המוצעים על ידי המחברים, ומתווה סדרי עדיפויות מעשיים לצורך הדירות, בטיחות והערכה קלינית עתידית.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרעות במיקרוסירקולציה עשויות להימשך גם לאחר שלחץ הדם, תפוקת הלב ומטרות המודינמיות סיסטמיות אחרות הושגו שוב בחולים במצב קריטי. הרירית התת-לשונית מספקת אתר נגיש להערכה חוזרת של המיקרוסירקולציה לצד מיטת החולה, אך היישום הקליני השגרתי נותר מוגבל בשל ארטיפקטים של רכישה, תלות במפעיל, נטל ניתוח התמונות, איכות מדידה משתנה וקשרים לא ודאיים לקבלת החלטות טיפוליות. סקירה נרטיבית זו שואפת לבחון שיטות נוכחיות לניטור מיקרוסירקולציה תת-לשונית לצד מיטת החולה, להעריך את נקודות החוזק והמגבלות שלהן, ולזהות סדרי עדיפויות מעשיים למעבר לפרקטיקה קלינית שגרתית. הסקירה מסכמת גישות מדידה מבוססות וחדשות להערכת מורפולוגיה וסקולרית, צפיפות כלי דם, דפוסי זרימה של תאי דם, אותות אזוריים הקשורים למהירות, חמצון רקמות ואיכות נתונים, תוך הדגשה שמדידות משלימות אלו אינן ניתנות להחלפה ודורשות בקרת איכות קפדנית. כמו כן, היא מפרטת שיקולי רכישה ודיווח סטנדרטיים, מדדי ביצוע, בדיקות הדירות, תיקוף אנליטי והשוואות ייחוס המתאימות לתחומי מדידה שונים. לבסוף, מוצגת זרימת עבודה מודולרית המוצעת על ידי המחבר כדי להדגים מסגרת מובנית לחשישה, בקרת איכות, עיבוד נתונים ודיווח לצד מיטת החולה. מסגרת מושגית זו נועדה להנחות פיתוח טכני ותיקוף קליני עתידיים, ואינה מייצגת מכשיר מאושר קלינית, מערכת אבחנתית או אלגוריתם טיפולי.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

החייאה במצבי הלם מונחית בדרך כלל על ידי לחץ דם, תפוקת לב, לקטט ומשתנים סיסטמיים אחרים. למרות שמדדים אלו הם חיוניים, הם אינם מעידים תמיד על כך שדם מגיע ביעילות למיטות נימיות בודדות. בספסיס, פגיעה באנדותל, שיבוש הגליקוקליקס, שינויים באינטראקציות בין תאי דם ובקרה וסקולרית משובשת עלולים להפחית את צפיפות הנימים המושרים וליצור זרימת דם הטרוגנית1,2. כאשר ההמודינמיקה הסיסטמית משתפרת ללא התאוששות תואמת בפרפוזיית הרקמות, נתק זה מתואר כחוסר קוהרנטיות המודינמית (hemodynamic incoherence)3,4.

הרירית התת-לשונית מספקת אתר פרקטי ונגיש בקלות להערכה חוזרת של המיקרוסירקולציה לצד מיטת החולה. מיקרוסקופיה חיונית ניידת (HVM) סיפקה את גוף הראיות הגדול ביותר מהמיטה בחולים במצב קריטי5,6. עם זאת, יישום קליני שגרתי נותר מאתגר. הצהרות קונצנזוס וסקירות מתודולוגיות זיהו את הרוק, לחץ הפרובה, בועות, תנועה ותאורה לא יציבה כגורמים נפוצים לרכישת תמונות באיכות נמוכה7. בנוסף, ניתוח התמונות הוא תובעני מבחינה טכנית ולעתים קרובות גוזל זמן8. מערכות דירוג פורמליות לאיכות התמונה ומחקרי תיקוף הדגימו עוד כי סרטונים באיכות נמוכה עלולים להשפיע באופן משמעותי על המשתנים המיקרוסירקולטוריים המדווחים9,10.

סקירה זו בוחנת את היכולות והמגבלות של שיטות מבוססות ומתפתחות לניטור מיקרו-סירקולציה תת-לשונית לצד מיטת החולה, מזהה את הנקודות שבהן הראיות התומכות הן החזקות ביותר, ודנה בדרישות המעשיות לתרגום קליני מוצלח. במקום לספק סקירה רחבה של פתופיזיולוגיה של המיקרו-סירקולציה או של טכנולוגיות ניטור, הסקירה מתמקדת במדידות סטנדרטיות המופקות מ-HVM, באיכות הרכישה, בזיהוי מצבי כשל, בדרישות דיווח מינימליות, באימות ברמת המודול, בתיקוף אנליטי ספציפי לתחום ובנתיב מדורג לקראת הערכה קלינית. לאורך הסקירה, ראיות מבוססות מובדלות בבירור מקונספטים עיצוביים וסדרי עדיפויות לתיקוף המוצעים על ידי המחברים, כדי למנוע את הרושם שהמסגרת המוצעת מייצגת מערכת ניטור מאושרת קלינית.

סקירה ופרספקטיבה

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

חיפוש ספרות והיקף
החיפוש הממוקד הראשוני הקיף את PubMed/MEDLINE, Embase ואת ה-Web of Science Core Collection מרגע הקמת מאגרי המידע ועד ל-1 בינואר 2026. חיפוש עדכון ממוקד נערך ב-22 ביוני 2026 כדי לזהות מחקרים שפורסמו לאחרונה הרלוונטיים באופן ישיר לניטור מיקרו-סירקולציה תת-לשונית, מדדי מיקרוסקופיה חיונית ידנית סטנדרטית, איכות רכישה, גישות חישוש פוטנציאליות, ניתוח אוטומטי, תיקוף ברמת המודול ותרגום קליני. מונחי החיפוש שילבו מיקרו-סירקולציה תת-לשונית עם דימות orthogonal polarization spectral (OPS), דימות sidestream dark field (SDF), דימות incident dark field (IDF), ספקטרוסקופיה בשימוש באינפרא-אדום קרוב (NIRS), שיטות מבוססות לייזר ודופלר, ניטור פחמן דו-חמצני דרך העור, ניתוח תמונה אוטומטי, בינה מלאכותית, אלח דם (ספסיס), הלם ומחלה קריטית. כמו כן, נבחנו רשימות מקורות של סקירות רלוונטיות, הצהרות קונסנזוס ומאמרים מתודולוגיים.

החיפוש תוכנן לתמוך בסינתזה נרטיבית וטרנסלציונלית, ולא לספק הערכה ממצה של השפעת טיפול או של דיוק אבחנתי. מקורות מתאימים כללו הצהרות קונסנזוס, מחקרי מתודולוגיה ותיקוף, מחקרי תצפית והתערבות קליניים, והנחיות דיווח הרלוונטיות למערכות ניטור בשלבים מוקדמים. מחקרי בעלי חיים ומחקרים שאינם סובלינגוואליים נכללו רק כאשר הבהירו סבירות פיזיולוגית, מגבלות טכניות או מדדי ייחוס תואמי תחום. הסקירה הוגבלה לפרסומים בשפה האנגלית. למעט הפטנט הגלוי ששימש כדוגמה תכנונית להמחשה, מקורות שלא עברו ביקורת עמיתים לא שימשו כראיה לביצועי מדידה או ליעילות קלינית. לא בוצע חיפוש שיטתי של נוף הפטנטים. לא בוצעו הערכה פורמלית של סיכון להטיה או סינתזה כמותית. הפטנט שהגלה המחבר ונידון להלן לא נחשב כראיה לתקפות אנליטית, בטיחות, ישימות, מוכנות רגולטורית או יעילות קלינית.

ראיות קליניות ומגבלות של המודינמיקה המערכתית
מרבית הראיות הקליניות נוגעות לקשרים (associations) ולא להדרכה טיפולית. בהלם ספטי, נבחנו מדדי פרפוזיה פריפריים וסוב-לינגואליים משולבים לצורך הערכה פרוגנוסטית11. צפיפות נמוכה יותר של כלי דם עם פרפוזיה נקשרה לתפקוד לקוי של איברים ולתמותה12, ופרפוזיה סוב-לינגואלית לא תקינה בעת הקבלה ליחידה לטיפול נמרץ (ICU) הייתה קשורה באופן עצמאי לתמותה בתוך 30 יום בקרב חולים בני 80 ומעלה עם הלם13. מחקרים אלה תומכים ברלוונטיות הקלינית של הערכת המיקרו-סירקולציה הסוב-לינגואלית, אך אינם מוכיחים כי פעולה המבוססת על מדידה של המיקרו-סירקולציה משפרת את תוצאות הטיפול בחולה.

הראיות המרכזיות מהמחקרים הרנדומליים נותרות מסייגות. בניסוי רב-מרכזי, שילוב של משתנים של מיקרו-סירקולציה סובלינגוואלית בתוכנית הטיפול הוביל ליותר שינויים בטיפול בנוזלים ובסמים וזוואסואקטיביים, אך לא הפחית את התמותה בטווח של 30 ימים14. סקירות של מתן נוזלים מדווחות באופן דומה על תגובות משתנות: שיפור הוא סביר יותר כאשר התפוקה הלבבית עולה ופרפוזיית הרקמות פגועה, אך לא ניתן להניח תועלת עבור כל מטופל או עבור כל אסטרטגיית מתן נוזלים15,16. סקירה רחבה יותר של החייאה מונחית מיקרו-סירקולציה הגיעה למסקנה דומה, לפיה התועלת הקלינית של גישה זו נותרה לא מוכחת17.

לפיכך, סבירות פיזיולוגית, קשר פרוגנוסטי, תוקף המדידה, היתכנות במיטת החולה ותועלת קלינית מייצגים שאלות נפרדות. מערכת ניטור המועילה מבחינה קלינית חייבת לעשות יותר מאשר רק לזהות אות חריג; עליה להפיק מדידות הניתנות לשחזור, להצביע על מקרים שבהם הנתונים אינם אמינים, ולהשתלב בתהליך הערכה חוזרת שהוגדר מראש מבלי להוביל להתערבות בלתי הולמת.

הערך הקליני והמגבלות של האתר התת-לשוני
הרירית התת-לשונית מכילה רשת כלי דם שטחית צפופה שניתן להעריכה שוב ושוב לצד מיטת החולה. המורפולוגיה הווסקולרית שלה מופתה במתנדבים בריאים18, ובחירת אתר מונחית-אנטומיה עשויה לשפר את העקביות בין סבבי רכישת נתונים19. דילול נימי תת-לשוני תואר גם במצבים של איסף לב כרוני20. יחד, ממצאים אלו תומכים בשימוש ברירית התת-לשונית כאתר תצפית ישים, אם כי הם אינם קובעים טווחי ייחוס אוניברסליים בין מחלות או מכשירים שונים.

מדידות תת-לשוניות נותרות אזוריות ולא מערכתיות. מחקר של הלם המורגי בחזירים הדגים כי אות טונומטרי תת-לשוני עקב אחר שינויים במיקרו-סירקולציה מקומית21, ומחקר בכבשים זיהה שינויים מקבילים במיקרו-סירקולציה שלה conjunctival ושל תת-הלשון תחת תנאים ספציפיים של ספסיס והמורגיה22. נתונים בבני אדם עקביים פחות: מיקרו-סירקולציה במעיים ובסוב-לינגואל הגיבו באופן שונה למתן נוזלים לאחר ניתוח בשל ספסיס בבטן23. לפיכך, יש לפרש ניטור תת-לשוני ככזה המספק מידע מרקמה נגישה, ולא כמי שמשרת כתחליף אוניברסלי עבור כל איבר.

תחומי מדידה מבוססים ומועמדים
ניתן לחלק את השיטות הנדונות בסקירה זו לארבע קטגוריות מדידה מרכזיות: מורפולוגיה וצפיפות של כלי דם, זרימת תאי דם או מהירות אזורית, חמצון רקמות ואיכות נתונים. מידת הבשלות של הראיות הזמינות שונה באופן משמעותי. ל-HVM ישנם תקנים ייעודיים לרכישה וניתוח של תמונות תת-לשוניות5,6, בעוד שמספר מודליות אחרות נכללות כגישות משלימות, עקיפות, מתהוות או מועמדות. מדידות גזים ברקמה נחשבות לנכונות יותר כמידע הקשרי אופציונלי, כיוון שהן אינן מדמיות באופן ישיר כלי דם תת-לשוניים או זרימה נימירית. אף שיטה בודדת אינה מכסה את כל תחומי המדידה, ונתונים הגזורים מעקרונות פיזיקליים שונים אינם נחשבים כניתנים להחלפה.

HVM מספקת את הוויזואליזציה הישירה ביותר של תאי דם אדומים הנעים דרך כלי דם שטחיים מתחת ללשון. דימות OPS אפשר לראשונה ויזואליזציה של המיקרוסירקולציה באמצעות אור מקוטב לצד מיטת החולה24. דימות SDF שיפר לאחר מכן את ניגודיות התמונה באמצעות שימוש בטבעת של דיודות פולסתיות פולטות אור25, ודימות IDF הוצג מאוחר יותר כטכניקה נישאת יד למחקרי פוסט-אופרטיביים ומחקרים ביחידות לטיפול נמרץ26. שיטות אלו מאפיינות בעיקר מורפולוגיה וסקולרית, צפיפות כלי דם ודפוסי זרימה, ולא זרימת דם נפחית מוחלטת.

HVM רגישה במיוחד לאיכות הרכישה. רוק, בועות, דחיסת רקמה, תנועה, מיקוד לקוי ותאורה לא יציבה עלולים להסתיר כלי דם או לשנות את דפוס הזרימה הנראה9,10. כתוצאה מכך, הערכת איכות היא מרכיב בלתי נפרד מהמדידה עצמה. דוח הניתן לפירוש קליני צריך לציין את שיעור הנתונים שהתקבלו לניתוח, סיבות לדחיית מקטעי תמונה, האם זוהו ארטיפקטים של דחיסה או תנועה, והאם הושגה רכישה מקובלת.

דימוי החזר באינפרא-אדום קרוב ו-NIRS מייצגים גישות שונות. בסקירה זו, דימוי החזר באינפרא-אדום קרוב מתייחס לטכניקה פוטנציאלית מבוססת-מצלמה שנועדה להגביר את הניגודיות של כלי דם שטחיים. לעומת זאת, NIRS מפיקה אות חמצון רקמות ממוצע-נפחי מבליעת אור ופיזורו, ואינה מפרידה בין נימי דם בודדים27. מדידות NIRS תלויות בגיאומטריית הדגימה, בהרכב הרקמה, במגע הפרובה ובאלגוריתמים הספציפיים למכשיר; לכן, מדידות שהתקבלו באמצעות מערכות שונות אינן בהכרח ניתנות להחלפה28. מכיוון שחלק ניכר מהראיות הזמינות אינן ספציפיות להקשר של תת-הלשון ביחידה לטיפול נמרץ, NIRS נחשבת לאמצעי חמצון משלים ולא לתחליף מבוסס עבור HVM.

פלווימטריה של זרימה באמצעות לייזר דופלר (Laser Doppler flowmetry) מספקת אות מקומי הקשור לפרפוזיה29, בעוד שהדמיה בניגודיות של נקודות לייזר (laser speckle contrast imaging) מייצרת מפות פרפוזיה מרחביות30. למרות שלטכניקות אלו יישומים רחבים יותר בהערכת פרפוזיה, הן אינן מהוות תחליפים מבוססים ל-HVM תת-לשוני בפרקטיקה של טיפול נמרץ. פוטופלתיסמוגרפיה מבוססת מצלמה של הצד הגחוני של הלשון היא גישה מבטיחה אך עדיין חקרית, הדורשת סטנדרטיזציה נוספת של המאפיינים הנגזרים ממנה31. באופן דומה, ניטור פחמן דו-חמצני דרך העור עשוי לספק מידע נוסף לגבי חילופי גזים או פרפוזיה היקפית בהגדרות נבחרות של יחידות לטיפול נמרץ, אך הוא אינו טכניקת הדמיה תת-לשונית ואינו מדד ישיר של מורפולוגיה מיקרו-וסקולרית או זרימה בנימיות32.

ההשלכה המעשית היא שמדד צפיפות, הערכת מהירות המופקת מדופלר, מדידת חמצון ואות גז טרנס-קוטנאלי (דרך העור) עונים על שאלות פיזיולוגיות שונות. למרות ששילוב של מדידות אלו עשוי להיות יתרון, כל אות צריך לשמור על היחידות, המגבלות, מדדי האיכות ושיטת הייחוס המתאימה לו. קטגוריות המדידה והטכניקות המייצגות מסוכמות בטבלה 1.

קטגוריית מדידהשיטות מייצגות וגישות מועמדותתוצרים עיקרייםנקודות חוזק עיקריותמגבלות עיקריות וארטיפקטיםבשלות הראיות ותפקיד תרגומימקורות נבחרים
מורפולוגיה וצפיפותמיקרוסקופיה חיונית ניידת (HVM; דימוי בספקטרום קיטוב אורתוגונלי [OPS], שדה אפל בזרם צדדי [SDF], ושדה אפל חודר [IDF]; גישת מחקר תת-לשונית מבוססת); דימוי החזרה באינפרא-אדום קרוב מבוסס מצלמה (גישה מועמדת לכלי דם שטחיים)HVM: צפיפות כלי דם כוללת (TVD), צפיפות כלי דם מבושמים (PVD), צפיפות מרובדת לפי גודל כלי דם, התפלגות רוחב כלי דם, רציפות מקטעים והטרוגניות מרחבית. דימוי רפלקטנס מועמד: ניגודיות של כלי דם שטחיים, רציפות מקטעים וצפיפות כלי דם נראים.HVM מאפשרת ויזואליזציה ישירה של מיקרו-כלי דם מלאים בכדוריות דם אדומות, והיא בעלת התקנים המפותחים ביותר לרכישה וניתוח של תמונות תת-לשוניות. דימוי רפלקטנציה מבוסס-מצלמה עשוי לתמוך במיפוי של כלי דם שטחיים ובניתוח תמונות מוטמע.HVM רגיש ללחץ הגשושית, תנועה, רוק, בועות, מיקוד ותאורה. ההגדרות והערכים הנמדדים תלויים בספי גודל של כלי דם, בבחירת קטעי וידאו, בתוכנה ובכללי הניתוח. הדמיית רפלקטנציה בבאינפרא-אדום קרוב אינה שקולה ל-HVM ועשויה שלא להבחין בזרימת תאי דם אדומים בנימים.נקבע: הערכת מורפולוגיה וצפיפות של HVM באתר ה-ICU התת-לשוני. מועמד: דימוי רפלקטנסיה כקלט של כלי דם שטחי הדורש תיקוף עצמאי של המבנה והקריטריון.5, 6, 8–10, 24–26
זרימה ומהירותפרפוזיה של HVM ודירוג זרימה (PPV, MFI ומדד הטרוגניות הזרימה), מהירות תאי דם אדומים המופקת מדימות, פלואומטריה בלייזר דופלר, דימות ניגודיות נקודות לייזר (laser speckle contrast imaging), פוטופלטיסמוגרפיה מבוססת מצלמה (מתהווה), וחשיפה אזורית לדופלר (קלט מועמד)שיעור כלי דם מבושמים (PPV), מדד זרימה מיקרו-וסקולרית חצי-כמותי (MFI), מדד הטרוגניות של הזרימה, מהירות תאי דם אדומים המופקת מדימות, מפות או שטפי פרפוזיה, מאפיינים הקשורים לפולסטיליות, ואותות מועמדים הקשורים למהירות אזורית.מספק מידע משלים על פרפוזיה, הטרוגניות מרחבית של הזרימה, מהירות ושינויים פולסטיליים. HVM מציע הערכת זרימה חצי-כמותית סטנדרטית.MFI הוא מדד זרימה חצי-כמותי ולא מדד מוחלט של מהירות תאי דם אדומים. בהתאם לאופן הביצוע, התוצאים עשויים להיות יחסיים, אזוריים או תלויי עומק. מאפייני המכשיר, אלגוריתמים אנליטיים, ספי סף של גודל כלי דם, תנועה, כיול, עומק הדגימה, צימוד אקוסטי וזווית האינסונציה משפיעים כולם על יכולת ההשוואה.מבוססות (מוגבל ל-HVM): פרפוזיה סובלינגואלית ודירוג זרימה. מוגבלות/עקיפות: שיטות פרפוזיה מבוססות לייזר. מתהוות: פוטופלתיסמוגרפיה של החלק הגבני של הלשון. מועמדות: חישוש דופלר אזורי הדורש תיקוף תואם-תחום.5, 6, 8, 29–31, 33, 40
חמצוןספקטרוסקופיה בשימוש באינפרא-אדום קרוב (NIRS); גישות מולטיספקטרליות או ספקטרוסקופיות מכויילות (אופציונלי)הערכות הקשורות לחמצון רקמות ותגובות דינמיות במהלך הפרעה פיזיולוגית מבוקרת.מספק מעקב לא פולשני ומידע משלים בנוגע לחמצון רקמות.האותות מחושבים כממוצע נפחי ומושפעים מעומק הדגימה, מתכונות אופטיות של הרקמה, מלחץ הגשושית, מאור סביבתי ומכיול ספציפי למכשיר. כלי דם זעירים בודדים אינם נרשמים ברזולוציה נפרדת.מוגבל/עקיף באתר ה-ICU התת-לשוני. מתאים כמודול חמצון משלים אופציונלי לאחר כיול ותיקוף פיזיולוגי; אינו מהווה תחליף להערכת מורפולוגיית כלי דם או זרימה.27, 28
איכות הנתוניםתקני רכישת קונסנזוס, מערכות לדירוג איכות תמונה, ובקרה ידנית או מומחית של האיכותפרופורציית נתונים מקובלים, סיבות לדחייה, דגלי איכות הקשורים למיקוד, תנועה, לחץ, תאורה או הפרשה, שיעור כשלים ברכישה ומדדי חזרתיות.מבהיר את מהימנות המדידה, את אי-הוודאות ואת הסיבות להחרגת נתונים.ספי thresholds של איכות תלויים בסיבוב (modality). כל מערכת אוטומטית לסינון איכות (quality-gating) מחייבת תיקוף עצמאי אל מול סטנדרט ייחוס שהוגדר מראש.נקבעו: תקני רכישה וניתוח של HVM רב-תחומיים. יישום עתידי: סינון איכות אוטומטי הדורש תיקוף עצמאי.5–10
מדידות אופציונליות של גזים ברקמות בהקשר מסויםניטור פחמן דו-חמצני דרך העורמתח פחמן דו-חמצני דרך העור, ההפרש בין רמות הפחמן הדו-חמצני דרך העור לבין רמות הפחמן הדו-חמצני בעורק, ומגמות זמניות.מספק מידע הקשרי רציף ולא פולשני בנוגע לאוורור, ועשוי לשקף ליקוי המודינמי כאשר הוא מפורש לצד מדידות עורקיות.אינו מאפשר ויזואליזציה של המורפולוגיה המיקרו-וסקולרית התת-לשונית או של זרימת תאי דם. הדיוק תלוי בטמפרטורת החיישן, בהשגת שיווי משקל, בכיול, בפרפוזיה של העור ובמצב הרקמה המקומי.תוסף הקשרי עקיף: אינו שיטת ניטור סובלינגואלית או מודול פלטפורמה מרכזי.32

טבלה 1: קטגוריות מדידה מבוססות ומועמדות להערכת מיקרוסירקולציה סובלינגואלית לצד מיטת החולה. הטבלה מסכמת טכניקות מדידה מייצגות, תוצרים עיקריים, חוזקות מרכזיות, מגבלות וארטיפקטים, בשלות הראיות, תפקידים תרגומיים ומקורות מייצגים. קטגוריות מדידה פיזיולוגיות (מורפולוגיה וצפיפות, זרימה ומהירות, וחמצון) מוצגות בנפרד מאיכות הנתונים, המהווה דרישה רוחבית, וממדידות אופציונליות של גזים ברקמה לצורכי הקשר. הערה. מורפולוגיה וצפיפות, זרימה ומהירות, וחמצון מייצגות קטגוריות מדידה פיזיולוגיות. איכות נתונים היא דרישה רוחבית החלה על כל תחומי המדידה. ניטור אופציונלי של גזים ברקמה מוצג בנפרד כמידע הקשרי ולא כקטגוריית מדידה סובלינגואלית מרכזית. טכניקה בודדת עשויה לתרום ליותר מקטגוריה אחת; לפיכך, קטגוריות אלו אינן מוותרות זו את זו. ל-HVM ישנם כיום את הסטנדרטים המפותחים ביותר לרכישה וניתוח של תמונות סובלינגואליות ביחידה לטיפול נמרץ (ICU). NIRS, שיטות מבוססות לייזר, דימוי רפלקטנציה מבוסס מצלמה, פוטופלטיסמוגרפיה, חישוש דופלר אזורי וניטור גזים ברקמה נכללים כגישות מוגבלות, עקיפות, מתהוות, מועמדות או הקשריות, ואין לפרש אותם כתחליפים מבוססים ל-HVM סובלינגואלי. ממצאים שנקבעו באמצעות מודליות מדידה אחת אין להשליכם ישירות לאחרת ללא תיקוף תואם לתחום. קיצורים: HVM, handheld vital microscopy; ICU, יחידה לטיפול נמרץ; IDF, incident dark field; MFI, microvascular flow index; NIRS, near-infrared spectroscopy; OPS, orthogonal polarization spectral; PPV, proportion of perfused vessels; PVD, perfused vessel density; SDF, sidestream dark field; TVD, total vessel density.

מהדמיזציה ועד לניתוח תחת בקרת איכות
המלצות קונסנזוס סינכרנו את תהליכי בחירת האתר, רכישת התמונות והדיווח על משתני HVM הקשורים לצפיפות ולזרימה5,6. הנחיות מתודולוגיות מאוחרות יותר הבהירו עוד יותר כיצד בחירת הסרטון ואיכות התמונה משפיעות על הניתוח הכמותי8,9. כלים אוטומטיים, כגון MicroTools, יכולים לכמת את צפיפות הנימיים ואת מהירות תאי הדם האדומים תוך הפחתת עומס העבודה הידני33. למרות שהאוטומציה משפרת את היעילות האנליטית, היא אינה מבטלת את הצורך בסינון איכות (quality gating), בדיקת התאמה מול סקירה של מומחים והערכה בתנאי מיטה במציאות הקלינית.

במסגרת HVM, המשתנים המדווחים בדרך כלל כוללים את צפיפות כלי הדם הכוללת (TVD), צפיפות כלי דם עם זרימה (PVD), חלקם של כלי הדם עם הזרימה (PPV), מדד הזרימה המיקרו-וסקולרית החצי-כמותי (MFI), ומדדים של הטרוגניות זרימה מרחבית5,6. TVD ו-PVD מכמתים את אורכם של כלי דם נראים וכלי דם עם זרימה, בהתאמה, ליחידת שטח של תמונה. PPV מייצג את חלקם של כלי הדם הנראים המסווגים ככלי דם עם זרימה, בעוד ש-MFI מדרג את הזרימה הדומיננטית בתוך אזורי תמונה שהוגדרו מראש ואין לפרש אותו כמדד מוחלט של מהירות תאי דם אדומים. מדדי ההטרוגניות מסכמים חלוקה מרחבית לא אחידה של הזרימה על פני שדות התמונה. בדיווחים יש להגדיר מראש את האתר האנטומי, את שכבות גודל כלי הדם וספי נקודות החיתוך של הקוטר, את מספר ומשך סרטוני הווידאו, את קריטריוני בחירת הסרטונים והאיכות, את גרסת התוכנה, והאם ניתוח התמונות בוצע באופן ידני, חצי-אוטומטי או אוטומטי5,6,8,9. אין להניח שערכים שהופקו באמצעות מכשירים, אלגוריתמים אנליטיים, ספי גודל של כלי דם או קריטריוני איכות שונים הם ניתנים להחלפה.

מסגרת מודולרית מוצעת על ידי המחבר
המסגרת המתוארת להלן מוצעת על ידי המחבר והיא מבוססת בחלקה על פטנט שפורסם על ידיו. היא נועדה לארגן שאלות פיתוח ותיקוף, ולא להצביע על עדיפות, שלמות או מוכנות קלינית. מערכת ניטור מעשית אינה חייבת להתחיל כמכשיר משולב יחיד. במקום זאת, ניתן לפתח את פונקציות הליבה שלה כמודולים נפרדים, הכוללים רכישת אות, ייצוב של הממשק הרירי, הערכת איכות האות, עיבוד נתונים ודיווח לצד המיטה. גישה מודולרית זו מאפשרת להעריך כל פונקציה באופן עצמאי לפני ששילוב המערכת יכניס מקורות שגיאה נוספים. הארכיטקטורה המוצעת על ידי המחבר מסוכמת ב-איור 1.

figure-protocol-1
איור 1. ארכיטקטורת חישוש מודולרית המוצעת על ידי המחבר לניטור מיקרו-סירקולציה סוב-לינגואלית לצד המיטה. ארכיטקטורת חישוש מודולרית קונספטואלית המציגה חישוש אופטי, חישוש מבוסס דופלר אזורי, בקרת הפרשות ומיקום הפרובה, עיבוד מוטמע ובקרת איכות (quality gating), העברת נתונים אלחוטית ופלטים לצד המיטה. החיצים מצביעים על קשרים פונקציונליים ואינם מרמזים על נתיב אות סדרתי מאומת. הסכימה אינה מצוירת לפי קנה מידה ואינה מייצגת מכשיר "הכל-באחד" המאומת קלינית. המסגרת מבוססת בחלקה על הפטנט הגלוי, המצוטט אך ורק כדוגמה עיצובית להמחשה ולא כראיה לביצועים או לתוקף קליני34. אנא לחצו כאן להצגת גרסה גדולה יותר של איור זה.

בפטנט אחד שפורסם באופן פומבי מתוארים תאורה בטווח האינפרא-אדום הקרוב, דימות מבוסס מצלמה, מתמר אולטרה-סאונד, הסרה של רוק, עיבוד מובנה, שידור אלחוטי ותצוגה קצה34. הפטנט מצוטט אך ורק כדוגמה תכנונית להמחשה ואינו מוצג כראיה לתקפות אנליטית, בטיחות, היתכנות, מוכנות רגולטורית, תועלת טיפולית או יעילות קלינית.

במסגרת זו של תפיסה רעיונית, דימות במצלמת אינפרא-אדום קרוב יוערך כקלט של כלי דם שטחיים, ולא כתחליף ל-HVM או כמדד לחמצון הרקמה. באופן דומה, רכיב אולטרסאונד יספק ככל הנראה אות וסקולרי אזורי ולא מדידה ישירה של מהירות תאי דם אדומים בנימיות. פירוש אותות אלו יהיה תלוי בעומק הדגימה, בצימוד האקוסטי, בתנועת הרקמה, בזווית ההקרנה, בהגדרת הפלט וברישום מרחבי ביחס לשדה האופטי.

יש להתחיל את הבדיקות ברמת המודול הבודד. הערכה אופטית תדרוש נקודות קצה המתייחסות לניגודיות של כלי הדם, יציבות התאורה, הדירות של שדה הראייה ועמידות לארטיפקטים הקשורים לרוק וללחץ. הערכה של רכיבים הקשורים למהירות תדרוש נפח דגימה שהוגדר מראש, יחידות מדידה יציבות, הערכת רגישות לזווית ויחס אות לרעש, והשוואה למקור ייחוס זרימה מכויל ומתאים. מודולי הממשק והדיווח ידרשו הערכה נפרדת של בקרת הפרשה, לחץ מגע, נוחות המשתמש, סיכון לזיהום, השהיית עיבוד, סנכרון, אובדן נתונים והצגת מידע על איכות.

זרימת עבודה לצד המיטה ודיווח מינימלי
זרימת העבודה המוצעת המוצגת באיור 2 כוללת ארבעה שלבים. שלב הרכישה ישיג את האות האופטי המיועד, ובמידה ויהיו זמינים, נתוני חמצון מכויילים או כאלה שנגזרו מדופלר אזורי. שלב הייצוב ובקרת האיכות יזהו רוק, טשטוש, דחיסת רקמה, בועות, תנועה ותאורה לא מספקת. רק אותות העומדים בקריטריוני איכות שנקבעו מראש יעברו לניתוח. שלב הדיווח יציג לאחר מכן את המדידה, את המגמה הזמנית שלה, והצהרה מפורשת על אי-ודאות או על כשל ברכישת הנתונים.

figure-protocol-2
איור 2. זרימת עבודה מוצעת על ידי המחברים לניטור מיקרו-סירקולציה סוב-לינגואלית לצד מיטת החולה. זרימת עבודה מוצעת בארבעה שלבים המקשרת בין רכישה, ייצוב ובקרת איכות, ניתוח כמותי, ודיווח ואינטגרציה. קלט החמצון המכויל האופציונלי מוצג כקלט משלים ואינו נחשב לרכיב נדרש בארכיטקטורת החישה הליבתית. הפלטים המוצגים מייצגים קטגוריות מדידה מועמדות ולא מדדים אבחנתיים שעברו תיקוף. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

הדיווח הראשוני לצד המיטה צריך להיות תמציתי במכוון. סט התחלתי סביר כולל מדד אחד הקשור לצפיפות, מדד אחד של פרפוזיה או תבנית זרימה כאשר ניתן להבחין בזרימה, הערכה אזורית הקשורה למהירות רק כאשר הפרשנות שלה תוקפה, שיעור הנתונים שהתקבלו, הסיבה לכל רכישה שנכשלה, ומגמה תוך-חולית עם חותמת זמן. מחקרים ראשוניים צריכים לשים דגש על שינויים בתוך אותו המטופל, במקום להחיל ספי השוואה אוניברסליים בין מכשירים שונים או אוכלוסיות חולים שונות.

תוצאי המדידה צריכים להישאר נפרדים מהמלצות הטיפול. מדידה חריגה צריכה להוביל תחילה לאישור איכות האות ולרכישה חוזרת, במידה וזה אפשרי. אם החריגה נמשכת, היא עשויה להוביל להערכה מחדש של ההמודינמיקה המערכתית, מינון התרופות הוואסואקטיביות הנוכחי, ריכוז ההמוגלובין, החמצנה, הטמפרטורה, הוונטילציה וארטיפקטים מקומיים פוטנציאליים. היא לא צריכה להוביל באופן אוטומטי למתן נוזלים או לשינויים בטיפול הוואסואקטיבי.

מדדי ביצועים ושיקולים סטטיסטיים
נקודות הקצה המתוארות להלן מוצעות להערכה עתידית ואין לפרשן כספי סף מאושרים. מחקרים מורפולוגיים עשויים להעריך צפיפות כלי דם גלויה או מבוש perfusion, התפלגות רוחב כלי דם, רציפות מקטעים והטרוגניות מרחבית. מחקרי זרימה עשויים להעריך קטגוריות זרימה שהוגדרו מראש, מהירות מבוססת תמונה מכוילת, או מדדים חלופיים המופקים בבירור בשיטת Doppler. נקודות קצה של חמצון מתאימות רק כאשר משולב רכיב NIRS או רכיב מולטי-ספקטרלי מכויל. בכל תחומי המדידה, דיווח האיכות צריך לכלול את חלקו של המידע השמיש, סיבות לדחיית נתונים, זמן רכישה, סימוני ארטיפקטים, ומקטעים חסרים או מקטעים שלא ניתן לבצע להם רישום מרחבי משותף (co-registration).

ניתוח מהימנות דורש יחידת ניתוח שהוגדרה מראש. פריימים ומקטעי כלי דם מקוננים בתוך רכישות, ורכישות חוזרות מקוננות בתוך משתתפים; לכן, התייחסות לכל התצפיות כבלתי תלויות תניב הערכות צרות באופן מלאכותי של אי-הוודאות. יש להגדיר מראש את מודל מקדם המתאם התוך-מעמדי (intraclass correlation coefficient), את הגדרת ההסכמה ואת מבנה המדרגים. יש להעריך את מקדמי השונות התוך-סובייקטיביים, את הטיות הבדיקה-בדיקה חוזרת (test–retest bias) ואת גבולות ההסכמה של Bland–Altman באמצעות שיטות המתחשבות בתצפיות חוזרות בתוך כל משתתף. השינוי המינימלי שניתן לזיהוי (smallest detectable change) מכמת את שגיאת המדידה ואין לפרשו כשינוי בעל חשיבות קלינית אלא אם סף קליני תואם נקבע באופן בלתי תלוי.

יש להתאים את השוואות הייחוס (Benchmark) לאות הספציפי הנבדק. ניתן להשוות פלטי מורפולוגיה ותבני זרימה עם ניתוחי HVM שנבחנו על ידי מומחים או עם הערות קונסנזוס. הערכות מהירות דורשות פנטומים של זרימה, שיטות ייחוס דופלר מבוקרות או מעקב מבוסס תמונה מכויל. מדידות חמצון דורשות פרוטוקול מתאים של חמצון רקמה עם הפרעה פיזיולוגית מבוקרת. מדידות גז ברקמה אופציונליות דורשות ייחוס מתאים של מתח גז. יש להעריך בנוסף את מודולי העברת הנתונים והדיווח מבחינת תקינות חותמות הזמן, בקרת גישה, אובדן נתונים, יכולת ביקורת ותאימות (interoperability). השוואות הייחוס המוצעות ושיקולי הפרשנות מסוכמים ב-טבלה 2.

מודול מוצע על ידי המחבר ותפקיד עיקריעיקרון נוכחי או מגבלהשיקולי תכנוןפלטים מדווחים פוטנציאלייםבדיקות איכות ובטיחותנקודות קצה לתיקוף וחזרתיותמדד השוואה תואם-תחום ואזהרת פרשנות
דימות כלי דם שטחיים (מורפולוגיה וצפיפות)מיקרוסקופיית חיות ניידת (HVM) ממחישה באופן ישיר מיקרו-כלי דם מלאים בתאי דם אדומים, אך היא רגישה ללחץ הגשוש, תנועה, רוק, בועות, מיקוד ותאורה. דימות השתקפות באינפרה-אדום קרוב מבוסס מצלמה נותר גישה מועמדת לבדיקת כלי דם שטחיים.תאורה מבוקרת, שדה ראייה בר-שחזור, תמיכה במיקום, סינון איכות מפורש, ורישום מרחבי רק כאשר מתוכנן מיזוג רב-מודאלי.צפיפות כלי דם גלויים; צפיפות כלי דם מבושרי זרימה רק כאשר הזרימה נפתרה ישירות; התפלגות רוחב כלי דם; רציפות מקטעים; הטרוגניות מרחבית.מיקוד, תאורה, תנועה, דחיסה, עומס הפרשות, פרופורציית נתונים מקובלת, ומקטעים חסרים או מקטעים שלא ניתן לבצע להם רישום מרחבי משותף.רזולוציה אופטית; יציבות תאורה; שחזוריות של שדה הראייה; שגיאת רישום כאשר מתוכנן מיזוג רב-מודאלי; התאמה ל-HVM שנבדק על ידי מומחה; עמידות בפני ארטיפקטים; ושיעור כשל ברכישה.HVM שנבדק על ידי מומחה או סימון מוסכמה. קשרים שנקבעו באמצעות HVM לא יעוברו לדימות השתקפות באינפרה-אדום קרוב ללא תיקוף עצמאי של המבנה והקריטריון.
חישייה אזורית מבוססת דופלר (זרימה ומהירות)חישייה אזורית בדופלר היא קלט מועמד הקשור למהירות ולא מדידה מיקרו-וסקולרית תת-לשונית מבוססת, והיא מושפעת מזווית האינסונציה, עומק הדגימה, צימוד אקוסטי ותנועה.גאומטריית גשוש סטנדרטית, מטא-נתונים של זווית ועומק, רכישה מסונכרנת ומשוב נראה על איכות האות.מדד תחליפי אזורי הקשור למהירות; משתנים הקשורים לפולסטיליות; שונות זמנית.תקינות זווית ועומק, יחס אות לרעש, איכות צימוד, סימון תנועה, שלמות ספקטרלית ושגיאת סנכרון.ליניאריות של פנטום זרימה; רגישות לזווית; יציבות עומק דגימה; התאמה למדדי מהירות מבוססי תמונה מכויילים או לדופלר מבוקר; ביצועי סנכרון; ושיעור כשל ברכישה.פנטום זרימה מכויל, שיטת דופלר ייחוס, או שיטת מהירות מבוססת תמונה מכוילת. יש לפרש אותות דופלר אזוריים ככאלה התלויים באזור ובעומק, ולא כמדדים ישירים של מהירות תאי דם אדומים בנימיות.
מודול חמצון מכויל אופציונלי (חמצון)ספקטרוסקופיה באינפרה-אדום קרוב (NIRS) מספקת אותות הקשורים לחמצון בממוצע נפחי, אך היא מושפעת מעומק דגימה, תכונות אופטיות של הרקמה, לחץ הגשוש, אור סביבתי וכיול המכשיר. מיקרו-כלי דם בודדים אינם נפתרים.מודול מולטי-ספקטרלי או NIRS מכויל אופציונלי המתוחזק באופן אנליטי נפרד מדימות השתקפות מבוססת מצלמה.ערך הקשור לחמצון רקמה; שיפוע התאוששות או שטח התאוששות במהלך הפרעה פיזיולוגית מבוקרת; מגמה תוך-חולה.צימוד אופטי, בקרת אור סביבתי, סימון לחץ, סטטוס כיול, סטיפת אות וסבירות פיזיולוגית.כיול פנטום אופטי; הפרעה פיזיולוגית מבוקרת; התאמה לשיטת ייחוס מתאימה לחמצון רקמה; זמן תגובה; סטיפת אות; ויציבות כיול.פרוטוקול ייחוס לחמצון רקמה או הפרעה פיזיולוגית מקובלת. מדידות חמצון הן משלימות ואין לפרשן כמדדים ישירים של מורפולוגיה נימית או זרימת תאי דם.
ייצוב ממשק ריריות ורכישה (איכות נתונים ובטיחות)מגע גשוש ללא תמיכה, בחירת אתר משתנה, הפרשות פה ולחץ לא מבוקר עלולים לגרום לדחיסת רקמה, תנועה, זיהום וארטיפקטים של חזרתיות.בקרת הפרשות, ממשק מגע לא טראומטי, תמיכה במיקום ובלחץ, בחירת אתר מונחית-אנטומיה, התראות לרכישה חוזרת, ומחסומים מאושרים לשימוש חד-פעמי או נהלי ניקוי וחיטוי מאושרים.פרופורציית נתונים מקובלת; משך הרכישה; סיבה לכשל ברכישה; מחוון לחץ מגע; עומס הפרשות; מזהה אתר.אישור לחץ ואתר, הערכת פגיעה בריריות, סטטוס גישה פה, שלמות המחסום וסטטוס בקרת זיהום.תשואת נתונים שמישים; זמן עד לרכישה מקובלת; נוחות משתמש; אירועים חריגים בריריות; תיקוף ניקוי או חיטוי; בדיקת זיהום צולב; שחזוריות רכישה חוזרת באותו אתר; והערכת עקומת למידה.פרוטוקול רכישת HVM סטנדרטי או תקן רכישה אחר שהוגדר מראש. יש להוכיח שיפורים באיכות ובבטיחות הרכישה ולא להניחם.
אנליטיקה מוטמעת וסינון איכות (עיבוד ואי-ודאות)ניתוח לא מקוון (offline) או חצי-אוטומטי עלול להתעכב ולהיות מושפע מבחירה סובייקטיבית של קטעים, בחירת אלגוריתם והדרה לא שקופה של נתונים.עיבוד על המכשיר או עיבוד קצה (edge) עם סינוני איכות מפורשים, סיבות דחייה גלויות, אלגוריתמים מודולריים, תצוגת אי-ודאות, בקרת גרסאות ורישום בר-ביקורת.מדידות פיזיולוגיות מאושרות איכותית; חלקי נתונים מקובלים ונדחים; מחוון אי-ודאות; סיבת דחייה; גרסת אלגוריתם.ספי איכות שהוגדרו מראש, סימון כשל, טיפול בנתונים חסרים, רישום עקיפה (override), מעקב גרסאות, וסימון חריגה מההתפלגות (out-of-distribution) כאשר נעשה שימוש בבינה מלאכותית.התאמה למומחה או לייחוס ספציפי-תחום; רגישות וסגוליות לנתונים לא מקובלים בספים שהוגדרו מראש; השהיית עיבוד; עמידות בפני ארטיפקטים; ניתוח מצבי כשל; עקביות בניתוח חוזר; יציבות כיול; והשוואתיות בין גרסאות תוכנה.HVM שנבדק על ידי מומחה, מערכי נתונים מסומנים, או תקני ייחוס אחרים ספציפיים-תחום. חישוב מהיר יותר כשלעצמו אינו מבסס תקינות אנליטית או מוכנות קלינית.
דיווח, קישוריות ואבטחת סייבר (שילוב זרימת עבודה)ייצוא נתונים ידני ותיעוד מושהה עלולים להוביל לערכים מבודדים, מטא-נתונים חסרים, יחידות לא עקביות ויכולת עקיבה מוגבלת.דו"ח לצד המיטה מובנה עם מגמות מתוארכות, מחווני איכות ואי-ודאות המלווים כל ערך, ייצוא נתונים סטנדרטי, גישה מבוקרת, הצפנה ונתיב ביקורת.ערך נוכחי; מדידת בסיס או ייחוס שהוגדרה מראש; שינוי מוחלט ויחסי תוך-חולה; זמן מאז המדידה הקודמת; סימון איכות; מחוון אי-ודאות; סיבה לכשל ברכישה; ייצוא נתונים מובנה.שלמות חותמות זמן, שלמות יחידות ומטא-נתונים, בדיקת אובדן נתונים, הצפנה, בקרת גישה, יכולת ביקורת ותיקוף ייצוא.השהיה מקצה לקצה; דיוק ייצוא; שלמות נתונים; קישוריות; בדיקת גורמים אנושיים; עקביות תצוגה בין מכשירים או אתרים; ובדיקת הבנת משתמש.דרישות מערכות מידע קליניות וגורמים אנושיים. הדיווח צריך לתמוך בהערכה חוזרת ובתיעוד מובנים ולא בהמלצות טיפול אוטונומיות.
זרימת עבודה משולבת לצד המיטה (תועלת קלינית ובטיחות)רלוונטיות פיזיולוגית וקשר פרוגנוסטי אינם מבססים תועלת טיפולית, ותגובות להתערבויות נוזלים או התערבויות וזו-אקטיביות נותרות הטרוגניות.מסלול אישור-חזרה-הערכה חוזרת בפיקוח קלינאי עם טריגרים שהוגדרו מראש למדידה חוזרת או להערכה חוזרת, כללי הסלמה ועצירה, ותיעוד של עקיפות קלינאיות.שלב מוקדם: השלמת מדידה חוזרת או הערכה חוזרת, שינויים בניהול, התערבויות שייתכן שאינן הולמות שהוגדרו מראש, חריגות מהפרוטוקול ואירועים חריגים הקשורים למכשיר. שלב מאוחר: תוצאות ממוקדות-מטופל.היצמדות לפרוטוקול, השלמת מדידות חוזרות, סיבות לעקיפה קלינאית, חריגות מהפרוטוקול, מעקב אחר אירועים חריגים ושלמות נתונים.מחקרי היתכנות פרוספקטיביים ובדיקות גורמים אנושיים, ולאחריהם, במידה ומוצדק, הערכה השוואתית המופעלת על ידי החלטה; נאמנות לזרימת העבודה; השפעות הדרכה; שחזוריות בין קבוצות חולים ותרחישי כשל; וקריטריונים להמשך שהוגדרו מראש.טיפול רגיל או הערכה המודינמית סטנדרטית. שום סף טיפולי או טענה לתוצאה אינם מוצדקים עד אשר תועלת קלינית ובטיחות פרוספקטיביות הוכחו.

טבלה 2: מסגרת מודולרית מוצעת על ידי המחברים לפיתוח ותיקוף של ניטור מיקרו-סירקולציה תת-לשוני במיטת החולה. הטבלה מסכמת את מודולי הניטור המוצעים על ידי המחברים, עקרונות מדידה נוכחיים או מגבלות, שיקולי תכנון, פלטים מדווחים מועמדים, בדיקות איכות ובטיחות, נקודות קצה לתיקוף וחזרתיות, ושיטות ייחוס תואמות לתחום עם הסתייגויות לגבי הפרשנות. המסגרת מבדילה בין עקרונות מדידה מבוססים לבין רכיבים המוצעים על ידי המחברים, ומפרידה בין תוצאות טכניות, תהליכיות ובטיחותיות ראשוניות לבין הערכה מאוחרת יותר של התועלת הקלינית. מסגרת זו היא קונספטואלית ולא תוקפה קלינית. הערה. מסגרת זו, המוצעת על ידי המחברים, לא תוקפה קלינית. הפטנט המגולה מצוטט אך ורק כדוגמה תכנונית להמחשה ואינו מהווה ראיה לתקפות אנליטית, בטיחות, היתכנות, מוכנות רגולטורית או יעילות קלינית. כל הפלטים המועמדים, הערכות האיכות והבטיחות, נקודות הקצה לתיקוף, יעדי החזרתיות וקריטריוני ההתקדמות דורשים הערכה אמפירית. ניתוחי מהימנות צריכים להגדיר מראש את יחידת הניתוח ולהתחשב בתצפיות מקננות וחוזרות. קיצורים: HVM, מיקרוסקופיית חיוניות ידנית; ICC, מקדם מתאם תוך-מעמדי; NIRS, ספקטרוסקופיה באינפרא-אדום קרוב.

תיקוף ושחזור
המסלול המוצע מתאים עקרונות מבוססים של אימות, תיקוף אנליטי ותיקוף קליני35. השלב הראשון יאמת את הרזולוציה האופטית, יציבות התאורה, ביצועי היחס בין אות לרעש, רגישות זווית הדופלר, שגיאת רישום, השהיית עיבוד, ביצועי הסוללה, שלמות הנתונים ובטיחות חשמלית ואקוסטית רלוונטית. השלב השני יעריך את זמן הרכישה, נוחות המשתמש, בקרת הפרשות, סיבות לכישלון ברכישה, וחזרתיות תוך-מפעיל ובין-מפעילים במחקרי סימולציה או בחקירות מבוקרות של מתנדבים. מסלול התיקוף המדורג מסוכם ב-איור 3.

figure-protocol-3
איור 3מסלול תיקוף מדורג המוצע על ידי המחברים לניטור מיקרו-סירקולציה תת-לשוני לצד מיטת החולה. מסלול תיקוף רעיוני המתקדם מבדיקות מעבדה ובבובות (phantoms) ומבדיקות הדירות מבוקרות, לתיקוף אנליטי תואם-תחום, בדיקת היתכנות ושמישות ביחידה לטיפול נמרץ, והערכה פרוספקטיבית של תועלת קלינית ובטיחות. נקודות קצה נבחרות מוצגות כדוגמאות להמחשה ואינן מהוות רשימת תיוק (checklist) מקיפה לתיקוף. קיצור: ICU, יחידה לטיפול נמרץ. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

השלב השלישי יקבע האם כל פלט של מדידה תואם לשיטת ייחוס מתאימה ומגיב כמצופה במהלך שינויים פיזיולוגיים מבוקרים. בהקשר זה, הטיה, גבולות הסכמה, הטרוסקדסטיות, חזרתיות ושיעורי כשל הם בעלי ערך אינפורמטיבי רב יותר מאשר מתאם לבדו. ראיות שהושגו באמצעות HVM לא צריכות להיות מועברות באופן אוטומטי לדימות במצלמה באינפרא-אדום קרוב, NIRS או לאותות המופקים בשיטת Doppler.

השלב הרביעי יעריך את ההיתכנות ביחידה לטיפול נמרץ (ICU), כולל ביצועים במהלך הנשמה מלאכותית, בצקת, הלם, גישה פומית מוגבלת, הפרשות מרובות ותנועת מטופלים. יש לדווח על רכישות שנכשלו ועל אירועים חריגים ברירית במקום להחריג אותם מניתוחי הביצועים. השלב החמישי יעריך את התועלת הקלינית והבטיחות. חקירות ראשוניות עשויות להתמקד בתוצאות תהליכיות, התערבויות לא הולמות ואירועים הקשורים למכשיר, לפני שניסויים רחבים יותר יעריכו תוצאות ממוקדות-מטופל. יש להגדיר קריטריונים להתקדמות לפני ניתוח הנתונים.

כאשר נעשה שימוש בבינה מלאכותית (AI) כדי לקבל או לדחות רכישות, לחלץ משתנים או להפיק פלטים המיועדים לקלינאים, מחקרים מוקדמים צריכים לתאר בבירור את התפקיד המיועד של מערכת ה-AI, את הקלטים והפלטים שלה, את המסגרת הקלינית המיועדת, את מידת האינטראקציה האנושית ואת מצבי הכשל הידועים36. באופן דומה, ניסויים המעריכים התערבויות המופעלות על ידי AI או מכשיר צריכים לתאר את מנגנוני הפיקוח האנושי ולהסביר כיצד פלטי המערכת תורגמו לפעולות קליניות37.

יישומים קליניים פוטנציאליים
היישום הסביר ביותר בטווח הקצר הוא הערכה מחדש ממוקדת כאשר המשתנים ההמודינמיים הסיסטמיים ופרפוזיית הרקמות נראים כחלוקים. בהלם ספטי, מדידות תת-לשוניות חוזרות עשויות לסייע באפיון של הפרעות פרפוזיה מתמשכות לאחר השבת לחץ הדם. עם זאת, התגובה לנוזלים נותרת הטרוגנית, ולא ניתן להניח תגובה ממוצעת חיובית עבור מטופלים בודדים15,16. בהתאם לכך, סקירות של החייאה מונחית מיקרו-סירקולציה רואות בניטור לצד המיטה כמרכיב מבטיח, אך כזה שאינו מתאים עדיין להנחיית החלטות טיפול שגרתיות17.

במצבי טראומה או הלם המורגי, נבדקה הערכה ישירה של המיקרוסירקולציה כתוסף למדדי קצה קונבנציונליים של החייאה סיסטמית21,38. מחקרים אלו אינם קובעים ספי טרפויטיים מתוקפים. באופן דומה, בטיפול נמרץ פרי-אופרטיבי ומסביב ללב, נעשה שימוש במדידות IDF חוזרות כדי לאפיין שינויים במיקרוסירקולציה התת-לשונית במהלך ההחלמה לאחר ניתוחים בלב26. נכון לעת זו, יש לראות יישום זה כגשש (exploratory) ולא כבסיס מבוסס לקבלת החלטות קליניות.

בכלל ההגדרות הקליניות, חריגה עקבית תפורש בצורה המיטבית כדחף להערכה מחודשת הן של המטופל והן של המדידה, ולא כאינדיקציה עצמאית להתערבות. גישה זו משמרת את השיקול הקליני ומפחיתה את הסיכון לפרשנות יתר של אות סביר מבחינה טכנית, בטרם יובנו במלואן שגיאת המדידה והמשמעות הקלינית שלו.

אתגרים וכיוונים עתידיים
התנאים הנפגשים ביחידה לטיפול נמרץ (ICU) הם פחות נשלטים באופן משמעותי מאלו שבניסויי מעבדה או במחקרי מתנדבים. הפרשות, גישה פומית מוגבלת, בצקות, תנועת המטופל ולחץ מגע משתנה עלולים לפגוע באיכות האות. שילוב של דימות אופטי, צימוד אולטרסאונד, ניקוי ריריות ומיקום יציב בתוך גשש פומי קומפקטי הוא מאתגר במיוחד, מכיוון שמרכיבים אלו בעלי דרישות פיזיקליות שונות ועשויים להפריע זה לזה. כתוצאה מכך, שיעורי הכישלון והסיבות לכישלון ברכישת נתונים חשובים באותה מידה כמו הביצועים הממוצעים במדידות שהצליחו.

מוכנות המכשיר כוללת גם בטיחות וממשל מידע. מחקרי היתכנות צריכים להעריך תאימות ביולוגית של הריריות, פגיעות כתוצאה מלחץ, חסמים לניקוי או הגבלות לשימוש חד-פעמי, זיהום צולב, חשיפה חשמלית ואקוסטית, ותאימות לנהלי בקרה של זיהומים ביחידה לטיפול נמרץ (ICU). פונקציות דיווח ותקשורת אלחוטית דורשות בנוסף הערכה של הצפנה, בקרת גישה, שלמות חותמות זמן, נתיבי ביקורת, עמידות לאובדן נתונים ואינטגרציה מאובטחת עם מערכות מידע קליניות.

פיתוח עתידי יכול להתקדם על פי שלוש סדרי עדיפויות מעשיים. ראשית, שימור פלטים בעלי משמעות פיזיולוגית ברורה וחזרתיות מקובלת בלבד. שנית, הצגת סיבות הדחייה ואי-ודאות המדידה לצד כל תוצאה מדווחת. שלישית, שילוב מודולים בודדים רק לאחר שכל אחד מהם הדגים היתכנות עצמאית. הערכות פוטופלתיסמוגרפיות מבוססות-מצלמה תלויות בתנאי התאורה והפקת האות31,39, בעוד שהערכות מהירות נגזרות-דופלר תלויות במידה רבה בגיאומטריית הדגימה ובזווית האינסונציה (insonation angle)29,40. מגבלות אלו צריכות להישאר מפורשות גם לאחר שילוב המערכת.

תחככום טכני לבדו לא יבטיח תועלת קלינית. מערכת ניטור עלולה עדיין להיכשל אם היא אינה נוחה, איטית, קשה למיקום או מאתגרת לפירוש. לעומת זאת, קבוצה מוגבלת של מדידות שתוקפו הוכח בקפידה עשויה לספק ערך קליני משמעותי כאשר הרכישה מהירה, הכישלון מזוהה בבירור, החזרתיות מאופיינת היטב והתוצאות משולבות בתהליך הערכה חוזרת מובנה.

מגבלות סקירה זו
סקירה זו התבססה על חיפושים ממוקדים בספרות, כולל עדכון ממוקד לפני הגשת כתב היד הסופי, ולא על פרוטוקול של סקירה סיסטמטית, ולכן ייתכן שלא זוהו כל המחקרים הרלוונטיים. מכיוון שלא בוצעו הערכה רשמית של סיכון להטיה (risk-of-bias) וסינתזה כמותית, הסקירה אינה יכולה להשוות בין שיטות מדידה על בסיס דיוק אבחנתי מאוחד או השפעת טיפול. זרימת העבודה המושגית כוללת פטנט אחד שפורסם באופן פומבי כדוגמה להמחשת אינטגרציה של המערכת; עם זאת, לא מוצגות ראיות מקוריות לגבי ביצועים, שמישות, בטיחות, מוכנות רגולטורית או תועלת קלינית עבור ארכיטקטורה זו. מספר נקודות סיום וקריטריונים להתקדמות המוצעים מהווים המלצות שנכתבו על ידי המחברים ודורשים תיקוף אמפירי. בהתאם לכך, יש לפרש סקירה זו כסינתזה מובנית של גישות מדידה וסדרי עדיפויות לתיקוף הנוכחיים, ולא כראיה לכך שמערכת ניטור משולבת היא יעילה מבחינה קלינית.

מסקנות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניטור המיקרוסירקולציה התת-לשונית נותן מענה למגבלה חשובה של הערכה המודינמית קונבנציונלית: השבתם של משתנים סיסטמיים אינה מעידה בהכרח על התאוששות של הפרפוזיה ברמת הרקמה. גישות ניטור נוכחיות ומתהוות מספקות מידע משלים, אך חלקי, בנוגע למורפולוגיה וסקולרית, צפיפות כלי דם, זרימת תאי דם, מהירות אזורית וחמצון רקמות, והפרשנות של מדידות אלו תלויה באופן בסיסי באיכות הרכישה ובבקרת איכות נאותה.

מערכת ניטור אמינה מבחינה קלינית תדרוש יותר מאשר שילוב של מספר טכנולוגיות חישוש. כל מודול מדידה צריך לעבור אימות עצמאי, בדיקות הדירות (reproducibility) ותיקוף אנליטי מול סטנדרט ייחוס המתאים לאות הפיזיקלי שבבסיסו לפני שילובו במערכת. השילוב צריך להתבצע רק לאחר שדרכי כשל פוטנציאליות, שיקולי בטיחות, אי-ודאות במדידה והיתכנות זרימת העבודה אופיינו באופן מספק.

מחקרים פרוספקטיביים עתידיים צריכים לקבוע האם הערכה מחדש המבוססת על מדידות משפרת את קבלת ההחלטות הקלינית מבלי להגביר מתן נוזלים מיותר או טיפול וזוואקטיבי. חקירות אלו צריכות להעריך גם את הבטיחות הקשורה למכשיר, את ההיתכנות בפרקטיקה שגרתית של טיפול נמרץ, ותוצאים ממוקדי-מטופל. עד שראיות כאלה יהיו זמינות, יש להתייחס למסגרת המוצעת כמפת דרכים מובנית לפיתוח ותיקוף עתידיים, ולא כמערכת ניטור מאושרת קלינית או כאלגוריתם טיפולי.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לאוניברסיטת Zhejiang יש זכויות קניין רוחני הקשורות לארכיטקטורת ניטור המיקרו-סירקולציה התת-לשונית הנדונה בכתב יד זה, כולל פטנט ארצות הברית מס' US 11,877,886 B2, תחת הכותרת Sublingual Microcirculation Detection Device, Sublingual Microcirculation Detection System and Processing Method Thereof. Siyi Jiang רשום כאחד מממציאי פטנט זה34. הפטנט מצוין אך ורק כדוגמה תכנונית להמחשה ואינו מוצג כראיה לתקפות אנליטית, בטיחות, היתכנות, מוכנות רגולטורית, ביצועים קליניים או יעילות קלינית. המחברים מצהירים כי אין להם מערכות יחסים פיננסיות או אישיות אחרות שעלולות להיחשב כניגודי אינטרסים פוטנציאליים.

גילוי נשי בינה מלאכותית: ChatGPT (OpenAI) שימש במהלך עריכת כתב היד כדי לסייע בעריכת השפה, בארגון מחדש של הטקסט שהכינו המחברים ובבדיקת הפורמט. הוא לא שימש כמקור לראיות מדעיות או לתוכן מדעי. המחברים העריכו באופן עצמאי את הספרות, איששו את התוכן המדעי, את המקורות ואת המידע על הפטנטים, סקרו ואישרו את כתב היד הסופי, והם מקבלים אחריות מלאה על תוכנו.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט מחקר לרווחה ציבורית בסיסית של מחוז Zhejiang (מספר פרויקט LGF22H150003). המחברים מודים לעמיתיהם מהתחומים הקליני וההנדסי על מתן משוב לגבי דרישות זרימת העבודה לצד המיטה עבור ניטור מיקרו-סירקולציה תת-לשונית.

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Lundy DJ, Trzeciak S. Microcirculatory dysfunction in sepsis. Crit Care Nurs Clin North Am. 2011;23:67-77.
  2. Miranda M, Balarini M, Caixeta D, Bouskela E. Microcirculatory dysfunction in sepsis: pathophysiology, clinical monitoring, and potential therapies. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2016;311:H24-H35.
  3. González R, Urbano J, López-Herce J. Resuscitating the macro- vs. microcirculation in septic shock. Curr Opin Pediatr. 2024;36:274-281.
  4. Ince C. Hemodynamic coherence and the rationale for monitoring the microcirculation. Crit Care. 2015;19(Suppl 3):S8.
  5. De Backer D, et al. How to evaluate the microcirculation: report of a round table conference. Crit Care. 2007;11:R101.
  6. Ince C, et al. Second consensus on the assessment of sublingual microcirculation in critically ill patients: results from a task force of the European Society of Intensive Care Medicine. Intensive Care Med. 2018;44:281-299.
  7. Dilken O, Ergin B, Ince C. Assessment of sublingual microcirculation in critically ill patients: consensus and debate. Ann Transl Med. 2020;8:793.
  8. Massey MJ, Shapiro NI. A guide to human in vivo microcirculatory flow image analysis. Crit Care. 2016;20:35.
  9. Massey MJ, et al. The microcirculation image quality score: development and preliminary evaluation of a proposed approach to grading quality of image acquisition for bedside videomicroscopy. J Crit Care. 2013;28:913-917.
  10. Damiani E, et al. Impact of microcirculatory video quality on the evaluation of sublingual microcirculation in critically ill patients. J Clin Monit Comput. 2017;31:981-988.
  11. Pan P, et al. Role of combining peripheral with sublingual perfusion on evaluating microcirculation and predicting prognosis in patients with septic shock. Chin Med J (Engl). 2018;131:1158-1166.
  12. Hernandez G, et al. Severe abnormalities in microvascular perfused vessel density are associated to organ dysfunction and mortality and can be predicted by hyperlactatemia and norepinephrine requirements in septic shock patients. J Crit Care. 2013;28:538.e9-538.e14.
  13. Bruno RR, et al. Sublingual microcirculatory assessment on admission independently predicts the outcome of old intensive care patients suffering from shock. Sci Rep. 2024;14:25668.
  14. Bruno RR, et al. Direct assessment of microcirculation in shock: a randomized controlled multicenter study. Intensive Care Med. 2023;49:645-655.
  15. Cusack R, O'Neill S, Martin-Loeches I. Effects of fluids on the sublingual microcirculation in sepsis. J Clin Med. 2022;11:7277.
  16. Dubin A. Effects of fluids on sublingual microcirculation: a point-of-view review. Ann Intensive Care. 2025;15:178.
  17. Damiani E, et al. Microcirculation-guided resuscitation in sepsis: the next frontier? Front Med (Lausanne). 2023;10:1212321.
  18. Güven G, et al. Morphologic mapping of the sublingual microcirculation in healthy volunteers. J Vasc Res. 2022;59:199-208.
  19. Uz Z, et al. Identifying a sublingual triangle as the ideal site for assessment of sublingual microcirculation. J Clin Monit Comput. 2023;37:639-649.
  20. Wadowski PP, et al. Sublingual functional capillary rarefaction in chronic heart failure. Eur J Clin Invest. 2018;48:e12869.
  21. Palágyi P, et al. Monitoring microcirculatory blood flow with a new sublingual tonometer in a porcine model of hemorrhagic shock. Biomed Res Int. 2015;2015:847152.
  22. Hessler M, et al. Monitoring of conjunctival microcirculation reflects sublingual microcirculation in ovine septic and hemorrhagic shock. Shock. 2019;51:479-486.
  23. Kanoore Edul VS, et al. Dissociation between sublingual and gut microcirculation in the response to a fluid challenge in postoperative patients with abdominal sepsis. Ann Intensive Care. 2014;4:39.
  24. Groner W, et al. Orthogonal polarization spectral imaging: a new method for study of the microcirculation. Nat Med. 1999;5:1209-1212.
  25. Goedhart PT, et al. Sidestream dark field imaging: a novel stroboscopic LED ring-based imaging modality for clinical assessment of the microcirculation. Opt Express. 2007;15:15101-15114.
  26. Uz Z, et al. Recruitment of sublingual microcirculation using handheld incident dark field imaging as a routine measurement tool during the postoperative de-escalation phase: a pilot study in post-ICU cardiac surgery patients. Perioper Med (Lond). 2018;7:18.
  27. Marin T, Moore J. Understanding near-infrared spectroscopy: an update. Crit Care Nurs Clin North Am. 2024;36:41-50.
  28. Steenhaut K, et al. Evaluation of different near-infrared spectroscopy technologies for assessment of tissue oxygen saturation during a vascular occlusion test. J Clin Monit Comput. 2017;31:1151-1158.
  29. Do Amaral Tafner PF, et al. Recent advances in bedside microcirculation assessment in critically ill patients. Rev Bras Ter Intensiva. 2017;29:238-247.
  30. Heeman W, Steenbergen W, van Dam GM, Boerma EC. Clinical applications of laser speckle contrast imaging: a review. J Biomed Opt. 2019;24:080901.
  31. Uribe Acevedo R, et al. Non-invasive assessment of sublingual microcirculation using flow derived from green light PPG: evaluation and reference values. J Biomed Opt. 2024;29:017001.
  32. Mari A, et al. Transcutaneous PCO₂ monitoring in critically ill patients: update and perspectives. J Thorac Dis. 2019;11(Suppl 11):S1558-S1567.
  33. Hilty MP, et al. MicroTools enables automated quantification of capillary density and red blood cell velocity in handheld vital microscopy. Commun Biol. 2019;2:217.
  34. Jiang S, Zheng Y, Li C, inventors; Zhejiang University, assignee. Sublingual microcirculation detection device, sublingual microcirculation detection system and processing method thereof. United States patent US 11,877,886 B2. January 23, 2024.
  35. Goldsack JC, et al. Verification, analytical validation, and clinical validation (V3): the foundation of determining fit-for-purpose for Biometric Monitoring Technologies (BioMeTs). NPJ Digit Med. 2020;3:55.
  36. Vasey B, et al. Reporting guideline for the early-stage clinical evaluation of decision support systems driven by artificial intelligence: DECIDE-AI. Nat Med. 2022;28:924-933.
  37. Liu X, et al. Reporting guidelines for clinical trial reports for interventions involving artificial intelligence: the CONSORT-AI extension. Nat Med. 2020;26:1364-1374.
  38. Lee YLL, et al. Evaluation of microvascular perfusion and resuscitation after severe injury. Am Surg. 2015;81:1272-1278.
  39. Verkruysse W, Svaasand LO, Nelson JS. Remote plethysmographic imaging using ambient light. Opt Express. 2008;16:21434-21445.
  40. Saad AA, Loupas T, Shapiro LG. Computer vision approach for ultrasound Doppler angle estimation. J Digit Imaging. 2009;22:681-688.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

MedicinemicrocirculationSublingual RegionMultimodal TechniquesNear Infrared SpectroscopyDoppler UltrasonographyArtificial Intelligence

מאמרים קשורים