İskemik stroke ile başvuran hastalarda serebral oksijen satürasyonunun tanısal ve prognostik değerinin araştırılması
Investigation of diagnostic and prognostic value of cerebral oxygen saturation in patients admitting with ischemic stroke
Yazar: MURAD YUNUSOV
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN AKSEL
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Acil Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: İlk ve Acil Yardım = Emergency and First Aid
Dizin: Acil servis-hastane = Emergency service-hospital ; Beyin = Brain ; Beyin iskemisi = Brain ischemia ; Kızılötesi spektroskopi = Infrared spectroscopy ; Oksijen satürasyonları = Oxygen saturation ; Prognoz = Prognosis ; Serebrovasküler dolaşım = Cerebrovascular circulation ; Teşhis = Diagnosis ; İnme = Stroke ; İskemi = Ischemia

Özet:
Giriş: Serebrovasküler olaylar (SVO) ya da diğer adıyla inme, tanıya gecikme olmaksızın gidilmesi gereken, temelinde iskemik veya hemorajik olayların yer aldığı hastalıklardır. Hızlıca yapılan görüntüleme ile hastanın tanısı konulup enfarkt ve kanama ayrımı yapılıp hastanın tedavi şekline karar verilmektedir. Bilgisayarlı Tomografi (BT) yaygın ve erişilebilir bir görüntüleme yöntemidir ancak radyasyon maruziyeti ve stabil olmayan hastalardaki kısıtlılığı sebebi ile yatak başında uygulanabilecek bir tanı yöntemi iskemik SVO hastalarında daha hızlı ve zararsız bir tanı ve tedavi imkanı sağlayabilecektir.
Bölgesel serebral oksimetre (rSO2), yakın kızılötesi spektroskopi "near infrared spektroskopi" (NIRS) teknolojisi ile transkütanöz yol ile rejyonel oksijen satürasyonunun ölçümü prensibine dayanan noninvaziv monitörizasyon yöntemidir. NIR dalga boyundaki ışıklar doku katmanlarına penetre olabilir ve beyindeki oksijen satürasyonu ile ilgili bize fikir verebilir.
Bu çalışmanın birincil sonlanımı, NIRS yöntemi ile ölçülen iki hemisferin oksijenlenme yüzdesi arasındaki farkın, SVO varlığını tespit etmedeki tanısal değerliliğinin incelenmesi olarak belirlendi.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamız tek merkezli prospektif gözlemsel tanısal değerlilik çalışması olarak tasarlanmış olup 20 Aralık 2019 ve 20 Temmuz 2020 tarihleri arasında, 54132726-000-26653 numaralı ve 19/12/2019 tarihli etik kurul onayını takiben ve yıllık 600.000 hasta kapasitesine sahip olan bir 3. basamak eğitim ve araştırma hastanesinin acil servis kliniğinde yürütüldü.
Çalışmaya dahil etme kriterleri hasta grubu için, hastanın 18 yaşından büyük olması, acil servise iskemik SVO düşündürecek semptomlar ile gelmiş olması ve hastanın kendisinin veya kendisi yerine yasal vasisinin bilgilendirilmiş gönüllü onam formunu imzalamış olması olarak belirlendi. Hasta grubu için dışlama kriterleri, görüntüleme tetkikleri sonrasında hastada iskemik SVO çıkmaması ve hastanın daha önceden iskemik SVO geçirmiş olması ve veri kaybı olan hastalar olarak belirlendi.
Serebral oksijen satürasyonu ölçümleri için near-infrared serebral oksimetri sistemi olan INVOS™ 5100C device (Somanetics Corp, Detroit, MI) sistemi kullanıldı. İskemik SVO hasta grubunun, fizik muayene, vital değerlerinin ölçülmesi ve tetkiklerinin istenmesi ile eş zamanlı olarak INVOS™ ile serebral kan akımları ölçülerek kayıt altına alındı.
Hastaların tanı ve tedavi sürecinin aksatılmaması için ölçümler araştırmacı tarafından alındı ve hastalar 2018 STROKE kılavuzuna göre yönetildi.
Elde edilen verilerin istatistiği için SPSS (IBM Corp. Released 2019. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 26.0. Armonk, NY: IBM Corp.) programı kullanıldı. Sürekli verilerin normal dağılıma uygunluğu Shapiro Wilk testi ile değerlendirildi. Normal dağılıma uyan sürekli veriler ortalama ve standart sapma ile, uymayanlar ise ortanca ve çeyreklikler ile ifade edildi. Kategorik veriler frekans ve yüzde ile belirtildi. Normal dağılıma uyan sürekli veriler için iki grup arası karşılaştırma Student-T testi ile, normal dağılıma uymayan sürekli veriler için iki grup arası karşılaştırması için Mann Whitney-U testi ile yapıldı. Çoklu grup karşılaştırmaları Kruskal Wallis testi ile yapıldı ve alt grup karşılaştırmalarının sonuçları için Bonferroni düzeltmesi yapıldı. Kategorik verilerin karşılaştırılması ise Ki-kare testi ile yapıldı, gerekli yerlerde Fisher's Exact testi kullanıldı. İstatistiksel olarak anlamlılık düzeyi p<0,05 olarak kabul edildi.
Bulgular: Çalışmaya 101 iskemik SVO hastası, 108 kontrol grubu olmak üzere toplamda 209 hasta dahil edildi. Çalışmaya dahil edilen SVO hastalarının rSO2 değerleri incelendiğinde, bilateral iskemisi olanlar dışlandıktan sonra iskemik tarafın rSO2 ortancası %62 (53- 68), normal tarafın rSO2 ortancası %62 (53- 69) olarak hesaplandı. Hasta grubu ile kontrol grubunun sağ ve sol rSO2'lerinin ortalaması olan ortalama rSO2'leri (mrSO2) karşılaştırıldığında, hasta grubunun mrSO2 ortancası %61.5 (54.5- 67.8), kontrol grubunun mrSO2 ortancası ise %54.8 (49.5- 61.8) olarak hesaplandı.
Sonuç: NIRS ile iskemik SVO hastalarında iskemik tarafta ya da iskemik SVO hastalarında global serebral oksijen satürasyonlarında klinik olarak anlamlı bir ölçüm farkı olmamasının nedeninin rSO2 değerinin dokudaki kanlanma ile ilişkili olduğu gibi canlı dokunun oksijeni kullanma yeteneği ile de ilişkili olması ile ilgili olabileceğini düşünmekteyiz. Ayrıca hastaların acil servise başvuruları sırasında yalnızca bir defa ve iskeminin tarafından bağımsız olarak yalnızca frontal bölgeden ölçülen rSO2 değerleri, NIRS ile iskeminin ayırt edilmesini zorlaştırmış olabilir. Sonuç olarak, acil serviste akut iskemik inme ile gelen hastalarda, geliş rSO2 değerlerinin karşılaştırılması, iskemi varlığı veya var olan iskeminin tarafı hakkında bilgi
vermek için yeterli bulunmamıştır. Bu konuda daha ileri NIRS teknolojileriyle seri ve farklı bölgelerden ölçüm yapabilen cihazların kullanıldığı çalışmaların yapılması mantıklı olabilir.
Anahtar Kelimeler: Acil servis, bölgesel oksijen satürasyonu, yakın kızıl ötesi spektroskopi, inme, SVO

Abstract:
Introduction: Cerebrovascular event (CVE), also known as stroke, is a disease that should be diagnosed quickly and is based on ischemic or hemorrhagic events. With prompt imaging, the correct diagnose can be made and the treatment method of the patient can be decided by making the differantial diagnosis between infarction and intra cranial bleeding. Computed Tomography (CT) is a common and easily accessible imaging method, but due to radiation exposure and its limitation in unstable patients, a diagnostic method that can be applied at the bedside will provide a faster and harmless diagnosis and treatment in ischemic CVO patients.
Regional cerebral oximetry (rSO2) is a non-invasive monitoring method based on the principle of measuring regional oxygen saturation by transcutaneous route with near infrared spectroscopy (NIRS) technology. Lights of NIR wavelengths can penetrate tissue layers and give us an idea of oxygen saturation in the brain. The primary outcome of this study was to examine the diagnostic value of the difference between the oxygenation percentage of the two hemispheres measured by the NIRS method in detecting the presence of stroke.
Methods: Our study was designed as a single-center prospective observational study, and conducted between December 20, 2019 and July 20, 2020, following the ethics committee approval number 54132726-000-26653 and dated 19/12/2019, in the emergency medicine department of a tertiary training and research hospital with an annual capacity of 600,000 patients.
The inclusion criteria for the patient group were determined as being older than 18 years of age, who applied to the emergency department with symptoms of stroke, and signing the informed consent form of the patient or his legal guardian instead. Exclusion criteria for the patient group were defined as the absence of ischemic stroke after imaging studies, the patient's previous ischemic CVE and patients with data loss.
A near-infrared cerebral oximetry system, INVOS ™ 5100C device (Somanetics Corp, Detroit, MI) system was used for cerebral oxygen saturation measurements. Cerebral blood flows, measurements of vital parameters and labaratory tests of the stroke patient group were measured and recorded simultaneously with the physical examination. In order to not disrupt the diagnosis and treatment process of the patients, the measurements were taken by the researcher and the patients were managed according to the 2018 STROKE guideline.

SPSS (IBM Corp. Released 2019. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 26.0. Armonk, NY: IBM Corp.) program was used for the statistics of the obtained data. The compliance of continuous data to normal distribution was evaluated using the Shapiro Wilk test. Normally distributed continuous data were expressed as mean and standard deviation, and those that did not were expressed as medians and quarters. Categorical data were expressed in terms of frequency and percentage. Comparison between two groups was made with Student-T test for continuous data conforming to normal distribution, and Mann Whitney-U test was used for comparison between two groups for continuous data not conforming to normal distribution. Multiple group comparisons were made using the Kruskal Wallis test and Bonferroni correction was made for the results of subgroup comparisons. Comparison of categorical data was made with the Chi-square test and Fisher's Exact test was used where necessary. Statistical significance level was accepted as p <0.05.
Results: A total of 209 patients, including 101 ischemic stroke and 108 control group patients were included in the study. When the rSO2 values of the stroke patients were examined, after excluding those with bilateral ischemia, the median rSO2 of the ischemic side was 62% (53 - 68), and the median of rSO2 of the normal side was 62% (53 - 69). When the mean rSO2 (mrSO2) values, which is the mean of the right and left rSO2, of the patient and the control group were compared, the median of mrSO2 of the patient group was 61.5% (54.5 - 67.8), and the median of mrSO2 of the control group was 54.8% (49.5 - 61.8).
Conclusion: We think that the reason for the lack of a clinically significant measurement difference in global cerebral oxygen saturations in ischemic side or global cerebral oxygen saturations in ischemic sroke patients with NIRS may be related to the fact that the rSO2 value is related to the blood supply in the tissue as well as the ability of living tissue to use oxygen. In addition, rSO2 values measured only once at the time of admission to the emergency department and rSO2 difference may increase with time. In conclusion, comparison of initial rSO2 values in patients presenting with acute ischemic stroke in the emergency department was not sufficient to give information about the presence of ischemia or the side of present ischemia. In this regard, it may be logical to conduct studies using devices that can measure serially and from different regions with more advanced NIRS technologies.
Keywords: Emergency department, regional oxygen saturation, near infrared spectroscopy, stroke, CVE