1. Pazienti
Hanno partecipato allo studio 3 9 p a zi e n t i c o n di a gn o s i d i S S c ( 9 0 % d o n n e d i età media 55.1±15.6) e 9 controlli sani (86% donne di età media 54.3±14.5). Dei 3 9 p a z i e n t i s t u d i a t i 2 s o n o p a z i e n t i a f f e t t i d a variante cutanea diffusa di malattia e altri 37 da variante limitata in vari stadi della malattia. La raccolta dei dati anamnestici ha rilevato 15 pazienti con ulcere digitali pregresse durante il decorso della patologia, ma assenti al momento dello studio.
Tabella 1. Pazienti che hanno partecipato allo studio
Pazienti (n=39) Controlli (n=9)
Età media 55.1±15.6 54.3±14.5
Sesso 90% femmine 86% femmine
Pregresse ulcere digitali 15 0
I pazienti partecipanti allo studio presentavano i seguenti criteri di inclusione: - pazienti affetti da Sclerosi Sistemica (dSSc, lSSc e VEDOSS), - età maggiore di 18 anni,
- Fenomeno di Raynaud
Criteri di esclusione erano rappresentati da: - altre patologie del connettivo - ulcere digitali non guarite
Ogni paziente è stato sottoposto a raccolta dei dati anamnestico-clinici ed a visita ed esecuzione di pulsossimetria, videocapillaroscopia e NIRS in combinazione al test di ischemia.
2. Metodi
2.1 Pulsossimetria
Con il Pulsossimetro portatile (cod SAT-300) è stata registrata la saturazione di ossigeno nelle quattro dita della mano esaminata (indice, medio, anulare e mignolo) del paziente.
Abbiamo ricavato i seguenti risultati di SpO2 basale: -valori di SpO2 tra 95-100% nei soggetti sani
- valori di SpO2 tra 75-100% nei 30 pazienti con SSc
- valori SpO2 non valutabili con pulsossimetria in 9 pazienti con SSc
Valutazione SpO2 è stata effettuata solo al inizio del test. Quando i valori di SpO2 erano minori di 70% il pulsossimetro non era sempre in grado di registrare parametri.
2.2 Videocapillaroscopia
I dati della videocapillaroscopia sono stati ottenuti dalla cartella clinica e corrispondevano all’ultimo esame eseguito entro tre mesi a distanza dallo studio con la NIRS ( tabella 2).
Tabella2 Videocapillaroscopia in pazienti sclerodermici
Pattern videocapillaroscopico Pazienti (n tot 39)
Aspecifico 8
Early 15
Active 8
Late 8
2.3 Protocollo della NIRS con vascular occlusion test
Da quanto emerso in letteratura non esiste un modo standard per eseguire il Vascular Occlusion Test (VOT). In particolare, non c’è concordanza né del valore di pressione a cui gonfiare il bracciale né della durata dell’ischemia e del tempo di recupero post rilascio della pressione nel bracciale. Inoltre,
come detto, non esistono studi sul microcircolo condotti con dispositivi di imaging ma solo con sensori puntuali. Da qui la necessita di analizzare quanto presente in letteratura e definire poi un protocollo per lo studio da effettuare. Generalmente la pressione viene portata a 220mmHg (71), oppure a 30 (69, 74) o 50 (70, 76) mmHg oltre il valore di pressione sistolica rilevata nel soggetto, per essere sicuri di bloccare l’afflusso di sangue.
Per quanto concerne la durata dell’occlusione, questa incide molto sulla successiva reattività vascolare ed è stato sperimentalmente verificato (69) che una durata inferiore a 3 minuti non fornisce risultati sufficientemente robusti. Il maggior numero di studi prevede infatti un’ischemia di 3 minuti (69, 70,71,76) o di mantenerla finché la saturazione scende al 30% (74) o 40% (69,71,74), il che richiede una durata variabile tra i 1:35 e 8:21 minuti (69) a seconda del soggetto. Quest’ultima metodica è generalmente preferita poiché si raggiunge un livello standard di ischemia uguale per tutti ed è resa possibile dal fatto che tutti gli studi analizzati si riferiscono all’utilizzo di sensori puntuali che effettuano quindi un monitoraggio continuo e rial time, cosa che non può essere fatta con il dispositivo utilizzato essendo un dispositivo di imaging. Una durata uguale per tutti i soggetti d’altro canto è preferibile poiché assicura che questi siano sottoposti tutti al medesimo tipo di stimolo, garantendo un confronto più significativo tra le risposte individuali. Per lo stesso motivo si e scelto di gonfiare il bracciale a 50 mmHg sopra la pressione massima rilevata in ciascun soggetto piuttosto che ad un valore fisso uguale per tutti. Per quanto riguarda il tempo di recupero affinché la saturazione ritorni al valore basale, tale durata e fortemente dipendente l’oltre che dalla risposta individuale (che incide anche sull’altezza del picco della risposta iperematica), anche dal valore minimo di StO2 raggiunto durante l’ischemia, che ovviamente dipende a sua volta dalla durata dell’occlusione e dalla pressione applicata. Per gli stessi motivi, per il ripristino completo delle funzionalità microcircolatorie generalmente si attendono 9-10 minuti (69,71) per effettuare test ripetuti su uno stesso soggetto, poiché si considera sufficiente (74) un’attesa di almeno 5 minuti a riposo.
Sulla base dei lavori precedentemente presentati e stato definito per effettuare lo studio e il seguente protocollo:
- Fase preliminare: Acquisizione di 4 immagini basali a distanza di circa 10 secondi l’una dall’altra. - Prima fase VOT (ischemia): gonfiaggio bracciale omerale a 50mmHg sopra il valore di pressione massima basale e mantenimento pressione per 3 minuti. Durante la fase di ischemia, acquisizione di immagini ogni 10 secondi mantenendo il più possibile la mano immobile.
- Seconda fase VOT (riperfusione): dopo i 3 minuti di ischemia rilascio immediato della pressione nel bracciale, sempre continuando l’acquisizione di immagini per 5 minuti
Immagine 1. Test NIRS con VOT
Nel presente studio e stato effettuato un singolo test su ogni soggetto. In totale un test richiede circa 8 minuti incluse le fasi di ischemia e di recupero finale.
Il numero delle immagini acquisite è circa 48 per ciascun soggetto.
Le immagini sono state acquisite tutte nella stessa stanza per mantenere riproducibili le condizioni ambientali sia di temperatura che di luminosità. Ad ognuno è stata misurata la pressione arteriosa basale per avere un valore fedele di riferimento per poter gonfiare il bracciale nella fase successiva, garantendo nel frattempo che, passando il tempo, il soggetto si stabilizzi alla temperatura ambiente cosi da minimizzare gli effetti vasocostrittori citati precedentemente.
Il set di immagini raccolto per ogni paziente e stato utilizzato per valutare, posizionando delle ROI nelle quattro dita (indice, medio, annullare e mignolo).
Nelle ROI, e stata valutata nel tempo la variazione delle concentrazione relative di ossi- e deossi- emoglobina.
L’elaborazione delle immagini e dei risultati e stata effettuata utilizzando Matlab, versione R2010a per Microsoft Windows.
Come anticipato, il calcolo delle concentrazioni viene effettuato a partire dalle singole immagini alle quattro lunghezze d’onda utilizzando la legge di Lambert-Beer modificata per un mezzo complesso. Dopo possono essere ottenuti grafici per la saturazione di ossigeno (StO2) e per le concentrazioni di ossiemoglobin a (HbO2) e deossi emoglobina (dHb), come quelli visibili nella figura 2.1, all’interno di ROI di dimensione e forma variabile disegnate con i tre metodi descritti precedentemente.