Assessment by Multi‐Distance Hyperspectral NIRS of Changes in the Oxidation State of Cytochrome C Oxidase (oxCCO) to Carotid Artery Compressions
Notice bibliographique
Résumé
Introduction The occlusion of the common carotid artery (CCA) during carotid endarterectomy (CEA) is associated with a risk of cerebral ischemia due to inadequate collateral blood flow 1 . By monitoring tissue oxygen saturation (StO 2 ), near‐infrared spectroscopy (NIRS) is frequently employed during CEA 2 to determine sufficient oxygen delivery. However, StO 2 is only a proxy of oxygen metabolism and an unreliable marker of ischemic injury. In contrast, cytochrome c oxidase (oxCCO) is an enzyme in the mitochondrial electron transport chain and therefore a specific marker of aerobic metabolism 3 . Thus, the aim of this study was to assess the ability of a multi‐distance hyperspectral (hs) NIRS to monitor changes in StO 2 and oxCCO during CCA compressions in healthy participants. We hypothesized that changes in oxCCO concentration would be greater in the brain (i.e., long source‐detector distance, SDD) than in the extracerebral tissue (i.e., short SDD), and this difference would be larger than that of StO 2 . Methods We modified an in‐house built hsNIRS 4 to include a second channel for acquiring data at two SDD (1 and 3 cm) to detect potential changes in the extracerebral tissue. Data from 10 young, healthy participants was acquired continuously during one 30‐second unilateral digital CCA compression, performed ipsilateral to the location of the optic probes. In addition, cerebral blood flow index was determined using diffuse correlation spectroscopy and mean arterial blood pressure by finger photoplethysmography. Results During CCA compression, the change in oxCCO at 3 cm vs. 1 cm (0.4 ± 0.3 µM vs. 0.06 ± 0.1 µM, p = 0.027) was approximately 50% greater than the change in StO 2 at 3 cm vs. 1cm (‐4.0 ± 2.2% vs. 1.2 ± 0.7% p = 0.007). The corresponding decrease in cerebral blood flow was 57 ± 14% (p < 0.001 vs. baseline). Mean arterial blood pressure increased 4 ± 1 mmHg (p < 0.001 vs. baseline). Discussion A larger difference between the two distances was observed for oxCCO than StO 2 , likely due to the greater concentration of mitochondria in the brain compared to extracerebral tissues. Collecting multi‐distance hsNIRS demonstrated the enhanced sensitivity of oxCCO to the brain. Lastly, this study demonstrates the utility of momentary unilateral CCA compressions as a fast, easy, and strong perturbation for transiently altering cerebral inflow and metabolism. References (1) Aceto, Eur. J. Anestesiol.(2020); (2) Yu, Cochrane Database Syst. Rev.(2014); (3) Bale, J. Biomed. Opt. (2020); (4) Rajaram, Brain Sci (2020).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».