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Erschienen in:

07.06.2024 | Original Article

Trimodal wireless intramuscular device detects muscle pressure, flow, and oxygenation changes in porcine model of lower extremity compartment syndrome

verfasst von: Amanda M. Westman, Joseph Ribaudo, Seung Gi Seo, William Moritz, Lauren M. Tatman, Sung Hun Jin, Seungyeob Kim, Seyong Oh, John A. Rogers, Mitchell A. Pet

Erschienen in: European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology | Ausgabe 6/2024

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Abstract

Purpose

Compartment syndrome remains difficult to diagnose early in its clinical course. Pressure transducer catheters have been used to directly measure intracompartmental pressure (ICP), but this method is unreliable, with a false positive rate of 35%. We have previously used intramuscular near infrared spectroscopy to detect changes in tissue oxygen saturation (StO2) in response to increasing ICP using a novel implantable probe. However, measuring StO2 may not be sufficient to identify CS in the clinical setting. The pathophysiology of CS consists of increased ICP, leading to decreased tissue perfusion, and resulting in reduced tissue oxygenation. More clinically useful information may come from the integration of multiple data streams to aid in the diagnosis of CS. In this study, we present a novel, intramuscular probe capable of simultaneous measurement of ICP, StO2, and microvascular blood flow in a porcine model of ACS.

Methods

Proof of concept for this device is demonstrated in a porcine lower extremity balloon compression model of ACS. Pressure was maintained for 20 min (short-term) or 3 h (long-term) before the balloon volume was removed.

Results

In both short- and long-term experiments, as ICP increased with increasing balloon volume, the novel multimodal sensor simultaneously and reliably detected pressure elevation and corresponding reversible reductions in microvascular flow rate and tissue oxygenation.

Conclusion

This novel trimodal device simultaneously measured the elevated ICP, decreased perfusion, and tissue ischemia of evolving ACS, substantiating our basic understanding of CS pathophysiology.
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Metadaten
Titel
Trimodal wireless intramuscular device detects muscle pressure, flow, and oxygenation changes in porcine model of lower extremity compartment syndrome
verfasst von
Amanda M. Westman
Joseph Ribaudo
Seung Gi Seo
William Moritz
Lauren M. Tatman
Sung Hun Jin
Seungyeob Kim
Seyong Oh
John A. Rogers
Mitchell A. Pet
Publikationsdatum
07.06.2024
Verlag
Springer Paris
Erschienen in
European Journal of Orthopaedic Surgery & Traumatology / Ausgabe 6/2024
Print ISSN: 1633-8065
Elektronische ISSN: 1432-1068
DOI
https://doi.org/10.1007/s00590-024-04023-4

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