Methodenartikel

Transkutane Mikrozirkulatorische Imaging in Frühgeborenen

DOI:

10.3791/53562

⸱

31. Dezember 2015

 ,  , 
1Department of Pediatrics, Division of Neonatology, Erasmus MC-Sophia Children's Hospital

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Mikrozirkulatorische Bildgebung (MI) wird verwendet, um die periphere Perfusion bei kritisch kranken oder frühgeborenen Neugeborenen zu überwachen. Dieses Manuskript und Video zeigt den optimalen Ansatz, um qualitativ hochwertige Bilder zu erhalten.

Zusammenfassung

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Mikrozirkulatorische Bildgebung (MI) ist ein relativ neues Forschungsinstrument, das hauptsächlich in der Intensivpflege eingesetzt wird. Der Myokardinfarkt ermöglicht einen freien Blick auf die kleinsten Kapillaren, Arteriolen und Venolen. Der Vergrößerungseffekt visualisiert das Strömungsmuster der Erythrozyten durch diese Gefäße.

Sein nicht-invasiver Charakter macht es geeignet für die Anwendung bei (Früh-)Neugeborenen, auch bei kardiorespiratorischen instabilen Patienten. Bei Erwachsenen und Kindern wird der Myokardinfarkt hauptsächlich sublingual durchgeführt, bei Frühgeborenen ist dies jedoch nicht möglich, da diese nicht kooperieren können und die Größe der Sonde problematisch ist. Bei Frühgeborenen wird der Myokardinfarkt daher transkutan durchgeführt. Ihre dünne Haut ermöglicht es, qualitativ hochwertige Bilder der peripheren Mikrozirkulation zu erhalten.

In diesem Manuskript werden wir die Methode der transkutanen MI bei Frühgeborenen demonstrieren. Wir konzentrieren uns auf die verschiedenen Techniken und geben Tipps zur Optimierung der Bildqualität. Die Highlights der Softwareeinstellungen, der Sicherheit und der Offline-Analyse werden ebenfalls angesprochen.

Einleitung

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Die hämodynamische Diagnostik bei kritisch kranken Frühgeborenen war schon immer schwierig. Die meisten diagnostischen Instrumente, die bei Erwachsenen verwendet werden, können bei diesen winzigen Frühgeborenen nicht angewendet werden. Und dann gibt es noch ein Problem der Sensitivität der Ergebnisparameter. Vor allem aber sind diese Säuglinge so verletzlich, dass die Risiken diagnostischer Verfahren den Nutzen nicht überwiegen. Dies hat zur Folge, dass im Bereich der Neonatologie die Hämodynamik vernachlässigt wurde und daher ein Mangel an Wissen zu diesem Thema besteht.

Eine interessante Option zur Behandlung dieser Probleme könnte die Visualisierung der Mikrozirkulation sein. Die Einführung von Handmikroskopen in den späten 1990er Jahren ermöglichte es, die Mikrozirkulation auf nicht-invasive Weise sichtbar zu machen. Es wurden drei Generationen von Geräten eingeführt: Orthogonal Polarization Spectral (OPS) Imaging1, Sidestream Dark Field (SDF)Imaging 2 und Incident Dark Field (IDF)Imaging 3. Sie alle verwenden mehr oder weniger die gleiche Technik, bei der grünes Licht mit einer bestimmten Wellenlänge (548 nm) stroboskopisch die Mikrozirkulation beleuchtet. Das grüne Licht wird vom Sauerstoff- und Desoxyhämoglobin absorbiert und größtenteils vom umgebenden Gewebe reflektiert. Diese Eigenschaft des grünen Lichts erzeugt also einen sichtbaren Kontrast. Das reflektierte Licht passiert eine Vergrößerungslinse und wird auf einen Kamerasensor projiziert. Dabei ist es möglich, die fließenden roten Blutkörperchen in einer Tiefe von etwa einem Millimeter des Schleimhautgewebes oder direkt an festen Organen sichtbar zu machen.

In den letzten 15 Jahren wurde die Mikrozirkulation hauptsächlich bei Erwachsenen untersucht, insbesondere bei Patienten mit septischem Schock4-6. Diese Beobachtungsstudien ergaben, dass anhaltende Veränderungen der Mikrozirkulation mit Organversagen und Mortalität verbunden waren. Diese Beobachtung lässt sich jedoch nicht direkt auf (Früh-)Säuglinge übertragen, da bei den Erwachsenen die Mikrozirkulation sublingual gemessen wurde. Qualitativ hochwertige Bilder der sublingualen Mikrozirkulation können bei Frühgeborenen nicht erhalten werden, da sie nicht in der Lage sind, zu kooperieren. Bei Säuglingen war die bukkale Mikrozirkulation das Interessengebiet7. Glücklicherweise ermöglicht die dünne Haut bei Frühgeborenen eine transkutane mikrozirkulatorische Bildgebung. Dieser Ansatz wurde in neonatalen Studien mit den Schwerpunkten Bluttransfusion8, therapeutische Hypothermie9 und Hypotonie10 angewendet.

In diesem Manuskript stellen wir unser Protokoll für die transkutane mikrozirkulatorische Bildgebung mit Hilfe der Dunkelfeld-Bildgebung bei Frühgeborenen vor. Wir werden uns auf verschiedene Strategien konzentrieren, um Bilder von höchster Qualität zu erhalten. Technische Details und Unterschiede zwischen den SDF- und IDF-Geräten finden Sie an anderer Stelle11.

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Protokoll

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Dieses Protokoll folgt den Richtlinien des örtlichen menschlichen Forschungsethikkommission.

1. Vorbereitung

  1. Zeitplan der Mikrozirkulationsmessung, so dass es nicht mit anderen Verfahren wie Blutentnahme überein. In Neugeborenen ist es am besten nach der Fütterung durchgeführt. Dies verhindert, dass Bewegung und die Messung zu erleichtern.
  2. Stellen Sie sicher, dass eine Krankenschwester oder ein Elternteil betreut Unterstützung und Komfort das Neugeborene während der Untersuchung unter Verwendung der Prinzipien der Neugeborenen Individualisierte Entwicklungspflege und Assessment Program 12.
    Hinweis: Obwohl Messungen können von einer einzigen Person durchgeführt werden, ist es dringend empfohlen zu haben, eine zweite Person helfen. Eine Halterung für die Kamera und ist an das Neugeborene konzentriert, während die andere arbeitet, den Computer und Software. Nach unserer Erfahrung ergibt sich eine höhere Bildqualität und eine kürzere Dauer des Verfahrens.
  3. Wenn der klinische Zustand des Neugeborenen Genehmigungen, legen Sie dieNeugeborene in Rückenlage. Mikrozirkulation Bildgebung kann in Bauchlage durchgeführt werden, aber dies erfordert mehr Geschick und Geduld.
  4. Sicherstellen, dass die Körpertemperatur des Frühgeborenen innerhalb geeigneten Bereich (36,5-37,5 Grad Celsius).

2. Verfahren

  1. Installieren Sie das Gerät auf dem Inkubator. Sicherzustellen, dass der Inkubator in der richtigen Höhe.
  2. Legen Sie die Einweg-Schutzkappe an der Kamera.
  3. Gelten Gel, Öl oder Salzlösung über die Spitze der Sonde; dies wird Ihnen helfen zu glätten den Kontakt zwischen Sonde und die Haut.
  4. Legen Sie die Kamera auf dem ventromedialen Seite der Säuglinge Oberarm. Um den Fokus-Artefakte zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass die Sonde senkrecht zur Haut. Dies kann Neupositionierung der Säuglinge Arm erfordern.
    Anmerkung: Die ventromedialen Seite des oberen Arms ist der primäre Standort, um die Mikrozirkulation der Haut zu messen. Dieser Ort hat wenig Lanugohaare und ist daher weniger anfällig für Artefakte. Es ist sehr leicht zu erreichenwenn der Patient in Rückenlage positioniert.
  5. Um die Gesamtlänge des Verfahrens zu minimieren, Zeit zu gewinnen, indem du die optimale Tiefenschärfe (Abbildung 3), während die Suche die Position mit den wenigsten Artefakte.
    Hinweis: Tiefenschärfe hängt in erster Linie auf die postnatale Alter eher als Schwangerschaftsalter. Die durchschnittliche Tiefe des Fokus in der ersten Woche des Lebens ist von 0 bis 80 & mgr; m. Jenseits aufgrund Reifung der Haut, die Fokustiefe steigt schnell mit Durchschnittswerten von 80 bis 200 & mgr; m zwischen 1-4 Wochen postnatalen Alter (Abbildung 2). In Termin geboren Neugeborene die durchschnittliche Tiefe des Fokus ist von 80 bis 160 & mgr; m bei der Geburt.
  6. Stabilisieren Sie die Sonde, um Bewegungsartefakte zu vermeiden. Um dies zu tun, seien Sie die Ellbogen auf den Inkubator-Fenster und das Handgelenk neben dem Neugeborenen. Alternativ zu positionieren Sie die Sonde neben dem Neugeborenen auf einem Kissen.
  7. Vermeiden Sie Druckartefakten, indem Sie die Kamera nur die geringste Berührung mit der Haut. Druckartefakten können rwährend die Bildaufnahme ecognized wenn es hin- und hergehende Strömung in Gefäßen oder wenn große Behälter nicht perfundierten während es gute Fließ in kleinen Gefäßen. Auch wenn die Strömungsmuster in der gesamten Bildschirm identisch, passen sie von Druckartefakten.
  8. Nehmen Sie Videos mit einer Mindestdauer von 5 Sekunden.
  9. Nach einer erfolgreichen Erfassung, bewegen Sie die Kamera an eine andere Stelle auf dem Oberarm.
    Hinweis: Es wird empfohlen, insgesamt 5 erfassen - 10 Videos in 3 - 5 verschiedenen Standorten, wie einige Artefakte sind nur bei Offline-Analyse, was bedeutet, dass das Video in Frage ist nicht zur Analyse nutzbaren anerkannt.
  10. Von der Haut mit einem kleinen Gaze Entfernen Sie das Gel, Öl oder Kochsalzlösung.

3. Offline-Analyse

  1. Schneiden Sie das Video, wenn es eine deutliche Bewegung, die Analyse erschwert. Gehen Sie zum Abschnitt "Tools" und verwenden Sie die Schaltfläche 'Editor'. Wählen Sie den Bildintervall die für Analyse und klicken Sie auf den "Crop Video 'button. Hinweis: Videos sind akzeptabel, wenn Bewegung innerhalb ½ des Feldes Ansicht 13.
  2. Wählen Sie das zugeschnittene Video-und stabilisieren. Gehen Sie zum Abschnitt "Tools" und verwenden Sie die Schaltfläche "Analysieren". Klicken Sie auf die 'stabilisieren' button.
    Hinweis: Alle Filme müssen stabilisiert, bevor die automatische Analyse durchgeführt werden kann.
  3. Wählen Sie das stabilisierte Video. Gehen Sie zum Abschnitt "Analyse" und klicken Sie auf 'Erkennen' Button. Achten Sie darauf, die Optionen 'Kapillaren "und" Schiffe "werden hervorgehoben.
  4. Nach der Erkennung (Abbildung 4), klicken Sie auf den "CNA" oder "De Backer-Button für eine vollständige Mikrozirkulations Bericht. Dieser Bericht enthält die am häufigsten verwendeten Outcome-Parameter wie die Gesamtgefäßdichte (TVD), perfundierten Gefäßdichte (PVD) und der Anteil der durchströmten Gefäßen (PPV).
    Anmerkung: Alternativ können Videos exportiert offline manuell analysiert werden kann. Diese Option finden Sie im Abschnitt "Tools" finden. SeSELECT die Option "Exportieren" und klicken Sie auf 'AVA Export "-Taste.

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Ergebnisse

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Abbildungen 1 und 2 zeigen repräsentative Standbilder aus hochwertigem MI Videos. Diese Beispiele zeigen den Unterschied in der Dicke der Haut in gleichem Säuglingen zwischen Tag 1 (Abbildung 1) und am Tag 28 (Figur 2) der postnatalen Alter. Am Tag 1, gibt es eine helle Beleuchtung, ausreichende Konzentration auf die Mikrogefäße und minimale Präsenz von Artefakten. Am 28. Tag ist es schwierig, das richtige Gleichgewicht zwischen den Foku...

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Diskussion

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In diesem Manuskript wir beschreiben und zeigen die Vorgehensweise für die transkutane mikrozirkulatorischen Bildgebung in der Frühgeborenen. Visualisieren Sie diese Methode hilft Forschern zu überwinden zwei der größten Herausforderungen in der Forschung: die Reproduzierbarkeit und die zeit- und arbeitsintensiv Natur der das Erlernen neuer Techniken. Diese Technik kann nützlich sein, Informationen von peripheren Mikrozirkulation bei Frühgeborenen in einer nicht-invasiven Art und Weise bereitzustellen. Serienmessungen k...

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Offenlegungen

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

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Wir danken J. Hagoort für das Lesen und Korrigieren des Manuskripts.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
CytocamBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlAndere bekannte Handmikroskope zur Visualisierung der Mikrozirkulation sind MicroScan (Microvision Medical) mit SDF-Technik oder der CytoScan (CytoMetrics) mit OPS-Technik
, Einweg-ObjektivabdeckungGlycocheckhttp://www.glycocheck.com/lenscovers.php
CCToolsBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlEin weiteres bekanntes Offline-Analyseprogramm ist AVA (Microvision medical).
,

Referenzen

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  1. Groner, W., et al. Orthogonal polarization spectral imaging: a new method for study of the microcirculation. Nat Med. 5 (10), 1209-1212 (1999).
  2. Goedhart, P. T., Khalilzada, M., Bezemer, R., Merza, J., Ince, C. Sidestream Dark Field (SDF) imaging: a novel stroboscopic LED ring-based imaging modality for clinical assessment of the microcirculation. Opt Express. 15 (23), 15101-15114 (2007).
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Mikrozirkulationsanalyseperiphere Perfusionnicht invasive TechnikSoftware EinstellungenOffline AnalyseGef dichteperfundierte Gef dichteKapillardetektion

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