Artículo de método

Transcutánea microcirculatoria Imaging en neonatos prematuros

DOI:

10.3791/53562

⸱

31 de diciembre de 2015

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

En este artículo

Resumen

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Las imágenes microcirculatorias (IM) se utilizan para monitorizar la perfusión periférica en neonatos críticos o prematuros. Este manuscrito y video demuestra el enfoque óptimo para obtener imágenes de alta calidad.

Resumen

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Las imágenes microcirculatorias (IM) son una herramienta de investigación relativamente nueva que se utiliza principalmente en el ámbito de los cuidados intensivos. El infarto de miocardio proporciona una visión clara de los capilares, arteriolas y vénulas más pequeños. El efecto lupa visualiza el patrón de flujo de los eritrocitos a través de estos vasos.

Su carácter no invasivo lo hace adecuado para aplicar en neonatos (prematuros), incluso en pacientes cardiorrespiratorios inestables. En adultos y niños, el infarto de miocardio se realiza principalmente por vía sublingual, pero esto no es posible en los recién nacidos prematuros, ya que estos no pueden cooperar y el tamaño de la sonda es problemático. Por lo tanto, en los recién nacidos prematuros, el infarto de miocardio se realiza por vía transcutánea. Su fina piel permite obtener imágenes de alta calidad de la microcirculación periférica.

En este manuscrito demostraremos el método de infarto de miocardio transcutáneo en recién nacidos prematuros. Nos centraremos en las diferentes técnicas y proporcionaremos consejos para optimizar la calidad de la imagen. También se abordan los aspectos más destacados de la configuración del software, la seguridad y el análisis fuera de línea.

Introducción

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El diagnóstico hemodinámico en neonatos prematuros críticamente enfermos siempre ha sido difícil. La mayoría de las herramientas diagnósticas utilizadas en adultos no se pueden aplicar en estos pequeños recién nacidos prematuros; Y luego está el problema de la sensibilidad de los parámetros de los resultados. Pero, sobre todo, estos bebés son tan vulnerables que los riesgos de los procedimientos de diagnóstico no superan los beneficios. Como resultado, en el campo de la neonatología, se ha descuidado la hemodinamia y, por lo tanto, existe una falta de conocimiento sobre este tema.

Una opción interesante para manejar estos problemas podría ser visualizar la microcirculación. La introducción de los microscopios de mano a finales de la década de 1990 hizo posible visualizar la microcirculación de una manera no invasiva. Se han introducido tres generaciones de dispositivos: imágenes espectrales de polarización ortogonal (OPS)1, imágenes de campo oscuro de flujo lateral (SDF)2 e imágenes de campo oscuro incidente (IDF)3. Todos utilizan más o menos la misma técnica en la que la luz verde con una longitud de onda específica (548 nm) estroboscópica ilumina la microcirculación. La luz verde es absorbida por la oxihemoglobina y la desoxihemoglobina y reflejada principalmente por el tejido circundante. Por lo tanto, esta propiedad de la luz verde crea un contraste visible. La luz reflejada pasa a través de una lente de aumento y se proyecta en el sensor de una cámara. De este modo, es posible visualizar los glóbulos rojos que fluyen a una profundidad de aproximadamente un milímetro de tejido mucoso o directamente en los órganos sólidos.

En los últimos 15 años, la microcirculación se ha estudiado principalmente en adultos, especialmente en pacientes con shock séptico4-6. Estos estudios observacionales encontraron que las alteraciones microcirculatorias persistentes se asociaron con insuficiencia orgánica y mortalidad. Sin embargo, esta observación no se puede extrapolar directamente a los recién nacidos (prematuros), ya que en los adultos la microcirculación se midió sublingualmente. No se pueden obtener imágenes de alta calidad de la microcirculación sublingual en los recién nacidos prematuros porque no pueden cooperar. En los recién nacidos a término, la microcirculación bucal ha sido el área de interés7. Afortunadamente, en los recién nacidos prematuros, la piel delgada permite la obtención de imágenes microcirculatorias transcutáneas. Este enfoque se ha aplicado en estudios neonatales centrados en la transfusión de sangre8, la hipotermia terapéutica9 y la hipotensión10.

En este manuscrito presentamos nuestro protocolo para la obtención de imágenes microcirculatorias transcutáneas utilizando imágenes de campo oscuro incidente en neonatos prematuros. Nos centraremos en diferentes estrategias para adquirir imágenes de la mayor calidad. Los detalles técnicos y las diferencias entre los dispositivos de las FDS y las FDI se pueden encontrar en otra parte11.

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Protocolo

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Este protocolo sigue las directrices del comité de ética de la investigación humanos local.

1. Preparación

  1. Programar la medición de la microcirculación de modo que no coincide con otros procedimientos tales como el muestreo de sangre. En recién nacidos a término que se realiza mejor después de comer. Esto evita que la agitación y facilitará la medición.
  2. Asegúrese de que una enfermera o un padre asiste para apoyar y consolar al neonato durante el examen, utilizando los principios del Programa de Evaluación del recién nacido 12 Individualizado de Atención y Desarrollo.
    Nota: Aunque las mediciones pueden ser realizadas por una sola persona, es muy recomendable contar con una segunda persona ayudar. Uno sostiene la cámara y se centra en el recién nacido, mientras que la otra opera la computadora y el software. En nuestra experiencia, esto se traduce en imágenes de mayor calidad y una menor duración del procedimiento.
  3. Si la condición clínica de los permisos de neonatos, coloque elneonato en posición supina. Microcirculatoria de formación de imágenes se puede realizar en posición prona, pero esto requiere más habilidad y paciencia.
  4. Asegúrese de que la temperatura del cuerpo del niño prematuro está dentro del rango apropiado (36.5 - 37.5 grados Celsius).

2. Procedimiento

  1. Instale el dispositivo a lo largo de la incubadora. Asegúrese de que la incubadora está a la altura adecuada.
  2. Ponga la tapa desechable en la cámara.
  3. Aplicar gel, aceite o solución salina en la punta de la sonda; esto ayudará a suavizar el contacto entre la sonda y la piel.
  4. Coloque la cámara en la parte ventromedial del lactantes parte superior del brazo. Para evitar enfoque artefactos, asegúrese de que la sonda es perpendicular a la piel. Esto puede requerir el reposicionamiento del brazo de los niños.
    Nota: El lado ventromedial del brazo superior es la ubicación principal para medir la microcirculación cutánea. Este lugar tiene poco pelo lanugo y por lo tanto menos propenso a objetos es. Se llega a él con mayor facilidadsi el paciente se coloca en posición supina.
  5. Para reducir al mínimo la longitud total del procedimiento, ganar tiempo mediante la búsqueda de la profundidad óptima de enfoque (Figura 3), mientras que la búsqueda de la ubicación con menor cantidad de los artefactos.
    Nota: La profundidad de enfoque depende principalmente de la edad postnatal en lugar de la edad gestacional. La profundidad media de enfoque en la primera semana de vida es 0-80 micras. De aquí en adelante, debido a la maduración de la piel, la profundidad de enfoque aumenta rápidamente con valores promedio de 80 - 200 micras entre 1 - 4 semanas de edad postnatal (Figura 2). En los neonatos nacidos a término la profundidad media de enfoque es 80 a 160 micras, con el nacimiento.
  6. Estabilizar la sonda para evitar artefactos de movimiento. Para ello, descansar el codo sobre la ventana de la incubadora y la muñeca al lado del recién nacido. Alternativamente, la posición de la sonda junto con el recién nacido sobre una almohada.
  7. Evitar artefactos de presión dejando que la cámara sólo tiene el más mínimo contacto con la piel. Artefactos de presión pueden ser recognized durante la captura de imágenes si hay flujo de ida y vuelta en los vasos o si los grandes buques no son perfundidos-mientras que hay un buen flujo en los vasos pequeños. Además, si el patrón de flujo es idéntico en toda la pantalla, tenga cuidado con los artefactos de presión.
  8. Grabar videos de una duración mínima de 5 seg.
  9. Después de una captura exitosa, mover la cámara a otro punto en la parte superior del brazo.
    Nota: Se recomienda capturar un total de 5 - 10 vídeos 3 - 5 lugares diferentes, como algunos artefactos sólo se reconocen en el análisis fuera de línea, lo que significa que el vídeo en cuestión no se puede utilizar para el análisis.
  10. Retire suavemente el gel, aceite o solución salina de la piel con una pequeña gasa.

3. Análisis Desconectado

  1. Recortar el vídeo si hay un movimiento significativo que impide el análisis. Vaya a la sección "Herramientas" y utilice el botón 'Editar'. Seleccione el intervalo de trama elegibles para el análisis y haga clic en el 'Recortar Video' button. Nota: Los videos son aceptables si el movimiento está dentro de la mitad de la vista de campo 13.
  2. Seleccione el vídeo recortada y estabilizarlo. Vaya a la sección "Herramientas" y utilice el botón "Análisis". Haga clic en el botón "Estabilizar '.
    Nota: Todas las películas deben estabilizarse antes de que pueda llevarse a cabo el análisis automático.
  3. Seleccione el vídeo estabilizado. Vaya a la sección "Análisis" y haga clic en el 'Detect' botón. Asegúrese de que se resaltan las opciones 'Capilares' y 'buques'.
  4. Después de la detección (Figura 4), ​​haga clic en el botón 'De Backer' 'CNA' o para un informe completo de la microcirculación. Este informe incluye los parámetros más utilizados de resultado como la densidad total de buques (TVD), densidad de los vasos perfundidos (PVD) y proporción de vasos perfundidos (PPV).
    Nota: Como alternativa, los videos pueden ser exportados fuera de línea para ser analizados de forma manual. Esta opción se puede encontrar en la sección 'Herramientas'. Senar la opción "Exportar" y haga clic en el botón 'AVA exportación ».

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Resultados

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Las figuras 1 y 2 muestran representante de imágenes fijas de vídeos de alta calidad MI. Estos ejemplos demuestran la diferencia en el grosor de la piel en los mismos lactantes entre 1 día (Figura 1) y 28 días (Figura 2) de la edad postnatal. El día 1, hay una iluminación brillante, el enfoque adecuado para con los vasos de micro y una mínima presencia de artefactos. El día 28 es más difícil encontrar el equilibrio adecuado entre el foco...

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Discusión

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En este manuscrito se describen y demuestran el enfoque para obtener imágenes de la microcirculación transcutánea en los recién nacidos prematuros. Visualizar este método ayudará a los investigadores a superar dos de los mayores retos en la investigación: la reproducibilidad y el tiempo y la naturaleza de trabajo intensivo de aprendizaje de nuevas técnicas. Esta técnica puede proporcionar información útil de la microcirculación periférica en recién nacidos prematuros de una manera no invasiva. Las mediciones seriadas pu...

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

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Agradecemos a J. Hagoort por leer y corregir el manuscrito.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
CytocamBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlOtros microscopios de mano conocidos para visualizar la microcirculación son MicroScan (Microvision Medical) que utiliza la técnica SDF o el CytoScan (CytoMetrics) que utiliza la técnica OPS
http://www.glycocheck.com/lenscovers.php.
http://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlOtro conocido programa de análisis offline es AVA (Microvision medical). 

Referencias

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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).
  3. Sherman, H., Klausner, S., Cook, W. A. Incident dark-field illumination: a new method for microcirculatory study. Angiology. 22 (5), 295-303 (1971).
  4. Trzeciak, S., et al. Early microcirculatory perfusion derangements in patients with severe sepsis and septic shock: relationship to hemodynamics, oxygen transport, and survival. Ann Emerg Med. 49 (1), 88-98 (2007).
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  6. De Backer, D., et al. Microcirculatory alterations in patients with severe sepsis: impact of time of assessment and relationship with outcome. Crit Care Med. 41 (3), 791-799 (2013).
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  8. Genzel-Boroviczeny, O., Christ, F., Glas, V. Blood transfusion increases functional capillary density in the skin of anemic preterm infants. Pediatr Res. 56 (5), 751-755 (2004).
  9. Ergenekon, E., et al. Peripheral microcirculation is affected during therapeutic hypothermia in newborns. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 98 (2), F155-F157 (2013).
  10. Schwepcke, A., Weber, F. D., Mormanova, Z., Cepissak, B., Genzel-Boroviczeny, O. Microcirculatory mechanisms in postnatal hypotension affecting premature infants. Pediatr Res. , (2013).
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  12. Als, H., et al. Individualized Behavioral and Environmental Care for the Very-Low-Birth-Weight Preterm Infant at High-Risk for Bronchopulmonary Dysplasia - Neonatal Intensive-Care Unit and Developmental Outcome. Pediatrics. 78 (6), 1123-1132 (1986).
  13. Massey, M. J., et al. The microcirculation image quality score: development and preliminary evaluation of a proposed approach to grading quality of image acquisition for bedside videomicroscopy. J Crit Care. 28 (6), 913-917 (2013).
  14. Weidlich, K., et al. Changes in microcirculation as early markers for infection in preterm infants--an observational prospective study. Pediatr Res. 66 (4), 461-465 (2009).
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  16. Sallisalmi, M., Oksala, N., Pettila, V., Tenhunen, J. Evaluation of sublingual microcirculatory blood flow in the critically ill. Acta Anaesthesiol Scand. 56 (3), 298-306 (2012).
  17. van den Berg, V. J., et al. Reproducibility of microvascular vessel density analysis in Sidestream dark-field-derived images of healthy term newborns. Microcirculation. 22 (1), 37-43 (2015).

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