Espectroscopia de reflectancia difusa: Conseguir la prueba de llenado capilar bajo la
2 de diciembre de 2017
Este protocolo describe cómo el uso de la espectroscopia de polarización difusa puede mejorar la utilidad clínica de la prueba de llenado capilar. Sugerimos un análisis más detallado del curso de la recarga capilar en voluntarios sanos utilizando espectroscopia de reflectancia difusa videos y nuevas terminales informáticos.
El objetivo general de esta evaluación es cuantificar el tiempo de llenado capilar utilizando espectroscopia de reflectancia en vídeo digital para permitir la detección rápida y objetiva de cambios circulatorios incipientes. La evaluación objetiva cuantificada del tiempo de llenado capilar mediante espectroscopia de reflectancia puede proporcionar una alerta temprana sobre cambios circulatorios incipientes y facilitar el triaje y el seguimiento continuo de los pacientes críticos. La principal ventaja de esta técnica es que, en comparación con la evaluación a simple vista, ofrece una forma muy exacta y objetiva de medir el tiempo de recarga capilar.
Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el triaje precoz de pacientes con traumatismos en el lugar de un accidente o en la urgencia o supervisión continua de pacientes críticos. Para empezar, conecte la cámara y el ordenador mediante un cable USB y ponga la cámara en modo de vídeo. Luego, encienda la cámara y asegúrese de que se conecte a la computadora.
A continuación, inicie el software de la cámara con control remoto. Además, elimine cualquier fuente de luz ambiental y aleje la pantalla de la computadora del área de medición. Para comenzar, traiga al sujeto de prueba y deje que se aclimate al entorno durante al menos 20 minutos en posición supina.
A continuación, haz clic en el botón Vista de vida y pulsa Iniciar. Cambie entre el modo de vídeo y el modo de TV haciendo clic en los botones de radio. Asegúrese de que una transmisión de video en vivo de la frente del sujeto sea visible en la pantalla de la cámara y en la pantalla de la computadora.
A continuación, ajuste la cámara a una altura de aproximadamente 15 centímetros directamente sobre la frente del sujeto y asegúrese de que el enfoque de la cámara esté configurado en enfoque automático. Pida al sujeto que mantenga la cabeza quieta durante la prueba y que se abstenga de hablar. Luego, informe al sujeto que coloque la cabeza sobre una almohada y que la mantenga quieta durante la duración de la prueba.
Pídales que no hablen durante los 20 segundos que durará la prueba. Pueden mantener los ojos cerrados todo el tiempo si encuentran que la luz es demasiado brillante. En la ventana Life View, busque y haga clic en HD Record para iniciar una grabación continua durante 20 segundos.
No mueva la cámara durante la duración de la prueba. Al final de los cinco segundos iniciales del registro de referencia, aplique una presión de escaldado firme en el área de medición durante cinco segundos con una cucharadita de plástico para igualar la presión y aislar la temperatura. Luego, libere la presión y retire rápidamente la cucharadita de plástico del área de medición.
Continúe grabando durante otros 10 segundos para capturar la respuesta hiperémica posterior. Al final de los 20 segundos, detenga la grabación haciendo clic en Detener en la ventana Vista de vida. Una vez que la grabación se haya detenido, se abrirá una ventana para guardar el archivo de video.
Asigne un nombre al video y guárdelo en formato mov. Desconecte la cámara de la computadora una vez que el video se haya descargado en su carpeta designada en la computadora. Inicie el software de análisis haciendo doble clic en el icono del escritorio.
Una vez que se haya iniciado el software, en la pantalla principal, seleccione Página de película. En la ventana Página de película, haga clic en Cargar película. Espere a que el software cargue y analice la película.
Una vez finalizada la carga y el análisis de la película, haga clic en Guardar como imágenes y espere a que el software analice el video y lo divida en imágenes JPEG individuales. Luego, busque y seleccione Página de recorte de imágenes en la ventana de la pantalla principal. En el menú de la página Recortar imágenes, haga clic en Primera foto y vaya a la carpeta que contiene las fotos JPEG del vídeo.
Seleccione la primera foto que se va a analizar. El software seleccionará automáticamente las siguientes fotos de ese lote. Haga clic en el menú Editar y elija entre marcadores circulares o rectangulares para la región de interés.
A continuación, en la ventana Seleccionar fotos, busque el cuadro de fotos real y escriba el nombre de la primera foto del lote, donde los dedos del investigador se retrajeron completamente del área de medición. Para encontrar esta foto, busque en la carpeta que contiene las fotos individuales del video. Seleccione una región de interés haciendo clic y manteniendo pulsado el botón izquierdo del ratón y dibuje un círculo o rectángulo en la ventana de la foto que se encuentre dentro de los bordes del área blanqueada.
La región de interés seleccionada se aplica automáticamente a todas las fotos del lote. A continuación, haga clic en el menú Archivo y elija Guardar ROI para guardar la ubicación de la región de interés seleccionada para referencia futura. A continuación, haga clic en el Curve Tracker y espere a que el software analice la región de interés.
Una vez que se abre la ventana Curve Tracker, el cambio en la concentración de glóbulos rojos para la región de interés seleccionada durante la duración de la prueba se muestra como una curva. Por último, haga clic en Exportar datos y guarde la transcripción de los datos sin procesar para su posterior análisis. Con este método, la respuesta de llenado capilar puede presentarse como el cambio en la concentración de glóbulos rojos a lo largo del tiempo.
Durante los primeros cinco segundos de la prueba, se recopilan los valores de referencia. Luego, se aplica presión para llegar al punto cero de la sangre. Una vez que se alivia la presión, la sangre comienza a regresar al área y alcanzará su punto máximo después de unos segundos.
Este gráfico representativo es para un voluntario masculino sano. Un tiempo de recarga más lento indicaría una mala perfusión de la piel y puede ser indicativo de condiciones adversas. El uso de videos de espectroscopia de reflectancia proporciona datos más detallados sobre los cambios en el tiempo de llenado capilar en comparación con la evaluación a simple vista.
El método presentado necesita un mayor desarrollo, pero muestra claramente el potencial de la técnica en la medición de eventos de recarga capilar.
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Visión general
Este estudio presenta un protocolo para utilizar la espectroscopía de polarización difusa para mejorar la utilidad clínica de la prueba de relleno capilar. La investigación estudia un análisis detallado del tiempo de relleno capilar en voluntarios sanos, utilizando espectroscopía de reflectancia difusa y nuevos puntos finales informáticos para una evaluación objetiva.
Componentes clave del estudio
Área de ciencia
- Evaluación clínica
- Medición del tiempo de relleno capilar
- Espectroscopía de polarización difusa
Antecedentes
- El tiempo de relleno capilar es un indicador crucial para evaluar el estado circulatorio.
- Las evaluaciones actuales a menudo dependen de la inspección visual subjetiva.
- Se necesitan métodos objetivos para cuantificar el tiempo de relleno capilar para mejores resultados clínicos.
Propósito del estudio
- Mejorar la precisión de las evaluaciones del tiempo de relleno capilar utilizando técnicas de espectroscopía avanzadas.
- Proporcionar una medida más objetiva que pueda ayudar en la detección temprana de cambios circulatorios.
- Explorar las implicaciones para el triaje y el monitoreo de pacientes críticos.
Métodos utilizados
- Se utilizó espectroscopía de polarización difusa para analizar el tiempo de relleno capilar.
- El estudio involucró a voluntarios sanos en condiciones controladas.
- Los pasos clave incluyeron el uso de una cámara de video para grabar el proceso de relleno capilar.
- Los sujetos fueron aclimatados antes de las pruebas, y se emplearon técnicas de presión específicas durante la medición.
Principales resultados
- El protocolo demostró un método preciso y objetivo para medir el tiempo de relleno capilar en comparación con las evaluaciones visuales tradicionales.
- Los hallazgos indicaron una conexión entre los tiempos de relleno medidos y la efectividad de la perfusión cutánea.
- El método proporcionó datos cuantitativos sobre la respuesta hiperémica después de la liberación de presión, indicando posibles aplicaciones clínicas.
Conclusiones
- Este estudio establece una técnica novedosa para medir con precisión los eventos de relleno capilar, mejorando las evaluaciones clínicas.
- Los conocimientos adquiridos pueden llevar a un mejor monitoreo del estado circulatorio en entornos de emergencia y cuidados críticos.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
Objective quantification of capillary refill time addresses a critical gap in early circulatory assessment, where subjective visual inspection limits reliability in triage and monitoring. By providing precise, reproducible measurements of skin perfusion dynamics, this method supports mechanistic de-risking in preclinical models of shock, sepsis, and hypoperfusion. The technique enables predictive confidence in identifying incipient circulatory compromise before vital sign changes, informing go/no-go decisions in therapeutic development pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of vascular homeostasis mechanisms and functional validation of targets involved in microcirculatory regulation.
- Operational Value: Provides a quantitative, translatable biomarker for assessing pathway modulation in disease-relevant systems.
- Predictive Value: Supports preclinical model validation by correlating compound effects with objective perfusion endpoints, reducing false positives in lead identification.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Generates standardized, time-resolved reflectance data suitable for high-content screening of vasoactive compounds.
- Quantitative Output: Delivers continuous red blood cell concentration curves enabling precise calculation of refill onset, peak, and recovery kinetics.
- Reproducibility: Minimizes operator-dependent variability through automated region-of-interest tracking and baseline normalization.
Translational & Preclinical Research
- Disease-Relevant System: Applicable in models of hemorrhagic shock, endotoxemia, and hypothermia where skin perfusion serves as a translational biomarker.
- Mechanistic De-risking: Clarifies whether observed cardiovascular effects stem from direct vascular action versus secondary hemodynamic consequences.
- Translational Continuity: Bridges discovery-phase mechanism validation with preclinical safety assessment through conserved perfusion physiology.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery-to-preclinical continuum by providing objective perfusion data that informs target validation, supports assay development for cardiovascular modulators, and enables risk-adjusted progression from hit confirmation to lead optimization.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing around nitric oxide signaling, endothelin pathways, and adrenergic regulation of capillary tone.
- Screening: Yields assay-ready perfusion metrics for evaluating compound libraries targeting microvascular function.
- Analytics: Supplies time-series hemodynamic data for comparative analysis across doses, genotypes, or treatment conditions.
- Translational Research: Aligns with preclinical validation of vasoprotective agents where perfusion recovery predicts clinical efficacy.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable perfusion assessment platform applicable across therapeutic areas including immunology, critical care, and cardiovascular disease.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases target validation confidence by reducing ambiguity in circulatory mechanism attribution.
- Operational Value: Enhances reproducibility and scalability of perfusion assays across sites and models.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling earlier detection of ineffective or toxic candidates.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization based on objective microcirculatory response profiles.
Implementation Considerations
- Requires expertise in videomicroscopy, spectrophotometric analysis, and physiological monitoring.
- Needs stable illumination, temperature-controlled environment, and pressure application standardization.
- Demands cross-functional alignment between pharmacology, physiology, and imaging teams for protocol consistency.
- Must account for inter-subject variability in skin pigmentation, thickness, and baseline perfusion.
- Limited to superficial tissue assessment; not suitable for deep tissue or organ-specific perfusion without adaptation.
