Article de méthode

Transcutanée Microcirculatory Imagerie en nouveau-nés prématurés

DOI :

10.3791/53562

31 décembre 2015

Dans cet article

Résumé

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L’imagerie microcirculatoire (IM) est utilisée pour surveiller la perfusion périphérique chez les nouveau-nés gravement malades ou prématurés. Ce manuscrit et cette vidéo démontrent l’approche optimale pour obtenir des images de haute qualité.

Résumé

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L’imagerie microcirculatoire (IM) est un outil de recherche relativement nouveau principalement utilisé dans le cadre des soins intensifs. L’IM offre une vue claire des plus petits capillaires, artérioles et veinules. L’effet loupe visualise le modèle d’écoulement des érythrocytes à travers ces vaisseaux.

Son caractère non invasif le rend adapté à l’application chez les nouveau-nés (prématurés), même chez les patients cardiorespiratoires instables. Chez l’adulte et l’enfant, l’IM est principalement réalisé par voie sublinguale, mais cela n’est pas possible chez les prématurés car ceux-ci ne peuvent pas coopérer et la taille de la sonde est problématique. Chez les nouveau-nés prématurés, l’IM est donc réalisé par voie transcutanée. Leur peau fine permet d’obtenir des images de haute qualité de la microcirculation périphérique.

Dans ce manuscrit, nous allons démontrer la méthode de l’IM transcutané chez les nouveau-nés prématurés. Nous nous concentrerons sur les différentes techniques et fournirons des conseils pour optimiser la qualité de l’image. Les points forts des paramètres logiciels, de la sécurité et de l’analyse hors ligne sont également abordés.

Introduction

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Le diagnostic hémodynamique chez les nouveau-nés prématurés gravement malades a toujours été difficile. La plupart des outils de diagnostic utilisés chez les adultes ne peuvent pas être appliqués chez ces minuscules prématurés ; Et puis il y a un problème de sensibilité des paramètres de résultat. Mais surtout, ces nourrissons sont si vulnérables que les risques des procédures de diagnostic ne l’emportent pas sur les avantages. En conséquence, dans le domaine de la néonatologie, l’hémodynamique a été négligée et il y a donc un manque de connaissances sur ce sujet.

Une option intéressante pour gérer ces problèmes pourrait être de visualiser la microcirculation. L’introduction des microscopes portatifs à la fin des années 1990 a permis de visualiser la microcirculation de manière non invasive. Trois générations d’appareils ont été introduites : l’imagerie spectrale de polarisation orthogonale (OPS)1, l’imagerie de champ noir à flux latéral (SDF)2 et l’imagerie de champ noir incident (IDF)3. Ils utilisent tous plus ou moins la même technique dans laquelle une lumière verte avec une longueur d’onde spécifique (548 nm) stroboscopique illumine la microcirculation. La lumière verte est absorbée par l’oxyhémoglobine et la désoxyhémoglobine et est principalement réfléchie par les tissus environnants. Cette propriété de la lumière verte crée donc un contraste visible. La lumière réfléchie passe devant une lentille de grossissement et est projetée sur un capteur de caméra. Il est ainsi possible de visualiser les globules rouges qui s’écoulent à une profondeur d’environ un millimètre de tissu muqueux ou directement au niveau des organes solides.

Au cours des 15 dernières années, la microcirculation a été principalement étudiée chez l’adulte, en particulier chez les patients atteints de choc septique4-6. Ces études observationnelles ont révélé que des altérations microcirculatoires persistantes étaient associées à la défaillance des organes et à la mortalité. Cette observation ne peut cependant pas être extrapolée directement aux nourrissons (prématurés), car chez les adultes, la microcirculation a été mesurée par voie sublinguale. Il est impossible d’obtenir des images de haute qualité de la microcirculation sublinguale chez les prématurés parce qu’ils sont incapables de coopérer. Chez les nourrissons à terme, la microcirculation buccale a été le domaine d’intérêt7. Heureusement, chez les nouveau-nés prématurés, la peau fine permet l’imagerie microcirculatoire transcutanée. Cette approche a été appliquée dans des études néonatales axées sur la transfusion sanguine8, l’hypothermie thérapeutique9 et l’hypotension10.

Dans ce manuscrit, nous présentons notre protocole d’imagerie microcirculatoire transcutanée utilisant l’imagerie en fond noir incident chez les nouveau-nés prématurés. Nous nous concentrerons sur différentes stratégies pour acquérir des images de la plus haute qualité. Les détails techniques et les différences entre les dispositifs SDF et IDF peuvent être trouvés ailleurs11.

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Protocole

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Ce protocole suit les directives du comité d'éthique de la recherche humaine locale.

1. Préparation

  1. Planifier la mesure de la microcirculation de sorte qu'il ne coïncide pas avec d'autres procédures telles que le prélèvement de sang. Dans les nouveau-nés à terme, il est préférable d'effectuer après l'allaitement. Cela empêche l'agitation et facilitera la mesure.
  2. Veiller à ce que une infirmière ou un parent assiste à soutenir et réconforter le nouveau-né lors de l'examen, en utilisant les principes du nouveau-né individualisé développement programme de soins et d'évaluation 12.
    Note: Bien que les mesures peuvent être effectuées par une seule personne, il est fortement recommandé d'avoir une deuxième personne de vous assister. On tient la caméra et se concentre sur le nouveau-né tandis que l'autre opère l'ordinateur et les logiciels. Dans notre expérience, cela se traduit par des images de qualité et une durée plus courte de la procédure.
  3. Si l'état clinique des permis de nouveau-nés, placez lenouveau-né en position couchée. Imagerie de la microcirculation peut être effectuée en position couchée, mais cela exige plus d'habileté et de patience.
  4. Assurez-vous que la température du corps de l'enfant prématuré est à portée appropriée (36,5 - 37,5 degrés Celsius).

2. Procédure

  1. Installez le dispositif le long de l'incubateur. Assurez-vous que l'incubateur est à la bonne hauteur.
  2. Mettez le cap sur l'appareil photo jetable.
  3. Appliquer le gel, huile ou une solution saline à la pointe de la sonde; cela vous aidera à lisser le contact entre la sonde et la peau.
  4. Placez la caméra sur le côté de la ventromédian nourrissons bras. Pour éviter de mise au point des objets, assurez-vous que la sonde est perpendiculaire à la peau. Cela peut nécessiter le repositionnement du bras de nourrissons.
    Remarque: Le côté ventromédian du bras supérieur est le lieu principal de mesurer la microcirculation cutanée. Cet emplacement a peu de cheveux lanugo et est donc moins sujette à des artefacts. Il est le plus facilement accessiblesi le patient est positionné en décubitus dorsal.
  5. Afin de minimiser la longueur totale de la procédure, de gagner du temps en trouvant la profondeur optimale de mise au point (Figure 3) tout en recherchant l'emplacement avec les objets les plus faibles.
    Remarque: Profondeur de foyer dépend principalement de l'âge postnatal plutôt que l'âge gestationnel. La profondeur moyenne de mise au point dans la première semaine de vie soit de 0 - 80 pm. Au-delà, en raison de la maturation de la peau, la profondeur de mise au point augmente rapidement avec des valeurs moyennes de 80 - 200 um entre 1 - 4 semaines d'âge post-natal (figure 2). En terme né nouveau-nés de la profondeur moyenne de mise au point est de 80 à 160 um à la naissance.
  6. Stabiliser la sonde pour éviter les artefacts de mouvement. Pour ce faire, placez le coude sur la fenêtre de l'incubateur et le poignet à côté du nouveau-né. Sinon, positionner la sonde à côté du nouveau-né sur un oreiller.
  7. Éviter les artefacts de pression en laissant la caméra seulement avoir le moindre contact avec la peau. Artefacts de pression peut être recognized cours de capture d'image en cas de débit de va-et-vient dans les vaisseaux ou si les grands navires sont non-perfusé alors qu'il ya une bonne circulation dans les petits vaisseaux. Aussi, si le schéma d'écoulement est identique dans toute la totalité de l'écran, méfiez-vous des artefacts de pression.
  8. Enregistrez des vidéos pour une durée minimale de 5 sec.
  9. Après une capture réussie, déplacer la caméra à un autre endroit sur la partie supérieure du bras.
    Remarque: Il est recommandé de saisir un total de 5 - 10 vidéos à 3 - 5 endroits différents, que certains objets sont reconnues uniquement en une analyse hors ligne, ce qui signifie que la vidéo en question ne sont pas utilisables pour l'analyse.
  10. Retirez délicatement le gel, huile ou de sérum physiologique de la peau avec une petite gaze.

3. Analyse Offline

  1. Recadrer la vidéo si il est un mouvement important qui entrave l'analyse. Allez à la section «Outils» et utilisez le bouton 'éditeur'. Sélectionnez l'intervalle éligibles pour l'analyse d'image et cliquez sur le «Vidéo des cultures 'button. REMARQUE: Les vidéos sont acceptables si le mouvement est à la moitié de la vue sur le terrain 13.
  2. Sélectionnez la vidéo recadrée et le stabiliser. Allez à la section «Outils» et cliquez sur le bouton «Analyse». Cliquez sur le bouton «stabiliser».
    Remarque: Tous les films doivent être stabilisés avant l'analyse automatique peut être effectuée.
  3. Sélectionnez la vidéo stabilisée. Allez à la section «Analyse» et cliquez sur le bouton "Detect". Assurez-vous de les capillaires 'les options et «bateaux» sont mis en évidence.
  4. Après détection (Figure 4), cliquez sur le bouton «De Backer '' AIIC» ou pour un rapport complet de la microcirculation. Ce rapport comprend des paramètres les plus utilisés sur les résultats comme la densité de navires total (TVD), la densité des vaisseaux perfusé (PVD) et proportion de navires perfusés (PPV).
    Remarque: Comme alternative, les vidéos peuvent être exportées hors ligne pour être analysées manuellement. Cette option peut être trouvée dans la section «Outils». Setionner l'option "Exporter" et cliquez sur le bouton 'AVA à l'exportation ».

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Résultats

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Les figures 1 et 2 montrent représentant des images fixes de vidéos MI de haute qualité. Ces exemples démontrent la différence d'épaisseur de la peau dans les mêmes nourrissons entre le jour 1 (figure 1) et le jour 28 (Figure 2) de l'âge postnatal. Au jour 1, il ya un éclairage lumineux, orientation adéquate sur les micro-vaisseaux et présence minime d'artefacts. Au jour 28, il est plus difficile de trouver le juste équilibre entre l'acc...

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Discussion

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Dans ce manuscrit, nous décrire et démontrer l'approche pour l'imagerie de la microcirculation transcutanée chez les prématurés. Visualisation cette méthode aidera les chercheurs à surmonter deux des plus grands défis de la recherche: reproductibilité et le temps et la main-d'œuvre nature intensive de l'apprentissage de nouvelles techniques. Cette technique peut fournir des informations utiles de la microcirculation périphérique chez les prématurés de manière non-invasive. Des mesures en série peut aider...

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs ont rien à révéler.

Remerciements

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Nous remercions J. Hagoort d’avoir lu et corrigé le manuscrit.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
CytocamBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlD’autres microscopes portables bien connus pour visualiser la microcirculation sont le MicroScan (Microvision Medical) utilisant la technique SDF ou le CytoScan (CytoMetrics) utilisant la technique OPS
Disposable Lens CoverGlycocheckhttp://www.glycocheck.com/lenscovers.php
CCToolsBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlUn autre programme d’analyse hors ligne bien connu est AVA (Microvision medical).  ;

Références

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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).
  5. Sakr, Y., Dubois, M. J., De Backer, D., Creteur, J., Vincent, J. L. Persistent microcirculatory alterations are associated with organ failure and death in patients with septic shock. Crit Care Med. 32 (9), 1825-1831 (2004).
  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).
  7. Buijs, E. A., et al. Early microcirculatory impairment during therapeutic hypothermia is associated with poor outcome in post-cardiac arrest children: A prospective observational cohort study. Resuscitation. , (2013).
  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).
  11. van Elteren, H. A., Ince, C., Tibboel, D., Reiss, I. K., de Jonge, R. C. Cutaneous microcirculation in preterm neonates: comparison between sidestream dark field (SDF) and incident dark field (IDF) imaging. J Clin Monit Comput. , (2015).
  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).
  15. De Backer, D., et al. How to evaluate the microcirculation: report of a round table conference. Crit Care. 11 (5), R101(2007).
  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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Mots-clés

Analyse de la microcirculationPerfusion p riph riqueTechnique non invasiveParam trage du logicielAnalyse hors ligneDensit vasculaireDensit des vaisseaux perfus sD tection capillaire

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