Articolo metodologico

Transcutanea microcircolatoria Imaging in pretermine neonati

DOI:

10.3791/53562

⸱

31 dicembre 2015

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

In questo articolo

Sommario

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L'imaging microcircolatorio (MI) viene utilizzato per monitorare la perfusione periferica in neonati gravemente malati o pretermine. Questo manoscritto e video dimostrano l'approccio ottimale per ottenere immagini di alta qualità.

Abstract

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L'imaging microcircolatorio (MI) è uno strumento di ricerca relativamente nuovo utilizzato principalmente in ambito di terapia intensiva. L'infarto miocardico fornisce una visione chiara dei capillari, delle arteriole e delle venule più piccoli. L'effetto di ingrandimento visualizza il modello di flusso degli eritrociti attraverso questi vasi.

Il suo carattere non invasivo lo rende adatto per l'applicazione nei neonati (pretermine), anche in pazienti cardiorespiratori instabili. Negli adulti e nei bambini, l'infarto miocardico viene eseguito principalmente per via sublinguale, ma ciò non è possibile nei neonati prematuri poiché questi non possono cooperare e le dimensioni della sonda sono problematiche. Nei neonati pretermine, l'infarto miocardico viene quindi eseguito per via transcutanea. La loro pelle sottile permette di ottenere immagini di alta qualità della microcircolazione periferica.

In questo manoscritto dimostreremo il metodo dell'infarto miocardico transcutaneo nei neonati pretermine. Ci concentreremo sulle diverse tecniche e forniremo suggerimenti per ottimizzare la qualità dell'immagine. Vengono inoltre affrontati i punti salienti delle impostazioni del software, della sicurezza e dell'analisi offline.

Introduzione

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La diagnostica emodinamica nei neonati prematuri in condizioni critiche è sempre stata difficile. La maggior parte degli strumenti diagnostici utilizzati negli adulti non può essere applicata a questi piccoli neonati prematuri; E poi c'è un problema di sensibilità dei parametri di risultato. Ma soprattutto, questi neonati sono così vulnerabili che i rischi delle procedure diagnostiche non superano i benefici. Di conseguenza, nel campo della neonatologia, l'emodinamica è stata trascurata e quindi c'è una mancanza di conoscenza su questo argomento.

Un'opzione interessante per gestire questi problemi potrebbe essere la visualizzazione della microcircolazione. L'introduzione dei microscopi portatili alla fine degli anni '90 ha reso possibile la visualizzazione del microcircolo in modo non invasivo. Sono state introdotte tre generazioni di dispositivi: l'imaging OPS (Orthogonal Polarization Spectral)1, l'imaging SDF (Sidestream Dark Field)2 e l'imaging IDF (Incident Dark Field)3. Tutti usano più o meno la stessa tecnica in cui la luce verde con una specifica lunghezza d'onda (548nm) stroboscopica illumina il microcircolo. La luce verde viene assorbita dall'ossi- e dalla deossiemoglobina e per lo più riflessa dal tessuto circostante. Questa proprietà della luce verde crea quindi un contrasto visibile. La luce riflessa passa attraverso una lente di ingrandimento e viene proiettata su un sensore della fotocamera. In questo modo è possibile visualizzare i globuli rossi che scorrono a una profondità di circa un millimetro di tessuto mucoso o direttamente agli organi solidi.

Negli ultimi 15 anni, la microcircolazione è stata studiata principalmente negli adulti, specialmente nei pazienti con shock settico4-6. Questi studi osservazionali hanno rilevato che le alterazioni microcircolatorie persistenti erano associate a insufficienza d'organo e mortalità. Tuttavia, questa osservazione non può essere estrapolata direttamente ai neonati (prematuri), poiché negli adulti la microcircolazione è stata misurata per via sublinguale. Non è possibile ottenere immagini di alta qualità del microcircolo sublinguale nei neonati prematuri perché non sono in grado di collaborare. Nei neonati a termine la microcircolazione buccale è stata l'area di interesse7. Fortunatamente, nei neonati prematuri la pelle sottile consente l'imaging microcircolatorio transcutaneo. Questo approccio è stato applicato in studi neonatali incentrati sulla trasfusione di sangue8, sull'ipotermia terapeutica9 e sull'ipotensione10.

In questo manoscritto presentiamo il nostro protocollo per l'imaging microcircolatorio transcutaneo utilizzando l'imaging Incident Dark Field nei neonati pretermine. Ci concentreremo su diverse strategie per acquisire immagini di altissima qualità. I dettagli tecnici e le differenze tra i dispositivi SDF e IDF possono essere trovati altrove11.

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Protocollo

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Questo protocollo segue le linee guida del comitato etico della ricerca umana locale.

1. Preparazione

  1. Programmare la misurazione microcircolatorio modo che non coincide con altre procedure, come il prelievo di sangue. Nei neonati termine è meglio eseguita dopo il pasto. Questo impedisce l'agitazione e faciliterà la misurazione.
  2. Assicurarsi che un infermiere o un genitore partecipa per sostenere e confortare il neonato durante l'esame, utilizzando i principi di Newborn individualizzato Developmental Cura e Assessment Program 12.
    Nota: Anche se le misurazioni possono essere eseguite da una sola persona, si consiglia vivamente di avere una seconda persona assist. Uno tiene la fotocamera e si concentra sul neonato mentre l'altro gestisce il computer e software. Nella nostra esperienza, questo si traduce in immagini di qualità superiore e una minore durata della procedura.
  3. Se le condizioni cliniche dei permessi neonatali, posizionare ilneonato in posizione supina. Imaging microcircolatorio può essere eseguita in posizione prona, ma questo richiede più abilità e pazienza.
  4. Assicurarsi che la temperatura corporea del neonato pretermine si trova nel campo appropriato (36,5 - 37,5 gradi Celsius).

2. Procedura

  1. Installare il dispositivo lungo l'incubatore. Assicurarsi che l'incubatore è alla giusta altezza.
  2. Mettere il tappo monouso sulla telecamera.
  3. Applicare gel, olio o soluzione salina sulla punta della sonda; questo aiuterà levigare il contatto tra la sonda e la pelle.
  4. Collocare la fotocamera sul lato ventromediale del braccio i neonati. Per evitare di messa a fuoco oggetti, assicurarsi che la sonda è perpendicolare alla pelle. Questo può richiedere riposizionamento del braccio neonati.
    Nota: il lato ventromediale del braccio è la posizione primaria per misurare la microcircolazione cutanea. Questa posizione ha pochi capelli lanugine ed è quindi meno soggetto a manufatti. Esso è più facilmente raggiungibilese il paziente viene posizionato in posizione supina.
  5. Per ridurre al minimo la lunghezza totale della procedura, guadagnare tempo trovando la profondità ottimale del fuoco (figura 3) durante la ricerca della posizione con minor numero di manufatti.
    Nota: Profondità di fuoco dipende principalmente dall'età postnatale piuttosto che l'età gestazionale. La profondità media del fuoco nella prima settimana di vita è 0-80 micron. Qui di seguito, a causa di maturazione della pelle, la profondità focale aumenta rapidamente con valori medi di 80 - 200 micron tra 1 - 4 settimane di età postnatale (Figura 2). Nel lungo termine nato neonati la profondità media di fuoco è 80-160 micron alla nascita.
  6. Stabilizzare la sonda per evitare artefatti da movimento. Per fare ciò, appoggiare il gomito sulla finestra incubatore e polso accanto al neonato. In alternativa, posizionare la sonda lungo il neonato su un cuscino.
  7. Evitare artefatti pressione lasciando che la fotocamera hanno solo il minimo contatto con la pelle. Manufatti di pressione possono essere recognized durante cattura di immagini se c'è flusso avanti e indietro in vasi o se grandi vasi sono non perfuso mentre c'è buon flusso in piccoli vasi. Anche se il modello di flusso è identico in tutta la schermata, fate attenzione di manufatti di pressione.
  8. Registrare video per una durata minima di 5 sec.
  9. Dopo una cattura di successo, spostare la fotocamera in un altro punto sulla parte superiore del braccio.
    Nota: Si raccomanda di acquisire un totale 5 - 10 video su 3 - 5 posizioni diverse, come alcuni reperti sono riconosciute solo alla analisi offline, il che significa che il video in questione non è utilizzabile per l'analisi.
  10. Rimuovere delicatamente il gel, olio o soluzione salina dalla pelle con una piccola garza.

3. Analisi offline

  1. Ritagliare il video se c'è un movimento significativo che impedisce analisi. Vai alla sezione 'Strumenti' e utilizzare il pulsante 'Editor'. Selezionare l'intervallo telaio eleggibili per l'analisi e fare clic su 'Video del raccolto' button. Nota: I video sono accettabili se il movimento è in ½ del campo di vista 13.
  2. Selezionare il video ritagliata e stabilizzarlo. Vai alla sezione 'Strumenti' e utilizzare il pulsante 'Analisi'. Fare clic sul pulsante 'Stabilizzare'.
    Nota: Tutti i film devono essere stabilizzata prima di analisi automatica può essere eseguita.
  3. Selezionare il video stabilizzato. Vai alla sezione 'Analisi' e cliccare su 'Rileva' Button. Assicurarsi che sono evidenziate le opzioni 'capillari' e 'Le navi'.
  4. Dopo il rilevamento (Figura 4), ​​fare clic sul pulsante 'De Backer' 'CNA' o per un rapporto completo microcircolazione. Questo rapporto include i parametri più utilizzati outcome come la densità totale recipiente (TVD), densità nave perfuso (PVD) e percentuale di vasi perfusi (PPV).
    Nota: In alternativa, i video possono essere esportati in linea da analizzare manualmente. Questa opzione si trova nella sezione 'Strumenti'. Selezionare l'opzione 'Export' e cliccare sul pulsante 'AVA esportazione'.

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Risultati

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Le figure 1 e 2 mostrano rappresentante immagini fisse di video MI alta qualità. Questi esempi dimostrano la differenza di spessore della pelle nei bambini stessi tra il giorno 1 (Figura 1) e il giorno 28 (Figura 2) di età postnatale. Il giorno 1, vi è una forte illuminazione, un'adeguata attenzione alle micro navi e minima presenza di artefatti. Il giorno 28, è più difficile trovare il giusto equilibrio tra attenzione per le micro vasi ...

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Discussione

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In questo manoscritto descriviamo e dimostrare l'approccio per l'imaging transcutanea della microcircolazione nei neonati pretermine. Visualizzare questo metodo aiuterà i ricercatori a superare due delle più grandi sfide nella ricerca: la riproducibilità e il tempo e il lavoro intenso della natura di imparare nuove tecniche. Questa tecnica può fornire informazioni utili della microcircolazione periferica nei neonati prematuri in modo non invasivo. Misurazioni seriali possono aiutare i medici a valutare gli effet...

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

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Ringraziamo J. Hagoort per aver letto e corretto il manoscritto.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
CytocamBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlAltri microscopi portatili ben noti per visualizzare il microcircolo sono il MicroScan (Microvision Medical) con tecnica SDF o il CytoScan (CytoMetrics) con tecnica OPS,
copriobiettivo monousoGlycocheckhttp://www.glycocheck.com/lenscovers.php
CCToolsBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlUn altro noto programma di analisi offline è AVA (Microvision medical).
il

Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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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  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).
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  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).
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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).
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