方法論記事

早産新生児における経皮微小循環イメージング

DOI:

10.3791/53562

2015年12月31日

この記事について

サマリー

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微小循環イメージング(MI)は、重篤な新生児や早産児の末梢灌流を監視するために使用されます。この原稿とビデオは、高品質の画像を取得するための最適なアプローチを示しています。

要約

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微小循環イメージング(MI)は、主に集中治療室で使用される比較的新しい研究ツールです。MIは、最小の毛細血管、細動脈、細静脈をはっきりと見ることができます。拡大効果により、これらの血管を通る赤血球の流れパターンを可視化します。

それは非侵襲的な性質により、心肺が不安定な患者であっても、(早産の)新生児に適用するのに適しています。成人と小児では、心筋梗塞は主に舌下で行われますが、早産児ではこれらが協力できず、プローブのサイズに問題があるため、これは不可能です。したがって、早産児では、MIは経皮的に行われます。その薄い皮膚は、末梢微小循環の高品質な画像を取得することを可能にします。

この原稿では、早産児における経皮的心筋梗塞の方法を実演します。さまざまな手法に焦点を当て、画質を最適化するためのヒントを提供します。ソフトウェア設定、安全性、オフライン解析のハイライトについても説明します。

概要

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重篤な早産児の血行動態診断は、常に困難でした。成人に使用されるほとんどの診断ツールは、これらの小さな早産児には適用できません。そして、結果パラメータの感度の問題があります。しかし、何よりも、これらの乳児は非常に脆弱であるため、診断手順のリスクは利点を上回っていません。その結果、新生児学の分野では、血行動態が軽視されてきたため、このトピックに関する知識が不足しています。

これらの問題を処理するための興味深い選択肢は、微小循環を視覚化することです。1990年代後半にハンドヘルド顕微鏡が導入されたことで、微小循環を非侵襲的に視覚化することが可能になりました。直交偏波スペクトル(OPS)イメージング1、サイドストリーム暗視野(SDF)イメージング2、入射暗視野(IDF)イメージング3の3世代が導入されました。それらはすべて、特定の波長(548nm)のストロボスコープの緑色光が微小循環を照らすのとほぼ同じ技術を使用しています。緑色の光は、オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンに吸収され、主に周囲の組織で反射されます。したがって、緑色光のこの特性は、目に見えるコントラストを生み出します。反射光は倍率レンズを通過し、カメラセンサーに投影されます。これにより、流れる赤血球を粘膜組織の約1ミリメートルの深さで、または直接固形臓器で視覚化することができます。

過去15年間、微小循環は主に成人、特に敗血症性ショック4-6の患者で研究されてきました。これらの観察研究では、持続的な微小循環の変化が臓器不全と死亡率に関連していることがわかりました。この観察は、成人では微小循環が舌下で測定されたため、(早産の)乳児に直接外挿することはできません。早産児では、舌下微小循環の高品質な画像は、早産児が協力できないために取得できません。期期的には、乳児の頬側微小循環が関心領域となっています7。幸いなことに、早産児では、皮膚が薄いため、経皮的微小循環イメージングが可能になります。 このアプローチは、輸血8、低体温療法9、低血圧10に焦点を当てた新生児研究に適用されています。

この原稿では、早産児における入射暗視野イメージングを用いた経皮的微小循環イメージングのプロトコルを紹介します。最高品質の画像を取得するためのさまざまな戦略に焦点を当てます。技術的な詳細とSDFデバイスとIDFデバイスの違いについては、別の場所で見つけることができます11

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プロトコル

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このプロトコルは、ローカルの人間研究倫理委員会のガイドラインに従っています。

1.準備

  1. それは、血液採取のような、他の処理と一致しないように、微小循環測定をスケジュールします。用語の新生児ではそれが最高の給餌後に行われます。これは、攪拌を防止し、測定を容易にします。
  2. 看護師や親がサポートしており、新生児個別発達ケアと評価プログラム12の原理を用いて、検査中に新生児を慰めるために出席することを確認してください。
    注:測定は一人で行うことができますが、それは非常に二人目は、支援することを推奨します。一つは、カメラを保持し、他のコンピュータとソフトウェアを操作しながら、新生児に焦点を当てています。我々の経験では、これは、より高品質の画像と処置のより短い持続時間をもたらします。
  3. 新生児の許可の臨床症状は、配置した場合仰臥位での新生児。微小循環イメージングは​​腹臥位で実施することができるが、これはより多くのスキルと忍耐を必要とします。
  4. ( - 37.5摂氏36.5)早産児の体温が適切な範囲内にあることを確認します。

2.手順

  1. インキュベーターに沿ってデバイスをインストールしてください。インキュベーターは、右の高さであることを確認します。
  2. カメラの使い捨てキャップを入れてください。
  3. ゲル、油または生理食塩水は、プローブの先端に適用します。これは、プローブと皮膚との接触を滑らかにするのに役立ちます。
  4. 幼児上腕の腹内側側にカメラを置きます。フォーカス・アーティファクトを防止するために、プローブを皮膚に垂直であることを確認してください。これは、幼児の腕の再配置が必要な場合があります。
    注意:上腕の腹内側側は皮膚の微小循環を測定するための主要な場所です。この場所は少し産毛の髪をしているため、アーティファクトが少ない傾向です。これは、最も簡単に到達します患者が仰臥位に位置する場合。
  5. 手順の長さの合計を最小にするために、最小限のアーティファクトで場所を検索しながら、焦点の最適な深さ( 図3)を見つけることによって、時間を稼ぎます。
    注意:焦点深度は、出生後の年齢ではなく、在胎週数に主に依存します。 80ミクロン - 人生の最初の週の焦点の平均深さは0です。 1〜200ミクロン- -生後4週齢( 図2)以下では、皮膚の成熟のために、焦点深度が急速に80の平均値で増加します。出生時の160ミクロン - 用語生まれの新生児では、焦点の平均深さは80です。
  6. 運動アーチファクトを回避するために、プローブを安定させます。これを行うには、インキュベーターウィンドウと新生児の横に手首に肘を休ま。また、枕の新生児と一緒にプローブを配置します。
  7. カメラをさせることにより、圧力アーティファクトを避ける唯一の皮膚にわずかな接触を持っています。圧力アーティファクトは、rすることができます血管中または小血管内の良好な流れがある一方で大型船が非灌流している場合がある場合は、前後の流れを撮影中ecognized。また、流れのパターンが画面全体を通して同じである場合、圧力の遺物には注意してください。
  8. 5秒の最小持続時間を録音する動画。
  9. 成功キャプチャした後、上腕上の別の場所にカメラを移動。
    注:これは、合計5にキャプチャすることをお勧めします - いくつかのアーティファクトが唯一の問題で映像が分析のため使用できないことを意味し、オフライン解析、で認識されるように、5つの異なる場所 - 3で10ビデオ。
  10. そっと小さなガーゼで皮膚からゲル、油または生理食塩水を除去します。

3.オフライン分析

  1. 分析を妨げる重大な動きがある場合は、ビデオをトリミング。 「ツール」セクションに移動し、ボタン「エディタ」を使用しています。分析の対象フレーム間隔を選択し、「クロップビデオ「B]をクリックしますutton。注意:動きは、フィールドビュー13の1/2以内であればビデオが許容されています。
  2. トリミングされたビデオを選択し、それを安定化させます。 「ツール」セクションに移動し、ボタン「分析」を使用しています。 「安定化」ボタンをクリックします。
    注意:自動解析を実行する前に、すべての映画は安定化されなければなりません。
  3. 安定化されたビデオを選択します。セクション「分析」に移動し、「検出」ボタンをクリックします。オプション「毛細血管」と「船」が強調されていることを確認してください。
  4. 検出( 図4)した後、完全な微小循環のレポートの「CNA」や「デ・バッカー」ボタンをクリックします。このレポートでは、最も使用される結果の総血管密度(TVD)のようなパラメータ、灌流血管密度(PVD)と灌流船舶(PPV)の割合が含まれています。
    注意:別の方法として、ビデオを手動で分析するオフラインでエクスポートすることができます。このオプションは、セクション「ツール」に記載されています。セオプション 'エクスポート」をLECTと「AVAのエクスポート」ボタンをクリックします。

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結果

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まだ図1および図2の代表的な高品質MIビデオの画像。これらの例は、生後1日齢(図1)および 28日目(図2)との間の同じ乳児の皮膚の厚さの差を示します。 1日目に、明るい照明、マイクロ血管や人工物の最小限の存在に十分な焦点があります。 28日目​​にそれが原因で、より厚い皮膚に微細血管や工芸品を中心との間の適切なバランスを見つけることはより困難です。安定性、持続時間と圧力の工芸品は、これらの静止画像で判断できないことに注意してください。これは、画像の取得中またはオフラインで分析する前に注意すべきです。

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図1。 早産児のMI 24週妊娠期間、1日目。経皮M24週の...

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ディスカッション

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本稿では、我々は説明し、早産新生児における経皮微小循環イメージングのためのアプローチを示しています。再現性と新しい技術を学習時間と労働集約的性質:このメソッドの可視化の研究者が研究の最大の課題のうちの2つを克服するのに役立ちます。この技術は、非侵襲的に早産児における末梢微小循環の有益な情報を提供することができます。シリアル測定は、臨床医が治療的介入の効果を評価することができます。微小循環は、酸素輸送チェーンの最後のステップが発生する領域です。観察研究は、微小循環の経時劣化や細菌感染14の存在との関係を実証しました。周辺の微小循環の悪化は、早産児における敗血症の最初の兆候の1つであるので、それは一般的に、末梢の微小循環が開発を予測できると仮定されています敗血症。

画像の品質は、主にオペレータのスキルに依存します。最新のカメラ装置は、より良い技術仕様およびハードウェアを提供していますが、これは二次的な重要性はまだです。オペレータは適切に微小循環イメージングの訓練を受けなければなりません。彼らは、2006年15で、アムステルダムで開催された円卓...

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開示事項

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著者らは、開示することは何もありません。

謝辞

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原稿を読んで修正してくれたJ.ハグートに感謝します。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
CytocamBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.html微小循環を可視化する他のよく知られたハンドヘルド顕微鏡は、SDF技術を使用したMicroScan(Microvision Medical)またはOPS技術を使用したCytoScan(CytoMetrics)、
使い捨てレンズカバーGlycocheckhttp://www.glycocheck.com/lenscovers.php
CCToolsBraediusですhttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlもう1つのよく知られたオフライン分析プログラムは、AVA(Microvision medical)です。

参考文献

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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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