Methodenartikel

Transcutane Microcirculatoire Imaging bij premature pasgeborenen

DOI:

10.3791/53562

⸱

31 december 2015

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

In dit artikel

Samenvatting

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

Microcirculatoire beeldvorming (MI) wordt gebruikt om perifere perfusie te bewaken bij kritisch zieke of premature neonaten. Dit manuscript en de video tonen de optimale benadering voor het verkrijgen van hoogwaardige beelden.

Samenvatting

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

Microcirculatiebeeldvorming (MI) is een relatief nieuw onderzoeksinstrument dat voornamelijk wordt gebruikt in de intensive care omgeving. MI biedt een duidelijk beeld van de kleinste haarvaten, arteriolen en venulen. Het vergrotingseffect visualiseert het stroompatroon van erytrocyten door deze vaten.

Het niet-invasieve karakter maakt het geschikt om toe te passen bij (preterm) neonaten, zelfs bij cardiorespiratoire instabiele patiënten. Bij volwassenen en kinderen wordt MI voornamelijk sublinguaal uitgevoerd, maar dit is niet mogelijk bij premature baby's omdat deze niet kunnen meewerken en de grootte van de sonde problematisch is. Bij premature baby's wordt MI daarom transcutaan uitgevoerd. Hun dunne huid maakt het mogelijk om hoge kwaliteit beelden van perifere microcirculatie te verkrijgen.

In dit manuscript zullen we de methode van transcutane MI bij premature baby's demonstreren. We zullen ons concentreren op de verschillende technieken en tips geven om de beeldkwaliteit te optimaliseren. De hoogtepunten van software-instellingen, veiligheid en offline analyse worden ook behandeld.

Inleiding

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

Hemodynamische diagnostiek bij ernstig zieke premature neonaten is altijd moeilijk geweest. De meeste diagnostische hulpmiddelen die bij volwassenen worden gebruikt, zijn niet toepasbaar bij deze kleine premature zuigelingen; en dan is er het probleem van de gevoeligheid van de uitkomstparameters. Maar het allerbelangrijkste is dat deze baby's zo kwetsbaar zijn, dat de risico's van diagnostische procedures de voordelen niet opwegen. Als gevolg hiervan is hemodynamica op het gebied van neonatologie verwaarloosd en is er daarom een kennisgat op dit onderwerp.

Een interessante optie om deze problemen aan te pakken, zou kunnen zijn het visualiseren van de microcirculatie. De introductie van handmicroscopen eind jaren negentig maakte het mogelijk om de microcirculatie op een niet-invasieve manier te visualiseren. Er zijn drie generaties apparaten geïntroduceerd: Orthogonal Polarization Spectral (OPS) beeldvorming1, Sidestream Dark Field (SDF) beeldvorming2 en Incident Dark Field (IDF) beeldvorming3. Ze gebruiken allemaal min of meer dezelfde techniek waarbij groen licht met een specifieke golflengte (548nm) stroboscoop de microcirculatie verlicht. Het groene licht wordt geabsorbeerd door oxy- en deoxyhemoglobine en voornamelijk gereflecteerd door het omliggende weefsel. Deze eigenschap van groen licht creëert daarom zichtbaar contrast. Het gereflecteerde licht passeert een vergrootglas en wordt geprojecteerd op een camerasensor. Hierdoor is het mogelijk om de stromende rode bloedcellen te visualiseren op een diepte van ongeveer één millimeter slijmvliesweefsel of direct op vaste organen.

De afgelopen 15 jaar is de microcirculatie voornamelijk bestudeerd bij volwassenen, vooral bij patiënten met septische shock4-6. Deze observationele studies ontdekten dat aanhoudende microcirculatoire veranderingen geassocieerd waren met orgaanfalen en mortaliteit. Deze waarneming kan echter niet direct worden geëxtrapoleerd naar (premature) zuigelingen, omdat de microcirculatie bij volwassenen sublinguaal werd gemeten. Hoogwaardige beelden van de sublinguale microcirculatie kunnen niet worden verkregen bij premature zuigelingen omdat zij niet kunnen samenwerken. Bij voldragen zuigelingen is de buccale microcirculatie het gebied van belang7. Gelukkig maakt de dunne huid bij premature zuigelingen transcutane microcirculatoire beeldvorming mogelijk. Deze aanpak is toegepast in neonatale studies gericht op bloedtransfusie8, therapeutische hypothermie9 en hypotensie10.

In dit manuscript presenteren we ons protocol voor transcutane microcirculatoire beeldvorming met behulp van Incident Dark Field beeldvorming bij premature neonaten. We zullen ons concentreren op verschillende strategieën om de hoogste kwaliteit beelden te verkrijgen. Technische details en verschillen tussen de SDF en IDF apparaten zijn elders te vinden11.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

Dit protocol volgt de richtlijnen van de plaatselijke menselijke onderzoek ethische commissie.

1. Voorbereiding

  1. Plan de microcirculatie meting zodat het niet samen met andere procedures zoals bloedafname. Op termijn pasgeborenen wordt het best uitgevoerd na de voeding. Dit voorkomt agitatie en de meting verlichten.
  2. Ervoor te zorgen dat een verpleegkundige of een ouder woont te ondersteunen en het comfort van de pasgeborene tijdens het onderzoek, met behulp van de principes van de Pasgeboren Individuele Developmental Care and Assessment Program 12.
    Opmerking: Hoewel de metingen kunnen worden verricht door een enkele persoon, is het sterk aanbevolen om een ​​tweede persoon te helpen. Men houdt de camera en is gericht op de pasgeborene terwijl de andere bedient de computer en software. In onze ervaring, dit resulteert in een hogere kwaliteit foto's en een kortere duur van de procedure.
  3. Indien de klinische toestand van de pasgeborene toelaat, plaatst depasgeborene in rugligging. Microcirculatie beeldvorming kan worden uitgevoerd in buikligging, maar dit vereist meer vaardigheid en geduld.
  4. Zorg ervoor dat de lichaamstemperatuur van de te vroeg geboren kind is binnen passende bereik (36,5-37,5 graden Celsius).

2. Procedure

  1. Installeer het apparaat langs de incubator. Controleer de incubator op de juiste hoogte.
  2. Plaats de wegwerp dop op de camera.
  3. Breng gel, olie of zoutoplossing op het uiteinde van de sonde; dit zal helpen verzachten het contact tussen de sonde en de huid.
  4. Plaats de camera op de ventromediale zijde van de zuigelingen bovenarm. Om de focus-artefacten te voorkomen, zorg ervoor dat de sonde loodrecht op de huid. Dit kan herpositionering van de baby arm vereist.
    Opmerking: De ventromediale zijde van de bovenarm is de primaire locatie naar de cutane microcirculatie te meten. Deze locatie heeft weinig lanugo haar en daarom minder gevoelig voor artefacten. Het is het meest gemakkelijk te bereikenAls de patiënt is gepositioneerd in rugligging.
  5. Om de totale lengte van de procedure te beperken, krijgen de tijd door het vinden van de optimale diepte van de focus (figuur 3), terwijl het zoeken van de locatie met de minste artefacten.
    Opmerking: Diepte van de focus is vooral afhankelijk van de postnatale leeftijd in plaats van de zwangerschapsduur. De gemiddelde diepte van de focus in de eerste week van het leven is 0-80 urn. Hierna gevolg van rijping van de huid, de focus diepte snel toeneemt met gemiddelde waarden van 80 - 200 um tussen 1 - 4 weken postnatale leeftijd (figuur 2). In term geboren neonaten de gemiddelde diepte van de focus ligt 80-160 urn bij de geboorte.
  6. Stabiliseren van de sonde om beweging artefacten te vermijden. Hiertoe rust de elleboog op de incubator raam en de pols naast de pasgeborene. Als alternatief, de positie van de sonde langs de pasgeborene op een kussen.
  7. Vermijd druk artefacten doordat de camera alleen de geringste aanraking met de huid. Druk artefacten kan r wordenecognized tijdens het vastleggen als er heen en weer stroming in vaten of grote vaten niet-geperfundeerde terwijl er goede stroming in kleine vaten. Ook als het stromingspatroon is identiek gedurende het hele scherm, pas de druk artefacten.
  8. Video's opnemen voor een minimale duur van 5 sec.
  9. Na een succesvolle capture, beweegt u de camera naar een andere plek op de bovenarm.
    Opmerking: Het wordt aanbevolen om vast te leggen in totaal 5-10 video's bij 3-5 verschillende locaties, zoals sommige artefacten alleen worden opgenomen tegen offline analyse, wat betekent dat de video in kwestie is niet bruikbaar voor analyse.
  10. Verwijder voorzichtig de gel, olie of zoutoplossing uit de huid met een klein gaasje.

3. Offline Analyse

  1. Gewas de video als er een belangrijke beweging die analyse belemmert. Ga naar de sectie 'Extra' en gebruik de knop 'Editor'. Selecteer het frame-interval in aanmerking komen voor de analyse en klik op de 'Crop Video' bUtton. Opmerking: Video's zijn acceptabel als de beweging is in de helft van het veld view 13.
  2. Selecteer de bijgesneden video en stabiliseren. Ga naar de sectie 'Extra' en gebruik de knop 'Analyse'. Klik op de knop 'stabiliseren'.
    Opmerking: Alle films moeten worden gestabiliseerd voordat de automatische analyse kan worden uitgevoerd.
  3. Selecteer de gestabiliseerde video. Ga naar de sectie 'analyse' en klik op de 'Detect' knop. Zorg ervoor dat de opties 'haarvaten' en 'Vessels' worden gemarkeerd.
  4. Na detectie (figuur 4), klikt u op de knop 'De Backer' 'CNA' of voor een volledige microcirculatie rapport. Dit rapport bevat de meest gebruikte uitkomst parameters zoals de totale dichtheid vat (TVD), perfusie vaartuig dichtheid (PVD) en het aandeel van de geperfuseerde vaten (PPV).
    Opmerking: Als alternatief, kan video worden geëxporteerd offline handmatig te analyseren. Deze optie is te vinden in het onderdeel 'Tools'. Seteer de optie 'Export' en klik op de knop 'AVA uitvoer ".

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

Figuren 1 en 2 tonen representatieve stilstaande beelden van hoge kwaliteit video's MI. Deze voorbeelden tonen het verschil in huiddikte op dezelfde zuigelingen tussen dag 1 (Figuur 1) en dag 28 (Figuur 2) van postnatale leeftijd. Op dag 1 is er een heldere verlichting, doelgerichtheid op de micro vaten en minimale aanwezigheid van artefacten. Op dag 28 is het moeilijker om de juiste balans tussen focus op de micro schepen en artefac...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

In dit manuscript beschrijven we en tonen de aanpak voor transkutane microcirculatie beeldvorming bij premature pasgeborenen. Visualiseren van deze methode zal onderzoekers helpen overwinnen van twee van de grootste uitdagingen in het onderzoek: reproduceerbaarheid en de tijd en het arbeidsintensieve karakter van het leren van nieuwe technieken. Deze techniek kan nuttige informatie perifere microcirculatie verschaffen bij premature baby's op niet-invasieve wijze. Seriële metingen kunnen artsen helpen bij het evaluer...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

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

We bedanken J. Hagoort voor het lezen en corrigeren van het manuscript.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
CytocamBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlAndere bekende handmicroscopen om de microcirculatie te visualiseren zijn MicroScan (Microvision Medical) met behulp van de SDF-techniek of de CytoScan (CytoMetrics) met behulp van de OPS-techniek
Disposable Lens CoverGlycocheckhttp://www.glycocheck.com/lenscovers.php
CCToolsBraediushttp://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.htmlEen ander bekend offline analyseprogramma is AVA (Microvision Medical). 

Referenties

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

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Analyse van de microcirculatieperifere perfusieniet invasieve technieksoftware instellingenoffline analysevatdichtheidgeperfuseerde vatdichtheidcapillaire detectie

Gerelateerde artikelen