Protocol
Detta protokoll följer riktlinjerna i den lokala mänskliga forskningsetisk kommitté.
1. Förberedelse
- Schema mikrocirkulationen mätning så att den inte sammanfaller med andra förfaranden såsom blodprovstagning. I sikt nyfödda är det bäst utförs efter utfodring. Detta förhindrar agitation och kommer att underlätta mätningen.
- Se till att en sjuksköterska eller en förälder sköter stödja och trösta det nyfödda barnet under undersökningen, enligt principerna för nyfödda Individualiserad Utvecklings Care och Assessment Program 12.
Obs: Även om mätningar kan utföras av en enda person, är det starkt rekommenderat att ha en annan person hjälpa till. Man håller kameran och fokuserar på det nyfödda barnet medan den andra driver datorn och programvaran. I vår erfarenhet, resulterar detta i högre bildkvalitet och en kortare förfarandet. - Om kliniska tillstånd av nyfödda tillstånd, placeranyfödda i ryggläge. Mikrocirkulatoriska avbildning kan utföras i liggande ställning, men detta kräver mer skicklighet och tålamod.
- Se till att kroppstemperaturen hos prematurt barn är inom lämpligt intervall (36,5 - 37,5 grader Celsius).
2. Förfarande
- Installera enheten längs inkubatorn. Se till inkubatorn är i rätt höjd.
- Sätt engångslocket på kameran.
- Applicera gel, olja eller saltlösning på spetsen av proben; detta kommer att hjälpa jämna kontakten mellan sonden och huden.
- Placera kameran på ventromediala sidan av spädbarn överarmen. För att förhindra fokus-artefakter, se till att sonden är vinkelrätt mot huden. Detta kan kräva omplacering av spädbarn armen.
Obs! Ventromediala sidan av överarmen är den primära platsen för att mäta kutan mikrocirkulation. Denna plats har lite lanugo hår och är därför mindre benägna att artefakter. Det är mest lätt nåsom patienten är placerad i ryggläge. - För att minimera den totala längden på förfarandet, vinna tid genom att hitta den optimala skärpedjupet (Figur 3) medan du söker på platsen med minst antal artefakter.
Obs: skärpedjupet beror främst på postnatal ålder i stället för gestationsålder. Medeldjupet av fokus i första levnadsveckan är 0-80 pm. Härefter, på grund av mognande av huden, ökar fokusdjupet snabbt med medelvärdena för 80 - 200 ^ m mellan 1 - 4 veckors postnatal ålder (Figur 2). I sikt födda nyfödda den genomsnittliga fokaldjupet är 80-160 pm vid födseln. - Stabilisera sonden att undvika rörelse artefakter. För att göra detta, vila armbågen på inkubatorn fönstret och handleden bredvid det nyfödda barnet. Alternativt, placera sonden tillsammans det nyfödda barnet på en kudde.
- Undvika tryck artefakter genom att låta kameran bara har den minsta kontakt med huden. Tryck artefakter kan vara recognized under bild fånga om det finns back-och-tillbaka flöde i kärl eller om stora fartyg är icke-perfusion medan det finns bra flöde i små fartyg. Även om flödesmönstret är lika över hela hela skärmen, akta oss för tryck artefakter.
- Videoinspelning för en period av minst 5 sek.
- Efter en lyckad fångst, flytta kameran till en annan plats på överarmen.
Obs: Det rekommenderas att fånga totalt 5 - 10 videor på 3 - 5 olika platser, som vissa artefakter redovisas endast i offline analys, vilket innebär att videon i fråga inte kan användas för analys. - Ta försiktigt bort gelén, olja eller saltlösning från huden med en liten gasbinda.
3. Offline Analys
- Beskär video om det finns en betydande rörelse som hindrar analys. Gå till avsnittet "Verktyg" och använd knappen "Editor". Välj ramintervallet berättigade till analys och klicka på "Beskär Video 'button. Obs: Video är acceptabla om rörelsen är inom ½ av fältet view 13.
- Välj den beskurna videon och stabilisera den. Gå till avsnittet "Verktyg" och använd knappen "Analys". Klicka på knappen "Stabilisera" -knappen.
Obs: Alla filmer måste stabiliseras innan automatisk analys kan utföras. - Välj den stabiliserade videon. Gå till avsnittet "Analys" och klicka på "Identifiera" knappen. Kontrollera alternativen "Capillaries" och "fartyg" är markerade.
- Efter upptäckt (Figur 4), klicka på "CNA" eller "De Backer" -knappen för en fullständig mikrocirkulationen rapport. Denna rapport innehåller de mest använda resultatparametrar som den totala fartyget tätheten (TVD), perfusion fartyg densitet (PVD) och andelen perfusion fartyg (PPV).
Obs: Som ett alternativ, kan videor exporteras offline manuellt analyseras. Detta alternativ kan hittas i avsnittet "Verktyg". SeLect alternativet "Export" och klicka på "AVA export" -knappen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figurerna 1 och 2 visar representant stillbilder av hög kvalitet MI videoklipp. Dessa exempel visar skillnaden i hudens tjocklek i samma barn mellan dag 1 (Figur 1) och dag 28 (Figur 2) av postnatal ålder. På dag 1, det finns en ljus belysning, adekvat fokusering på mikrokärlen och minimal närvaro av artefakter. På dag 28 är det svårare att hitta rätt balans mellan fokus på mikro fartyg och artefakter på grund av den tjockare hud. Observera att stabilitet, varaktighet och tryck artefakter kan inte bedömas på dessa stillbilder. Detta bör märkas under det förvärvande av bilderna eller före offline analys.
Figur 1. MI av prematurt barn 24 veckor Gestationsålder, Dag 1. Transkutan MI ett spädbarn född på en graviditetslängd på 24 veckor. Den postnatal ålder barnet är en dag. Den använda fokaldjupet är 40 pm. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2. MI av prematurt barn 24 veckors gestationsålder, Dag 28. Transkutan MI av ett spädbarn född på en graviditetslängd på 24 veckor. Den postnatala ålder av barnet är 28 dagar. Den använda fokaldjupet är 160 pm. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3. Skillnader är Focus Depth. Dessa två bilder av exakt samma område betona vikten av tillräcklig fokus djup. Otillräcklig fokus (vänster) resulterar i förlust av fartyg synlighet jämfört med tillräcklig fokus (till höger). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4. Resultat från automatisk Offline Analysis. Denna figur visar resultaten av automatisk offline analys. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I detta manuskript beskriver vi och visar tillvägagångssättet för transkutan mikrocirkulationen avbildning i prematura nyfödda. Visualisera denna metod kommer att hjälpa forskare att övervinna två av de största utmaningarna inom forskning: reproducerbarhet och den tid och arbetsintensiv karaktär att lära sig nya tekniker. Denna teknik kan ge värdefull information av perifer mikrocirkulation hos för tidigt födda barn på ett icke-invasivt sätt. Serie mätningar kan hjälpa läkare utvärdera effekterna av terapeutiska ingrepp. Mikrocirkulationen är det område där det sista steget i den syretransportkedja uppstår. Observationsstudier har visat ett samband mellan mikrocirkulationen försämras över tiden och närvaron av bakteriella infektioner 14. Som försämring av perifera mikro är ett av de första tecknen på blodförgiftning hos för tidigt födda barn, är det i allmänhet hypotesen att den perifera mikrocirkulationen kan hjälpa förutsäga utvecklingen avsepsis.
Kvaliteten på bilderna beror huvudsakligen på kompetensen hos operatören. Även de senaste kamera enheter ger bättre tekniska specifikationer och hårdvara, är detta fortfarande av underordnad betydelse. Operatörerna ska vara ordentligt utbildade i mikrocirkulationen avbildning. De bör vara förtrogen med rekommendationerna från rundabordskonferens som hölls i Amsterdam 2006 15 och med de kvalitetskriterier som utvecklats av Massey et al 13. Dessa sex kriterier (belysning, varaktighet, fokus, innehåll, stabilitet, tryck) är grunden för hög kvalitet och pålitliga data. Oerfarna operatörer kommer sannolikt att misslyckas att erkänna vanligt förekommande tryck artefakter 16. Observera dock att dessa kvalitetsstandarder och rekommendationer har tagits fram för sublingual MI mätning hos vuxna och kan inte direkt extrapoleras till kutan MI mätningar i för tidigt födda barn. Kriterierna för längd och innehåll kvalitetär därför svårare att åstadkomma.
Dessutom är det starkt rekommenderat att utföra mätningarna med två operatörer och be en sjuksköterska eller förälder att delta. Kameran måste hållas konstant, måste tryck artefakter undvikas, programvaran måste drivas och barnets välbefinnande måste beaktas. Speciellt om barnet flyttar en hel del, är det för mycket för en operatör. Därför är det bättre att ha en person som hanterar kameran och fokusera på området för mätning och en annan person använda programvaran och kontrollera begynnes vitala tecken. Naturligtvis, förutom de tekniska aspekterna av MI, är viktigt för operatörer erfarenhet av att hantera (kritiskt sjuka) prematura nyfödda.
Trots sin icke-invasiv karaktär, MI fortfarande bär en börda och risker. Begränsa varaktigheten av mätningarna till ett minimum för att förhindra att inkubatorn och därmed kroppstemperaturen sjunker för mycket. Applicera alltid en engångsskyddslock på kameraninnan mätningarna. Funktionen hos detta lock är dubbelt: Den skyddar huden från potentiell uppvärmning av sondspetsen och den tjänar som en artificiell barriär för att förhindra bakteriell överföring. Dessutom bör MI utrustning regelbundet desinficeras.
Dessutom gäller bara en liten mängd gel eller olja på huden och försiktigt bort det efter mätningen. Om missbrukas, kan kombinationen av olja och terapeutisk ljusterapi få förödande effekter på huden. Även mestadels barn reagerar knappast mätningarna, inte kan uteslutas kardiorespiratorisk instabilitet. Detta är anledningen till att vi rekommenderar att barnet som stöds av en förälder eller sjuksköterska.
Efter datainsamling, skall utföras offline analys av filmerna på ett standardiserat sätt. Kommersiell programvara är tillgänglig för att automatiskt analysera MI videor enligt riktlinjerna 15. Manuell analys innefattar tre steg. För det första kan kontrastförstärkning vara ap kryssat för att uppnå optimal kontrast. För det andra bör videor stabiliseras. Detta steg kommer att föra fram vikten av stabilitet under mätningarna. För minsta drift kan göra en video oanvändbar för analys. För det tredje måste fartyg dras och flöde måste kategoriseras. Notera att detta steg innebär en hög risk för dålig inter observatör variabilitet 17. Manuell offline analys bör därför utföras av endast utbildade forskare. Det finns två metoder för rapportering av utfallsmått. Den konventionella metoden för kapillär nätverksanalys (CNA) återspeglar den totala längden av kärl dividerat med den uppmätta ytarean (mm / mm 2). Alternativt kan användas den mindre tidskrävande De Backer Score (DBS). I den punkten är tre lika långt horisontellt och tre ekvidistanta vertikala linjer ritas på skärmen. Fartygs densitet kan beräknas som antalet fartyg som korsar linjerna dividerat med den totala längden på linjerna (n / mm).
_content "> Det finns nackdelar med forskningsområdet mikrocirkulation. Heterogena mikrocirkulationen gör är komplicerat att fastställa referensvärden. Därför har de flesta av forskningen är observationsstudier eller jämförelser mellan grupper. Den ganska komplex utvärdering av mikrocirkulatoriska videor och subjektivt mänsklig påverkan ökar möjligheten av dålig reproducerbarhet (Van den Berg, 2015 17). Det är därför viktigt att metoden för att få videor är standardiserad.För den närmaste framtiden, kommer tekniska framsteg att förbättra forskningen i kutan MI. Ett exempel är automatiserad datoranalys av videobilder, som kommer att ersätta den relativt subjektivt mänsklig bedömning av mikrokärl och därmed utesluta bland observatör variabilitet. Ett bra exempel att standardisera detta forskningsområde är att använda trådlösa bildsensorer, som seriellt mäter mikrocirkulationen på exakt samma plats. Detta kommer att göra kutan MImindre operatörsberoende.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har ingenting att lämna ut.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cytocam | Braedius | http://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.html | Other well known handheld microscopes to visualize the microcirculation are MicroScan (Microvision Medical) using SDF technique or the CytoScan (CytoMetrics) using OPS technique |
| Disposable Lens Cover | Glycocheck | http://www.glycocheck.com/lenscovers.php | |
| CCTools | Braedius | http://www.braedius.com/magnoliaPublic/braedius/products.html | Another well known offline analysis programme is AVA (Microvision medical). |
References
- Groner, W., et al. Orthogonal polarization spectral imaging: a new method for study of the microcirculation. Nat Med. 5 (10), 1209-1212 (1999).
- 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).
- Sherman, H., Klausner, S., Cook, W. A. Incident dark-field illumination: a new method for microcirculatory study. Angiology. 22 (5), 295-303 (1971).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ergenekon, E., et al. Peripheral microcirculation is affected during therapeutic hypothermia in newborns. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 98 (2), F155-F157 (2013).
- Schwepcke, A., Weber, F. D., Mormanova, Z., Cepissak, B., Genzel-Boroviczeny, O. Microcirculatory mechanisms in postnatal hypotension affecting premature infants. Pediatr Res. , (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- De Backer, D., et al. How to evaluate the microcirculation: report of a round table conference. Crit Care. 11 (5), R101 (2007).
- 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).
- 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).
