Protocol
Denne protokol følger retningslinjerne i den lokale menneskelige videnskabsetisk komité.
1. Fremstilling
- Planlægge mikrokredsløbssystemet måling, således at den ikke falder sammen med andre procedurer såsom blodprøvetagning. I langsigtede nyfødte er det bedst udføres efter fodring. Dette forhindrer omrøring og vil lette målingen.
- Sørg for, at en sygeplejerske eller en forælder overværer at støtte og trøste den nyfødte under behandlingen, ved hjælp af principperne i Newborn Individualiseret Developmental Care and Assessment Program 12.
Bemærk: Selvom målinger kan udføres af en enkelt person, er det stærkt anbefales at have en anden person, hjælpe. Man holder kameraet og er fokuseret på den nyfødte, mens den anden driver computeren og software. Det er vores erfaring, dette resulterer i billeder af højere kvalitet og kortere varighed af proceduren. - Hvis den kliniske tilstand af den nyfødte tillader, placerenyfødte i liggende stilling. Mikrocirkulatorisk billeddannelse kan udføres i bugleje, men det kræver mere dygtighed og tålmodighed.
- Sørg for, at kroppens temperatur for tidligt fødte børn er indenfor passende område (36,5 - 37,5 grader Celsius).
2. Procedure
- Installer enhed sammen inkubatoren. Sørg inkubatoren er i den rigtige højde.
- Sæt den disponible hætten på kameraet.
- Påfør gel, olie eller saltvand på spidsen af sonden; dette vil hjælpe udglatte kontakten mellem proben og huden.
- Anbring kameraet på ventromediale side af spædbørn overarmen. For at forhindre fokus-artefakter, sørg sonden er vinkelret på huden. Dette kan kræve repositionering af spædbørn arm.
Bemærk: Den ventromediale side af overarmen er den primære lokation til at måle den kutane mikrocirkulation. Denne placering har lidt lanugo hår og er derfor mindre tilbøjelige til artefakter. Det er lettest nåshvis patienten er placeret i rygleje. - For at minimere den samlede længde af proceduren, vinde tid ved at finde den optimale dybde af fokus (figur 3), mens du søger placeringen med færrest artefakter.
Bemærk: Dybde af fokus afhænger primært af postnatal alder snarere end gestationsalder. Den gennemsnitlige dybde af fokus i den første uge af livet er 0 - 80 pm. Herefter, på grund af modning af huden, fokus dybde stiger hurtigt med gennemsnitlige værdier på 80 - 200 um mellem 1 - 4 uger postnatal alder (figur 2). I langsigtede fødte nyfødte den gennemsnitlige dybde af fokus er 80-160 um ved fødslen. - Stabiliser proben for at undgå bevægelse artefakter. For at gøre dette, hvile albuen på inkubatoren vinduet og håndleddet ved siden af nyfødte. Alternativt placere sonden ved siden af nyfødte på en pude.
- Undgå tryk artefakter ved at lade kameraet kun har den mindste kontakt med huden. Pressure artefakter kan være recognized under billedoptagelse, hvis der er frem-og-tilbage flow i skibe eller hvis store fartøjer er ikke-perfunderede mens der er godt flow i små fartøjer. Også hvis flow mønster er identisk i hele skærmen, pas på tryk artefakter.
- Optag videoer for en varighed på 5 sek minimum.
- Efter en vellykket fange, bevæge kameraet til et andet sted på overarmen.
Bemærk: Det anbefales at fange i alt 5 - 10 videoer på 3 - 5 forskellige steder, som nogle artefakter kun indregnes til offline analyse, hvilket betyder, at den pågældende video er ikke brugbar til analyse. - Fjern forsigtigt gel, olie eller saltvand fra huden med en lille gaze.
3. Offline Analyse
- Beskære video, hvis der er en betydelig bevægelse, der hindrer analyse. Gå til 'Funktioner' sektionen og bruge knappen 'Editor'. Vælg rammeinterval berettiget til analyse og klik på 'Crop Video' button. Bemærk: Videoer er acceptable, hvis bevægelsen er indenfor ½ af feltet visningen 13.
- Vælg den beskårne video og stabilisere den. Gå til 'Funktioner' sektionen og bruge knappen »Analyse«. Klik på knappen 'Stabiliser'.
Bemærk: Alle film skal stabiliseres før automatisk analyse kan udføres. - Vælg den stabiliserede video. Gå til afsnittet "Analyse" og klik på "Detect" knappen. Sørg for, at optioner 'Kapillærer' og 'Skibe' er fremhævet.
- Efter detektion (figur 4), klik på 'CNA "eller" De Backer' knappen for en fuld mikrocirkulatorisk rapport. Denne rapport indeholder de mest brugte resultatmål parametre som den samlede fartøj densitet (TVD), perfunderet fartøj densitet (PVD) og andelen af perfusionerede fartøjer (PPV).
Bemærk: Som et alternativ, kan videoer eksporteres offline manuelt analyseres. Denne mulighed kan findes i afsnittet 'Funktioner'. SeLect muligheden 'Export' og klik på knappen "AVA eksport«.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Figur 1 og 2 viser repræsentative stillbilleder af høj kvalitet MI videoer. Disse eksempler viser forskellen i hudens tykkelse i de samme spædbørn mellem dag 1 (figur 1) og dag 28 (figur 2), i postnatal alder. På dag 1, er der en klar belysning, passende fokus på mikro skibe og minimal tilstedeværelse af artefakter. På dag 28 er det sværere at finde den rette balance mellem fokus på mikro skibe og artefakter på grund af den tykkere hud. Bemærk, at stabilitet, varighed og tryk artefakter kan ikke blive bedømt på disse stillbilleder. Dette bør bemærket under det overtagende af billederne, eller før offline analyse.
Figur 1. MI for tidligt fødte børn 24 uger Gestationsalder, Dag 1. transkutan MI et spædbarn født med en gestationsalder på 24 uger. Den postnatale alder af barnet er 1 dag. Den anvendte dybdeskarphed er 40 um. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2. MI for tidligt fødte børn 24 svangerskabsuge, Dag 28. Transkutan MI af et spædbarn født med en gestationsalder på 24 uger. Den postnatale alder af barnet er 28 dage. Den anvendte dybdeskarphed er 160 um. Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3. Forskelle er Focus Depth. Disse to billeder af præcis samme område fremhæve betydningen af tilstrækkelig fokus dybde. Utilstrækkelige fokus (venstre) resulterer i tab af fartøj synlighed i forhold til tilstrækkelig fokus (til højre). Klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4. Resultater af Automatisk Offline Analysis. Denne figur viser resultaterne af den automatiske offline analyse. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I dette manuskript, vi beskrive og demonstrere tilgang til transkutan mikrocirkulatorisk billeddannelse hos præmature nyfødte. Visualisere denne metode vil hjælpe forskerne overvinde to af de største udfordringer inden for forskning: reproducerbarhed og den tid og arbejdskrævende karakter af at lære nye teknikker. Denne teknik kan give nyttig information af perifer mikrocirkulation hos præmature spædbørn på en ikke-invasiv måde. Serielle målinger kan hjælpe klinikere vurdere virkningerne af terapeutiske interventioner. Mikrocirkulationen er det område, hvor det sidste trin af oxygen transportkæden forekommer. Observationsstudier har vist en sammenhæng mellem mikrocirkulatorisk forringelse over tid og tilstedeværelsen af bakterielle infektioner 14. Som en forringelse af den perifere mikrocirkulationen er en af de første tegn på sepsis hos præmature spædbørn, er det generelt antaget, at den perifere mikrocirkulationen kan hjælpe med at forudsige udviklingen afsepsis.
Kvaliteten af billederne afhænger hovedsageligt af de færdigheder af operatøren. Selv de nyeste kamera enheder giver bedre tekniske specifikationer og hardware, er det stadig af sekundær betydning. Operatører bør være tilstrækkeligt uddannet i mikrocirkulatorisk billeddannelse. De bør være bekendt med anbefalingerne fra det runde bord konference i Amsterdam i 2006 15 og med de kvalitetskriterier, der er udviklet af Massey et al 13. Disse seks kriterier (belysning, varighed, fokus, indhold, stabilitet, tryk) er grundlaget for høj kvalitet og troværdige data. Uerfarne operatører er tilbøjelige til at mislykkes i at anerkende hyppigt forekommende pres artefakter 16. Bemærk dog, at disse kvalitetsstandarder og anbefalinger er udarbejdet til sublingual MI måling hos voksne og kan ikke direkte ekstrapoleres til kutane MI målinger i præmature spædbørn. Kvalitetskriterierne for varighed og indholdDerfor er sværere at opnå.
Også, er det stærkt anbefales at udføre målingerne med to operatører og bede en sygeplejerske eller forælder til at deltage. Kameraet skal holdes stabil, skal tryk- artefakter undgås, softwaren skal betjenes, og barnets trivsel skal overvejes. Især hvis barnet bevæger sig meget, det er for meget for én operatør. Det er derfor bedre at have én person håndtere kameraet og fokusere på området for måling og en anden person betjene softwaren og tjekke spædbarn livstegn. Naturligvis foruden de tekniske aspekter af MI, erfaring i håndtering (kritisk syge) præmature nyfødte er afgørende for operatørerne.
På trods af sin ikke-invasiv karakter, MI stadig en potentiel byrde og risici. Begrænse varigheden af målinger på et minimum for at forhindre, at inkubatoren og dermed kropstemperaturen falder for meget. Gælder altid en engangs beskyttelseskappen på kameraetfør målingerne. Funktionen af denne cap er dobbelt: Den beskytter huden mod opvarmningspotentiale af sonden spids og det tjener som en kunstig barriere for at forhindre bakteriel transmission. Desuden bør MI udstyr desinficeres jævnligt.
Også gælder bare en lille mængde gel eller olie på huden og forsigtigt fjerne det efter målingen. Hvis misbrugt, kan kombinationen af olie og terapeutisk lysbehandling have ødelæggende virkninger på huden. Selvom det meste spædbørn næppe reagere på målingerne, kan cardio-respiratorisk ustabilitet ikke udelukkes. Dette er grunden til, at vi anbefaler at have barnet understøttes af en forælder eller sygeplejerske.
Efter dataopsamling, bør offline analyse af de videoer, der skal udføres på en standardiseret måde. Kommerciel software er tilgængelig til automatisk at analysere MI videoer efter retningslinjerne 15. Manuel Analysen omfatter tre trin. For det første kan kontrastforbedring være ap tvistet for at opnå den optimale kontrast. For det andet bør videoer stabiliseres. Dette skridt vil bringe ud betydningen af stabilitet under målingerne. For den mindste drift kan lave en video ubrugelig til analyse. For det tredje skal fartøjerne trækkes og flow skal kategoriseres. Bemærk, at dette sidste trin indebærer en høj risiko for dårlig inter observatør variabilitet 17. Manuel offline analyse bør derfor udføres af kun uddannede forskere. Der er to metoder til rapportering af resultatmål. Den konventionelle metode til kapillær netværksanalyse (CNA) afspejler den samlede længde af fartøjer, divideret med det målte overfladeareal (mm / mm 2). Alternativt kan mindre tidskrævende De Backer Score (DBS) anvendes. I denne score, er tre ækvidistante vandrette og tre ækvidistante vertikale linjer tegnet på skærmen. Vessel tæthed kan beregnes som antallet af fartøjer, der krydser linjerne divideret med den samlede længde af linjerne (n / mm).
_content "> Der er ulemper inden for mikrocirkulationen. Heterogenitet af mikrocirkulationen forskningen gør er kompliceret at etablere referenceværdier. Derfor er de fleste af forskningen er observationsstudier eller sammenligninger mellem grupper. Den temmelig kompleks evaluering af mikrocirkulatoriske videoer og subjektive menneskelig indgriben øger muligheden for ringe reproducerbarhed (Van den Berg, 2015 17). Det er derfor vigtigt, at fremgangsmåden til opnåelse af videoer er standardiseret.For den nærmeste fremtid, vil tekniske fremskridt forbedre forskningen i kutan MI. Et eksempel er automatiseret computer analyse af videobilleder, der skal erstatte den relativt subjektive menneskelige vurdering af mikrokar og dermed udelukke inter variabilitet observatør. Et godt eksempel at standardisere dette forskningsområde er brugen af trådløse billedsensorer, som serielt måler mikrocirkulationen på nøjagtig samme sted. Dette vil gøre kutan MImindre operatør afhængig.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har intet at afsløre.
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).
