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Medicine

Transkutane Mikrozirkulatorische Imaging in Frühgeborenen

Published: December 31, 2015 doi: 10.3791/53562

Protocol

Dieses Protokoll folgt den Richtlinien des örtlichen menschlichen Forschungsethikkommission.

1. Vorbereitung

  1. Zeitplan der Mikrozirkulationsmessung, so dass es nicht mit anderen Verfahren wie Blutentnahme überein. In Neugeborenen ist es am besten nach der Fütterung durchgeführt. Dies verhindert, dass Bewegung und die Messung zu erleichtern.
  2. Stellen Sie sicher, dass eine Krankenschwester oder ein Elternteil betreut Unterstützung und Komfort das Neugeborene während der Untersuchung unter Verwendung der Prinzipien der Neugeborenen Individualisierte Entwicklungspflege und Assessment Program 12.
    Hinweis: Obwohl Messungen können von einer einzigen Person durchgeführt werden, ist es dringend empfohlen zu haben, eine zweite Person helfen. Eine Halterung für die Kamera und ist an das Neugeborene konzentriert, während die andere arbeitet, den Computer und Software. Nach unserer Erfahrung ergibt sich eine höhere Bildqualität und eine kürzere Dauer des Verfahrens.
  3. Wenn der klinische Zustand des Neugeborenen Genehmigungen, legen Sie dieNeugeborene in Rückenlage. Mikrozirkulation Bildgebung kann in Bauchlage durchgeführt werden, aber dies erfordert mehr Geschick und Geduld.
  4. Sicherstellen, dass die Körpertemperatur des Frühgeborenen innerhalb geeigneten Bereich (36,5-37,5 Grad Celsius).

2. Verfahren

  1. Installieren Sie das Gerät auf dem Inkubator. Sicherzustellen, dass der Inkubator in der richtigen Höhe.
  2. Legen Sie die Einweg-Schutzkappe an der Kamera.
  3. Gelten Gel, Öl oder Salzlösung über die Spitze der Sonde; dies wird Ihnen helfen zu glätten den Kontakt zwischen Sonde und die Haut.
  4. Legen Sie die Kamera auf dem ventromedialen Seite der Säuglinge Oberarm. Um den Fokus-Artefakte zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass die Sonde senkrecht zur Haut. Dies kann Neupositionierung der Säuglinge Arm erfordern.
    Anmerkung: Die ventromedialen Seite des oberen Arms ist der primäre Standort, um die Mikrozirkulation der Haut zu messen. Dieser Ort hat wenig Lanugohaare und ist daher weniger anfällig für Artefakte. Es ist sehr leicht zu erreichenwenn der Patient in Rückenlage positioniert.
  5. Um die Gesamtlänge des Verfahrens zu minimieren, Zeit zu gewinnen, indem du die optimale Tiefenschärfe (Abbildung 3), während die Suche die Position mit den wenigsten Artefakte.
    Hinweis: Tiefenschärfe hängt in erster Linie auf die postnatale Alter eher als Schwangerschaftsalter. Die durchschnittliche Tiefe des Fokus in der ersten Woche des Lebens ist von 0 bis 80 & mgr; m. Jenseits aufgrund Reifung der Haut, die Fokustiefe steigt schnell mit Durchschnittswerten von 80 bis 200 & mgr; m zwischen 1-4 Wochen postnatalen Alter (Abbildung 2). In Termin geboren Neugeborene die durchschnittliche Tiefe des Fokus ist von 80 bis 160 & mgr; m bei der Geburt.
  6. Stabilisieren Sie die Sonde, um Bewegungsartefakte zu vermeiden. Um dies zu tun, seien Sie die Ellbogen auf den Inkubator-Fenster und das Handgelenk neben dem Neugeborenen. Alternativ zu positionieren Sie die Sonde neben dem Neugeborenen auf einem Kissen.
  7. Vermeiden Sie Druckartefakten, indem Sie die Kamera nur die geringste Berührung mit der Haut. Druckartefakten können rwährend die Bildaufnahme ecognized wenn es hin- und hergehende Strömung in Gefäßen oder wenn große Behälter nicht perfundierten während es gute Fließ in kleinen Gefäßen. Auch wenn die Strömungsmuster in der gesamten Bildschirm identisch, passen sie von Druckartefakten.
  8. Nehmen Sie Videos mit einer Mindestdauer von 5 Sekunden.
  9. Nach einer erfolgreichen Erfassung, bewegen Sie die Kamera an eine andere Stelle auf dem Oberarm.
    Hinweis: Es wird empfohlen, insgesamt 5 erfassen - 10 Videos in 3 - 5 verschiedenen Standorten, wie einige Artefakte sind nur bei Offline-Analyse, was bedeutet, dass das Video in Frage ist nicht zur Analyse nutzbaren anerkannt.
  10. Von der Haut mit einem kleinen Gaze Entfernen Sie das Gel, Öl oder Kochsalzlösung.

3. Offline-Analyse

  1. Schneiden Sie das Video, wenn es eine deutliche Bewegung, die Analyse erschwert. Gehen Sie zum Abschnitt "Tools" und verwenden Sie die Schaltfläche 'Editor'. Wählen Sie den Bildintervall die für Analyse und klicken Sie auf den "Crop Video 'button. Hinweis: Videos sind akzeptabel, wenn Bewegung innerhalb ½ des Feldes Ansicht 13.
  2. Wählen Sie das zugeschnittene Video-und stabilisieren. Gehen Sie zum Abschnitt "Tools" und verwenden Sie die Schaltfläche "Analysieren". Klicken Sie auf die 'stabilisieren' button.
    Hinweis: Alle Filme müssen stabilisiert, bevor die automatische Analyse durchgeführt werden kann.
  3. Wählen Sie das stabilisierte Video. Gehen Sie zum Abschnitt "Analyse" und klicken Sie auf 'Erkennen' Button. Achten Sie darauf, die Optionen 'Kapillaren "und" Schiffe "werden hervorgehoben.
  4. Nach der Erkennung (Abbildung 4), klicken Sie auf den "CNA" oder "De Backer-Button für eine vollständige Mikrozirkulations Bericht. Dieser Bericht enthält die am häufigsten verwendeten Outcome-Parameter wie die Gesamtgefäßdichte (TVD), perfundierten Gefäßdichte (PVD) und der Anteil der durchströmten Gefäßen (PPV).
    Anmerkung: Alternativ können Videos exportiert offline manuell analysiert werden kann. Diese Option finden Sie im Abschnitt "Tools" finden. SeSELECT die Option "Exportieren" und klicken Sie auf 'AVA Export "-Taste.

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Representative Results

Abbildungen 1 und 2 zeigen repräsentative Standbilder aus hochwertigem MI Videos. Diese Beispiele zeigen den Unterschied in der Dicke der Haut in gleichem Säuglingen zwischen Tag 1 (Abbildung 1) und am Tag 28 (Figur 2) der postnatalen Alter. Am Tag 1, gibt es eine helle Beleuchtung, ausreichende Konzentration auf die Mikrogefäße und minimale Präsenz von Artefakten. Am 28. Tag ist es schwierig, das richtige Gleichgewicht zwischen den Fokus auf die Mikrogefäße und Artefakte aufgrund der dickeren Haut zu finden. Beachten Sie, dass die Stabilität, Dauer und Druckartefakten kann nicht auf diesen Standbildern beurteilt werden. Dies sollte bei der Übernahme der Bilder oder vor der Offline-Analyse festgestellt werden.

Abbildung 1
Abbildung 1. MI von Frühgeborenen 24 Schwangerschaftswoche, Tag 1. Transkutane MI eines Kindes bei einer Schwangerschaftsdauer von 24 Wochen geboren. Die postnatalen Alter des Säuglings ist 1 Tag. Das verwendete Tiefenschärfe ist 40 um. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 2
Abbildung 2. MI von Frühgeborenen 24 Schwangerschaftswoche, Tag 28. Transkutane MI eines Kindes bei einer Schwangerschaftsdauer von 24 Wochen geboren. Die postnatalen Alter des Kindes beträgt 28 Tage. Das verwendete Tiefenschärfe ist 160 & mgr; m. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 3
Abbildung 3. Unterschiede ist Fokus Depth. Diese beiden Bilder von der exakt gleichen Bereich unterstreichen die Bedeutung einer angemessenen Fokus Tiefe. Unzureichende Fokus (links) führt zum Verlust des Schiffs Sichtbarkeit im Vergleich zu angemessenen Fokus (rechts). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 4
Abbildung 4. Ergebnisse der automatischen Offline-Analyse. Diese Figur zeigt die Ergebnisse der automatischen Offline-Analyse. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Discussion

In diesem Manuskript wir beschreiben und zeigen die Vorgehensweise für die transkutane mikrozirkulatorischen Bildgebung in der Frühgeborenen. Visualisieren Sie diese Methode hilft Forschern zu überwinden zwei der größten Herausforderungen in der Forschung: die Reproduzierbarkeit und die zeit- und arbeitsintensiv Natur der das Erlernen neuer Techniken. Diese Technik kann nützlich sein, Informationen von peripheren Mikrozirkulation bei Frühgeborenen in einer nicht-invasiven Art und Weise bereitzustellen. Serienmessungen können Kliniker helfen, bewerten die Auswirkungen von therapeutischen Interventionen. Die Mikrozirkulation ist der Bereich, in dem der letzte Schritt des Sauerstofftransportkette auftritt. Beobachtungsstudien haben eine Beziehung zwischen der Mikrozirkulation zeitlichen Verschlechterung und der Anwesenheit von bakterieller Infektionen 14 gezeigt. Wie Verschlechterung der peripheren Mikrozirkulation ist eines der ersten Anzeichen von Sepsis bei Frühgeborenen ist es allgemein angenommen, dass die periphere Mikrozirkulation kann helfen, vorherzusagen, die Entwicklung vonSepsis.

Die Qualität der Bilder hängt hauptsächlich von den Fähigkeiten des Bedieners. Obwohl die neueste Kamera-Geräte bieten eine bessere technische Daten und Hardware, ist dies immer noch eine untergeordnete Rolle. Die Betreiber sollten ordnungsgemäß in der Mikrozirkulation Bildgebung geschult werden. Sie sollten mit den Empfehlungen des Rundtischkonferenz in Amsterdam im Jahr 2006 15 und mit den Qualitätskriterien von Massey et al 13 entwickelt gehalten vertraut sein. Diese sechs Kriterien (Beleuchtung, Dauer, Fokus, Inhalte, Stabilität, Druck) sind die Grundlage für qualitativ hochwertige und vertrauenswürdige Daten. Unerfahrene Anwender werden wahrscheinlich bei der Erkennung häufig auftretenden Druckartefakten 16 fehlschlagen. Beachten Sie jedoch, dass diese Qualitätsstandards und Empfehlungen zur sublingualen MI Messung bei Erwachsenen ausgearbeitet und kann nicht direkt auf der Haut MI-Messungen bei Frühgeborenen extrapoliert werden. Die Qualitätskriterien von Dauer und Inhaltsind daher schwieriger zu bewerkstelligen.

Außerdem ist es sehr empfehlenswert, um die Messungen mit zwei Operatoren führen und bitten Sie eine Krankenschwester oder Eltern zu besuchen. Die Kamera muss stabil gehalten werden kann, muss Druckartefakte vermieden werden kann, muss die Software betrieben werden und das Wohlbefinden des Kindes zu berücksichtigen. Vor allem, wenn das Kind bewegt sich viel, das ist zu viel für einen Operator. Daher ist es besser, eine Person zu behandeln die Kamera aus und konzentrieren sich auf den Bereich der Messung und eine andere Person zu betreiben, die Software und prüfen Sie die Lebenszeichen des Kindes. Selbstverständlich sind neben den technischen Aspekten der MI, ist Erfahrung im Umgang mit (kritisch kranken) Frühgeborenen unerlässlich für die Betreiber.

Trotz seiner nicht-invasiven Charakter, MI noch trägt eine potenzielle Belastung und Risiken. Beschränken Sie die Dauer der Messungen auf ein Minimum, um zu verhindern, dass der Inkubator und dadurch die Körpertemperatur zu stark abfällt. Immer tragen Sie eine Einweg-Schutzkappe auf die Kameravor der Messung. Die Funktion dieser Kappe ist zweifach: Es schützt die Haut vor möglichen Erwärmung der Sondenspitze und es als eine künstliche Barriere gegen bakterielle Übertragung zu verhindern dient. Zusätzlich sollte MI Einrichtungen regelmäßig zu desinfizieren.

Außerdem gelten nur eine kleine Menge Gel oder Öl auf der Haut und entfernen Sie sie vorsichtig nach der Messung. Wenn missbraucht, kann die Kombination von Öl und therapeutische Phototherapie verheerende Auswirkungen auf die Haut haben. Obwohl meist Säuglinge kaum auf die Messungen zu reagieren, können Herz- und Atemwegsinstabilität nicht ausgeschlossen werden. Dies ist der Grund, warum wir empfehlen, die von einem Elternteil oder einer Krankenschwester unterstützt Säugling.

Nach der Datenerfassung, sollten die Offline-Analyse der Videos auf standardisierte Weise durchgeführt werden. Kommerzielle Software verfügbar ist, um automatisch zu analysieren MI Videos nach den Richtlinien 15. Manuelle Analyse umfasst drei Schritte. Erstens kann Kontrastverstärkung ap sein um den optimalen Kontrast zu erzielen versorgt. Zweitens sollte Videos stabilisiert werden. Dieser Schritt wird während der Messungen bringen die Bedeutung der Stabilität. Für die geringste Drift machen kann ein Video unbrauchbar für die Analyse. Drittens müssen Schiffe gezogen und Fluss muss kategorisiert werden. Man beachte, dass dieser letzte Schritt ist mit einem hohen Risiko einer schlechten inter Beobachter Variabilität 17. Manuelle Offline-Analyse sollte daher nur von ausgebildeten Forschern durchgeführt werden. Es gibt zwei Methoden für die Berichterstattung über die Ergebnisse Maßnahmen. Das herkömmliche Verfahren zur Kapillarnetz Analyse (CNA) gibt die Gesamtlänge der Schiffe geteilt durch die gemessene Fläche (mm / mm 2). Alternativ kann das weniger zeitaufwendig De Backer Score (DBS) verwendet werden. In dieser Hinsicht sind drei gleich weit entfernt horizontale und drei vertikale Linien im gleichen Abstand auf dem Bildschirm gezeichnet. Gefäßdichte kann als Anzahl von Gefäßen Überqueren der Linien geteilt durch die gesamte Länge der Leitungen (N / mm) berechnet.

_content "> Es gibt Nachteile zu dem Forschungsfeld der Mikrozirkulation. Die Heterogenität der Mikrozirkulation macht, ist kompliziert, um Bezugswerte festzulegen. Daher sind die meisten der Forschung Beobachtungsstudien oder Vergleiche zwischen den Gruppen. Die recht komplexe Beurteilung der Mikrozirkulation Videos und subjektive menschliche Eingriffe erhöht die Möglichkeit einer schlechten Reproduzierbarkeit (Van den Berg, 2015 17). Es ist daher wichtig, dass das Verfahren zur Gewinnung von Videos ist standardisiert.

Für die nahe Zukunft wird dem technischen Fortschritt der Forschung auf Haut MI verbessern. Ein Beispiel ist Computer-Analyse der Videobilder, die den relativ subjektiven menschlichen Beurteilung der Mikrogefäße ersetzen und dadurch ausschließen, inter Beobachter Variabilität wird automatisiert. Ein gutes Beispiel, um dieses Gebiet der Forschung zu standardisieren ist die Verwendung von WLAN-Bildsensoren, die in Reihe messen die Mikrozirkulation an der exakt gleichen Stelle. Dies wird kutanen MI machenweniger betreiberabhängig.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

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). 

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References

  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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Medizin Ausgabe 106 Medizin Mikrozirkulation Früh Neugeborene Imaging Incident-Dunkelfeld
Transkutane Mikrozirkulatorische Imaging in Frühgeborenen
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Cite this Article

van Elteren, H., Reiss, I. K. M., de More

van Elteren, H., Reiss, I. K. M., de Jonge, R. C. J. Transcutaneous Microcirculatory Imaging in Preterm Neonates. J. Vis. Exp. (106), e53562, doi:10.3791/53562 (2015).

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