Spettroscopia di riflettanza diffusa: Ottenere la prova di ricarica capillare sotto il pollice
Summary
Questo protocollo descrive come l’uso della spettroscopia di polarizzazione diffusa può migliorare l’utilità clinica del test ricarica capillare. Suggeriamo un’analisi più dettagliata del corso del refill capillare in volontari sani utilizzando nuovi endpoint informatici e video di spettroscopia di riflettanza diffusa.
Abstract
Il test di riempimento capillare è stato introdotto nel 1947 allo scopo di valutare lo stato circolatorio in pazienti criticamente malati. Linee guida comunemente dichiarano che ricarica deve avvenire entro 2 s dopo il rilascio di 5 s di pressione costante (ad es., dal dito del medico) nel paziente Supino sano normale. Un tempo di ricarica più lento indica aspersione difficile della pelle, che può essere causato da condizioni incluse sepsi, perdita di sangue, ipoperfusione e ipotermia. Sin dalla sua introduzione, l’utilità clinica del test è stata dibattuta. I sostenitori sottolineano la sua fattibilità e semplicità e pretendiamo che può indicare cambiamenti nella condizione vascolare precedenti a cambiamenti nei segni vitali come frequenza cardiaca. Critici, invece, sottolineano che la mancanza di standardizzazione in come viene eseguita la prova e la natura altamente soggettiva della valutazione ad occhio nudo, come pure la suscettibilità del test a fattori ambientali, abbassa notevolmente il valore clinico. Lo scopo del presente lavoro è descrivere dettagliatamente il corso dell’evento di ricarica e di suggerire potenzialmente più obiettivo e valori esatti dell’endpoint per il capillare ricarica test utilizzando la spettroscopia di polarizzazione diffusa.
Introduction
Valutazione e valutazione dei centri pazienti criticamente malati i classici segni vitali pressione sanguigna (BP), frequenza cardiaca (HR), frequenza respiratoria (RR), saturazione dell’ossigeno e corpo temperatura1. Modifiche a questi parametri appaiono relativamente tardi nel corso del deterioramento circolatorio. Per esempio, in caso di emorragia, una diminuzione in BP non accadrà fino a perdita di sangue diventa da moderata a grave2e HR aumento può anche essere un indicatore insensibile e aspecifici3.
Il riempimento capillare (prova di CR) può offrire un’indicazione precedente di incipiente collasso circolatorio, come il tempo di ricarica è creduto di cambiare prima il segni vitali come pure l’apparenza clinica della pelle fredda, sudata e screziato1,4 , 5. la prova di ricarica capillare viene in genere eseguita dall’applicazione e quindi di una scottatura costante pressione dell’aria alla pelle con il tempo (in secondi) del ritorno di sangue alla zona sbiancato. Secondo le linee guida, la ricarica deve avvenire entro 2 secondi dopo il rilascio di 5 secondi di pressione costante (ad es., dal dito del medico) in paziente Supino sano normale6. La spiegazione razionale per la prova è che un tempo di ricarica più lento indicherebbe l’aspersione difficile della pelle, possibile causato da uno di una serie di eventi critici quali sepsi, perdita di sangue, insufficienza cardiaca acuta o ipotermia.
Allo stato attuale, non ci è consenso su un metodo all’avanguardia per eseguire il test CR6,7,8,9,10. Questioni controverse includono la mancanza di standardizzazione della manovra di scottatura effettiva e la dipendenza da soggettiva (vale a dire, ad occhio nudo) valutazioni di ricarica endpoint7,9,11. Inoltre, ci sono indicazioni che il genere influenza CR tempo12,13. La temperatura, ambiente e la pelle, è conosciuta per interessare il tempo di riempimento capillare, ma non è chiara in quale misura. Infine, l’uso di siti di misura differenti, periferici o centrali, è probabilmente un’ulteriore causa di variabilità nei risultati con pochi studi in questa zona14,15.
Nel presente lavoro, abbiamo usato un sistema ottico di bioingegneria per registrare il corso di ritorno del sangue e la successiva risposta iperemica visto durante la prova di CR. Il sistema utilizza diffusa polarizzazione spettroscopia per quantificare e descrivere, in modo più dettagliato rispetto a possibili con l’occhio nudo, il tempo e il corso del refill capillare. Il sistema comprende una fotocamera digitale standard, dotata di un anello di luce esterno con 92 LED bianchi e il software appositamente sviluppato. L’obiettivo e i filtri di due polarizzazione, fissati ortogonalmente davanti ai LED, bloccano la luce che si riflette direttamente dalla superficie della pelle, consentendo solo la luce che ha diventato depolarizzata nel tessuto per raggiungere la telecamera. Questo genera un “sub-epidermici” immagine del tessuto ad una profondità di circa 0,5 mm. L’immagine viene suddivisa in suoi piani di colore e il contenuto di verde e rosso per ogni pixel viene calcolato, generando un valore che corrisponde alla concentrazione di globuli rossi16del tessuto. In modalità video, la risoluzione temporale del sistema è 0,02 s.
Protocol
Representative Results
Discussion
Al fine di ottenere i migliori risultati con il sistema, deve essere controllata la variabilità causata da fattori ambientali. Tutti luce ambientale deve essere disattivata. La telecamera deve essere posizionata in allineamento verticale con l’area di misurazione. Al fine di garantire un’area di misurazione costante, soggetti non dovrebbero muoversi e non parlare durante la misurazione. Per lo stesso motivo, la telecamera è preferibilmente montata su un cavalletto per evitare movimenti e mantenere una distanza costante…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vorremmo estendere la nostra gratitudine per il personale di Linköping dell’Agenzia svedese di difesa The (FOI) e del centro per la medicina delle catastrofi e Traumatologia (KMC) per il loro gentile supporto.
Materials
| TiVi701 Camera | WheelsBridge AB | TiVi701 Camera, version 1.5.1 | Software |
| TiVi700 | WheelsBridge AB | TiVi700 Analysis, version 1.2.9 | Software |
| Canon EOS 700D | Canon U.S.A., inc. | Canon EOS 700D | Digital SLR Camera |
| Camera stand | Manfrotto | 681B | Modified camera stand to hold the digital camera in position |
| Camera stand | Disa Denmark | 9020B | Modified camera stand to hold the digital camera in position |
References
- Strehlow, M. C. Early identification of shock in critically ill patients. Emerg Med Clin North Am. 28 (1), 57-66 (2010).
- Advanced Life Support, G. . Acute Medical Emergencies. , 67-84 (2010).
- Brasel, K. J., Guse, C., Gentilello, L. M., Nirula, R. Heart rate: is it truly a vital sign?. J Trauma. 62 (4), 812-817 (2007).
- De Backer, D., Ortiz, J. A., Salgado, D. Coupling microcirculation to systemic hemodynamics. Curr Opin Crit Care. 16 (3), 250-254 (2010).
- Mrgan, M., Rytter, D., Brabrand, M. Capillary refill time is a predictor of short-term mortality for adult patients admitted to a medical department: an observational cohort study. Emerg Med J. 31 (12), 954-958 (2014).
- Advanced Life Support, G. . Acute Medical Emergencies. , 55-65 (2010).
- Lewin, J., Maconochie, I. Capillary refill time in adults. Emerg Med J. 25 (6), 325-326 (2008).
- Lobos, A. T., Menon, K. A multidisciplinary survey on capillary refill time: Inconsistent performance and interpretation of a common clinical test. Pediatr Crit Care Med. 9 (4), 386-391 (2008).
- Otieno, H., et al. Are bedside features of shock reproducible between different observers?. Arch Dis Child. 89 (10), 977-979 (2004).
- Raju, N. V., Maisels, M. J., Kring, E., Schwarz-Warner, L. Capillary refill time in the hands and feet of normal newborn infants. Clin Pediatr (Phila). 38 (3), 139-144 (1999).
- Klupp, N. L., Keenan, A. M. An evaluation of the reliability and validity of capillary refill time test. The Foot. 17, 15-20 (2007).
- Gorelick, M. H., Shaw, K. N., Baker, M. D. Effect of ambient temperature on capillary refill in healthy children. Pediatrics. 92 (5), 699-702 (1993).
- Schriger, D. L., Baraff, L. Defining normal capillary refill: variation with age, sex, and temperature. Ann Emerg Med. 17 (9), 932-935 (1988).
- Pandey, A., John, B. M. Capillary refill time. Is it time to fill the gaps?. Med J Armed Forces India. 69 (1), 97-98 (2013).
- Strozik, K. S., Pieper, C. H., Roller, J. Capillary refilling time in newborn babies: normal values. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 76 (3), F193-F196 (1997).
- Doherty, J., et al. Sub-epidermal imaging using polarized light spectroscopy for assessment of skin microcirculation. Skin Res Technol. 13 (4), 472-484 (2007).
- Noguchi, K., et al. Effect of caffeine contained in a cup of coffee on microvascular function in healthy subjects. J Pharmacol Sci. 127 (2), 217-222 (2015).
- Reus, W. F., Robson, M. C., Zachary, L., Heggers, J. P. Acute effects of tobacco smoking on blood flow in the cutaneous micro-circulation. Br J Plast Surg. 37 (2), 213-215 (1984).
- Lenasi, H., Strucl, M. Effect of regular physical training on cutaneous microvascular reactivity. Med Sci Sports Exerc. 36 (4), 606-612 (2004).
- Anderson, B., Kelly, A. M., Kerr, D., Clooney, M., Jolley, D. Impact of patient and environmental factors on capillary refill time in adults. Am J Emerg Med. 26 (1), 62-65 (2008).
- John, R. T., Henricson, J., Nilsson, G. E., Wilhelms, D., Anderson, C. D. Reflectance spectroscopy: to shed new light on the capillary refill test. J Biophotonics. , (2017).
- Blaxter, L. L. An automated quasi-continuous capillary refill timing device. Physiological measurement. 37, 83-99 (2016).
- Bordoley, A., Irwin, R., Kalyani, V., MacDonald, C., Standish, D. . D1GIT: Automated, temperature-calibrated measurement of capillary refill time. , (2012).
- Kviesis-Kipge, E., Curkste, E., Spigulis, J., Eihvalde, L. Real-time analysis of skin capillary-refill processes using blue LED. Proc. of SPIE. 771523, (2010).
- Shavit, I., Brant, R., Nijssen-Jordan, C., Galbraith, R., Johnson, D. W. A novel imaging technique to measure capillary-refill time: improving diagnostic accuracy for dehydration in young children with gastroenteritis. Pediatrics. 118 (6), 2402-2408 (2006).
- Cohen, J., et al. Monitor to Measure Dermal Blood Flow in Critically Ill Patients: Study. International Scholarly Research Notices. 578316, e578316 (2013).
