Transcutánea microcirculatoria Imaging en neonatos prematuros

Resumen

Microcirculatory imaging (MI) is used to monitor peripheral perfusion in critically ill or preterm neonates. This manuscript and video demonstrates the optimal approach for obtaining high-quality images.

Resumen

Microcirculatory imaging (MI) is a relatively new research tool mainly used in the intensive care setting. MI provides a clear view of the smallest capillaries, arterioles and venules. The magnifying effect visualizes the flow pattern of erythrocytes through these vessels.

It's non-invasive character makes it suitable to apply in (preterm) neonates, even in cardiorespiratory unstable patients. In adults and children, MI is mainly performed sublingually, but this is not possible in preterm infants as these cannot cooperate and the size of the probe is problematic. In preterm infants, MI is therefore performed transcutaneously. Their thin skin makes it possible to obtain high quality images of peripheral microcirculation.

In this manuscript we will demonstrate the method of transcutaneous MI in preterm infants. We will focus on the different techniques and provide tips to optimize image quality. The highlights of software settings, safety and offline analysis are also addressed.

Introducción

Hemodynamic diagnostics in critically ill preterm neonates has always been difficult. Most diagnostic tools used in adults cannot be applied in these tiny preterm infants; and then there is a problem of the sensitivity of the outcome parameters. But most of all, these infants are so vulnerable, that the risks of diagnostic procedures do not outweigh the benefits. As a result, in the field of neonatology, hemodynamics has been neglected and therefore there is a lack of knowledge on this topic.

An interesting option for handling these problems might be visualizing the microcirculation. The introduction of handheld microscopes in the late 1990s made it possible to visualize the microcirculation in a non-invasive manner. Three generations of devices have been introduced: Orthogonal Polarization Spectral (OPS) imaging¹, Sidestream Dark Field (SDF) imaging², and Incident Dark Field (IDF) imaging³. They all use more or less the same technique in which green light with a specific wavelength (548nm) stroboscopic illuminates the microcirculation. The green light is absorbed by oxy- and deoxyhemoglobin and mostly reflected by the surrounding tissue. This property of green light therefore creates visible contrast. The reflected light passes a magnification lens and is projected on a camera sensor. Hereby it is possible to visualize the flowing red blood cells at a depth of approximately one millimeter of mucosal tissue or directly at solid organs.

Over the past 15 years, the microcirculation has been mainly studied in adults, especially in patients with septic shock^4-6. These observational studies found that persistent microcirculatory alterations were associated with organ failure and mortality. This observation cannot be extrapolated directly to (preterm) infants however, as in the adults the microcirculation was measured sublingually. High quality images of the sublingual microcirculation cannot be obtained in preterm infants because they are unable to cooperate. In term infants the buccal microcirculation has been the area of interest⁷. Fortunately, in preterm infants the thin skin allows transcutaneous microcirculatory imaging. This approach has been applied in neonatal studies focusing on blood transfusion⁸, therapeutic hypothermia⁹ and hypotension¹⁰.

In this manuscript we present our protocol for transcutaneous microcirculatory imaging using Incident Dark Field imaging in preterm neonates. We will focus on different strategies to acquire the highest quality images. Technical details and differences between the SDF and IDF devices can be found elsewhere¹¹.

Protocolo

Este protocolo sigue las directrices del comité de ética de la investigación humanos local.

1. Preparación

1. Programar la medición de la microcirculación de modo que no coincide con otros procedimientos tales como el muestreo de sangre. En recién nacidos a término que se realiza mejor después de comer. Esto evita que la agitación y facilitará la medición.
2. Asegúrese de que una enfermera o un padre asiste para apoyar y consolar al neonato durante el examen, utilizando los principios del Programa de Evaluación del recién nacido ¹² Individualizado de Atención y Desarrollo.
   Nota: Aunque las mediciones pueden ser realizadas por una sola persona, es muy recomendable contar con una segunda persona ayudar. Uno sostiene la cámara y se centra en el recién nacido, mientras que la otra opera la computadora y el software. En nuestra experiencia, esto se traduce en imágenes de mayor calidad y una menor duración del procedimiento.
3. Si la condición clínica de los permisos de neonatos, coloque elneonato en posición supina. Microcirculatoria de formación de imágenes se puede realizar en posición prona, pero esto requiere más habilidad y paciencia.
4. Asegúrese de que la temperatura del cuerpo del niño prematuro está dentro del rango apropiado (36.5 - 37.5 grados Celsius).

2. Procedimiento

1. Instale el dispositivo a lo largo de la incubadora. Asegúrese de que la incubadora está a la altura adecuada.
2. Ponga la tapa desechable en la cámara.
3. Aplicar gel, aceite o solución salina en la punta de la sonda; esto ayudará a suavizar el contacto entre la sonda y la piel.
4. Coloque la cámara en la parte ventromedial del lactantes parte superior del brazo. Para evitar enfoque artefactos, asegúrese de que la sonda es perpendicular a la piel. Esto puede requerir el reposicionamiento del brazo de los niños.
   Nota: El lado ventromedial del brazo superior es la ubicación principal para medir la microcirculación cutánea. Este lugar tiene poco pelo lanugo y por lo tanto menos propenso a objetos es. Se llega a él con mayor facilidadsi el paciente se coloca en posición supina.
5. Para reducir al mínimo la longitud total del procedimiento, ganar tiempo mediante la búsqueda de la profundidad óptima de enfoque (Figura 3), mientras que la búsqueda de la ubicación con menor cantidad de los artefactos.
   Nota: La profundidad de enfoque depende principalmente de la edad postnatal en lugar de la edad gestacional. La profundidad media de enfoque en la primera semana de vida es 0-80 micras. De aquí en adelante, debido a la maduración de la piel, la profundidad de enfoque aumenta rápidamente con valores promedio de 80 - 200 micras entre 1 - 4 semanas de edad postnatal (Figura 2). En los neonatos nacidos a término la profundidad media de enfoque es 80 a 160 micras, con el nacimiento.
6. Estabilizar la sonda para evitar artefactos de movimiento. Para ello, descansar el codo sobre la ventana de la incubadora y la muñeca al lado del recién nacido. Alternativamente, la posición de la sonda junto con el recién nacido sobre una almohada.
7. Evitar artefactos de presión dejando que la cámara sólo tiene el más mínimo contacto con la piel. Artefactos de presión pueden ser recognized durante la captura de imágenes si hay flujo de ida y vuelta en los vasos o si los grandes buques no son perfundidos-mientras que hay un buen flujo en los vasos pequeños. Además, si el patrón de flujo es idéntico en toda la pantalla, tenga cuidado con los artefactos de presión.
8. Grabar videos de una duración mínima de 5 seg.
9. Después de una captura exitosa, mover la cámara a otro punto en la parte superior del brazo.
   Nota: Se recomienda capturar un total de 5 - 10 vídeos 3 - 5 lugares diferentes, como algunos artefactos sólo se reconocen en el análisis fuera de línea, lo que significa que el vídeo en cuestión no se puede utilizar para el análisis.
10. Retire suavemente el gel, aceite o solución salina de la piel con una pequeña gasa.

3. Análisis Desconectado

1. Recortar el vídeo si hay un movimiento significativo que impide el análisis. Vaya a la sección "Herramientas" y utilice el botón 'Editar'. Seleccione el intervalo de trama elegibles para el análisis y haga clic en el 'Recortar Video' button. Nota: Los videos son aceptables si el movimiento está dentro de la mitad de la vista de campo ^13.
2. Seleccione el vídeo recortada y estabilizarlo. Vaya a la sección "Herramientas" y utilice el botón "Análisis". Haga clic en el botón "Estabilizar '.
   Nota: Todas las películas deben estabilizarse antes de que pueda llevarse a cabo el análisis automático.
3. Seleccione el vídeo estabilizado. Vaya a la sección "Análisis" y haga clic en el 'Detect' botón. Asegúrese de que se resaltan las opciones 'Capilares' y 'buques'.
4. Después de la detección (Figura 4), ​​haga clic en el botón 'De Backer' 'CNA' o para un informe completo de la microcirculación. Este informe incluye los parámetros más utilizados de resultado como la densidad total de buques (TVD), densidad de los vasos perfundidos (PVD) y proporción de vasos perfundidos (PPV).
   Nota: Como alternativa, los videos pueden ser exportados fuera de línea para ser analizados de forma manual. Esta opción se puede encontrar en la sección 'Herramientas'. Senar la opción "Exportar" y haga clic en el botón 'AVA exportación ».

Resultados

Las figuras 1 y 2 muestran representante de imágenes fijas de vídeos de alta calidad MI. Estos ejemplos demuestran la diferencia en el grosor de la piel en los mismos lactantes entre 1 día (Figura 1) y 28 días (Figura 2) de la edad postnatal. El día 1, hay una iluminación brillante, el enfoque adecuado para con los vasos de micro y una mínima presencia de artefactos. El día 28 es más difícil encontrar el equilibrio adecuado ent...

Discusión

En este manuscrito se describen y demuestran el enfoque para obtener imágenes de la microcirculación transcutánea en los recién nacidos prematuros. Visualizar este método ayudará a los investigadores a superar dos de los mayores retos en la investigación: la reproducibilidad y el tiempo y la naturaleza de trabajo intensivo de aprendizaje de nuevas técnicas. Esta técnica puede proporcionar información útil de la microcirculación periférica en recién nacidos prematuros de una manera no invasiva. Las medicion...

Materiales

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).