Transcutânea Microcirculatory Imaging no recém-nascidos pré-termo

Resumo

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.

Resumo

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.

Introdução

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 segue as diretrizes do comitê de ética em pesquisa humanos local.

1. Preparação

1. Marcar a medição da microcirculação de modo que ele não coincida com outros processos, tais como a amostragem de sangue. Em neonatos a termo que é melhor executada após a alimentação. Isto evita a agitação e vai facilitar a medição.
2. Certifique-se de que uma enfermeira ou um pai atende a apoiar e confortar o recém-nascido durante o exame, usando os princípios do Programa de Avaliação do recém-nascido ¹² Individualizado Desenvolvimento e Cuidados.
   Nota: Embora as medições podem ser realizadas por uma única pessoa, é altamente recomendável para ter uma segunda pessoa auxiliar. Um prende a câmera e está focada no recém-nascido, enquanto o outro opera o computador e software. Em nossa experiência, isso resulta em imagens de alta qualidade e uma duração mais curta do procedimento.
3. Se a condição clínica dos neonatos licenças, coloque oneonato em posição supina. Imagem da microcirculação pode ser realizada em decúbito ventral, mas isso requer mais habilidade e paciência.
4. Verifique se a temperatura do corpo do recém-nascido prematuro está dentro do alcance adequado (36,5 - 37,5 graus Celsius).

2. Procedimento

1. Instale o dispositivo ao longo da incubadora. Certifique-se da incubadora é a altura certa.
2. Coloque a tampa descartável na câmera.
3. Aplicar gel, óleo ou solução salina na ponta da sonda; isso vai ajudar a suavizar o contato entre a sonda ea pele.
4. Coloque a câmera no lado ventromedial do recém braço. Para evitar que o foco-artefactos, certifique-se a sonda é perpendicular à pele. Isto pode exigir o reposicionamento do braço lactentes.
   Nota: O lado ventromedial do braço é o local principal para medir a microcirculação cutânea. Este local tem pouco cabelo lanugo e é, portanto, menos propenso a artefatos. Ele é mais facilmente alcançadoSe o paciente é posicionado em posição supina.
5. Para minimizar o comprimento total do processo, ganhar tempo, encontrando a profundidade óptima de foco (Figura 3), enquanto procura o local com o menor número de produtos manufacturados.
   Nota: Profundidade do foco depende principalmente da idade pós-natal, em vez de idade gestacional. A profundidade média de foco na primeira semana de vida é de 0 - 80 um. Daqui por diante, devido ao amadurecimento da pele, a profundidade de foco aumenta rapidamente com valores médios de 80 - 200 um entre 1 - 4 semanas de idade pós-natal (Figura 2). No prazo nascido recém-nascidos a profundidade média de foco é 80-160 mm no nascimento.
6. Estabilizar a sonda para evitar artefatos de movimento. Para fazê-lo, o cotovelo descansar na janela da incubadora e o pulso ao lado do neonato. Alternativamente, posicionar a sonda ao lado do recém-nascido em um travesseiro.
7. Evite artefatos de pressão, permitindo que a câmara só tem a menor contato com a pele. Artefatos de pressão pode ser recognized durante captura de imagem se há fluxo de vai-e-vem em vasos ou se grandes vasos são não-perfundidos enquanto houver bom fluxo em pequenas embarcações. Além disso, se o padrão de fluxo é idêntica em toda a tela inteira, cuidado com os artefatos de pressão.
8. Gravar vídeos com uma duração mínima de 5 segundos.
9. Depois de uma captação bem sucedida, mova a câmera para outro local na parte superior do braço.
   Nota: Recomenda-se capturar um total de 5 - 10 vídeos no 3 - 5 locais diferentes, como alguns artefactos só são reconhecidos na análise off-line, o que significa que o vídeo em questão não é utilizável para análise.
10. Suavemente remover o gel, óleo ou solução salina a partir da pele com um pequeno gaze.

3. Análise offline

1. Recortar o vídeo, se há um movimento significativo que impede a análise. Vá para a seção 'Ferramentas' e use o botão 'Editor'. Selecione o intervalo de quadro elegíveis para análise e clique no 'Vídeo da colheita' button. Nota: Os vídeos são aceitáveis ​​se o movimento está dentro de ½ do campo de visão ^13.
2. Selecione o vídeo recortada e estabilizá-lo. Vá para a seção 'Ferramentas' e use o botão 'Análise'. Clique no botão "Estabilizar".
   Nota: Todos os filmes devem ser estabilizados antes da análise automática pode ser executada.
3. Selecione o vídeo estabilizado. Vá para a seção "análise" e clique no botão 'Detect'. Certifique-se destacam as opções 'Capilares »e« navios ».
4. Após a detecção (Figura 4), ​​clique no botão 'De Backer' 'CNA "ou para um relatório completo da microcirculação. Este relatório inclui os parâmetros mais usados ​​de resultados como a densidade total do vaso (TVD), densidade de vasos perfundidos (PVD) e proporção de vasos perfundidos (PPV).
   Nota: Como alternativa, os vídeos podem ser exportados offline para ser analisada manualmente. Esta opção pode ser encontrada nas 'Ferramentas' seção. Seleccione a opção 'Exportar' e clique no botão 'AVA exportação ».

Resultados

As Figuras 1 e 2 mostram representante de imagens fixas de alta qualidade vídeos mi. Estes exemplos demonstram a diferença da espessura da pele em crianças entre os mesmos dia 1 (Figura 1) e no dia 28 (Figura 2) da idade pós-natal. No dia 1, há uma iluminação brilhante, foco adequada sobre os micro vasos e presença mínima de artefatos. No dia 28, é mais difícil encontrar o equilíbrio certo entre foco nas micro vasos e artefat...

Discussão

Nesse artigo, procuramos descrever e demonstrar a abordagem para geração de imagens da microcirculação transcutânea em recém-nascidos prematuros. Visualizando esse método irá ajudar os pesquisadores a dois dos maiores desafios na investigação: reprodutibilidade e o tempo eo trabalho natureza intensiva de aprender novas técnicas. Esta técnica pode proporcionar informação útil de microcirculação periférica em prematuros de forma não-invasiva. Medições em série pode ajudar os médicos a avaliar os efe...

Materiais

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).