Mikrozirkulatorisches Monitoring mittels Orthogonal Polarisation Spektral (OPS) Imaging bei Frühgeborenen während der ersten 30 Lebenstage
Beschreibung
vor 17 Jahren
Zusammenfassung Veränderungen der Mikrozirkulation spielen eine
entscheidende Rolle bei der Entstehung von Organversagen. Bis jetzt
werden in der medizinischen Diagnostik vor allem
makrozirkulatorische Parameter wie z.B. Blutdruck, Herzzeitvolumen
und Sauerstoffsättigung verwendet. Die orthogonale polarisierte
spektrale Bildgebung, auch OPS Imaging genannt, ermöglicht eine
transdermale Visualisierung der Mikrozirkulation. Diese Studie soll
die Mikrozirkulation von Frühgeborenen mit ihren Veränderungen im
Verlauf des ersten Lebensmonats beschreiben und eine Grundlage für
weitere Studien bilden. Mit OPS Imaging kann die Hautperfusion
durch reflektiertes Licht im Absorptionsspektrum des Hämoglobins
ohne Kontrastmittel dargestellt werden. Sie bietet daher eine
einfache und sichere Möglichkeit für ein nicht invasives Monitoring
von Frühgeborenen. Durch OPS Imaging können die
mikrozirkulatorischen Parameter funktionelle Kapillardichte (FCD),
Erythrozyten-Fliessgeschwindigkeit (RBC vel) und Gefäßdurchmesser
(Diam) erfasst werden. OPS Bildsequenzen werden kontinuierlich per
Video aufgenommen und offline mit der Bildanalysesoftware CapiScope
ausgewertet. Diese Parameter wurden täglich vom 3. bis zum 30.
Lebenstag bei Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von kleiner
30. Schwangerschaftswoche am Oberarm in der Nähe der Axilla
gemessen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Anwendbarkeit von OPS
Imaging im klinischen Alltag und Praktikabilität für den
Untersucher betrachtet. Im Mittelpunkt standen die Beurteilbarkeit
der Bildsequenzen von OPS Imaging und der Verlauf der
mikrozirkulatorischen Parameter. Bis jetzt ist wenig bekannt über
die Veränderungen und die Entwicklung der Hautdurchblutung bei
Frühgeborenen. Uns ist es gelungen die Mikrozirkulation von
Frühgeborenen während des ersten Lebensmonats darzustellen,
auszuwerten und zu beurteilen. Es wurden 25 Frühgeborenen
untersucht mit einem durchschnittlichen Gestationsalter von 28
Schwangerschaftswochen und einem durchschnittlichen Geburtsgewicht
von 900 g. Die mikrozirkulatorischen Parameter funktionelle
Kapillardichte (FCD) und die Erythrozyten-Fliessgeschwindigkeit
(RBC vel) wiesen eine hohe intra- und interindividuelle
Variabilität auf. Bei der RBC vel, die sich im Messbereich von
171,8 bis 726,3 µm/s befand, konnten keine signifikanten
Unterschiede im Verlauf des ersten Lebensmonats aufgezeigt werden.
Die FCD bewegte sich zwischen 88 und 308 cm/cm², mit einem
Mittelwert von 220,0 cm/cm² und einer Standardabweichung von 11,6
cm/cm². Sie fiel signifikant von 236 cm/cm² an Lebenstag 7 auf 207
cm/cm² an Lebenstag 28 ab (p = 0,003). Beide Parameter korrelierten
direkt mit der Hämoglobinkonzentration (FCD: r = 0,76, p <
0,0001; RBC vel: r = 0,5, p = 0,008) und invers mit dem
systolischen Blutdruck (FCD: r = -0,57, p = 0,002; RBC vel: r =
-0,6, p = 0,0009). Die FCD zeigte zusätzlich eine Korrelation mit
der Herzfrequenz (r = -0,62, p = 0,0005). Der Diam, der von 7 bis
24 µm reichte, und die klinischen Parametern, wie zum Beispiel
Blutdruck, Herzfrequenz und Körpertemperatur zeigten keine
signifikanten Veränderungen. Des Weiteren wurden die
mikrozirkulatorischen Parameter von Frühgeborenen mit einem
Gestationsalter von 23 bis 26 Wochen (= Gruppe 1, n = 7) und
Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von 28 bis 30 Wochen (=
Gruppe 2, n = 7) verglichen. Es konnten keine signifikanten
Unterschiede dargestellt werden. OPS Imaging war bei allen
Patienten problemlos zu verwenden. Es konnten qualitativ
hochwertige Bilder der Hautdurchblutung von Frühgeborenen erhoben
werden. Probleme zeigten sich bei der Anwendung durch Bewegungs-
und Druckartefakte, die mehr Zeit bei der Auswahl von geeigneten
Sequenzen in Anspruch nahmen und die Auswertung einiger
Bildsequenzen einschränkten. Die Weiterentwicklung von OPS Imaging
und die Vermeidung von systematischen Fehlern macht OPS Imaging zu
einer zukunftsträchtigen Technologie, deren diagnostisches
Potential von großer Bedeutung sein könnte. OPS Imaging kann
genutzt werden, um die Mikrozirkulation der Frühgeborenen zu messen
und die Qualität der Hautdurchblutung zu beurteilen. Mit OPS
Imaging steht eine neue, nicht invasive Untersuchungsmethode zur
Verfügung, mit der es z.B. möglich ist den Therapieerfolg nach
Transfusionen 17 zu messen. In Zukunft könnte OPS Imaging die
Beurteilung des Gesundheitszustandes von Frühgeborenen ermöglichen,
wie z.B. bei der Diagnostik einer Sepsis, hierbei könnte eine
Infektion aufgrund von Veränderungen der Mikrozirkulation
frühzeitig erkannt werden.
entscheidende Rolle bei der Entstehung von Organversagen. Bis jetzt
werden in der medizinischen Diagnostik vor allem
makrozirkulatorische Parameter wie z.B. Blutdruck, Herzzeitvolumen
und Sauerstoffsättigung verwendet. Die orthogonale polarisierte
spektrale Bildgebung, auch OPS Imaging genannt, ermöglicht eine
transdermale Visualisierung der Mikrozirkulation. Diese Studie soll
die Mikrozirkulation von Frühgeborenen mit ihren Veränderungen im
Verlauf des ersten Lebensmonats beschreiben und eine Grundlage für
weitere Studien bilden. Mit OPS Imaging kann die Hautperfusion
durch reflektiertes Licht im Absorptionsspektrum des Hämoglobins
ohne Kontrastmittel dargestellt werden. Sie bietet daher eine
einfache und sichere Möglichkeit für ein nicht invasives Monitoring
von Frühgeborenen. Durch OPS Imaging können die
mikrozirkulatorischen Parameter funktionelle Kapillardichte (FCD),
Erythrozyten-Fliessgeschwindigkeit (RBC vel) und Gefäßdurchmesser
(Diam) erfasst werden. OPS Bildsequenzen werden kontinuierlich per
Video aufgenommen und offline mit der Bildanalysesoftware CapiScope
ausgewertet. Diese Parameter wurden täglich vom 3. bis zum 30.
Lebenstag bei Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von kleiner
30. Schwangerschaftswoche am Oberarm in der Nähe der Axilla
gemessen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Anwendbarkeit von OPS
Imaging im klinischen Alltag und Praktikabilität für den
Untersucher betrachtet. Im Mittelpunkt standen die Beurteilbarkeit
der Bildsequenzen von OPS Imaging und der Verlauf der
mikrozirkulatorischen Parameter. Bis jetzt ist wenig bekannt über
die Veränderungen und die Entwicklung der Hautdurchblutung bei
Frühgeborenen. Uns ist es gelungen die Mikrozirkulation von
Frühgeborenen während des ersten Lebensmonats darzustellen,
auszuwerten und zu beurteilen. Es wurden 25 Frühgeborenen
untersucht mit einem durchschnittlichen Gestationsalter von 28
Schwangerschaftswochen und einem durchschnittlichen Geburtsgewicht
von 900 g. Die mikrozirkulatorischen Parameter funktionelle
Kapillardichte (FCD) und die Erythrozyten-Fliessgeschwindigkeit
(RBC vel) wiesen eine hohe intra- und interindividuelle
Variabilität auf. Bei der RBC vel, die sich im Messbereich von
171,8 bis 726,3 µm/s befand, konnten keine signifikanten
Unterschiede im Verlauf des ersten Lebensmonats aufgezeigt werden.
Die FCD bewegte sich zwischen 88 und 308 cm/cm², mit einem
Mittelwert von 220,0 cm/cm² und einer Standardabweichung von 11,6
cm/cm². Sie fiel signifikant von 236 cm/cm² an Lebenstag 7 auf 207
cm/cm² an Lebenstag 28 ab (p = 0,003). Beide Parameter korrelierten
direkt mit der Hämoglobinkonzentration (FCD: r = 0,76, p <
0,0001; RBC vel: r = 0,5, p = 0,008) und invers mit dem
systolischen Blutdruck (FCD: r = -0,57, p = 0,002; RBC vel: r =
-0,6, p = 0,0009). Die FCD zeigte zusätzlich eine Korrelation mit
der Herzfrequenz (r = -0,62, p = 0,0005). Der Diam, der von 7 bis
24 µm reichte, und die klinischen Parametern, wie zum Beispiel
Blutdruck, Herzfrequenz und Körpertemperatur zeigten keine
signifikanten Veränderungen. Des Weiteren wurden die
mikrozirkulatorischen Parameter von Frühgeborenen mit einem
Gestationsalter von 23 bis 26 Wochen (= Gruppe 1, n = 7) und
Frühgeborenen mit einem Gestationsalter von 28 bis 30 Wochen (=
Gruppe 2, n = 7) verglichen. Es konnten keine signifikanten
Unterschiede dargestellt werden. OPS Imaging war bei allen
Patienten problemlos zu verwenden. Es konnten qualitativ
hochwertige Bilder der Hautdurchblutung von Frühgeborenen erhoben
werden. Probleme zeigten sich bei der Anwendung durch Bewegungs-
und Druckartefakte, die mehr Zeit bei der Auswahl von geeigneten
Sequenzen in Anspruch nahmen und die Auswertung einiger
Bildsequenzen einschränkten. Die Weiterentwicklung von OPS Imaging
und die Vermeidung von systematischen Fehlern macht OPS Imaging zu
einer zukunftsträchtigen Technologie, deren diagnostisches
Potential von großer Bedeutung sein könnte. OPS Imaging kann
genutzt werden, um die Mikrozirkulation der Frühgeborenen zu messen
und die Qualität der Hautdurchblutung zu beurteilen. Mit OPS
Imaging steht eine neue, nicht invasive Untersuchungsmethode zur
Verfügung, mit der es z.B. möglich ist den Therapieerfolg nach
Transfusionen 17 zu messen. In Zukunft könnte OPS Imaging die
Beurteilung des Gesundheitszustandes von Frühgeborenen ermöglichen,
wie z.B. bei der Diagnostik einer Sepsis, hierbei könnte eine
Infektion aufgrund von Veränderungen der Mikrozirkulation
frühzeitig erkannt werden.
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