Spectroscopie de réflectance diffuse : Faire le Test de remplissage capillaire sous son pouce
2 décembre 2017
Ce protocole décrit comment l’utilisation de la spectroscopie de polarisation diffuse peut améliorer l’utilité clinique de l’essai de remplissage capillaire. Nous proposons une analyse plus détaillée du déroulement de la remplissage capillaire chez des volontaires sains, à l’aide de vidéos de spectroscopie de réflectance diffuse et de nouveaux points de terminaison informatiques.
L’objectif global de cette évaluation est de quantifier le temps de remplissage capillaire à l’aide de la spectroscopie de réflectance en vidéo numérique afin de permettre une détection rapide et objective des changements circulatoires naissants. L’évaluation objective quantifiée du temps de remplissage capillaire à l’aide de la spectroscopie de réflectance peut fournir une alerte précoce en cas de changement circulatoire naissant et faciliter le triage et la surveillance continue des patients gravement malades. Le principal avantage de cette technique est qu’elle offre, par rapport à l’évaluation à l’œil nu, un moyen très précis et objectif de mesurer le temps de remplissage capillaire.
Les implications de cette technique s’étendent au triage précoce des patients traumatisés sur les lieux d’un accident ou à la surveillance d’urgence ou continue des patients gravement malades. Pour commencer, connectez l’appareil photo et l’ordinateur à l’aide d’un câble USB et réglez l’appareil photo en mode vidéo. Ensuite, allumez l’appareil photo et assurez-vous qu’il se connecte à l’ordinateur.
Ensuite, démarrez le logiciel de la caméra télécommandée. Supprimez également toute source de lumière ambiante et tournez l’écran de l’ordinateur loin de la zone de mesure. Pour commencer, faites entrer le sujet de test et laissez-le s’acclimater à l’environnement pendant au moins 20 minutes en position couchée.
Cliquez ensuite sur le bouton Vue de vie et appuyez sur Démarrer. Basculez entre le mode vidéo et le mode TV en cliquant sur les boutons radio. Assurez-vous qu’un flux vidéo en direct du front du sujet est visible sur l’écran de l’appareil photo et sur l’écran de l’ordinateur.
Ensuite, réglez l’appareil photo à une hauteur d’environ 15 centimètres directement au-dessus du front du sujet et assurez-vous que la mise au point de l’appareil photo est réglée sur l’autofocus. Demandez au sujet de garder la tête immobile pendant toute la durée du test et de s’abstenir de parler. Ensuite, informez le sujet de placer sa tête sur un oreiller et de la garder immobile pendant toute la durée du test.
Demandez-leur de ne pas parler pendant les 20 secondes que durera le test. Ils peuvent garder les yeux fermés tout le temps s’ils trouvent la lumière trop brillante. Dans la fenêtre Life View, recherchez et cliquez sur Enregistrement HD pour démarrer un enregistrement continu pendant 20 secondes.
Ne déplacez pas la caméra pendant la durée du test. À la fin des cinq premières secondes de l’enregistrement de base, appliquez une pression de blanchiment ferme sur la zone de mesure pendant cinq secondes à l’aide d’une cuillère à café en plastique pour l’égalisation de la pression et l’isolation de la température. Ensuite, relâchez la pression et retirez rapidement la cuillère à café en plastique de la zone de mesure.
Continuez l’enregistrement pendant 10 secondes supplémentaires afin de capturer la réponse hyperémique qui s’ensuit. À la fin des 20 secondes, arrêtez l’enregistrement en cliquant sur Arrêter dans la fenêtre Life View. Une fois l’enregistrement terminé, une fenêtre s’ouvrira pour enregistrer le fichier vidéo.
Nommez la vidéo et enregistrez-la au format mov. Déconnectez l’appareil photo de l’ordinateur une fois que la vidéo a été téléchargée dans le dossier désigné sur l’ordinateur. Démarrez le logiciel d’analyse en double-cliquant sur l’icône du bureau.
Une fois le logiciel démarré, sur l’écran principal, sélectionnez Page vidéo. Dans la fenêtre de la page Film, cliquez sur Charger le film. Attendez que le logiciel télécharge et analyse le film.
Une fois le téléchargement et l’analyse du film terminés, cliquez sur Enregistrer en tant qu’images et attendez que le logiciel analyse la vidéo et la divise en images JPEG individuelles. Ensuite, recherchez et sélectionnez Recadrer la page des images dans la fenêtre de l’écran principal. Dans le menu Recadrer la page des images, cliquez sur Première photo et accédez au dossier qui contient les photos JPEG de la vidéo.
Sélectionnez la première photo à analyser. Le logiciel sélectionnera automatiquement les photos suivantes de ce lot. Cliquez sur le menu Edition et choisissez des marqueurs circulaires ou rectangulaires pour la région qui vous intéresse.
Ensuite, dans la fenêtre Sélectionner des photos, recherchez la boîte de photo réelle et tapez le nom de la première photo du lot, où les doigts de l’enquêteur se sont complètement rétractés de la zone de mesure. Pour trouver cette photo, parcourez le dossier contenant les photos individuelles de la vidéo. Sélectionnez une zone d’intérêt en cliquant et en maintenant le bouton gauche de la souris enfoncé, puis dessinez un cercle ou un rectangle dans la fenêtre de la photo qui se trouve à l’intérieur des limites de la zone blanchie.
La région d’intérêt sélectionnée est automatiquement appliquée à toutes les photos du lot. Ensuite, cliquez sur le menu Fichier et choisissez Enregistrer le retour sur investissement pour enregistrer l’emplacement de la région d’intérêt sélectionnée pour référence future. Ensuite, cliquez sur le Curve Tracker et attendez que le logiciel analyse la région d’intérêt.
Une fois que la fenêtre Curve Tracker s’ouvre, la variation de la concentration de globules rouges pour la région d’intérêt sélectionnée pendant la durée du test s’affiche sous la forme d’une courbe. Enfin, cliquez sur Exporter les données et enregistrez la transcription des données brutes pour une analyse plus approfondie. En utilisant cette méthode, la réponse de remplissage capillaire peut être présentée comme la variation de la concentration de globules rouges au fil du temps.
Au cours des cinq premières secondes du test, les valeurs de base sont collectées. Ensuite, une pression est appliquée pour atteindre le point zéro du sang. Une fois la pression soulagée, le sang commence à retourner dans la région et atteindra son pic après quelques secondes.
Ce graphique représentatif correspond à un volontaire masculin en bonne santé. Un temps de recharge plus lent indiquerait une mauvaise perfusion cutanée et peut indiquer des conditions défavorables. L’utilisation de vidéos de spectroscopie de réflectance fournit des données plus détaillées sur les changements dans le temps de remplissage capillaire par rapport à l’évaluation à l’œil nu.
La méthode présentée doit être perfectionnée, mais elle montre clairement le potentiel de la technique pour mesurer les événements de remplissage capillaire.
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Aperçu
Cette étude présente un protocole utilisant la spectroscopie de polarisation diffuse pour améliorer l'utilité clinique du test de recoloration capillaire. La recherche examine une analyse détaillée du temps de recoloration capillaire chez des volontaires sains, en utilisant la spectroscopie de réflectance diffuse et de nouveaux critères informatiques pour une évaluation objective.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Évaluation clinique
- Mesure du temps de recoloration capillaire
- Spectroscopie de polarisation diffuse
Contexte
- Le temps de recoloration capillaire est un indicateur essentiel pour évaluer l'état circulatoire.
- Les évaluations actuelles dépendent souvent d'une inspection visuelle subjective.
- Des méthodes objectives pour quantifier le temps de recoloration capillaire sont nécessaires afin d'améliorer les résultats cliniques.
Objectif de l'étude
- Améliorer la précision des évaluations du temps de recoloration capillaire à l'aide de techniques avancées de spectroscopie.
- Fournir une mesure plus objective pouvant faciliter la détection précoce des modifications circulatoires.
- Explorer les implications pour le triage et la surveillance des patients gravement malades.
Méthodes utilisées
- La spectroscopie de polarisation diffuse a été utilisée pour analyser le temps de remplissage capillaire.
- L'étude a impliqué des volontaires sains dans des conditions contrôlées.
- Les étapes clés comprenaient l'utilisation d'une caméra vidéo pour enregistrer le processus de remplissage capillaire.
- Les sujets ont été acclimatés avant les tests, et des techniques de pression spécifiques ont été utilisées pendant la mesure.
Résultats principaux
- Le protocole démontrait une méthode précise et objective pour mesurer le temps de remplissage capillaire par rapport aux évaluations visuelles traditionnelles.
- Les résultats indiquaient un lien entre les temps de remplissage mesurés et l'efficacité de la perfusion cutanée.
- La méthode fournissait des données quantitatives sur la réponse hyperémique après la libération de la pression, suggérant des applications cliniques potentielles.
Conclusions
- La présente étude établit une nouvelle technique permettant de mesurer avec précision les épisodes de recoloration capillaire, améliorant ainsi les évaluations cliniques.
- Les connaissances acquises pourraient conduire à une surveillance améliorée de l'état circulatoire dans les contextes d'urgence et de soins intensifs.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
La quantification objective du temps de recoloration capillaire comble une lacune critique dans l'évaluation précoce de la circulation, où l'inspection visuelle subjective limite la fiabilité du triage et de la surveillance. En fournissant des mesures précises et reproductibles de la dynamique de la perfusion cutanée, cette méthode permet de réduire les risques mécanistiques dans les modèles précliniques de choc, de sepsie et d'hypoperfusion. La technique offre une confiance prédictive dans l'identification d'une altération circulatoire naissante avant tout changement des signes vitaux, orientant ainsi les décisions « aller/ne pas aller » dans les filières de développement thérapeutique.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet l'interrogation des mécanismes d'homéostasie vasculaire et la validation fonctionnelle de cibles impliquées dans la régulation de la microcirculation.
- Valeur opérationnelle : Fournit un biomarqueur quantitatif et transposable pour évaluer la modulation des voies dans des systèmes pertinents pour la maladie.
- Valeur prédictive : Soutient la validation des modèles précliniques en corrélant les effets des composés avec des critères d'évaluation objectifs de la perfusion, réduisant ainsi les faux positifs lors de l'identification des candidats prometteurs.
Développement de tests et criblage
- Prêt-à-l'emploi du test : Génère des données normalisées de réflectance résolues dans le temps, adaptées au criblage haut débit de composés vasculaires actifs.
- Données quantitatives : Fournit des courbes continues de concentration des globules rouges permettant le calcul précis du début du remplissage, du pic et de la cinétique de récupération.
- Reproductibilité : Réduit au minimum les variations liées à l'opérateur grâce au suivi automatisé de la région d'intérêt et à la normalisation de la ligne de base.
Recherche translationnelle et préclinique
- Système pertinent pour la maladie : Applicable aux modèles de choc hémorragique, d'endotoxémie et d'hypothermie où la perfusion cutanée sert de biomarqueur translationnel.
- Réduction du risque mécanistique : Permet de déterminer si les effets cardiovasculaires observés résultent d'une action vasculaire directe ou de conséquences hémodynamiques secondaires.
- Continuité translationnelle : Assure la transition entre la validation des mécanismes en phase de découverte et l'évaluation préclinique de la sécurité, grâce à une physiologie de la perfusion conservée.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La méthode s'inscrit dans la continuité découverte-préclinique en fournissant des données objectives de perfusion qui éclairent la validation des cibles, soutiennent le développement de tests pour les modulateurs cardiovasculaires et permettent une progression ajustée au risque, de la confirmation du « hit » à l'optimisation du candidat médicament.
- Biologie de la découverte : Permet la vérification d'hypothèses concernant la signalisation de l'oxyde nitrique, les voies de l'endothéline et la régulation adrénergique du tonus capillaire.
- Écrantage : Fournit des paramètres de perfusion prêts à l'emploi pour évaluer des bibliothèques de composés ciblant la fonction microvasculaire.
- Analytique : Fournit des données hémodynamiques en série temporelle pour l'analyse comparative entre doses, génotypes ou conditions de traitement.
- Recherche translationnelle : S'inscrit dans la validation préclinique d'agents vasculoprotecteurs, où la récupération de la perfusion prévoit l'efficacité clinique.
- Réutilisation en entreprise : Met en place une plateforme d'évaluation de la perfusion réutilisable dans divers domaines thérapeutiques, notamment l'immunologie, les soins intensifs et les maladies cardiovasculaires.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance dans la validation des cibles en réduisant l'ambiguïté dans l'attribution des mécanismes circulatoires.
- Valeur opérationnelle : Améliore la reproductibilité et l'extensibilité des essais de perfusion entre différents sites et modèles.
- Valeur stratégique : Optimise l'efficacité du capital en permettant une détection plus précoce des candidats inefficaces ou toxiques.
- Impact sur le portefeuille : Favorise une priorisation ajustée au risque fondée sur des profils objectifs de réponse microcirculatoire.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en vidéomicroscopie, en analyse spectrophotométrique et en surveillance physiologique.
- Exige une illumination stable, un environnement à température contrôlée et une standardisation de l'application de la pression.
- Implique une coordination interdisciplinaire entre les équipes de pharmacologie, de physiologie et d'imagerie pour assurer la cohérence du protocole.
- Doit tenir compte de la variabilité interindividuelle liée à la pigmentation cutanée, à l'épaisseur de la peau et à la perfusion de base.
- Limité à l'évaluation des tissus superficiels ; n'est pas adapté à l'analyse de la perfusion des tissus profonds ou d'organes spécifiques sans adaptation.
