拡散反射率分光: 取得 1 つの親指の下の毛細血管リフィル テスト
2017年12月2日
このプロトコルでは、拡散反射光の偏光分光学の使用が毛細血管リフィル テストの臨床的有用性を向上する方法について説明します。拡散反射率分光法ビデオと新しい情報学的エンドポイントを使用して健康なボランティアで毛細血管リフィルのコースのより詳細な分析をお勧めします。
この評価の全体的な目標は、デジタルビデオの反射分光法を使用して毛細血管の補充時間を定量化し、初期の循環変化を迅速かつ客観的に検出できるようにすることです。反射分光法を使用した毛細血管補充時間の定量化された客観的評価は、初期の循環変化に対する早期警告を提供し、重症患者のトリアージと継続的なモニタリングを容易にする可能性があります。この手法の主な利点は、肉眼評価と比較して、毛細血管の補充時間を測定するための非常に正確で客観的な方法を提供することです。
この手法の意味するところは、事故現場での外傷患者の早期トリアージや、重篤な患者の緊急または継続的な監督にまで及びます。まず、カメラとコンピューターをUSBケーブルで接続し、カメラをビデオモードに設定します。次に、カメラの電源を入れ、コンピューターに接続されていることを確認します。
次に、リモコンカメラソフトウェアを起動します。また、周囲の光源をすべて取り外し、コンピューターの画面を測定エリアから離します。まず、被験者を連れてきて、仰臥位で少なくとも20分間周囲に順応させます。
次に、[ライフビュー]ボタンをクリックして、[開始]を押します。ラジオボタンをクリックして、ビデオモードとTVモードを切り替えます。被写体の額のライブビデオストリームがカメラのディスプレイとコンピューター画面に表示されていることを確認します。
次に、被写体の額の真上約15cmの高さにカメラを調整し、カメラのピントがオートフォーカスに設定されていることを確認します。被験者に、テスト中は頭を動かさないようにし、話すのを控えるように依頼します。次に、被験者に頭を枕に置き、テスト中は頭を動かさないように伝えます。
テストが続く20秒間は話さないように頼んでください。光が明るすぎると感じた場合、彼らはずっと目を閉じたままになるかもしれません。ライフビューウィンドウで、[HDレコード]を見つけてクリックし、20秒間の連続録画を開始します。
テスト中はカメラを動かさないでください。ベースライン記録の最初の5秒間の終わりに、圧力の均等化と温度断熱のためにプラスチック製のティースプーンを使用して、測定領域に5秒間しっかりと湯通し圧力を加えます。次に、圧力を解放し、プラスチックのティースプーンを測定エリアからすばやく引き出します。
その後の充血反応をキャプチャするために、さらに10秒間録音を続けます。20 秒が経過したら、[ライフ ビュー] ウィンドウで [停止] をクリックして記録を停止します。録画が停止すると、ビデオファイルを保存するためのウィンドウが開きます。
ビデオに名前を付けて、mov形式で保存します。ビデオがコンピューター上の指定されたフォルダーにダウンロードされたら、カメラをコンピューターから切断します。デスクトップアイコンをダブルクリックして、解析ソフトウェアを起動します。
ソフトウェアが起動したら、メイン画面で[ムービーページ]を選択します。ムービーページウィンドウで、「ムービーの読み込み」をクリックします。ソフトウェアがムービーをアップロードして分析するのを待ちます。
ムービーのアップロードと分析が完了したら、[画像として保存]をクリックし、ソフトウェアがビデオを分析して個々のJPEG画像に分割するのを待ちます。次に、メイン画面ウィンドウで[画像ページの切り抜き]を見つけて選択します。画像を切り抜くページで、「最初の写真」をクリックし、ビデオのJPEG写真が保存されているフォルダに移動します。
分析する最初の写真を選択します。ソフトウェアは、そのバッチの次の写真を自動的に選択します。[編集] メニューをクリックし、関心領域の円形または長方形のマーカーを選択します。
次に、[写真の選択]ウィンドウで、実際の写真ボックスを見つけ、調査員の指が測定領域から完全に引っ込められたバッチの最初の写真の名前を入力します。この写真を見つけるには、ビデオの個々の写真が保存されているフォルダを調べます。マウスの左ボタンをクリックしたままにすることで関心領域を選択し、ブランチングされた領域の境界内にある円または長方形をフォトウィンドウに描画します。
選択した関心領域は、バッチのすべての写真に自動的に適用されます。次に、[ファイル]メニューをクリックし、[ROIの保存]を選択して、選択した関心領域の場所を後で参照するために保存します。次に、カーブトラッカーをクリックして、ソフトウェアが関心領域を分析するのを待ちます。
「カーブトラッカー」ウィンドウが開くと、選択した対象領域の試験期間中の赤血球濃度の変化が曲線として表示されます。最後に、[データのエクスポート] をクリックし、生データのトランスクリプトを保存してさらに分析します。この方法を使用すると、毛細血管の補充応答は、赤血球濃度の経時的な変化として表すことができます。
テストの最初の 5 秒間に、ベースライン値が収集されます。次に、圧力がかかり、血液のゼロポイントに到達します。圧力が緩和されると、血液はその領域に戻り始め、数秒後にピークに達します。
この代表的なグラフは、健康な男性ボランティアのグラフです。補充時間が遅い場合は、皮膚の灌流が不十分であることを示し、悪条件を示している可能性があります。反射分光法のビデオを使用すると、肉眼評価と比較して、毛細血管の補充時間の変化についてより詳細なデータが得られます。
提示された方法はさらなる開発が必要ですが、毛細血管補充イベントの測定における技術の可能性を明確に示しています。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
概要
本研究では、毛細血管充満試験の臨床的有用性を高めるために、拡散分極分光法を用いるプロトコルを提示します。本研究では、拡散反射分光法と客観的な評価のための新しい情報学的エンドポイントを活用し、健康なボランティアにおける毛細血管充満時間の詳細な分析を検討します。
研究の主要構成要素
科学分野
- 臨床評価
- 毛細血管充満時間の測定
- 拡散偏光分光法
背景
- 毛細血管充満時間は、循環状態を評価するための極めて重要な指標である。
- 現在の評価は、主観的な視覚的検査に依存していることが多い。
- より優れた臨床結果を得るためには、毛細血管充満時間を定量化する客観的な手法が必要である。
研究目的
- 高度な分光法を用いて、毛細血管再充満時間の評価精度を向上させる。
- 循環変動の早期発見に寄与する、より客観的な指標を提供する。
- 重症患者のトリアージおよびモニタリングへの影響を検討する。
使用した手法
- 毛細血管再充満時間を分析するために、拡散分極分光法が利用されました。
- 本研究では、管理された条件下で健康なボランティアが参加しました。
- 主要な手順として、ビデオカメラを用いて毛細血管の再充満プロセスの記録が行われました。
- 被験者はテスト前に順応させられ、測定中は特定の加圧手法が採用されました。
主な結果
- 本プロトコルは、従来の視覚的評価と比較して、毛細血管再充満時間を正確かつ客観的に測定する方法を実証した。
- 測定された再充満時間と皮膚灌流効率との間に相関があることが示された。
- 本手法により、圧迫解除後の充血反応に関する定量的なデータが得られ、臨床応用の可能性が示唆された。
結論
- 本研究では、毛細血管充満時間のイベントを正確に測定するための新しい手法を確立し、臨床評価を向上させます。
- 得られた知見は、救急およびクリティカルケアにおける循環状態のモニタリングの改善につながる可能性があります。
よくある質問
産業界における重要性
毛細血管充満時間の客観的な定量化は、主観的な視覚検査がトリアージやモニタリングにおける信頼性を制限している早期循環評価における重要な課題を解決します。皮膚灌流ダイナミクスの精密で再現可能な測定を提供することで、本手法はショック、敗血症、および低灌流の前臨床モデルにおけるメカニズム的なリスク低減を支援します。この技術により、バイタルサインに変化が現れる前の初期の循環不全を特定するための予測的な信頼性が得られ、治療開発パイプラインにおける継続または中止（go/no-go）の意思決定に有用な情報を提供します。
バイオファーマR&Dにおける戦略的活用
初期創薬およびターゲットバリデーション
- 科学的価値：血管恒常性メカニズムの解析および、微小循環調節に関与するターゲットの機能的検証を可能にする。
- 運用的価値：疾患関連システムにおける経路変調を評価するための、定量的かつ翻訳可能なバイオマーカーを提供する。
- 予測的価値：化合物の効果を客観的な灌流エンドポイントと相関させることで前臨床モデルの検証をサポートし、リード化合物同定における偽陽性を減少させる。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- アッセイの準備状況：血管活性化合物のハイコンテンツスクリーニングに適した、標準化された時間分解反射データを生成します。
- 定量的な出力：赤血球濃度の連続曲線を提供し、再充填の開始、ピーク、および回復キネティクスの正確な算出を可能にします。
- 再現性：関心領域（ROI）の自動トラッキングとベースライン正規化により、オペレーター依存のばらつきを最小限に抑えます。
トランスレーショナルおよび前臨床研究
- 疾患関連システム： 皮膚灌流がトランスレーショナルバイオマーカーとして機能する出血性ショック、エンドトキセミア、および低体温症のモデルに適用可能です。
- メカニズムのデリスキング： 観察された心血管への影響が、直接的な血管作用によるものか、あるいは二次的な血行動態の結果によるものかを明確にします。
- トランスレーショナルな連続性： 保存された灌流生理学を通じて、探索段階のメカニズム検証と前臨床安全性評価を橋渡しします。
パイプラインおよびワークフローの統合
本手法は、客観的な灌流データを提供することで、ターゲットのバリデーションに有用な情報を与え、心血管系モジュレーターのアッセイ開発を支援し、ヒット化合物の確認からリード最適化へのリスク調整済み移行を可能にするため、創薬から前臨床段階に至る継続的なプロセスに適合します。
- 発見生物学：一酸化窒素シグナリング、エンドセリン経路、および毛細血管緊張のアドレナリン調節に関する仮説検証を促進します。
- スクリーニング：微小血管機能を標的とする化合物ライブラリを評価するための、アッセイ可能な灌流指標を提供します。
- 分析：投与量、遺伝子型、または治療条件間での比較分析のための時系列血行動態データを提供します。
- トランスレーショナルリサーチ：灌流の回復が臨床的有効性を予測する血管保護剤の前臨床検証に適合します。
- エンタープライズ再利用：免疫学、集中治療、心血管疾患を含む治療領域全般に適用可能な、再利用可能な灌流評価プラットフォームを確立します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：循環メカニズムの帰属における曖昧さを軽減し、ターゲットバリデーションの信頼性を高める。
- 運用的価値：異なる施設やモデル間における灌流アッセイの再現性と拡張性を向上させる。
- 戦略的価値：効果不十分または毒性のある候補化合物をより早期に検出することを可能にし、資本効率を改善する。
- ポートフォリオへの影響：客観的な微小循環反応プロファイルに基づいた、リスク調整後の優先順位付けを支援する。
実施上の留意点
- ビデオ顕微鏡法、分光光度分析、および生理学的モニタリングに関する専門知識が必要です。
- 安定した照明、温度管理された環境、および圧力印加の標準化が必要です。
- プロトコルの整合性を保つため、薬理学、生理学、およびイメージングチーム間の機能横断的な連携が不可欠です。
- 皮膚の色素沈着、厚さ、およびベースラインの血流における個体間変動を考慮する必要があります。
- 評価は表層組織に限定されており、調整なしでは深部組織や特定の臓器の血流評価には適していません。
