Uma nova abordagem para o monitoramento de neovascularização de enxerto na gengiva humana

Resumo

Este estudo apresenta um protocolo para medição da microcirculação em mucosa oral humana por imagens de contraste de salpico do laser. O acompanhamento da cicatrização após vestibuloplasty combinado com um enxerto de colágeno xenogénica é apresentado um caso clínico.

Resumo

Laser do salpico contraste de imagem (LSCI) é um método novo para medir perfusão sanguínea superficial em grandes áreas. Desde que é não-invasivo e evita o contato direto com a área de medição, é apropriado para monitorar as mudanças do fluxo de sangue durante a cicatrização de feridas em pacientes humanos. Vestibuloplasty é a cirurgia periodontal para o vestíbulo oral, com o objetivo de restaurar a profundidade vestibular com alargamento simultâneo da gengiva queratinizada. Neste caso clínico especial, um retalho de espessura dividida foi elevado no primeiro pré-molar superior e uma matriz de colagénio xenogénica foi adaptado ao leito receptor resultante. LSCI foi usado para monitorar a re - e neovascularização da prótese e a mucosa circundante durante um ano. Um protocolo é introduzido para o ajuste correto da medição da microcirculação na mucosa oral, destacando as dificuldades e possíveis falhas.

O estudo de caso clínico apresentado demonstrou que — seguindo o protocolo apropriado — LSCI é um método adequado e confiável para acompanhar a microcirculação em uma cura ferida na mucosa bucal humana e dá informações úteis sobre a integração do enxerto.

Introdução

Monitoramento de mudanças de longo prazo da microcirculação gengival humana em uma situação clínica é um tema quente em cirurgia oral e periodontal. No entanto, a avaliação confiável de perfusão pode ser difícil. Existem apenas alguns métodos que não invasiva medir as mudanças na circulação de sangue da mucosa humana. Dois destes empregam um feixe do laser^1,2,3,4, mas de uma maneira diferente. Laser doppler flowmetry (LDF) faz uso do Doppler shift em um laser de feixe^5,6, enquanto o contraste de speckle laser imagem método (LSCI) se baseia no padrão do salpico o retroespalhados de luz de laser para medir a velocidade do sangue vermelho células⁷.

LDF mede apenas em um único ponto, e reprodutível padronização da posição dos sensores é uma tarefa difícil mas desejável. Outro problema é que a sonda do LDF é pequena em diâmetro (1 mm²). Medição em pontos predeterminados antes da cirurgia é muito específico e pode ser cego para alterações circulatórias no pós-operatório, enquanto o edema, a remoção de tecido, movimento de tecido ou a prótese implantada causar alterações significativas na geometria de pós-operatório dos afetados tecidos moles. A distância de medição da LDF é menos de 1 mm, que proíbe o uso de uma tala dental com um buraco predeterminado para a sonda em caso de alteração volumétrica do tecido. LSCI não requer ferramentas especiais para localização e pode medir em áreas de vários cm². Como resultado, a cicatrização pode ser seguido em todo o sítio cirúrgico. Além disso, LSCI pode exibir perfusão sanguínea em imagens codificadas por cores em uma fração de segundo, com uma resolução de até 20 μm.

O dispositivo LSCI apresentado neste artigo é usado principalmente para aplicações de pesquisa animal onde alta resolução em áreas pequenas de medição é desejada. No entanto, uma vez que a estrutura e histologia da mucosa oral humana são diferentes de área para área (anexado a gengiva, gengiva marginal, mucosa vestibular), circulação sanguínea também é heterogêneo⁸. Portanto, de alta resolução LSCI tem uma vantagem grande sobre LSCI resolução normal, que geralmente é usado em testes em humanos.

O instrumento LSCI emprega um laser invisível (comprimento de onda de 785 nm). O feixe é divergiu para iluminar a área de medição, criando um padrão de salpico. O padrão do salpico na área iluminada de imagens de uma câmera CCD. A câmera CCD usada neste sistema tem uma área de imagem ativa de 1386 x 1034 pixels e sua resolução é entre 20 a 60 µm/pixel, dependendo do tamanho da área de medição e na configuração do software (baixa, média, alta). Pode levar imagens a uma velocidade de 16 quadros por segundo, ou até mais, até 100 quadros por segundo, se o tamanho da imagem é reduzido. Perfusão sanguínea é calculado pelo software interno. Análise de variações no padrão do salpico e quantifica o contraste. O fluxo resultante é cor codificada para produzir uma imagem de perfusão. De acordo com nossos resultados anteriores, LSCI avalia a perfusão de sangue da gengiva com boa repetibilidade e reprodutibilidade⁹. Isto implica que é uma ferramenta confiável para monitorar alterações na microcirculação da mucosa oral, não só em experiências de curto prazo, mas também durante estudos de longo prazo para controlar a progressão da doença ou ferimento cura¹⁰.

Neste trabalho, apresentamos um relato de caso clínico para demonstrar que a alta resolução espacial de LSCI torna possível revelar o padrão de neovascularização de um enxerto de colágeno xenogénica. Além disso, neste caso indica que LSCI, devido à sua alta confiabilidade, poderia com sensibilidade detectar variação individual. Isto é importante como significativa variação anatômica local e um fundo diferente sistêmico entre os casos torna difícil padronizar a intervenção cirúrgica em ensaios clínicos de cirurgia periodontal.

Protocolo

O método relatado foi empregado em um ensaio clínico, que foi concedido a aprovação ética do Comitê húngara do registo de saúde e centro de treinamento (número de aprovação: OTIG/034310/2014).

1. LSCI Setup

1. Ligue o computador e periféricos.
2. Liga o aparelho LSCI para ser usado com o interruptor no painel traseiro.
3. Permitir que o instrumento aquecer durante pelo menos 5 min. O instrumento está pronto para medição, quando ambos os LEDs no painel traseiro pararam de piscar.
4. Inicie o software clicando duas vezes no ícone do software na área de trabalho ou através do menu iniciar.
5. Espere até que ambos o amarelo e os verdes LEDs no painel traseiro pararam de piscar, que indica que o laser é quente e inicialização for concluída.
   Nota: Ao iniciar o sistema, um ocasionalmente precisará executar o procedimento de verificação para o sistema.

2. o sistema verificação

1. Use a caixa de calibração fornecida. Remover a tampa da caixa de calibração e agitá-lo para evitar a sedimentação em suspensão coloidal.
2. Deixe a tampa aberta por 30 s para evitar bolhas.
3. Voltar a pôr a tampa da caixa de calibração.
4. Clique avançada | Verificação | Verifique se o instrumento.
5. Selecione a rotina de verificação | Próximo.
6. Gire a cabeça 90°, fixar a caixa de calibração usando os ímãs integrados e clique em seguinte.
7. Digite a temperatura na caixa de texto, selecione o ° C e clique em Iniciar.
8. Aguarde enquanto o assistente é concluído o procedimento de verificação.
9. Após um procedimento de verificação bem-sucedida feche o assistente clicando em terminar.

3. participante preparação

1. Certifique-se de que a medida é realizada em uma sala com temperatura controlada (26 ° C).
2. Colocar o paciente em posição supina confortável em uma cadeira de dentista e coloque um travesseiro vácuo debaixo da cabeça (Figura 1).
3. Deixe o paciente sem ser perturbado por 15 min antes de quaisquer medições.

4. a microcirculação imagem de medição

1. No menu ferramentas , selecione e clique em Editor do projeto. Uma nova janela abre na qual as configurações usadas podem ser salvos.
2. Na caixa de projectos, clique em novo para criar um novo projeto. Digite o "Vestibulum" e clique em Okey.
3. Na caixa de Sites, clique em novo para criar um novo site. Digite "Dente 14" e clique em Okey.
4. Sob o painel de conteúdo do dente 14 adicionar "10cm" como a distância necessária para a Distância e insira uma largura de 3 cm e uma altura de 2 cm nas caixas de medição.
5. Definir a resolução de densidade do ponto ao normal e a taxa de quadros para imagens/s 16 e selecione o menu drop-down de duração para definir a duração da gravação para 0 tempo : 30.
6. Selecione "Record com nenhuma média" e definir a taxa de captura de foto de cor de 1/segundo.
7. Clique em "Aplicar" e "Okey" para salvar os parâmetros de projeto.
8. No menu arquivo , selecione e clique em nova gravação. Abrirá uma nova janela de imagem e o painel de configuração será exibido.
9. Em Configuração de gravação, selecione "Vestibulum" para o projeto e "dente de 14" para a 4.9. Site.
10. Abrir o menu drop-down de objecto , clique em novo na caixa de diálogo Selecione o assunto e digite o nome do paciente.
11. Clique Okey e digite um nome para a gravação no campo Nome de Rec : por exemplo, dia 1 (dias decorridos após a operação) e o nome do operador no campo operador .
12. Antes de iniciar a medição de imagem de microcirculação, pressão arterial e pulso do paciente de medida.
13. Evacue o ar do vácuo travesseiro para fixar a cabeça do paciente em posição adequada à área sob investigação.
14. Peça o paciente abrir a boca.
15. Retrai os lábios suavemente por dois espelhos dentais (Figura 1).
16. Ajuste a cabeça do instrumento paralela à área medida da gengiva. Um built-in visível (650 nm) laser indicador facilita o posicionamento da câmera em relação à boca do paciente.
17. Ajuste a distância de trabalho de 10 cm, movendo o instrumento em relação ao tecido. A distância é medida continuamente pelo dispositivo LSCI e é exibido pelo software como trabalho distância/medida valor sob a Configuração de imagem.
18. Instrua o sujeito a ficar ainda durante a duração da medição.
19. Clique no botão gravar para iniciar a gravação. A cor da janela de imagem agora muda para vermelho, indicando que a gravação está em andamento. O painel de configuração é substituído pelo painel de gravação. Gravação para automaticamente depois de 30 s. Quando a gravação estiver concluída, a cor das alterações janela de imagem para azul e o painel de gravação é substituída pelo painel de revisão.
20. Remova os espelhos dentais e permitir que o paciente feche a boca e engolir.
21. Opção voltar para a imagem ao vivo, pressionando o botão retomar a gravação .
22. Repita as etapas de 4.14 para 4.21 duas vezes.
23. Feche o arquivo. Os dados são salvos automaticamente.
24. Medir a tensão arterial e pulso após as medições LSCI.

5. off-line análise

1. Analise as imagens LSCI usando o built-in software. Vá para exibição de imagem ou Split (Figura 2).
2. Defina as regiões de interesse (ROI). Nota: os valores de perfusão de pixels dentro de um ROI são em média e definidos como o valor do fluxo de sangue do ROI, expressado em um valor arbitrário, chamado unidade de perfusão de Speckle Laser (LSPU).
3. Selecione a forma ROI desejada dentro da paleta de ferramentas ROI à direita.
4. Selecione a opção de aplicar na paleta de ferramentas ROI, que se aplica a operações de ROI para todas as imagens da gravação.
5. Desenhar o ROI, clicando e segurando o botão do mouse na imagem de intensidade, arrastando o ROI para fora para o tamanho desejado e soltar o mouse botão (clique e clique duas vezes para ROIs de forma livre). Ajuste a posição do ROI, redimensionar ou girá-lo, se necessário.
6. Repita as etapas de 5.3. a 5.5 tantas vezes quanto o número desejado de ROIs (Figura 3).
7. Defina períodos de tempo de interesse (TOI). Isto permite uma média de perfusão em um ROI durante um período definido de tempo (Figura 2).
8. Ir para o modo gráfico ou Split. Selecione o botão de ferramenta Adicionar TOI.
9. Clique e segure o gráfico na posição onde você deseja que o TOI para iniciar e arraste o cursor para a posição final desejada. Em seguida, solte o botão do mouse.
10. Exporte dados da tabela de valor médio para processamento adicional.
11. Construa curvas de fluxo de sangue por um software apropriado, usado para a análise estatística.

Resultados

Vestibuloplasty é a cirurgia periodontal para o vestíbulo oral, com o objetivo de aumentar a profundidade do vestibular, a zona da gengiva queratinizada e espessura de tecidos moles para o aprimoramento estético e função. O retalho de espessura dividida reposicionado apicalmente combinado com uma matriz de colágeno é um procedimento de vestibuloplasty usados com frequência. Matriz de colagénio xenogénica é uma alternativa viável para enxerto gengival autógeno para aumentar a ...

Discussão

O objetivo deste estudo foi apresentar uma nova técnica para monitorar a neovascularização de um enxerto na gengiva humana. De acordo com nossos resultados anteriores, LSCI avalia a perfusão de sangue da gengiva com boa repetibilidade e reprodutibilidade⁹, quando implementação rigorosa de cada etapa do protocolo planejada como uma exigência fundamental é atendida. LSCI é considerado como uma técnica semi-quantitativa que requer calibração periodicamente para assegurar a exatidão e a e...

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
PeriCam PSI-HR	Perimed AB, Stockholm, Sweden		The PeriCam PSI System is an imaging system based on LASCA technology (LAser Speckle Contrast Analysis). The system measures superficial blood perfusion over large areas at fast capture rates. This makes it ideal for investigations of both the spatial and temporal dynamics of microcirculation in almost any tissue.
PIMSoft	Perimed AB, Stockholm, Sweden		PIMSoft is a data acquisition and analysis software, intended for use together with the PeriCam PSI System and the PeriScan PIM 3 System, for measurement and imaging of superficial blood perfusion.
Geistlich Mucograft	Geistlich, Switzerland		It's a unique 3D collagne matrix designed specifically for soft tissue regeneration. It's indicated for the gain of keratinized tissue and recession coverage.
Omron M4	Omron Healthcare Inc., Kyoto, Japan		Blood pressure monitor, which gives accurate readings.
Nikon D5200	Nikon Corportation, Tokyo, Japan		Taking intra oral photos
MS Excel	Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA		The software used for data management
IBM SPSS Statistics 25	IBM Corp., Armonk, NY, USA		The software used for statistical analysis