АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Это исследование представляет протокол для измерения микроциркуляцию в человека слизистой лазерной спекл контраст изображения. Мониторинг заживление ран после того, как vestibuloplasty, в сочетании с ксеногенные коллаген трансплантата представлена на клинический случай.

Аннотация

Лазерной спекл контрастность изображений (LSCI)-это новый метод для измерения перфузии поверхностные крови на больших площадях. Так как он является неинвазивным и избегает прямого контакта с измеряемой области, она подходит для мониторинга изменения кровотока во время заживления ран у больных людей. Vestibuloplasty является пародонтологической хирургии устные вестибюль, с целью восстановления вестибулярной глубины с одновременным расширением ороговевших десны. В этом специальный клинический случай лоскут толщина Сплит был возведен на первый премоляр верхней и ксеногенного коллагеновой матрицы был адаптирован в результате получателей кровать. LSCI был использован для контроля ре - и неоваскуляризации трансплантата и окружающие слизистой на один год. Для правильной настройки измерения микроциркуляции в слизистой, подчеркнув трудности и возможных сбоев вводится протокол.

Клинические исследования представлены продемонстрировал, что — после соответствующий протокол — LSCI является подходящим и надежным методом для итогам микроциркуляции в заживлении ран в человека слизистой и дает полезную информацию об интеграции трансплантата.

Введение

Наблюдение за долгосрочные изменения микроциркуляции человеческой десны в клинической ситуации является горячей темой в устной и периодонтальной хирургии. Однако надежной оценки перфузии может быть трудно. Есть только несколько методов, которые не вмешательства измерить изменения в циркуляции крови человека слизистой оболочки. Два из этих использовать лазерный луч1,2,3,4, но другим способом. Лазерная доплеровская флоуметрия (LDF) позволяет использовать доплеровский сдвиг в лазерный луч5,6, во время лазерной спекл контрастность изображений (LSCI) метод опирается на шаблоне спекл рассеяния лазерного света для измерения скорости красной крови клетки7.

ФМР мер только в одной точке, и воспроизводимые стандартизация датчиков положения является желательным, но сложной задачей. Еще одной проблемой является небольшим в диаметре (1 мм2) зонд LDF. Измерения в заданных точках, прежде чем операция слишком конкретным и может быть слепым, послеоперационные изменения кровообращения, а отек, удаление ткани, ткани движения или имплантированные трансплантата вызывают значительные изменения в послеоперационном периоде геометрии пострадавших мягких тканей. Измеряя расстояние LDF-менее 1 мм, который запрещает использование зубной шину с заранее отверстием для зонда в случае объемные изменения ткани. LSCI не требует каких-либо специальных инструментов для локализации и можно измерить в области нескольких см2. В результате заживление может следовать на протяжении хирургической сайта. Кроме того LSCI может отображать перфузии крови в цветных изображений на долю секунды, с разрешением до 20 мкм.

LSCI устройство, представленных в настоящем документе используется главным образом для животных исследования приложений где пожелана высокого разрешения в районах небольших измерения. Однако поскольку структура и Гистология слизистой оболочки человека отличаются от области к области (прилагаемый десны, маргинальные десны, вестибулярные слизистой оболочки), является также гетерогенных8циркуляцию крови. Таким образом с высоким разрешением LSCI имеет большое преимущество над нормальный резолюции LSCI, который обычно используется в тестировании человека.

LSCI инструмент использует невидимый лазерный (волны 785 Нм). Луч разошлись освещать области измерения, создавая шаблон спекл. ПЗС-камеры изображения спекл шаблон в освещенной области. CCD камера используется в этой системе имеет активную изображений площадь 1386 x 1034 пикселей и его резолюции между 20-60 мкм/пиксель в зависимости от размера области измерения и настройки программного обеспечения (низкий, средний, высокий). Он может принимать изображения со скоростью до 16 кадров в секунду, или даже больше, до 100 кадров в секунду, если размер образа уменьшается. Перфузии крови рассчитывается путем встроенного программного обеспечения. Он анализирует изменения спекл и количественно контраст. Результирующий поток является цветом для создания изображения перфузии. По словам наших предыдущих результатов LSCI оценивает перфузии крови десны с хорошей повторяемости и воспроизводимости9. Это означает, что он является надежным инструментом для мониторинга изменений в микроциркуляции слизистой не только в краткосрочных экспериментов, но и во время долгосрочные исследования для отслеживания прогрессирования заболевания или ранение исцеления10.

В этой статье мы представляем клинический отчет продемонстрировать, что высокое пространственное разрешение LSCI делает возможным выявить неоваскуляризация шаблон ксеногенные коллаген трансплантата. Кроме того этот случай показывает, что LSCI, благодаря своей высокой надежности, чутко могли обнаружить индивидуальные вариации. Это имеет важное значение как значительные местные анатомические различия и другой системной фон между случаями делает его трудно стандартизировать хирургического вмешательства в клинических испытаниях пародонтологической хирургии.

протокол

Сообщил метод работал в клинических испытаниях, который был предоставлен этического одобрения от венгерского комитета здравоохранения регистрации и учебный центр (номер официального утверждения: 034310/2014/OTIG).

1. LSCI установки

  1. Включите компьютер и все периферийные устройства.
  2. Переключитесь на инструмент LSCI для использования с выключателем на задней панели.
  3. Разрешить инструмент теплый вверх для по крайней мере 5 минут. Прибор готов к измерению, когда оба светодиоды на задней панели прекратили мигать.
  4. Запустите программу, дважды щелкнув значок программы на рабочем столе или через меню Пуск.
  5. Подождите, пока желтый и зеленый светодиоды на задней панели прекратили мигать, который указывает, что лазер является теплым и завершения инициализации.
    Примечание: При запуске системы, один будет иногда предложено выполнить процедуры проверки для системы.

2. системы контроля

  1. Используйте поле калибровки поставляется. Снимите крышку из поля тарировки и поколебать его, чтобы избежать оседания в коллоидной суспензии.
  2. Снять крышку для 30 s, чтобы избежать пузырей.
  3. Поставьте крышку обратно на поле тарировки.
  4. Нажмите Расширенный | Проверка | Проверить инструмент.
  5. Выберите обычные проверки | Следующий.
  6. Поверните голову 90°, закрепите поле калибровки, с помощью комплексной магнитов и нажмите кнопку Далее.
  7. В текстовом поле введите комнатной температуры ° C, выберите запустить.
  8. Подождите, пока мастер завершит процедуру проверки.
  9. После успешной проверки процедуры закройте мастер, нажав кнопку Готово.

3. участник подготовки

  1. Убедитесь, что измерение выполняется в комнате контролируемой температурой (26 ° C).
  2. Место пациента комфортно лежачем положении в стоматологическом кресле и место вакуумные подушку под голову (рис. 1).
  3. Оставьте пациента спокойно за 15 мин до любых измерений.

4. микроциркуляции изображения измерение

  1. В меню Сервис выберите и нажмите на Редактор проекта. Откроется новое окно, в котором можно сохранить часто используемые параметры.
  2. В поле проектынажмите кнопку New для создания нового проекта. Введите «Vestibulum» и нажмите кнопку ОК.
  3. В поле сайтынажмите кнопку New для создания нового сайта. Введите «Зуб 14» и нажмите кнопку ОК.
  4. На панели содержание зуб 14 добавить «10 см» в качестве требуемого расстояния для Работы расстояния и введите шириной 3 см и высотой 2 см в полях измерения.
  5. Установите разрешение плотность точки для нормальной и частоту 16 изображений/сек и выберите время из раскрывающегося меню Продолжительность чтобы задать продолжительность записи 0:30.
  6. Выберите «Запись с не усреднения» и установите скорость захвата фото цвет 1 секунду.
  7. Нажмите кнопку «Применить» и «ОК», чтобы сохранить параметры проекта.
  8. В меню файл выберите и нажмите кнопку Новая запись. Откроется новое окно изображения и панель настроек будет отображаться.
  9. Под Запись установкивыберите «Vestibulum» для проекта и «Зуб 14» за 4,9. Сайт.
  10. Откройте раскрывающееся меню тему , нажмите кнопку Создать в диалоговом окне « выбрать тему » и введите имя пациента.
  11. Нажмите кнопку ОК и введите имя записи в поле Имя Rec : например, 1 день (дней прошло после операции) и имя оператора в поле оператор .
  12. Перед началом измерения изображение микроциркуляцию, мера пациента кровяное давление и пульс.
  13. Эвакуации воздуха из вакуума подушку исправить головы пациента в положении целесообразно области расследуется.
  14. Попросите пациента открыть рот.
  15. Убрать губы нежно по две стоматологические зеркала (рис. 1).
  16. Настройте инструмент голову параллельно с измеряемой области десны. Встроенный видимым (650 Нм) Индикатор лазерного облегчает позиционирование томографа относительно рот пациента.
  17. Отрегулируйте рабочее расстояние до 10 см, перемещая инструмента по отношению к ткани. Расстояние непрерывно измеряется LSCI устройство и оно отображается программное обеспечение как рабочее расстояние/измеренное значение под Образ установки.
  18. Поручить этому вопросу по-прежнему оставаться в течение измерения.
  19. Нажмите на кнопку записи , чтобы начать запись. Цвет окна изображения теперь меняется на красный, указывая, что идет запись. Панель настройки заменяется на панели записи. Запись останавливается автоматически после 30 s. Когда запись закончена, цвет синий изменения окна изображения и панель записи заменяется на панели обзора.
  20. Удаление стоматологические зеркала и позволить пациенту закрыть рот и глотать.
  21. Переключитесь обратно в «живой» образ, нажав на кнопку возобновить запись .
  22. Повторите шаги от 4.14 равным 4.21 дважды.
  23. Закройте файл. Данные сохраняются автоматически.
  24. Измерить артериальное давление и пульс после LSCI измерений.

5. автономный анализ

  1. Анализ LSCI изображения с помощью встроенного программного обеспечения. Перейдите на изображение или Сплит вид (рис. 2).
  2. Определите регионы интереса (ROI). Примечание: значения перфузии пикселов в пределах ROI в среднем и определяется как значение потока крови ROI, выраженная в произвольное значение называется лазерной спекл перфузии блок (ЛГПУ).
  3. Выберите желаемую форму ROI в палитре инструментов ROI справа.
  4. Выберите параметр Применить в палитре инструментов ROI, который применяется ко всем изображениям записи операций в ROI.
  5. Нарисуйте ROI, нажав и удерживая кнопку мыши на изображении интенсивности, затягивают Руа до нужного размера и освобождение мыши кнопку (нажмите кнопку и дважды щелкните для трансформирования свободной форме). Отрегулируйте положение ROI, изменять размер или вращать его, если это необходимо.
  6. Повторите шаги от 5.3. 5.5 как столько раз, сколько желаемое количество трансформирования (рис. 3).
  7. Определение временных периодов интерес (ТОИ). Это позволяет для усреднения перфузии в ROI за определенный период времени (рис. 2).
  8. Перейти в представление графика или Сплит. Выберите кнопку панели инструментов добавить TOI.
  9. Нажмите и удерживайте на графике в позиции, где вы хотите TOI начать и перетащите курсор в нужное конечное положение. Затем отпустите кнопку мыши.
  10. Экспорт данных из таблицы среднее значение для дальнейшей обработки.
  11. Постройте кривых течения крови, подходящее программное обеспечение, используемое для статистического анализа.

Результаты

Vestibuloplasty является пародонтологической хирургии устные вестибюль, с целью увеличения вестибулярного глубина, зоны ороговевших десны и толщина мягких тканей для расширения эстетику и функцию. Лоскут толщина вершине перемещенная Сплит, в сочетании с коллагеновой матри...

Обсуждение

Целью данного исследования было представить Роман технику для мониторинга неоваскуляризация трансплантата в человеческой десны. По словам наших предыдущих результатов LSCI оценивает перфузии крови десны с хорошей повторяемости и воспроизводимости9, когда строгого выполн...

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

Эта работа была проведена в части поддержки, Венгерский фонд научных исследований под K112364 число грантов, венгерского министерства человеческого потенциала, программа высшего образования совершенства в Земмельвайса университете, терапии исследовательский модуль и Национальных исследований, разработок и инноваций управление KFI_16-1-2017-0409.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
PeriCam PSI-HRPerimed AB, Stockholm, SwedenThe 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.
PIMSoftPerimed AB, Stockholm, SwedenPIMSoft 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 MucograftGeistlich, SwitzerlandIt'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 M4Omron Healthcare Inc., Kyoto, JapanBlood pressure monitor, which gives accurate readings.
Nikon D5200Nikon Corportation, Tokyo, JapanTaking intra oral photos
MS ExcelMicrosoft Corporation, Redmond, Washington, USAThe software used for data management
IBM SPSS Statistics 25IBM Corp., Armonk, NY, USAThe software used for statistical analysis

Ссылки

  1. Nakamoto, T., et al. Two-Dimensional Real-Time Blood Flow and Temperature of Soft Tissue Around Maxillary Anterior Implants. Implant Dentistry. 21 (6), 522-527 (2012).
  2. Kajiwara, N., et al. Soft tissue biological response to zirconia and metal implant abutments compared with natural tooth: microcirculation monitoring as a novel bioindicator. Implant Dentistry. 24 (1), 37-41 (2015).
  3. Kemppainen, P., Forster, C., Handwerker, H. O. The importance of stimulus site and intensity in differences of pain-induced vascular reflexes in human orofacial regions. Pain. 91 (3), 331-338 (2001).
  4. Kemppainen, P., Avellan, N. L., Handwerker, H. O., Forster, C. Differences between tooth stimulation and capsaicin-induced neurogenic vasodilatation in human gingiva. Journal of Dental Research. 82 (4), 303-307 (2003).
  5. Riva, C., Ross, B., Benedek, G. B. Laser Doppler measurements of blood flow in capillary tubes and retinal arteries. Investigative ophthalmology. 11 (11), 936-944 (1972).
  6. Humeau, A., Steenbergen, W., Nilsson, H., Stromberg, T. Laser Doppler perfusion monitoring and imaging: novel approaches. Medical & Biological Engineering & Computing. 45 (5), 421-435 (2007).
  7. Briers, J. D., Webster, S. Laser speckle contrast analysis (LASCA): a nonscanning, full-field technique for monitoring capillary blood flow. Journal of Biomedical Optics. 1 (2), 174-179 (1996).
  8. Fazekas, R., et al. Functional characterization of collaterals in the human gingiva by laser speckle contrast imaging. Microcirculation. 25 (3), 12446 (2018).
  9. Molnar, E., Fazekas, R., Lohinai, Z., Toth, Z., Vag, J. Assessment of the test-retest reliability of human gingival blood flow measurements by Laser Speckle Contrast Imaging in a healthy cohort. Microcirculation. 25 (2), (2018).
  10. Molnar, E., et al. Evaluation of Laser Speckle Contrast Imaging for the Assessment of Oral Mucosal Blood Flow following Periodontal Plastic Surgery: An Exploratory Study. BioMed Research International. 2017, 4042902 (2017).
  11. Sanz, M., Lorenzo, R., Aranda, J. J., Martin, C., Orsini, M. Clinical evaluation of a new collagen matrix (Mucograft prototype) to enhance the width of keratinized tissue in patients with fixed prosthetic restorations: a randomized prospective clinical trial. Journal of Clinical Periodontology. 36 (10), 868-876 (2009).
  12. Nevins, M., Nevins, M. L., Kim, S. W., Schupbach, P., Kim, D. M. The use of mucograft collagen matrix to augment the zone of keratinized tissue around teeth: a pilot study. The International Journal of Periodontics and Restorative Dentistry. 31 (4), 367-373 (2011).
  13. Lorenzo, R., Garcia, V., Orsini, M., Martin, C., Sanz, M. Clinical efficacy of a xenogeneic collagen matrix in augmenting keratinized mucosa around implants: a randomized controlled prospective clinical trial. Clinical Oral Implants Research. 23 (3), 316-324 (2012).
  14. Perry, D. A., McDowell, J., Goodis, H. E. Gingival microcirculation response to tooth brushing measured by laser Doppler flowmetry. Journal of Periodontology. 68 (10), 990-995 (1997).
  15. Yamaguchi, K., Nanda, R. S., Kawata, T. Effect of orthodontic forces on blood flow in human gingiva. Angle Orthodontist. 61 (3), 193-203 (1991).
  16. Molnár, E., et al. Assessment of heat provocation tests on the human gingiva: the effect of periodontal disease and smoking. Acta Physiologica Hungarica. 102 (2), 176-188 (2015).
  17. Gleissner, C., Kempski, O., Peylo, S., Glatzel, J. H., Willershausen, B. Local gingival blood flow at healthy and inflamed sites measured by laser Doppler flowmetry. Journal of Periodontology. 77 (10), 1762-1771 (2006).
  18. Hinrichs, J. E., Jarzembinski, C., Hardie, N., Aeppli, D. Intrasulcular laser Doppler readings before and after root planing. Journal of Clinical Periodontology. 22 (11), 817-823 (1995).
  19. Svalestad, J., Hellem, S., Vaagbo, G., Irgens, A., Thorsen, E. Reproducibility of transcutaneous oximetry and laser Doppler flowmetry in facial skin and gingival tissue. Microvascular Research. 79 (1), 29-33 (2010).
  20. Sasano, T., Kuriwada, S., Sanjo, D. Arterial blood pressure regulation of pulpal blood flow as determined by laser Doppler. Journal of Dental Research. 68 (5), 791-795 (1989).
  21. Ikawa, M., Ikawa, K., Horiuchi, H. The effects of thermal and mechanical stimulation on blood flow in healthy and inflamed gingiva in man. Archives of Oral Biology. 43 (2), 127-132 (1998).
  22. Baab, D. A., Oberg, P. A., Holloway, G. A. Gingival blood flow measured with a laser Doppler flowmeter. Journal of Periodontal Research. 21 (1), 73-85 (1986).
  23. Fazekas, A., Csempesz, F., Csabai, Z., Vág, J. Effects of pre-soaked retraction cords on the microcirculation of the human gingival margin. Operative Dentistry. 27 (4), 343-348 (2002).
  24. Csillag, M., Nyiri, G., Vag, J., Fazekas, A. Dose-related effects of epinephrine on human gingival blood flow and crevicular fluid production used as a soaking solution for chemo-mechanical tissue retraction. Journal of Prosthetic Dentistry. 97 (1), 6-11 (2007).
  25. Tanaka, M., Hanioka, T., Kishimoto, M., Shizukuishi, S. Effect of mechanical toothbrush stimulation on gingival microcirculatory functions in inflamed gingiva of dogs. Journal of Clinical Periodontology. 25 (7), 561-565 (1998).
  26. Rothamel, D., et al. Biodegradation pattern and tissue integration of native and cross-linked porcine collagen soft tissue augmentation matrices - an experimental study in the rat. Head & Face Medicine. 10, 10 (2014).
  27. Schwarz, F., Rothamel, D., Herten, M., Sager, M., Becker, J. Angiogenesis pattern of native and cross-linked collagen membranes: an immunohistochemical study in the rat. Clinical Oral Implants Research. 17 (4), 403-409 (2006).
  28. Vergara, J. A., Quinones, C. R., Nasjleti, C. E., Caffesse, R. G. Vascular response to guided tissue regeneration procedures using nonresorbable and bioabsorbable membranes in dogs. Journal of Periodontology. 68 (3), 217-224 (1997).
  29. Oliver, R. C., Loe, H., Karring, T. Microscopic evaluation of the healing and revascularization of free gingival grafts. Journal of Periodontal Research. 3 (2), 84-95 (1968).
  30. Janson, W. A., Ruben, M. P., Kramer, G. M., Bloom, A. A., Turner, H. Development of the blood supply to split-thickness free ginival autografts. Journal of Periodontology. 40 (12), 707-716 (1969).
  31. Mormann, W., Bernimoulin, J. P., Schmid, M. O. Fluorescein angiography of free gingival autografts. Journal of Clinical Periodontology. 2 (4), 177-189 (1975).
  32. Busschop, J., de Boever, J., Schautteet, H. Revascularization of gingival autografts placed on different receptor beds. A fluoroangiographic study. Journal of Clinical Periodontology. 10 (3), 327-332 (1983).
  33. Fazekas, R., et al. A proposed method for assessing the appropriate timing of early implant placements: a case report. Journal of Oral Implantology. , (2018).
  34. Briers, J. D., Fercher, A. F. Retinal blood-flow visualization by means of laser speckle photography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 22 (2), 255-259 (1982).
  35. Srienc, A. I., Kurth-Nelson, Z. L., Newman, E. A. Imaging retinal blood flow with laser speckle flowmetry. Front Neuroenergetics. 2, (2010).
  36. Choi, B., Kang, N. M., Nelson, J. S. Laser speckle imaging for monitoring blood flow dynamics in the in vivo rodent dorsal skin fold model. Microvascular Research. 68 (2), 143-146 (2004).
  37. Ayata, C., et al. Laser speckle flowmetry for the study of cerebrovascular physiology in normal and ischemic mouse cortex. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 24 (7), 744-755 (2004).
  38. Armitage, G. A., Todd, K. G., Shuaib, A., Winship, I. R. Laser speckle contrast imaging of collateral blood flow during acute ischemic stroke. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 30 (8), 1432-1436 (2010).
  39. Lindahl, F., Tesselaar, E., Sjoberg, F. Assessing paediatric scald injuries using Laser Speckle Contrast Imaging. Burns. 39 (4), 662-666 (2013).
  40. Mirdell, R., Iredahl, F., Sjoberg, F., Farnebo, S., Tesselaar, E. Microvascular blood flow in scalds in children and its relation to duration of wound healing: A study using laser speckle contrast imaging. Burns. , (2016).
  41. Zotterman, J., Bergkvist, M., Iredahl, F., Tesselaar, E., Farnebo, S. Monitoring of partial and full venous outflow obstruction in a porcine flap model using laser speckle contrast imaging. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 69 (7), 936-943 (2016).
  42. Hecht, N., Woitzik, J., Dreier, J. P., Vajkoczy, P. Intraoperative monitoring of cerebral blood flow by laser speckle contrast analysis. Neurosurgical Focus. 27 (4), E11 (2009).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

143vestibuloplasty

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены