Name: a novel approach to monitoring graft neovascularization in the human gingiva
Uploaded: 2019-01-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Novel Approach to Monitoring Graft Neovascularization in the Human Gingiva at JoVE.com

Dette arbejde blev udført i en del fra støtte af den ungarske videnskabelige forskningsfond under Grant nummer K112364, af det ungarske ministerium for menneskelige kapaciteter, videregående uddannelse Excellence-programmet til Semmelweis-universitetet, terapi forskning modul og af de Nationale forskning, udvikling og Innovation Office KFI_16-1-2017-0409.

Den rapporterede metode var ansat i et klinisk forsøg, der blev indrømmet etisk godkendelse fra det ungarske udvalg af sundhed registrering og Training Center (godkendelsesnummer: 034310/2014/OTIG).
1. LSCI Setup
<ol><li>Tænd computeren og eventuelle eksterne enheder.</li>
	<li>Tænd LSCI instrument skal bruges med parameteren på bagpanelet.</li>
	<li>Tillad instrument til at varme op i mindst 5 min. Apparatet er klar til måling, når begge lysdioder på bagpanelet har stoppet blinkende...

Formålet med denne undersøgelse var at indføre en ny teknik til at overvåge en graft i den menneskelige gingiva neovascularization. Ifølge vores tidligere resultater vurderer LSCI blod perfusion af gingiva med god repeterbarhed og reproducerbarhed9, når nøje gennemførelse af hvert trin af den planlagte protokol som en kritisk krav er opfyldt. LSCI betragtes som en semi-kvantitative teknik, som kræver kalibrering med jævne mellemrum at sikre nøjagtighed og stabilitet. Under kontrollen, s...

Overvågning af langsigtede ændringer af menneskelige gingival mikrocirkulationen i en klinisk situation er et varmt emne i mundtlige og parodontal kirurgi. Pålidelig vurdering af perfusion kan dog være vanskeligt. Der er kun et par metoder, der ikke måler invasivt ændringer i blodcirkulationen i menneskelige slimhinden. To af disse beskæftiger en laser stråle1,2,3,4, men på en anden måde. Laser doppler flowmetry (LDF) gør brug af Doppler skift i en laser stråle5,6, mens laser speckle kontrast imaging (LSCI) metode bygger på speckle mønster af backscattered laserlys til at måle hastigheden af røde blodlegemer celler7.
LDF måler kun i et enkelt punkt, og reproducerbar standardisering af sensorer holdning er en ønskværdig men vanskelig opgave. Et andet problem er, at sonden af LDF er små i diameter (1 mm2). Måling henne ved forudbestemte punkter før kirurgi er for specifikke, og kan være blinde for postoperative kredsløbssygdomme ændringer, mens ødem, væv fjernelse, væv bevægelser eller indopereret graften forårsage betydelige ændringer i den postoperative geometri af de berørte blødt væv. Den måler afstand for LDF er mindre end 1 mm, som forbyder brug af en dental skinne med et forudbestemt hul sonde i tilfælde af volumetriske ændring af væv. LSCI kræver ikke nogen særlige værktøjer til lokalisering og kan måle i områder af flere cm2. Som et resultat, kan sårheling følges i hele operationsstedet. Derudover kan LSCI vise blod perfusion farvekodede billeder til en brøkdel af et sekund, med en opløsning på op til 20 μm.
LSCI enheden præsenteres i dette dokument anvendes for det meste for dyreforsøg applikationer hvor høj opløsning i små måling områder der ønskes. Men da struktur og histologi af menneskelige mundslimhinden er forskellige fra område til område (vedlagte gingiva, marginale gingiva, vestibulære mucosa), blodcirkulationen er også heterogene8. Høj opløsning LSCI har derfor en stor fordel i forhold til normal opløsning LSCI, som normalt anvendes i forsøg på mennesker.
LSCI instrument beskæftiger en usynlig laser (bølgelængde 785 nm). Bjælken er afveget for at belyse området måling, at skabe en speckle mønster. Et CCD kamera billeder speckle mønster i det belyste område. CCD kamera bruges i dette system har et aktivt billeddiagnostiske område af 1386 x 1034 pixel og opløsningen er mellem 20-60 µm/pixel afhængigt af størrelsen på området måling og på fastsættelsen af software (lav, middel, høj). Det kan tage billeder med en hastighed på 16 frames per sekund, eller endda mere, op til 100 frames per sekund, hvis billedstørrelsen reduceres. Blod perfusion beregnes af den indbyggede software. Den analyserer variationer i speckle mønster og kvantificerer kontrasten. Den resulterende flux er farvekodet for at producere en perfusion billede. Ifølge vores tidligere resultater vurderer LSCI blod perfusion af gingiva med god repeterbarhed og reproducerbarhed9. Dette indebærer, at det er et pålideligt værktøj til overvågning af ændringer i mikrocirkulationen af mundslimhinden ikke kun i kortvarige forsøg, men også under langvarige undersøgelser for at spore sygdomsprogression eller sår healing10.
I dette papir præsenterer vi en klinisk case rapport at påvise, at den høje rumlige opløsning af LSCI gør det muligt at afsløre neovascularization mønster af en xenogen kollagen graft. Desuden, denne sag angiver, at LSCI, på grund af sin høje pålidelighed, nænsomt kunne registrere individuel variation. Dette er vigtigt som betydelige lokale anatomiske variation og en anden systemisk baggrund mellem tilfældene, der gør det vanskeligt at standardisere den kirurgiske indgreb i kliniske forsøg med parodontal kirurgi.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>PeriCam PSI-HR</td>
			<td>Perimed AB, Stockholm, Sweden</td>
			<td></td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PIMSoft</td>
			<td>Perimed AB, Stockholm, Sweden</td>
			<td></td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geistlich Mucograft</td>
			<td>Geistlich, Switzerland</td>
			<td></td>
			<td>It&#39;s a unique 3D collagne matrix designed specifically for soft tissue regeneration. It&#39;s indicated for the gain of keratinized tissue and recession coverage.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Omron M4</td>
			<td>Omron Healthcare Inc., Kyoto, Japan</td>
			<td></td>
			<td>Blood pressure monitor, which gives accurate readings.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon D5200</td>
			<td>Nikon Corportation, Tokyo, Japan</td>
			<td></td>
			<td>Taking intra oral photos</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MS Excel</td>
			<td>Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA</td>
			<td></td>
			<td>The software used for data management</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IBM SPSS Statistics 25</td>
			<td>IBM Corp., Armonk, NY, USA</td>
			<td></td>
			<td>The software used for statistical analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a novel approach to monitoring graft neovascularization in the human gingiva

Laser speckle kontrast imaging (LSCI) er en roman metode til måling af overfladiske blod perfusion over store områder. Da det er non-invasiv og undgår direkte kontakt med det målte område, er det egnet til overvågning af blod flow ændringer i løbet af sårheling i menneskelige patienter. Vestibuloplasty er parodontal kirurgi til mundtlig forhallen, satsning hen til genoprette vestibulære dybde med samtidige udvidelsen af keratiniseret gingiva. I dette særlige kliniske tilfælde, en split tykkelse klap var forhøjet på den første øverste premolar og en xenogen kollagen matrix blev tilpasset til de resulterende modtager seng. LSCI blev brugt til at overvåge re- og neovascularization graften og den omgivende slimhinde i et år. En protokol, der er indført for den korrekt justering af mikrocirkulationen måling i mundslimhinden, fremhæver vanskeligheder og mulige fiaskoer.
Den kliniske casestudie præsenteret vist, at — efter den relevante protokol — LSCI er en passende og pålidelig metode til opfølgning af mikrocirkulationen i en healing sår i den menneskelige mundslimhinden og giver nyttige oplysninger om graft integration.

Vestibuloplasty er parodontal kirurgi til mundtlig forhallen, satsning hen til forøge vestibulære dybde, zonen af keratiniseret gingiva og blødt væv tykkelse for øget æstetik og funktion. Apikalt flyttes split tykkelse flappen kombineret med en kollagen matrix er en hyppigt anvendte vestibuloplasty procedure. Xenogen kollagen matrix er et levedygtigt alternativ til autogen gingival graft for at øge mængden af keratiniseret gingiva11,<sup class="x...

Watch this Scientific Journal Video about A Novel Approach to Monitoring Graft Neovascularization in the Human Gingiva at JoVE.com

A Novel Approach to Monitoring Graft Neovascularization in the Human Gingiva

En ny metode til overvågning Graft Neovascularization i den menneskelige Gingiva

Denne undersøgelse introducerer en protokol til måling af mikrocirkulationen i menneskelige mundslimhinden af laser speckle kontrast billeddannelse. Overvågning af sårheling efter vestibuloplasty kombineret med en xenogen kollagen graft præsenteres på et klinisk tilfælde.

Laser speckle contrast imaging (LSCI) is a novel method for measuring superficial blood perfusion over large areas. Since it is non-invasive and avoids ...

Laser Speckle Kontrast Imaging, eller LSCI, kan hjælpe med at overvåge langsigtede ændringer i menneskers gingival mikrocirkulation i klinikken for at spore individuelle sygdomsprogression og sårheling. De vigtigste fordele ved denne teknik er, at det er ikke-invasiv, og det vurderer blodperfusion af gingiva med en god repeterbarhed og reproducerbarhed. Denne metode kræver ikke nogen specialværktøj til måling hovedet lokalisering og post-operative sårheling kan følges inden for et kirurgisk sted på op til seks kvadratcentimeter.Til opsætning af laserspektinktkontrast skal du tænde for computeren og eksterne enheder og tænde for laserspecifikationskontrastbilledbilledet. Når instrumentet er varmet op i mindst fem minutter, skal du åbne softwaren og placere patienten i en behagelig liggende stilling i en tandlægestol. Placer en manchet rundt om patientens arm og en vakuumpude under patientens hoved.Lad derefter patienten hvile, uforstyrret, i 15 minutter, før der foretages målinger. Vælg og klik i mellemtiden på Projekteditor i menuen Funktioner. Der åbnes et nyt vindue, hvor de almindeligt anvendte indstillinger kan gemmes.Klik på Ny i feltet Projekter for at oprette et nyt projekt. Angiv Vestibulum, og klik på OK. Klik på Ny i feltet Websteder for at oprette et nyt websted. Indtast Tand 14, og klik på OK. Under panelet Indhold af:Tand 14 skal du tilføje 10 centimeter som den nødvendige afstand til arbejdsafstanden.Og indtast en bredde på tre centimeter og en højde på to centimeter i måleboksene. Indstil punkttæthedsopløsningen til Normal og Billedhastigheden til 16 billeder pr. sekund, og vælg Tid i rullemenuen Varighed for at indstille optagevarigheden til 30 sekunder. Vælg Optag uden gennemsnit, og angiv farvefotoopsamlingshastigheden til én pr. sekund.Klik derefter på Anvend og OK for at gemme projektomkredsene. Vælg og klik på Ny optagelse i menuen Filer. Der åbnes et nyt billedvindue, og opsætningspanelet vises.Vælg Vestibulum for projektet og Tand 14 for webstedet under Optagelsesopsætning. Åbn rullemenuen Emne, klik på Ny i dialogboksen Vælg emne, og skriv navnet på patienten. Klik på OK, og angiv et navn til optagelsen i feltet Rec name og navnet på operatoren i feltet Operator.Før mikrocirkulationsbilledet måles, måles patientens blodtryk og puls. Og evakuer luften fra puden for at justere placeringen af patientens hoved efter behov. Få patienten til at åbne munden og bruge to tandspejle til forsigtigt at trække læberne tilbage.Juster instrumentets hoved, så det er parallelt med det målte område af gingiva. Brug af den indbyggede 650 nanometerindikatorlaser til at lette placeringen af imageren i forhold til patientens mund. Flyt instrumentet i forhold til vævet for at opnå en arbejdsafstand på 10 centimeter.Instruer patienten i at forblive stille under hele målingen. Og klik på record for at starte optagelsen. Farven på billedvinduet ændres til rødt, hvilket angiver optagelsens i gang, og opsætningspanelet erstattes af panelet Optagelse.Optagelsen stopper automatisk efter 30 sekunder, hvorefter farven på billedvinduet skifter til blå, og optagelsespanelet erstattes af panelet Gennemse. Fjern tandspejlene og lad patienten lukke munden og synke. Klik derefter på Genoptag optagelse for at skifte tilbage til livebilledet.Og gentag proceduren to gange mere. Luk filen efter den sidste måling. Hvis du vil analysere laserspeckle kontrastbillederne, skal du gå til den opdelte visning i instrumentets software og definere de områder af interesse.I paletten værktøjer til interesseområde skal du vælge den ønskede figur af interesseområde og klikke på anvend indstillingen Anvend på hele optagelsen. Klik og hold museknappen i intensitetsbilledet nede for at tegne interesseområdet og trække investeringsafkastet ud til den ønskede størrelse. Juster, ændre størrelsen på eller roter området efter behov.Når alle de områder af interesse er defineret, skal du vælge knappen Tilføj rentetid for at definere perioder med interesse. Klik derefter på og hold grafen på den position, hvor det tidspunkt, interesse bør begynde og trække markøren til den ønskede slutposition. Ifølge anatomiske og kirurgiske forhold i denne repræsentative undersøgelse, regionerne af interesse blev klassificeret i logiske zoner, afhængigt af deres afstand fra midten af den implanterede transplantat.I disse billeder, områder med høj perfusion er vist i rødt, mens områder med lav perfusion er vist med blåt. I løbet af den første postoperative uge afslørede blodperfusionsbillederne iskæmi i den opererede region, der forbedrede daglig og hyperæmi i peri-regioner. Fra dag 14 var det opererede område klinisk erythematous parallelt med den alvorlige hyperæmi, observeret i blodprofusionsbillederne.I den tredje måned var såret helet, og gingival perfusionen blev målt ved næsten præoperativ cirkulationsniveauer. Daglig plotning af blodgennemstrømningsværdierne i sårkantzonerne gør det muligt at spore ændringerne i blodgennemstrømningen, inden for de forskellige farvekodede zoner i transplantatet og inden for sårvariationsperierne. For eksempel var blodgennemstrømningsværdierne ens i alle de områder af interesse inden for den aptiske region af transplantatet, begyndende med en iskæmisk fase på dag ni, der blev efterfulgt af en fire måneders hyperemic fase.LSCI-teknikken tillader optagelse af gingival-blodgennemstrømningen i realtid, hvilket gør den til en egnet metode til at studere postoperativ mikrocirkulation over en længere periode inden for et menneskeligt forsøg. Den vaskulære anatomi af gingiva er heterogen og varians i sårheling er almindelige. Den høje pålidelighed af denne metode giver mulighed for følsom påvisning af individuelle variationer, som kan være særligt vigtigt i personlige behandlinger under mikro plastikkirurgi.En streng gennemførelse af hvert trin i protokollen er afgørende for at vurdere i blodet perfusion af gingiva med en god reproducerbarhed.

Research

JoVE Journal

Medicine

Vascular Occlusion Training for Inclusion Body Myositis: A Novel Therapeutic Approach

Inclusion body myositis (IBM) is a rare idiopathic inflammatory myopathy. It is known to produces remarkable muscle weakness and to greatly compromise ...

Bronchial Thermoplasty:  A Novel Therapeutic Approach to Severe Asthma

Bronchial thermoplasty is a non-drug procedure for severe persistent asthma that delivers thermal energy to the airway wall in a precisely controlled ...

A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

An Alkali-burn Injury Model of Corneal Neovascularization in the Mouse

En Alkali-burn Injury Model hornhindeneovaskularisering i mus

Under normal conditions, the cornea is avascular, and this transparency is essential for maintaining good visual acuity. Neovascularization (NV) of the ...

A Neuroscientific Approach to the Examination of Concussions in Student-Athletes

En neurovidenskabelig tilgang til Undersøgelse af hjernerystelse i Student-atleter

Concussions are occurring at alarming rates in the United States and have become a serious public health concern. The CDC estimates that 1.6 to 3.8 ...

A Mouse Model for Laser-induced Choroidal Neovascularization

En mus Model for Laser-induceret choroideaneovaskularisering

The mouse laser-induced choroidal neovascularization (CNV) model has been a crucial mainstay model for neovascular age-related macular degeneration (AMD) ...

A Novel Approach for the Administration of Medications and Fluids in Emergency Scenarios and Settings

En ny tilgang til administration af medicin og væsker i nødsituationer og indstillinger

The available routes of administration commonly used for medications and fluids in the acute care setting are generally limited to oral, intravenous, or ...

A Detailed Protocol for Perspiration Monitoring Using a Novel, Small, Wireless Device

En detaljeret protokol for Sved Overvågning Ved hjælp af en roman, Small, trådløs enhed

Perspiration monitoring can be utilized for the detection of certain diseases, such as thermoregulation and mental disorders, particularly when the ...

The 4-vessel Sampling Approach to Integrative Studies of Human Placental Physiology In Vivo

The 4-vessel Sampling Approach to Integrative Studies of Human Placental Physiology In Vivo

4-fartøjets prøveudtagning til integrerende studier af human placental fysiologi<em&gt; In vivo</em

The human placenta is highly inaccessible for research while still in utero. The current understanding of human placental physiology in vivo is therefore ...

Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach

Hjertemassage Bypass i en musemodel: en ny tilgang

As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization ...