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

Detta arbete utfördes delvis från stöd genom den ungerska vetenskapliga forskningsfond under Grant nummer K112364, av det ungerska utrikesdepartementet av mänsklig kapacitet, högre utbildning Excellence Program att Semmelweis University, terapi forskning modul och av den Nationell forskning, utveckling och Innovation Office KFI_16-1-2017-0409.

Metoden rapporterade var anställd i en klinisk prövning som beviljades etiskt godkännande från ungerska utskottet för hälsa registrering och Training Center (godkännandenummer: 034310/2014/OTIG).
1. LSCI Setup
<ol><li>Slå på datorn och eventuella tillbehör.</li>
	<li>Slå på instrumentet LSCI användas med växeln på den bakre panelen.</li>
	<li>Låt instrumentet att värma upp i minst 5 minuter. Instrumentet är klart för mätning när båda lysdioderna på baksidan har slutat ...

Syftet med denna studie var att införa en ny teknik för övervakning av kärlnybildning av ett transplantat i den mänskliga gingiva. Enligt våra tidigare resultat bedömer LSCI blod perfusionen i tandköttet med bra repeterbarhet och reproducerbarhet9, när strikt genomförande av varje steg av planerade protokollet som ett avgörande krav uppfylls. LSCI betraktas som en semikvantitativ teknik som kräver kalibrering regelbundet för att säkerställa noggrannhet och stabilitet. Vid kontrollbe...

Övervakning av långsiktiga förändringar av människors gingival mikrocirkulationen i en klinisk situation är ett hett ämne i oral och parodontal kirurgi. Tillförlitlig bedömning av perfusion kan dock vara svårt. Det finns endast några metoder som inte mäter invasivt förändringar i blodcirkulationen av mänskliga slemhinnan. Två av dessa anställa en laser beam1,2,3,4, men på ett annat sätt. Laser doppler flowmetry (LDF) använder sig av Doppleren shift i en laser beam5,6, medan laser speckle kontrasten imaging (LSCI) metod bygger på speckle mönstret i bakåtspritt laserljuset att mäta hastigheten av röda blodkroppar celler7.
LDF åtgärder endast i en enda punkt, och reproducerbara standardisering av sensorerna ställning är en önskvärd ändå svårt uppgift. Ett annat problem är att sonden av LDF är liten diameter (1 mm2). Mätning vid förutbestämda punkter innan kirurgi är alltför specifik och kan vara blind för postoperative cirkulatoriska förändringar, medan ödem, vävnad borttagning, vävnad rörelse eller implanterade graften orsaka betydande förändringar i postoperativ geometrin av den drabbade mjukvävnad. LDF mäta avståndet är mindre än 1 mm som förbjuder användningen av en dental skena med ett förutbestämt hål för sonden vid volymetriska förändringar i vävnaden. LSCI kräver inte några speciella verktyg för lokalisering och kan mäta i områden av flera cm2. Sårläkning kan därmed följas hela operationsområdet. Dessutom kan LSCI Visa blodgenomströmning i färgkodade bilder till en bråkdel av en sekund, med en upplösning på upp till 20 μm.
LSCI enheten presenteras i denna uppsats används mestadels för djurförsök applikationer där hög upplösning i små mätning områden är önskvärd. Men eftersom struktur och histologi av mänskliga munslemhinnan skiljer från område till område (bifogade gingiva, marginalnummer gingiva, vestibulära slemhinna), är blodcirkulationen också heterogena8. Högupplöst LSCI har därför en stor fördel över normal upplösning LSCI som vanligtvis används i mänskliga testning.
Instrumentet LSCI sysselsätter en osynlig laser (våglängd 785 nm). Balken är avvek för att belysa området mätning ett speckle mönster. En CCD-kamera bilder speckle mönstret i det belysta området. Den CCD-kamera som används i detta system har ett aktivt imaging område 1386 x 1034 pixlar och dess upplösning är mellan 20 – 60 µm/pixel beroende på storleken på området mätning och på inställningen av programvaran (låg, medel, hög). Det kan ta bilder med en hastighet av 16 bilder per sekund, eller ännu mer, upp till 100 bildrutor per sekund, om bildstorleken minskas. Blodgenomströmning beräknas av den inbyggda programvaran. Det analyserar variationer i mönstret speckle och kvantifierar kontrasten. Resulterande flödet är färgkodade för att producera en perfusion bild. Enligt våra tidigare resultat bedömer LSCI blod perfusionen i tandköttet med bra repeterbarhet och reproducerbarhet9. Detta innebär att det är ett tillförlitligt verktyg för att övervaka förändringar i mikrocirkulationen i munslemhinnan inte bara i kortfristiga experiment, men också under långtidsstudier att spåra sjukdomsprogression eller sår helande10.
I detta papper presentera vi en klinisk fallrapport att demonstrera att den hög rumslig upplösningen av LSCI gör det möjligt att avslöja kärlnybildning mönstret av en xenogen kollagen transplantat. Detta fall visar dessutom att LSCI, på grund av dess hög tillförlitlighet, kunde känsligt upptäcka individuella variationen. Detta är viktigt som betydande lokala anatomiska variationen och en annan systemisk bakgrund mellan fallen gör det svårt att standardisera den kirurgiska ingrepp i kliniska prövningar av 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) är en ny metod för att mäta ytliga blodgenomströmning över stora områden. Eftersom det är icke-invasiv och undviker direktkontakt med det uppmätta området, är den lämplig för att övervaka blod flöde förändringar under sårläkning hos patienter. Vestibuloplasty är parodontal kirurgi till muntliga vestibul, som syftar till att återställa vestibulära djup med samtidig utvidgning av den keratiniserad gingiva. I detta speciella kliniska fall, en split tjocklek klaff upphöjdes på den första övre premolarer och en xenogen kollagenmatrisen anpassades till den resulterande mottagarens sängen. LSCI användes för att övervaka re- och kärlnybildning transplantat och omgivande slemhinnan för ett år. Ett protokoll införs för rätt inställning av mikrocirkulationen mätning i munslemhinnan, lyfta fram svårigheter och eventuella misslyckanden.
Den klinisk fallstudie presenterades visade att — efter lämpliga protokollet — LSCI är en lämplig och tillförlitlig metod för att följa upp mikrocirkulationen i en läkande sår i mänskliga munslemhinnan och ger användbar information om transplantat integration.

Vestibuloplasty är parodontal kirurgi till muntliga vestibul, syftar till att öka vestibulära djup, zonplanera av keratiniserad gingiva och mjukvävnad tjocklek för förbättrad estetik och funktion. Apikalt ompositionerade split tjocklek klaffen kombinerat med en kollagenmatrisen är en ofta använd vestibuloplasty förfarande. Xenogen kollagenmatrisen är ett lönsamt alternativ till autogen gingival transplantat för att öka mängden av keratiniserad gingiva11</s...

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 strategi för övervakning Graft kärlnybildning i den mänskliga Gingiva

Denna studie introducerar ett protokoll för mätning av mikrocirkulationen i mänskliga munslemhinnan av laser speckle kontrast imaging. Övervakning av sårläkning efter vestibuloplasty kombinerat med en xenogen kollagen presenteras på ett kliniskt fall.

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 Contrast Imaging, eller LSCI, kan hjälpa till att övervaka långsiktiga förändringar i human gingival mikrocirkulation på kliniken för att spåra individuell sjukdomsprogression och sårläkning. De viktigaste fördelarna med denna teknik är att det är icke-invasiv och det bedömer blodperfusion av gingiva med en god repeterbarhet och reproducerbarhet. Denna metod kräver inte några speciella verktyg för mätningen huvudet lokalisering och den postoperativa sårläkning kan följas inom en kirurgisk plats på upp till sex kvadratcentimeter.För laser speckle kontrast imaging set-up, slå på datorn och kringutrustning och slå på laser speckle kontrast bildbehandling instrument. Efter att instrumentet har värmts upp i minst fem minuter, öppna programvaran och placera patienten i en bekväm ryggställning i en tandläkarstol. Placera en manschett runt patientens arm och en vakuumkudde under patientens huvud.Låt sedan patienten vila, ostört, i 15 minuter innan några mätningar görs. Under tiden i Verktyg-menyn väljer och klickar du på Project Editor. Ett nytt fönster öppnas där de vanliga inställningarna kan sparas.Klicka på Nytt i rutan Projekt för att skapa ett nytt projekt. Ange Vestibulum och klicka på OK. I rutan Webbplatser klicka på Ny för att skapa en ny webbplats. Ange Tand 14 och klicka på OK. Lägg till 10 centimeter som obligatoriskt avstånd för arbetsavståndet under panelen Innehåll i:Tand 14.Och ange en bredd på tre centimeter och en höjd på två centimeter i måttlådorna. Ställ in punkttäthetsupplösningen på Normal och Bildfrekvensen till 16 bilder per sekund och välj Tid på rullgardinsmenyn Varaktighet för att ställa in inspelningslängden till 30 sekunder. Välj Spela in utan medelvärde och ställ in färgfotoinspelningshastigheten på en per sekund.Klicka sedan på Använd och OK för att spara projektets perimeters. Markera och klicka på Ny inspelning i Arkiv-menyn. Ett nytt bildfönster öppnas och den uppställda panelen visas.Under Inspelningsinställning väljer du Vestibulum för projektet och Tand 14 för Webbplatsen. Öppna menyn Ämnes dropdown, klicka på Nytt i dialogrutan Välj ämne och ange namnet på patienten. Klicka på OK och ange ett namn för inspelningen i fältet Rec-namn och namnet på operatorn i fältet Operator.Innan du påbörjar mikrocirkulationsbildmätningen, mät patientens blodtryck och puls. Och evakuera luften från kudden för att justera positionen för patientens huvud vid behov. Få patienten att öppna munnen och använd två tandspeglar för att försiktigt dra in läpparna.Justera instrumentets huvud så att det är parallellt med det uppmätta området i gingiva. Använda den inbyggda 650 nanometer indikator laser för att underlätta placeringen av imager i förhållande till patientens mun. Flytta instrumentet i förhållande till vävnaden för att uppnå ett arbetsavstånd på 10 centimeter.Instruera patienten att vara stilla under mätningens varaktighet. Och klicka på spela in för att starta inspelningen. Färgen på bildfönstret kommer att ändras till rött, vilket indikerar inspelningens pågår och set-up panelen kommer att ersättas av inspelningspanelen.Inspelningen kommer att stoppas automatiskt efter 30 sekunder, då färgen på bildfönstret kommer att ändras till blått och inspelningspanelen kommer att ersättas av panelen Granskning. Ta bort tandspeglarna och låt patienten stänga munnen och svälja. Klicka sedan på Återuppta inspelningen om du vill växla tillbaka till livebilden.Och upprepa proceduren två gånger till. Efter den senaste mätningen stänger du filen. För att analysera laserspeckionskontrastbilderna, gå till delningsvyn i instrumentets programvara och definiera de regioner som är av intresse.I regionen intresseverktyg paletten, välj önskad region av intresse form och klicka på tillämpa alternativet att Gälla på hela inspelningen. Klicka och håll ned musknappen i intensitetsbilden för att rita regionen av intresse och dra avkastningen på investeringen ut till önskad storlek. Justera, ändra storlek eller rotera regionen vid behov.När alla de regioner av intresse har definierats, välj knappen Lägg till tid av intresse verktyg för att definiera tidsperioder av intresse. Klicka sedan på och håll grafen vid den position då intressetidspunkt ska börja och dra markören till önskad slutposition. Enligt anatomiska och kirurgiska villkor för denna representativa studie, de regioner av intresse klassificerades i logiska zoner, beroende på deras avstånd från centrum av implanterade transplantat.I dessa bilder visas områden med hög perfusion i rött, medan områden med låg perfusion visas i blått. Under den första post-operativ vecka, blod perfusion bilderna visade ischemi inom den opererade regionen som förbättrats dagligen och hyperemi inom peri-regioner. Från dag 14 var det opererade området kliniskt erytematös parallellt med den allvarliga hyperemi, observerats inom blod profusion bilderna.Genom den tredje månaden hade såret läkt och gingival perfusion mättes på nära pre-operativ cirkulationsnivåer. Daglig plottning av blodflödesvärdena för såret kantzoner möjliggör spårning av förändringarna i blodflödet, inom de olika färgkodade zonerna inom transplantatet och inom peri-regioner av såret. Till exempel var blodflödet värden liknande i alla de regioner av intresse inom Apical regionen av transplantatet, börjar med en ischemisk fas på dag nio som följdes av en fyra månaders hyperemisk fas.LSCI-tekniken möjliggör beröringsfri och realtidsregistrering av gingivalblodflödet, vilket gör den till en lämplig metod för att studera postoperativ mikrocirkulation, under en längre tid, inom ett mänskligt ämne. Den vaskulära anatomi gingiva är heterogen och varians i sårläkning är vanliga. Den höga tillförlitligheten hos denna metod möjliggör känslig upptäckt av individuella variationer, vilket kan vara särskilt viktigt i personliga terapier under mikroplastikkirurgi.En strikt genomförande av varje steg i protokollet är avgörande för att bedöma i blodet perfusion av gingiva med en god reproducerbarhet.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Kärlocklusion Utbildning för integration Body Myosit: A Novel terapeutisk metod

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

Bronkial Thermoplasty: ett nytt terapeutiskt förhållningssätt till svår astma

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

A Novel kirurgisk metod för intratrakeal administrering av bioaktiva ämnen i fosterställning musmodell

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-bränna Skada Modell av hornhinneneovaskularisering i musen

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 neurovetenskaplig inriktning till att Undersökning av Hjärnskakningar i Student-idrottare

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 musmodell för Laser-inducerad chorioidal kärlnybildning

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 metod för administration av läkemedel och vätskor i nödsituationer och inställningar

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

Ett detaljerat protokoll för svett övervakning med hjälp av en roman, liten, trådlös enhet

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-kärlprovtagningsstrategin för integrationsstudier av human placentalfysiologi<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

Hjärt Bypass i en musmodell: en ny metod

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