Name: Un nuevo enfoque para superar el artefacto de movimiento cuando se utiliza un contraste de punto láser sistema de imagen para alternar la velocidad de la microcirculación sanguínea (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-30T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Aprende a superar artefactos de movimiento en imagen de contraste de speckle láser para medir velocidades alternas de microcirculación sanguínea. Este método mejora la fiabilidad en estudios de dinámica vascular y aplica a dispositivos de monitorización de cicatrización.

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Los autores no tienen ninguna agradecimientos.

el método divulgado fue utilizado en un estudio que recibió aprobación ética del Comité de ética de investigación de la Universidad de Bournemouth en 09 de febrero de 2016 (referencia 10571).
 1. pone configurar <ol><li>Conecte el panel trasero de moorFLPI pone a sus tres conectores (alimentación, Bus serie Universal (USB) y IEEE1394) para el sistema funcionar.</li>
	<li>Montar el brazo de soporte de escritorio con 4 tornillos de la moorFLPI pone al revés y fija al soporte brazo</li>
	<li>Gire el soporte de montaje para la proyección de imagen hacia abajo cuando. 
	Nota: La pone tiene tres controles: ajuste de zoom (1) &#8211; con el sensor en una posición menos aumento puede ajustarse a valores máximos y mínimos para grande y pequeño campos de vista respectivamente. Para asegurar la repetibilidad, se suministra una etiqueta indexación de anillo; (2) Ajustador enfoque &#8211; esto depende de la distancia medida y debe ser ajustado después de que se ha establecido la posición de la imagen. Para asegurar la repetibilidad, se suministra una etiqueta indexación de anillo; y (3) un polarizador &#8211; un filtro polarizante lineal está disponible para minimizar el reflejo especular de órganos expuestos &#8211; la montura giratoria puede girarse 360°.</li>
	<li>Instalar el software para controlar la cámara. El software se divide en dos módulos, proporcionando una función de medición y revisión.</li>
</ol> 2. Preparación de participantes <ol><li>Asegúrese de que la evaluación se realiza en una sala de temperatura controlada (22 ± 1 ° C) y que los participantes estén sentados durante 10 minutos antes de la prueba para adaptarse a la temperatura ambiente.</li>
	<li>Evitar una fuerte fuente de luz artificial y la luz del sol brilla sobre el participante o la pone como luz ambiental podría afectar el moorFLPI cerca de la fuente de láser infrarrojo en 785 nm. 
	Nota: Una prueba simple para confirmar si los niveles de luz ambiente son aceptables es abriendo la ventana de configuración de imagen y obstruyendo el láser. Si la imagen es casi totalmente negra entonces ningún paso adicional es necesario; Si todavía hay demasiado ambiente luz presente, acción se requiere de mas.</li>
	<li>Garantizar relajados a lo largo de la evaluación, con los pies en el suelo, si los participantes y evitar conversaciones.</li>
	Parche <li>lugar 8 cm 2 de adhesivo opaco (AOP) (p. ej., Leukotape) en el área de la piel para enmascarar el flujo de sangre. Esto se hace para tener en cuenta el inconveniente de pone en términos de alta sensibilidad al movimiento del artefacto, y retrodispersión de la señal se utilizará para la medición del flujo sanguíneo microcirculatorio.</li>
</ol> 3. Medición de imagen de la microcirculación <ol><li>seleccionar &#39; procesamiento espacial &#39; para 25 cuadros por segundo captura a 152 x 113 píxeles.</li>
	<li>Elegir &#39; medición de la imagen en vivo &#39; y ajuste la posición del sensor el participante seguido ajustando el zoom, foco y polarizador de reflexión especular un mínimo de 20 cm. La imagen debe aparecer muy &#39; plana &#39; y.</li>
	<li>Establecer un tiempo de exposición de 20 ms para alta sensibilidad a pequeños cambios y flujo bajo.</li>
	<li>Utilizar una tarifa de la exhibición de 25 Hz y una constante de tiempo de 0,3 s para tener en cuenta cambios de flujo rápido de sangre y para lograr el contraste óptimo mediante la reducción del ruido de la imagen.</li>
	<li>Crear dos regiones de igual tamaño (2 cm 2) de interés (ROI), llamadas ROI 1 y 2 de retorno de la inversión. Alinear 2 retorno de la inversión por lo que es dentro de los 8 cm 2 AOP. Tenga cuidado para que no se intercambio de ROIs pero mantuvo estrecha dentro de 2-4 cm para reducir la necesidad de volver a centrar si cualquier movimiento mecánico resulta en ROI 2 ya no está en el área AO. 
	Nota: Medida del flujo de sangre será menos precisa en zonas de alta y baja intensidad, por lo que es importante tener un ajuste óptimo ganancia. Los rangos de valor de ganancia entre 0 - 200. Un valor de ajuste de ganancia óptimo se logra en el rango de 70-80.</li>
	<li>Flujo de realizar mediciones en relación con una base de referencia. En el caso de esta metodología, introducir &#39; el resto &#39; como una base de referencia. Por lo tanto, expresar una &#39; rápida &#39; y &#39; lento &#39; etapa del flujo sanguíneo como un porcentaje de cambio de referencia, &#39; resto &#39; etapa.</li>
	<li>Grabar mediciones de flujo de sangre en formato de vídeo y guardar para análisis fuera de línea utilizando un módulo de revisión de la imagen.</li>
</ol> 4. Análisis fuera de línea Nota: moorFLPI de imagen de Software permite la apertura de un video para realizar el análisis.
<ol><li>Calcular el flujo promedio en ROIs tras una serie de grabaciones del flujo de sangre media. 1 retorno de la inversión es la medida real del flujo sanguíneo de la piel y ROI 2 es la señal de piel de punto láser retrodispersión de la AOP.</li>
	<li>Calcular el flujo de sangre media restando 2 ROI ROI 1 (flujo sanguíneo de la piel). 
	ROI 1 - ROI 2 = flujo sanguíneo medio</li></ol>

<ol><li>Mahe, G., Rousseau, P., Durand, S., Leftheriotis, G., Abraham, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026286210002372">Laser speckle contract imaging accurately measures blood flow over moving skin surfaces.</a> Microvas Res. 81 (2), 183-188 (2010).</li>
<li>Rousseau, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+the+%26%2334%3Bregion+of+interest%26%2334%3B+and+%26%2334%3Btime+of+interest%26%2334%3B%2C+both+reduce+the+variability+of+blood+flow+measurements+using+laser+speckle+contrast+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Microvas+Res%22%5BJournal%5D)">Increasing the &#34;region of interest&#34; and &#34;time of interest&#34;, both reduce the variability of blood flow measurements using laser speckle contrast imaging.</a> Microvas Res. 82, 88-91 (2011).</li>
<li>Hecht, N., Woitzik, J., Dreier, J., Vajkoczy, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraoperative+monitoring+of+cerebral+blood+flow+by+laser+speckle+contrast+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosurg+Focus%22%5BJournal%5D)">Intraoperative monitoring of cerebral blood flow by laser speckle contrast analysis.</a> Neurosurg Focus. 27 (4), 1-6 (2009).</li>
<li>Mahe, G., Durand, S., Humeau-Heurtier, A., Leftheriotis, G., Abrham, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+experimental+conditions+on+noncontact+laser+recordings+in+microvascular+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Microcirculation%22%5BJournal%5D)">Impact of experimental conditions on noncontact laser recordings in microvascular studies.</a> Microcirculation. 19 (8), 669-675 (2012).</li>
<li>Cheng, H., Duong, T. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simplified+laser-speckle-imaging+analysis+method+and+its+application+to+retinal+blood+flow+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Simplified laser-speckle-imaging analysis method and its application to retinal blood flow imaging.</a> Opt Lett. 32 (15), 2188-2190 (2007).</li>
<li>Doherty, J., McNamara, P., Clancy, N. T., Enfield, J. G., Leahy, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+instruments+for+investigation+of+microcirculatory+blood+flow+and+red+blood+cell+concentration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Comparison of instruments for investigation of microcirculatory blood flow and red blood cell concentration.</a> J Biomed Opt. 14 (3), 034025(2009).</li>
<li>Briers, D. J. <a target="_blank" href="http://www.if.pwr.wroc.pl/~optappl/pdf/2007/no12/optappl_3712p139.pdf">Laser speckle contrast imaging for measuring blood flow.</a> Opt Appl. 37 (1), 139-152 (2007).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22moorFLPI+User+Manual%22">moorFLPI User Manual</a>. (8), Moor Instrument Limited. Devon, UK. (2012).</li>
<li>Mahe, G., Durand, S., Humeau-Heurtier, A., Abraham, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+Experimental+Conditions+on+Noncontact+Laser+Recordings+in+Microvascular+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Microcirculation%22%5BJournal%5D)">Impact of Experimental Conditions on Noncontact Laser Recordings in Microvascular Studies.</a> Microcirculation. 19, 669-675 (2012).</li>
<li>Bahadori, S., Immins, T., Wainwright, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+calf+neuromuscular+electrical+stimulation+and+intermittent+pneumatic+compression+on+thigh+microcirculation%5BTitle%5D)+AND+%22Micro+Res%22%5BJournal%5D)">The effect of calf neuromuscular electrical stimulation and intermittent pneumatic compression on thigh microcirculation.</a> Micro Res. 111, 37-41 (2017).</li>
<li>Omarjee, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimisation+of+movement+detection+and+artifact+removal+during+laser+speckle+contrast+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Miscrovas+Res%22%5BJournal%5D)">Optimisation of movement detection and artifact removal during laser speckle contrast imaging.</a> Miscrovas Res. 97 (1), 75-80 (2015).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

El objetivo de este estudio fue introducir una nueva técnica para la medición y análisis de alterna velocidades de la microcirculación de la sangre en un solo experimento utilizando la Empeoraron. Las mediciones pueden ser afectadas por luz ambiente, vibración y movimiento participante incluyendo respiración y fasciculaciones. Los pasos descritos en el protocolo han sido diseñados para reducir al mínimo esos efectos y obtener medidas confiables y repetibles de la microcirculación sanguínea.
Se enfatiza que cada paso dentro del protocolo es vital para una medición precisa de la microcirculación sanguínea, técnica introducida fue descubierto secuencial siguiente pruebas de todas las posibles opciones y combinaciones disponibles, incluyendo: tiempo constante, configuración de zoom, tiempo de exposición, Mostrar la paleta de la imagen de frecuencia, ganancia y flujo. Se analizaron los resultados y repitieron utilizando la visualización de vídeo vivo y análisis fuera de línea para encontrar la configuración de imagen óptima. Esto era esencial, ya que el software de procesamiento de imágenes utiliza el hecho de que alta perfusión produce rápida variación en el patrón del punto del laser, y como resultado se produce una zona de bajo contraste de punto bien definido en la imagen de vídeo. Entonces se crea la imagen de perfusión en un mapa color-coded de la perfusión microcirculatoria.
Preparación experimental del área y la participación resulta para ser esencial, y esto puede ser controlado evitando trabajo cerca de fuentes de luz natural (ventana) o fuertes fuentes de luz artificial, como éstos pueden interferir en la moorFLPI cerca de la fuente láser infra-rojo. El protocolo también introdujo un AOP ya se reconoció que la vibración ambiental y movimiento de los participantes tanto generan señales que son indistinguibles de flujo sanguíneo. La DOP resultó una opción simple pero eficaz, ofreciendo una opción fina pero opaca, clara y accesible que tenía una superficie microscópico áspera para evitar significativa reflexión especular. Investigaciones preliminares por Omarjee et al. 11 destaca una limitación potencial por el cual Leukotape crea una amplitud de la señal de reflexión diferente a la de la piel y varía significativamente entre los sujetos; sin embargo Mahe et al. 1 no encontró drásticas diferencias entre los participantes. Aunque Leukotape es más accesible que otros a medida, parches termoadhesivos de la bicapa, la exactitud de la medición de la ecuación (1) podría mejorarse mediante el uso de un AOP alternativo.
La sección de análisis fuera de línea destacó la importancia de los tamaños de ROIs y su ubicación dentro del área de interés. Inicialmente, un mayor retorno de la inversión 1, aproximadamente 8 cm2, se intentó que sobrepuso el retorno de la inversión 2. Esta metodología se convirtió en sin fiable debido al movimiento del artefacto que resulta en el movimiento de retorno de la inversión 2, y el experimento vivo tuvo que ser parada para volver a centrar el retorno de la inversión 2. Otra entrada corta fue que debido a ROI 1 superponer el AOP, el flujo promedio ya no el área debajo de AOP en una cuenta, como ya no era una señal de retrodispersión. Esto significó una gran parte de la microcirculación sanguínea fue siendo pasado por alto y por lo tanto, datos de flujo resultantes no eran correctos. Por lo tanto, una metodología en que dos ROIs de 2 cm2, con un AOP de 8 cm2 y ninguna interacción entre ROI 1 y 2 de retorno de la inversión (pero mantenerse dentro de los 2-4 cm de cada uno), ofrece una técnica de análisis confiables y repetibles para medición de sangre microcirculación.

La proyección de imagen de contraste de punto láser (pone) es un probado sin contacto, método para análisis de sangre flujo microcirculación1,2,3,4,5,6 de monitoreo en tiempo real , 7. pone el utilizado en este documento es moorFLPI todo el campo. La medición de la perfusión de flujo de sangre en áreas grandes de alta resolución espacial y temporal, mediante un fenómeno llamado "punto de láser" es una de las principales ventajas de este dispositivo6. La evaluación en tiempo real de la microcirculación se hace a través de patrones capturados a través de una cámara mediante patrones de speckle dispersos. Dado que el moorFLPI pone está destinado a investigaciones clínicas y fisiológicas, el software de procesamiento de imágenes se trabaja en el hecho de que alta perfusión produce rápida variación en el patrón de punto de laser, entonces integrado por carga acoplada dispositivo (CCD) para producir un área de bajo contraste8. El contraste es cuantificado y el flujo resultante es color cifrado para producir una imagen de la perfusión de8.
Por desgracia, la pone es muy sensible a vibraciones ambientales, artefacto y los movimientos del tema zona9. Hasta la fecha esto ha proporcionado difícil cuando alterna Estados de flujo han sido estudiados. Este documento explica los detalles de la técnica explícitamente descritas en un reciente estudio10 donde un dispositivo de estimulación eléctrica Neuromuscular fue utilizado para medir la microcirculación sanguínea cuando hubo movimiento de la extremidad examinada.

<table><tbody><tr><td>moorFLPI LSCI</td><td>Moor Instruments</td><td>No disponible - Enlace en línea proporcionado en descrepancia</td><td>moorFLPI es un instrumento diseñado para la medición del flujo sanguíneo dentro de la microvasculatura mediante el uso de análisis de contraste de moteado con láser infrarrojo.&nbsp; https://gb.moor.co.uk/</td></tr> <tr><td>moorFLPI Image Review Module</td><td>Moor Instruments</td><td>No disponible - Enlace en línea proporcionado</td><td>Utilizado con moorFLPI, el usuario puede registrar y medir los cambios en el flujo sanguíneo mediante la clasificación de un mapa codificado por colores de la perfusión de tejidos. https://gb.moor.co.uk/</td></tr> <tr><td>Leukotape</td><td>BSN Medical</td><td>72978-10</td><td>Cinta médica con superficie microporosa. http://www.bsnmedical.co.uk/fileadmin/z-countries/United_Kingdom/PDF/L/Leukotape_K_A46PP_low_res_11112013.pdf</td></tr></tbody></table>

un nuevo enfoque para superar el artefacto de movimiento cuando se utiliza un contraste de punto láser sistema de imagen para alternar la velocidad de la microcirculación sanguínea

A Novel Approach to Overcome Movement Artifact When Using a Laser Speckle Contrast Imaging System for Alternating Speeds of Blood Microcirculation

El toner del laser de contraste moteado (pone) proporciona una técnica simple pero poderosa para medir el flujo sanguíneo microcirculatorio. Ideal para la respuesta dinámica de la sangre, la pone se utiliza de la misma manera como un convencional Laser Doppler Imager (LDI). Sin embargo, con una profundidad máxima de la piel de aproximadamente 1 mm, la Empeoraron está diseñado para centrarse en el flujo de sangre superficial principalmente. Se utiliza para medir superficies de piel de hasta 15 x 20 cm. La nueva técnica introducida en este papel es responsable alterna velocidades de microcirculations; es decir, lento y rápido flujo flujo medición la Empeoraron. La nueva técnica también supera el defecto mayor de pone, que es de alta sensibilidad al movimiento del artefacto. Un parche adhesivo opaco (AOP) se introduce para la grabación satisfactoria de flujo sanguíneo microcirculatorio, restando la señal pone de la DOP de la señal de láser punto piel. El ajuste óptimo se define porque la pone es más poderosa cuando cambios de flujo se miden en relación con una base de referencia, con flujo micro circulatorio de sangre expresado como porcentaje el cambio de la línea de base. Estos cambios pueden utilizarse para analizar el estado del sistema de flujo de sangre.

El experimental pone configurar está delineada en la figura 1 con herramientas funcionales identificados. Se ilustra una típica preparación participante para una medición del flujo de sangre en una zona del muslo anterior. Soporte de montaje ajustable permite una rotación de la Empeoraron para la medición de flujo sanguíneo en la microcirculación de cualquier área particular de la piel. Figura 2 se describe un ejemplo de un típico punto cruda imagen y punto se puede convertir con configuración a medida que se indica en el protocolo para la medición de la microcirculación sanguínea.
La figura 3 muestra un ejemplo de área de la piel y colocación de DOP (paso 3.1), configuración de imágenes raw Empeoraron (paso 3.2), una imagen en vivo para el flujo de sangre lento (paso 3.3) y un live de imagen para un rápido flujo (paso 3.4) en una grabación continua de datos de un flujo alterno nos Ing moorFLPI Empeoraron. Paleta de configuración de código de colores permite la diferenciación entre los niveles de flujo. Con la paleta estándar de 16 colores, flujo bajo se ve como azul, valores de flujo medio se ven como verde y valores de alto flujo se ven como naranja y rojo.
Flujo sanguíneo de la piel se expresa en unidades de perfusión de punto láser (LSPU). La figura 4 muestra la representación gráfica de 1 ROI, ROI 2 y AOP en una zona de la piel. Se calcula el flujo de sangre media en análisis fuera de línea utilizando los datos de ROI 1 y 2 de retorno de la inversión y la ecuación (1).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig1.jpg"> 
Figura 1: experimental conjunto arriba de moorFLPI pone Brazo de soporte de escritorio cable salidas, controles de posición (zoom Ajustador, ajustador de foco y polarizador), AOP y portátil para la configuración de ajuste de imagen. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig2.jpg"> 
Figura 2: imagen de punto crudo antes de la grabación de datos. 2.1 - 2.2) flujo punto crudas imágenes y un entorno mal configurado lo que resulta en una alta ganancia con la visibilidad pobre que dará como resultado una medición de flujo de sangre menos precisa. 2.3 - 2.4) Sistema configurado según el protocolo, lo que resulta en una ganancia correcta con máxima visibilidad para obtener un resultado confiable. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig3.jpg"> 
Figura 3: un resumen de la medida de instalación y registro de moorFLPI pone. 3.1. el área de la piel (muslo) con 2 cm2 AOP para tener en cuenta para el movimiento del artefacto. 3.2) una punto crudo 'plana y sin rasgos distintivos' imagen que indica la intensidad de luz de rayos bueno con ajuste óptimo. 3.3) una grabación de la imagen en directo de un flujo sanguíneo lento. 3.4) una grabación de la imagen en directo de un flujo rápido. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig4.jpg"> 
Figura 4: representación gráfica de la disposición 1 de ROI, ROI 2 y AOP en una zona de la piel. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="3">Resto (referencia de línea base) (LSPU)</td>
			<td colspan="4">Flujo de sangre lento (LSPU)</td>
			<td colspan="4">Flujo de sangre moderada (LSPU)</td>
			<td colspan="4">Flujo sanguíneo rápido (LSPU)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Significa flujo - ROI 1</td>
			<td>Significa flujo - ROI 2</td>
			<td>Significa flujo de sangre</td>
			<td>Significa flujo - ROI 1</td>
			<td>Significa flujo - ROI 2</td>
			<td>Significa flujo de sangre</td>
			<td>Sangre aumento % desde el inicio del flujo</td>
			<td>Significa flujo - ROI 1</td>
			<td>Significa flujo - ROI 2</td>
			<td>Significa flujo de sangre</td>
			<td>Sangre aumento % desde el inicio del flujo</td>
			<td>Significa flujo - ROI 1</td>
			<td>Significa flujo - ROI 2</td>
			<td>Significa flujo de sangre</td>
			<td>Sangre aumento % desde el inicio del flujo</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>157.9</td>
			<td>35.1</td>
			<td>122.8</td>
			<td>178.5</td>
			<td>41.6</td>
			<td>136.9</td>
			<td>10.9</td>
			<td>216,9</td>
			<td>44,6</td>
			<td>172.3</td>
			<td>33.5</td>
			<td>418.9</td>
			<td>77,5</td>
			<td>341.4</td>
			<td>94.2</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabla 1: significa flujo en LSPU ROI 1 y 2 de retorno de la inversión al inicio del estudio, lento, moderado y rápido flujo de sangre. Aumento de flujo arterial se expresa como un porcentaje de cambio de una etapa inicial.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig5.jpg"> 
Figura 5: ejemplo de ROI 1 y 2 de ROI posicionamiento en un área superficial de la piel (muslo). Una paleta de 16 colores describe las fuentes de perfusiones. Datos registrados para el retorno de la inversión 1 y 2 de retorno de la inversión en unidades de perfusión y restar como se explica en la ecuación 1 para la medición de la microcirculación sanguínea. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

Este estudio introduce una nueva técnica para la medición y análisis de alterna velocidades de la microcirculación de la sangre en un solo experimento utilizando a un toner laser speckle contraste.

Un nuevo enfoque para superar el artefacto de movimiento cuando se utiliza un contraste de punto láser sistema de imagen para alternar la velocidad de la microcirculación sanguínea

The laser speckle contrast imager (LSCI) provides a powerful yet simple technique for measuring microcirculatory blood flow. Ideal for blood dynamic ...

El objetivo general de este experimento es introducir un enfoque para superar el artefacto de movimiento cuando se utiliza un sistema de imágenes de contraste de moteado láser para velocidades alternas de la microcirculación sanguínea. Este método puede ayudar a los investigadores a responder preguntas clave en el campo de las respuestas dinámicas de la sangre, en particular, cuando se busca determinar con certeza el efecto de alternar las velocidades de la microcirculación sanguínea en un solo experimento. La principal ventaja de esta técnica es que supera una de las principales deficiencias de la LSCI, que es la alta sensibilidad al movimiento de los artefactos.Las implicaciones de esta técnica nos han permitido evaluar diferentes modos de estimular la circulación sanguínea. Esto es clínicamente relevante, ya que se ha propuesto una relación entre el aumento de la microcirculación y la reducción del edema en poblaciones postquirúrgicas, como los pacientes con reemplazo total de cadera. Este método puede proporcionar información sobre la dinámica de la microcirculación, por lo que también podría aplicarse a otros experimentos, como los que buscan dispositivos de monitoreo que promueven la cicatrización de heridas.Por lo general, las personas que no estén familiarizadas con este método tendrán dificultades porque el LSCI es muy sensible al movimiento de los artefactos, por lo que la detección de cambios microcirculatorios no será posible a menos que la parte del cuerpo se mantenga completamente quieta. La primera vez que tuvimos la necesidad de desarrollar este método fue cuando observamos el efecto de la estimulación eléctrica neuromuscular de la pantorrilla y la compresión neumática intermitente sobre la microcirculación del muslo. Encontramos que había movimiento de la pierna.La demostración visual de este método es fundamental, ya que el protocolo experimental podría ser difícil de visualizar y, por lo tanto, difícil de replicar. Para empezar, conecte la fuente de alimentación, el USB y la interfaz FireWire al panel trasero del moorFLPI LSCI. A continuación, ensamble el brazo de soporte del escritorio con cuatro tornillos con el moorFLPI LSCI al revés y fijado al brazo de soporte.Una vez colocado, gire el soporte de montaje para obtener imágenes hacia abajo. Haga que el participante se siente en una habitación con temperatura controlada durante 10 minutos antes de cualquier prueba para que pueda adaptarse a la temperatura ambiente. Asegúrese de que no haya fuentes fuertes de luz artificial o luz solar que incidan sobre el participante, ya que la luz ambiental podría afectar el moorFLPI cerca de la fuente láser infrarroja, que opera a 780 nanómetros.Pruebe la aceptabilidad de la luz de la habitación abriendo la ventana de configuración de imágenes y obstruyendo el láser. Si la imagen es casi completamente negra, no se requieren más pasos. De lo contrario, reduzca aún más la luz ambiental.Asegúrese de que el participante esté relajado durante toda la evaluación. Pídales que coloquen los pies planos en el suelo y eviten cualquier conversación durante la prueba. Ahora, coloque ocho centímetros cuadrados de un parche opaco adhesivo en el área de la piel para enmascarar el flujo sanguíneo y para tener en cuenta el inconveniente del movimiento de los artefactos.Abra el software de imágenes y seleccione el procesamiento espacial para una captura de 25 fotogramas por segundo a 152 x 113 píxeles. A continuación, seleccione la medición de imagen en vivo. Ajuste la posición del generador de imágenes para que esté a 20 centímetros del participante.Además, ajuste el zoom, el enfoque y el polarizador para minimizar la reflexión especular. La imagen debe aparecer bastante plana y sin rasgos distintivos. Establezca un tiempo de exposición de 20 milisegundos para una alta sensibilidad a cambios pequeños y bajo flujo.Utilice una velocidad de visualización de 25 hercios y una constante de tiempo de 0,3 segundos para tener en cuenta los cambios rápidos en el flujo sanguíneo y lograr un contraste óptimo mediante la reducción del ruido de la imagen. A continuación, cree dos regiones de interés de igual tamaño denominadas ROI 1 y ROI 2. Alinee el ROI 2 de modo que esté dentro de los ocho centímetros cuadrados de la mancha opaca en la piel del sujeto.Tenga cuidado de que los ROI no se intercambien, pero manténgalos cerca, dentro de dos a cuatro centímetros para reducir la necesidad de volver a centrar en caso de que cualquier movimiento mecánico resulte en que el ROI 2 ya no esté en el área opaca. Finalmente, establezca el valor de ganancia entre 70 y 80. Esto reducirá la precisión perdida en áreas de baja y alta intensidad.Registre la medición del flujo sanguíneo en formato de vídeo y guárdela para su análisis sin conexión mediante un módulo de revisión de imágenes. Una vez grabado, abra el software de revisión de imágenes moorFLPI y cargue el video para su análisis. Calcule el flujo medio dentro de los ROI siguiendo una serie de registros del flujo sanguíneo medio.El ROI 1 es la medición real del flujo sanguíneo de la piel, y el ROI 2 es la señal cutánea moteada por láser retrodispersada del parche opaco. Cuando no se configuran correctamente, las imágenes de flujo y moteado sin procesar dan como resultado una alta ganancia con poca visibilidad, lo que resultará en una medición del flujo sanguíneo menos precisa. Si se configura correctamente, como se muestra en este protocolo, las imágenes resultantes tienen la máxima visibilidad para obtener un resultado fiable.Las imágenes configuradas correctamente dan como resultado una definición clara entre el flujo sanguíneo lento y el flujo sanguíneo rápido. Esto se logró en un registro continuo de datos de un flujo alterno. Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en 20 minutos si se realiza correctamente.Al intentar este procedimiento, es importante recordar que las mediciones de flujo se realizan en relación con una línea de base de referencia. En el caso de esta metodología, se introduce como referencia la etapa de descanso. Por lo tanto, el flujo sanguíneo en una etapa rápida y otra lenta se expresa como un cambio porcentual con respecto a una etapa basal o de reposo.Tras su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo del análisis microcirculatorio sanguíneo exploraran la eficacia de diferentes tipos de dispositivos que tienen como objetivo aumentar el flujo microcirculatorio. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo medir las velocidades alternas de la microcirculación sanguínea usando LSCI y cómo superar cualquier artefacto de movimiento que pueda afectar el resultado si no se tiene en cuenta correctamente.

a-novel-approach-to-overcome-movement-artifact-when-using-laser

Research

Investigación

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Este video muestra cómo construir un láser Speckle contraste de imagen (LSCI), sistema que puede ser usado para monitorear el flujo de sangre.

Cómo construir un láser Speckle de imagen de contraste (LSCI) del sistema para monitorizar el flujo sanguíneo

Velocimetría de imágenes de micro-partículas (μPIV) se utiliza para visualizar imágenes pareadas de micro partículas sembradas en los flujos sanguíneos que son correlación cruzada para dar un perfil exacto de velocidad. Velocidad de cizallamiento, la velocidad máxima, la forma del perfil de velocidad, y la velocidad de flujo, cada uno de los cuales tiene aplicaciones clínicas, se pueden derivar de estas mediciones.

Velocímetro de Micro-partículas para Velocity perfil mediciones de flujos de sangre Micro

Este estudio presenta un protocolo para la medición de la microcirculación en mucosa oral humana por proyección de imagen contraste punto de láser. El seguimiento de la cicatrización de heridas después de Vestibuloplastia combinado con un injerto de colágeno xenogénica se presenta en un caso clínico.

Un nuevo enfoque de supervisión Neovascularization del injerto en la encía humana

Este protocolo muestra cómo aplicar imágenes doppler ultrarrápidas ultrarrápidas para cuantificar los flujos sanguíneos. Después de una adquisición larga de 1, el experimentador tiene acceso a una película del campo de visión completo con valores de velocidad axial para cada píxel cada ≈0,3 ms (dependiendo del tiempo de ultrasonido de vuelo).

Imágenes de flujo sanguíneo con Ultrafast Doppler

El reclutamiento de leucocitos y plaquetas constituye un componente esencial necesario para el crecimiento efectivo de las arterias colaterales durante la arteriogénesis. La microscopía multifotónica es una herramienta eficiente para rastrear la dinámica celular con alta resolución espacio-temporal in vivo y menos fototoxicidad para estudiar el reclutamiento y extravasación de leucocitos durante la arteriogénesis.

Imágenes intravitales multifotónicas para la monitorización del reclutamiento de leucocitos durante la arteriogénesis en un modelo de extremidades posteriores murinas

Para estudiar la regulación del flujo sanguíneo cerebral in vivo, los métodos farmacológicos tradicionales son invasivos, a menudo dañando el cráneo, la duramadre y las leptomeninges. En este trabajo, desarrollamos una técnica mínimamente invasiva que combina la inyección de magna intracisternal (ICM) guiada por nanoinyectores con imágenes de contraste de moteado láser, preservando la integridad del cráneo y las leptomeninges.

Ensayo emparejado de nanoinyección de cisterna magna y contraste de moteado láser para estudiar la regulación del flujo sanguíneo cerebral in vivo

Se utilizó un sistema láser de imagen con contraste de motas para monitorizar los cambios en el flujo sanguíneo microvascular renal durante la isquemia-reperfusión unilateral tras la resección del riñón derecho en ratones.

Perfusión microvascular monitorizada mediante imagen láser de contraste de speckles durante la lesión por isquemia renal-reperfusión en ratones

Se detalla una nueva en el infrarrojo cercano fluorescencia (NIRF) catéter de dos dimensiones de imagen intravascular molecular de la biología de la...

En vivo en el infrarrojo cercano fluorescencia (NIRF) imagen intravascular molecular de placa inflamatoria, un enfoque multimodal de imágenes de la aterosclerosis

Un mayor contraste de imagen pequeña embarcación animales microCT es una manera rápida, rentable y de alto rendimiento para la técnica...

Contraste de imagen mejorada del buque utilizando MicroCT

Termoplastia bronquial es un procedimiento no-droga para el asma persistente grave que suministra energía térmica a la pared de las vías respiratorias de una manera controlada con precisión para reducir el exceso de músculo liso bronquial. La reducción de músculo liso bronquial disminuye la capacidad de las vías respiratorias se estrechen, reduciendo así la frecuencia de los ataques de asma.

Bronquial termoplastia: un nuevo enfoque terapéutico para el asma grave

Aprende a superar artefactos de movimiento en imagen de contraste de speckle láser para medir velocidades alternas de microcirculación sanguínea. Este método mejora la fiabilidad en estudios de dinámica vascular y aplica a dispositivos de monitorización de cicatrización.

Un nuevo enfoque para superar el artefacto de movimiento cuando se utiliza un contraste de punto láser sistema de imagen para alternar la velocidad de la microcirculación sanguínea (Video) | JoVE Journal

Un nuevo enfoque para superar el artefacto de movimiento cuando se utiliza un contraste de punto láser sistema de imagen para alternar la velocidad de la microcirculación sanguínea

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