Name: Un nuovo approccio per superare artefatto movimento quando si utilizza un contrasto di Laser Speckle Imaging System per alternando velocità della microcircolazione sanguigna (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-30T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: Scopri un metodo innovativo per superare gli artefatti da movimento nell'imaging laser speckle contrast per misurare velocità alternate della microcircolazione sanguigna. Questa tecnica migliora l'affidabilità degli studi sulla microcircolazione in contesti clinici.

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Gli autori non hanno nessun ringraziamenti.

il metodo segnalato è stata utilizzata in uno studio che ha ricevuto l'approvazione etica dal comitato etico di Bournemouth University Research su 9 febbraio 2016 (riferimento 10571).
 1. impostare il LSCI <ol><li>collegare pannello posteriore LSCI moorFLPI alle sue tre prese (alimentazione elettrica, Universal Serial Bus (USB) e IEEE 1394) per la funzione del sistema.</li>
	<li>Montare il braccio di supporto Desktop utilizzando 4 viti con il moorFLPI LSCI capovolto e fissata al supporto braccio</li>
	<li>Ruotare la staffa di montaggio per l'imaging al ribasso quando collegato. 
	Nota: La LSCI ha tre controlli: regolazione zoom (1) &#8211; con il dispositivo di imaging in posizione, meno ingrandimento può essere regolata rispettivamente alle impostazioni massime e minime per piccole e grandi campi di vista. Per garantire la ripetibilità, viene fornita un'etichetta anello indicizzazione; (2) regolazione messa a fuoco &#8211; questo è dipenda dalla distanza di misura e deve essere regolato dopo aver impostata la posizione dell'immagine. Per garantire la ripetibilità, viene fornita un'etichetta anello indicizzazione; e (3) un polarizzatore &#8211; un filtro polarizzatore lineare è disponibile per ridurre al minimo la riflessione speculare dagli organi esposti &#8211; il Monte rotante può essere ruotato di 360°.</li>
	<li>Installare il software per controllare la telecamera. Il software è diviso in due moduli che forniscono una funzione di misurazione e rassegna.</li>
</ol> 2. Preparazione partecipante <ol><li>assicurarsi la valutazione viene eseguita in una camera a temperatura controllata (22 ± 1 ° C) e che i partecipanti sono seduti per 10 minuti prima del test per adattarsi alla temperatura ambiente.</li>
	<li>Evitare una forte sorgente di luce artificiale e la luce del sole splende il partecipante o il LSCI come luce ambiente poteva influenzare il moorFLPI vicino alla fonte di laser infrarossi operanti a 785 nm. 
	Nota: Un semplice test per verificare se la luminosità dell'ambiente sono accettabili è aprendo la finestra di installazione imaging e ostruire il laser. Se l'immagine è quasi completamente nero quindi non ulteriori sono necessari passaggi; Se c'è ancora troppo ambiente luce presente, ulteriore azione è necessario.</li>
	<li>Garantire i partecipanti sono rilassati durante la valutazione, con i piedi a terra, se seduti ed evitare conversazioni.</li>
	<li>Place 8 cm 2 di adesivo opaco patch (AOP) (ad esempio, Leukotape) sulla zona di pelle per mascherare il flusso di sangue. Questo viene fatto per tenere conto l'inconveniente di LSCI in termini di alta sensibilità al movimento di artefatto, e segnale backscatter verrà utilizzato per la misurazione del flusso ematico microcircolatorio.</li>
</ol> 3. Microcircolazione immagine misura <ol><li>selezionare &#39; elaborazione spaziale &#39; per 25 fotogrammi al secondo cattura a 152 x 113 pixel.</li>
	<li>Scegli &#39; Live misura immagine &#39; e regolare la posizione del dispositivo di imaging dalla partecipante seguita da regolazione zoom, fuoco e polarizzatore per la riflessione speculare minima 20 cm. L'immagine dovrebbe apparire abbastanza &#39; piatto &#39; e informe.</li>
	<li>Impostare un tempo di esposizione di 20 ms per alta sensibilità ai piccoli cambiamenti e basso flusso.</li>
	<li>Utilizzare un tasso di esposizione di 25 Hz e una costante di tempo di 0,3 s per contabilizzare i cambiamenti del flusso sanguigno rapido e per ottenere il contrasto ottima attraverso la riduzione del rumore dell'immagine.</li>
	<li>Creare due aree di uguali dimensioni (2 cm 2) di interesse (ROI), denominate ROI 1 e 2 di ROI. Allineare, ROI 2 quindi è all'interno di 8 cm 2 AOP. Prendersi cura affinché ROIs non sono intercambiabili ma tenute vicino entro 2-4 cm per ridurre la necessità di riguadagnare la centralità se qualsiasi movimento meccanico si traduce in ROI 2 non essere più in zona AO. 
	Nota: La misurazione del flusso ematico potranno essere meno accurata nelle aree di bassa e alta intensità, quindi è importante avere un'impostazione di guadagno ottimale. Il guadagno di valore compreso tra 0 - 200. È ottenuto un valore di impostazione di guadagno ottimale nella gamma di 70-80.</li>
	<li>Flusso di eseguire misurazioni rispetto una linea di base di riferimento. Nel caso di questa metodologia, introdurre &#39; il resto &#39; palco come una linea di base di riferimento. Pertanto, esprimere un &#39; veloce &#39; e &#39; lento &#39; fase del flusso sanguigno in percentuale cambia da una linea di base, &#39; resto &#39; fase.</li>
	<li>Registrare la misurazione del flusso ematico in formato video e salvare per l'analisi offline utilizzando un modulo di revisione immagine.</li>
</ol> 4. Analisi offline Nota: il moorFLPI immagine modifica Software consente l'apertura di un video per eseguire l'analisi.
<ol><li>Calcola il flusso medio all'interno di ROIs seguendo una serie di registrazioni di flusso sanguigno di media. 1 ROI è la vera misura di flusso sanguigno della pelle e ROI 2 è il segnale retrodiffuso laser speckle pelle AOP.</li>
	<li>Calcolare il flusso sanguigno di media sottraendo 2 ROI da ROI 1 (flusso sanguigno della pelle). 
	1 - 2 di ROI ROI = flusso sanguigno di media</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>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Lo scopo di questo studio era di introdurre una nuova tecnica per la misurazione e l'analisi di velocità della microcircolazione sanguigna in un singolo esperimento utilizzando la LSCI che si alternano. Le misurazioni possono essere influenzate da luce ambientale, vibrazione e movimento partecipante compreso respirazione e spasmi muscolari. I passaggi descritti nel protocollo sono stati progettati per ridurre al minimo tali effetti e ottenere misurazioni affidabili e ripetibili della microcircolazione sanguigna.
È dato risalto a che ogni passaggio all'interno del protocollo è fondamentale per una misurazione accurata della microcircolazione sanguigna, la tecnica introdotta era scoperto seguenti test sequenziale di tutte le possibili opzioni di impostazione e combinazioni disponibili, tra cui: tempo costante, impostazione dello zoom, tempo di esposizione, Mostra palette immagine tasso, guadagno e flusso. Risultati sono stati analizzati e ripetono utilizzando la visualizzazione di video dal vivo e analisi offline per trovare la configurazione ottima di imaging. Questo era essenziale come il software di elaborazione di immagine utilizza il fatto che produce alta perfusione rapida variazione nel modello della macchiolina di laser, e di conseguenza una zona di basso contrasto di speckle ben definito è prodotto nell'immagine video. Immagine di aspersione viene quindi creato in una mappa di color-coded di perfusione microcircolatoria.
Preparazione sperimentale di zona e la partecipazione è risultata essenziale, e questo può essere controllato evitando lavoro vicino a fonti di luce (finestra) o forti fonti di luce artificiale, in quanto questi potrebbero interferire con il moorFLPI vicino a sorgente laser infrarossi. Il protocollo inoltre introdotto un AOP come è stato riconosciuto che le vibrazioni ambientali e movimento del partecipante sia generare segnali che sono indistinguibili dal flusso sanguigno. L'AOP è rivelato per essere una scelta semplice ma efficace, offrendo sempre l'opzione sottile ma opaco, chiaro e accessibile che aveva una superficie microscopicamente ruvida per evitare significativa riflessione speculare. Ricerca preliminare di Omarjee et al. 11 evidenzia una limitazione potenziale con cui Leukotape crea un'ampiezza di segnale riflesso diverso da quello della pelle e varia in modo significativo tra i soggetti; Tuttavia Mahé et al. 1 non trovato alcuna differenza drastica tra i partecipanti. Anche se Leukotape è più accessibile di quanto altro su misura, patch adesivi doppio strato, l'accuratezza della misura di equazione (1) può essere migliorato utilizzando un POA alternativo.
La sezione di analisi offline evidenziata l'importanza delle dimensioni di ROIs e la loro posizione all'interno dell'area di interesse. Inizialmente, un più grande ROI 1, circa 8 cm2, è stato provato che overlaid il 2 ROI. Questa metodologia divenne ben presto un-affidabile a causa del movimento di artefatto causando il ROI 2 lo spostamento e l'esperimento live ha dovuto essere interrotta per ri-centrare il 2 ROI. Un altro breve arrivando era che a causa di ROI 1 sovrapponendo l'AOP, il flusso medio non ha preso la zona sotto AOP su un conto, come non c'era più un segnale retrodiffuso. Ciò significava un'ampia sezione della microcircolazione sanguigna era stata trascurata e pertanto dati flusso risultanti non sono state corretti. Di conseguenza, una metodologia in cui due ROIs di 2 cm2, con un POA di 8 cm2 e nessuna interazione tra ROI 1 e 2 di ROI (ma tenuta entro 2-4 cm uno da altro), fornisce una tecnica di analisi affidabili e ripetibili per la misura di sangue microcircolazione.

Laser Speckle Imaging contrasto (LSCI) è un comprovato non-contatto, metodo per analizzare sangue flusso microcircolazione1,2,3,4,5,6 di monitoraggio in tempo reale , 7. the LSCI utilizzati in questa carta è moorFLPI pieno campo. La misurazione della perfusione di flusso di sangue in grandi aree a elevata risoluzione spaziale e temporale, utilizzando un fenomeno chiamato "speckle laser" è uno dei principali vantaggi di questo dispositivo6. La valutazione in tempo reale della microcircolazione avviene attraverso modelli acquisiti tramite una fotocamera mediante macchie sparse. Dato che il moorFLPI LSCI è destinato alla ricerca clinica e fisiologica, il software di elaborazione di immagine funziona sul fatto che alta perfusione produce rapida variazione nel modello laser speckle, che è poi integrato da addebitato Coupled Device (CCD) per produrre una superficie di contrasto basso8. Il contrasto è quantificato ed il flusso risultante è colore codificato per produrre un' immagine di aspersione8.
Purtroppo, la LSCI è molto sensibile alle vibrazioni ambientali, artefatto e movimento del soggetto zona9. Ad oggi questo ha fornito impegnativo quando alternanza degli Stati di flusso sono stati studiati. Questo documento spiega dettagli della tecnica esplicita delineato in un recente studio10 , dove un dispositivo di stimolazione elettrica neuromuscolare è stato utilizzato per misurare microcircolazione sanguigna quando c'era movimento dell'arto in esame.

<table><tbody><tr><td>moorFLPI LSCI</td><td>Moor Instruments</td><td>Non disponibile - Link online fornito in descrizione</td><td>moorFLPI è uno strumento progettato per la misurazione del flusso sanguigno all'interno della microvascolarizzazione utilizzando l'analisi del contrasto speckle laser a infrarossi.&nbsp; https://gb.moor.co.uk/</td></tr> <tr><td>moorFLPI Image Review Module</td><td>Moor Instruments</td><td>No Available - Link online fornito</td><td>Utilizzato con moorFLPI, l'utente può registrare e misurare i cambiamenti nel flusso sanguigno modificando una mappa codificata a colori della perfusione tissutale. https://gb.moor.co.uk/</td></tr> <tr><td>Leukotape</td><td>BSN Medical</td><td>72978-10</td><td>Nastro medico 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 nuovo approccio per superare artefatto movimento quando si utilizza un contrasto di laser speckle imaging system per alternando velocità della microcircolazione sanguigna

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

La laser imager di contrasto della macchiolina (LSCI) fornisce una tecnica semplice ma potente per la misurazione del flusso sanguigno microcircolatorio. Ideale per le risposte dinamiche di sangue, la LSCI viene utilizzato nello stesso modo come un convenzionale Laser Doppler Imager (LDI). Tuttavia, con una profondità massima di pelle di circa 1 mm, la LSCI è progettato per concentrarsi su principalmente il flusso sanguigno superficiale. Esso viene utilizzato per misurare superfici di pelle di fino a 15 cm x 20 cm. La nuova tecnica introdotta in questo account di carta per alternata velocità di microcirculations; misurazione del flusso di flusso cioè sia lento e veloce con la LSCI. La tecnica novella supera anche la più grande lacuna di LSCI, che è alta sensibilità al movimento di artefatto. Un cerotto adesivo opaco (AOP) è stato introdotto per la soddisfacente registrazione del flusso sanguigno microcircolatorio, sottraendo il segnale LSCI da AOP dal segnale di pelle laser speckle. L'impostazione ottimale è definita anche perché la LSCI è più potente quando variazioni di flusso sono misurati rispetto a un valore basale di riferimento, con flusso microcircolatorio sangue espresso come una percentuale cambia dalla linea di base. Questi cambiamenti possono essere utilizzati per analizzare lo stato del sistema di flusso di sangue.

La LSCI sperimentale istituito è descritto nella Figura 1 con funzionali strumenti identificati. È illustrata una tipica preparazione partecipante per una misura di flusso sanguigno su un'area della coscia anteriore. Staffa di montaggio regolabile permette la rotazione di LSCI per la misurazione del flusso sanguigno all'interno del microcircolo di qualsiasi zona particolare della pelle. Figura 2 descrive un esempio di un tipico speckle raw immagine e macchiolina convertito con su misura impostazioni descritte nel protocollo per la misurazione della microcircolazione sanguigna.
La figura 3 Mostra un esempio di zona della pelle e la collocazione di AOP (punto 3.1), installazione di imaging crudo LSCI (punto 3.2), un'immagine live per flusso sanguigno lento (punto 3.3) e un live image per un flusso di sangue veloce (punto 3.4) raggiunto in una registrazione continua dei dati di un flusso alternato ci ING moorFLPI LSCI. Tavolozza colori impostazione consente la differenziazione tra i livelli di flusso. Con la tavolozza di 16 colori standard, basso flusso è visto come blu, i valori di flusso medie sono visti come verde e valori di alto flusso sono visti come arancione e rosso.
Flusso sanguigno della pelle è espressa in unità di laser speckle aspersione (LSPU). La figura 4 Mostra la rappresentazione grafica del ROI 1 e 2 di ROI AOP su un'area di pelle. Il flusso sanguigno di media viene calcolato in analisi offline utilizzando dati dall'equazione (1) ROI 1 e 2 di ROI.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig1.jpg"> 
Figura 1: moorFLPI LSCI sperimentale set up Braccio di supporto desktop, uscite cavo, controlli di posizione (zoom regolatore, regolatore di messa a fuoco e polarizzatore), AOP e portatile per la configurazione di impostazione dell'immagine. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig2.jpg"> 
Figura 2: immagine Raw speckle prima della registrazione dei dati. 2.1 - 2.2) flusso e immagini raw macchiolina di un'impostazione mal configurata con scarsa visibilità che si tradurrà in una misura meno accurata del flusso sanguigno con conseguente alto guadagno. 2.3 - 2.4) Sistema configurato come da protocollo, risultando in un guadagno corretto con massima visibilità per un risultato affidabile. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig3.jpg"> 
Figura 3: una panoramica di misura installazione e record utilizzando moorFLPI LSCI. 3.1. una zona di pelle (coscia) con un 2 cm2 AOP per tenere conto per il movimento di artefatto. 3.2) un'immagine raw speckle 'piatto e informe' indicando backscatter buona intensità luminosa con impostazione ottimale. 3.3) registrazione di un flusso sanguigno lento un'immagine live. 3.4) registrazione di un flusso di sangue veloce un'immagine live. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig4.jpg"> 
Figura 4: rappresentazione grafica del layout ROI 1 e 2 di ROI AOP su un'area della pelle. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="3">Resto (riferimento della linea di base) (LSPU)</td>
			<td colspan="4">Flusso sanguigno lento (LSPU)</td>
			<td colspan="4">Flusso di sangue moderata (LSPU)</td>
			<td colspan="4">Flusso sanguigno veloce (LSPU)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Significa Flux - ROI 1</td>
			<td>Significa Flux - ROI 2</td>
			<td>Significa che il flusso sanguigno</td>
			<td>Significa Flux - ROI 1</td>
			<td>Significa Flux - ROI 2</td>
			<td>Significa che il flusso sanguigno</td>
			<td>% Di aumento rispetto al basale del flusso di sangue</td>
			<td>Significa Flux - ROI 1</td>
			<td>Significa Flux - ROI 2</td>
			<td>Significa che il flusso sanguigno</td>
			<td>% Di aumento rispetto al basale del flusso di sangue</td>
			<td>Significa Flux - ROI 1</td>
			<td>Significa Flux - ROI 2</td>
			<td>Significa che il flusso sanguigno</td>
			<td>% Di aumento rispetto al basale del flusso di sangue</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>
Tabella 1: significare cambiamento continuo in LSPU per ROI 1 e 2 di ROI al basale, lento, moderato e veloce flusso di sangue. Aumento del flusso di sangue è espresso come variazione percentuale da una fase di previsione.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56415/56415fig5.jpg"> 
Figura 5: esempio di ROI 1 e 2 di ROI posizionamento su una superficie di pelle (coscia). Una tavolozza di 16 colori delinea le ulve di aspersioni. Dati sono registrati per ROI 1 e 2 di ROI in unità di aspersione e sottratto come spiegato nell'equazione 1 per la misura della microcircolazione sanguigna. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56415/56415fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Questo studio presenta una nuova tecnica per la misurazione e l'analisi di velocità della microcircolazione sanguigna in un singolo esperimento utilizzando un imager di contrasto della macchiolina di laser che si alternano.

Un nuovo approccio per superare artefatto movimento quando si utilizza un contrasto di Laser Speckle Imaging System per alternando velocità della microcircolazione sanguigna

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

L'obiettivo generale di questo esperimento è quello di introdurre un approccio per superare gli artefatti del movimento quando si utilizza un sistema di imaging a contrasto laser speckle per alternare le velocità della microcircolazione sanguigna. Questo metodo può aiutare i ricercatori a rispondere a domande chiave nel campo delle risposte dinamiche del sangue, in particolare, quando si cerca di determinare l'effetto dell'alternanza delle velocità della microcircolazione sanguigna in un singolo esperimento. Il vantaggio principale di questa tecnica è che supera un grave difetto della LSCI, che è l'elevata sensibilità al movimento degli artefatti.Le implicazioni di questa tecnica ci hanno permesso di valutare diverse modalità di stimolazione della circolazione sanguigna. Questo è clinicamente rilevante, in quanto esiste una relazione proposta tra l'aumento del microcircolo e la riduzione dell'edema nelle popolazioni post-chirurgiche, come i pazienti con sostituzione totale dell'anca. Questo metodo può fornire informazioni sulle dinamiche della microcircolazione e quindi potrebbe essere applicato anche ad altri esperimenti, come quelli che esaminano i dispositivi di monitoraggio che promuovono la guarigione delle ferite.In generale, gli individui che non hanno familiarità con questo metodo avranno difficoltà perché la LSCI è molto sensibile al movimento degli artefatti, e quindi il rilevamento dei cambiamenti del microcircolo non sarà possibile a meno che la parte del corpo non sia tenuta completamente ferma. Abbiamo avuto la necessità di sviluppare questo metodo per la prima volta quando abbiamo esaminato l'effetto della stimolazione elettrica neuromuscolare del polpaccio e della compressione pneumatica intermittente sulla microcircolazione della coscia. Abbiamo scoperto che c'era movimento della gamba.La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale, in quanto il protocollo sperimentale potrebbe essere difficile da visualizzare e quindi difficile da replicare. Per iniziare, collegare l'alimentatore, l'USB e l'interfaccia FireWire al pannello posteriore del moorFLPI LSCI. Quindi, assemblare il braccio di supporto da tavolo utilizzando quattro viti con il moorFLPI LSCI capovolto e fissato al braccio di supporto.Una volta fissata, ruotare la staffa di montaggio per l'imaging verso il basso. Far sedere il partecipante in una stanza a temperatura controllata per 10 minuti prima di qualsiasi test in modo che possa adattarsi alla temperatura della stanza. Assicurarsi che non ci siano forti fonti di luce artificiale o luce solare che brillano sul partecipante, poiché la luce ambientale potrebbe influenzare il moorFLPI vicino alla sorgente laser a infrarossi, che opera a 780 nanometri.Testare l'accettabilità della luce della stanza aprendo la finestra di configurazione dell'imaging e ostruendo il laser. Se l'immagine è quasi completamente nera, non sono necessari ulteriori passaggi. In caso contrario, ridurre ulteriormente la luce ambientale.Assicurati che il partecipante sia rilassato durante la valutazione. Chiedi loro di appoggiare i piedi a terra ed evitare qualsiasi conversazione durante il test. Ora, posiziona otto centimetri quadrati di un cerotto opaco adesivo sull'area della pelle per mascherare il flusso sanguigno e per tenere conto dell'inconveniente del movimento degli artefatti.Aprire il software di imaging e selezionare l'elaborazione spaziale per 25 fotogrammi al secondo di acquisizione a 152 x 113 pixel. Quindi selezionare la misurazione dell'immagine dal vivo. Regolare la posizione della termocamera in modo che si trovi a 20 centimetri di distanza dal partecipante.Inoltre, regola lo zoom, la messa a fuoco e il polarizzatore per ridurre al minimo la riflessione speculare. L'immagine dovrebbe apparire piuttosto piatta e priva di caratteristiche. Impostare un tempo di esposizione di 20 millisecondi per un'elevata sensibilità a piccole variazioni e un flusso basso.Utilizzare una frequenza di visualizzazione di 25 hertz e una costante di tempo di 0,3 secondi per tenere conto delle rapide variazioni del flusso sanguigno e ottenere un contrasto ottimale riducendo il rumore dell'immagine. Quindi, crea due aree di interesse di uguali dimensioni denominate ROI 1 e ROI 2. Allinea ROI 2 in modo che rientri negli otto centimetri quadrati della macchia opaca sulla pelle del soggetto.Fare attenzione in modo che le ROI non si scambino, ma tenerle vicine, entro due o quattro centimetri, per ridurre la necessità di recentramento nel caso in cui qualsiasi movimento meccanico faccia sì che la ROI 2 non sia più nell'area opaca. Infine, imposta il valore di guadagno tra 70 e 80. Ciò ridurrà la perdita di precisione nelle aree a bassa e alta intensità.Registra la misurazione del flusso sanguigno in formato video e salvala per l'analisi offline utilizzando un modulo di revisione delle immagini. Una volta registrato, apri il software di revisione delle immagini moorFLPI e carica il video per l'analisi. Calcolare il flusso medio all'interno dei ROI a seguito di una serie di registrazioni del flusso sanguigno medio.ROI 1 è la misura reale del flusso sanguigno cutaneo e ROI 2 è il segnale cutaneo a macchie laser retrodiffuso dal cerotto opaco. Se non configurate correttamente, le immagini del flusso e dello speckle grezzo producono un guadagno elevato con scarsa visibilità, che si tradurrà in una misurazione del flusso sanguigno meno accurata. Se configurate correttamente, come mostrato in questo protocollo, le immagini risultanti hanno la massima visibilità per un risultato affidabile.Le immagini configurate correttamente consentono di definire chiaramente il flusso sanguigno lento e il flusso sanguigno veloce. Ciò è stato ottenuto in una registrazione continua dei dati di un flusso alternato. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 20 minuti se eseguita correttamente.Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare che le misurazioni del flusso vengono eseguite rispetto a una linea di base di riferimento. Nel caso di questa metodologia, la fase di riposo viene introdotta come base di riferimento. Pertanto, un flusso sanguigno a digiuno e uno lento è espresso come variazione percentuale rispetto a un basale o a riposo.Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo dell'analisi del microcircolo sanguigno per esplorare l'efficacia di diversi tipi di dispositivi che mirano ad aumentare il flusso microcircolatorio. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come misurare le velocità alternate della microcircolazione sanguigna utilizzando LSCI e come superare qualsiasi artefatto di movimento che potrebbe influenzare il risultato se non adeguatamente considerato.

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Questo video mostra come costruire un laser Speckle Contrast Imaging (LSCI), sistema che può facilmente essere utilizzato per monitorare il flusso di sangue.

Come costruire un Laser Speckle Contrast Imaging (LSCI) di sistema per monitorare il flusso di sangue

Velocimetria immagine Micro-particelle (μPIV) è usato per visualizzare le immagini appaiate di micro particelle seminate nei flussi di sangue, che sono cross-correlato per dare un profilo di velocità accurato. Shear rate, velocità massima, forma del profilo di velocità e portata, ognuno dei quali ha applicazioni cliniche, possono essere derivati ​​da queste misurazioni.

Micro-Particle Image Velocimetry per Velocity Misure profilo dei flussi Micro sangue

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Un nuovo approccio al monitoraggio dell'innesto neovascolarizzazione nella gengiva umana

Questo protocollo mostra come applicare l'imaging Doppler ad ultrasuoni ultraveloce per quantificare i flussi sanguigni. Dopo un'acquisizione lunga 1 s, lo sperimentatore ha accesso a un filmato dell'intero campo visivo con valori di velocità assiale per ogni pixel ogni ≈0,3 ms (a seconda del tempo di volo ad ultrasuoni).

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Termoplastica bronchiale è una non-droga procedura per l'asma grave persistente che fornisce energia termica alla parete delle vie aeree in modo controllato con precisione per ridurre muscolatura liscia delle vie aeree eccessivo. La riduzione della muscolatura liscia delle vie aeree diminuisce la capacità delle vie aeree costrizione, riducendo così la frequenza degli attacchi di asma.

Termoplastica bronchiale: un nuovo approccio terapeutico per l&#39;asma grave

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Un nuovo approccio per superare artefatto movimento quando si utilizza un contrasto di Laser Speckle Imaging System per alternando velocità della microcircolazione sanguigna (Video) | JoVE Journal

Un nuovo approccio per superare artefatto movimento quando si utilizza un contrasto di Laser Speckle Imaging System per alternando velocità della microcircolazione sanguigna

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