Een nieuwe benadering voor het overwinnen van Movement Artifact bij het gebruik van een Laser spikkel Contrast Imaging systeem voor wisselende snelheden van bloed microcirculatie

Het algemene doel van dit experiment is om een benadering te introduceren om bewegingsartefact te overwinnen bij het gebruik van een laser speckle contrast beeldvormingssysteem voor wisselende snelheden van bloedmicrocirculatie. Deze methode kan onderzoekers helpen om belangrijke vragen te beantwoorden op het gebied van dynamische bloedreacties, in het bijzonder wanneer wordt gezocht naar het effect van het wisselen van de snelheden van bloedmicrocirculatie in één experiment. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het een groot nadeel van LSCI overwint, namelijk de hoge gevoeligheid voor bewegingsartefact.

De implicaties van deze techniek hebben ons in staat gesteld om verschillende manieren van het stimuleren van de bloedcirculatie te evalueren. Dit is klinisch relevant, aangezien er een voorgestelde relatie is tussen verhoogde microcirculatie en de reductie van oedeem in post-chirurgische populaties, zoals patiënten met een totale heupvervanging. Deze methode kan inzicht geven in de dynamica van microcirculatie, en dus kan het ook worden toegepast op andere experimenten, zoals die welke kijken naar bewakingsapparaten die wondgenezing bevorderen.

Over het algemeen zullen personen die niet vertrouwd zijn met deze methode moeite hebben omdat LSCI erg gevoelig is voor bewegingsartefact, en dus zal detectie van microcirculatoire veranderingen niet mogelijk zijn tenzij het lichaamsdeel volledig stil wordt gehouden. We hadden eerst de noodzaak om deze methode te ontwikkelen toen we het effect van neuromusculaire elektrische stimulatie van de kuitspier en intermitterende pneumatische compressie op de dijmicrocirculatie onderzochten. We ontdekten dat er beweging van het been was.

Visuele demonstratie van deze methode is cruciaal, aangezien het experimentele protocol moeilijk te visualiseren kan zijn, en dus moeilijk te repliceren. Om te beginnen, verbind de voeding, USB en de FireWire-interface aan de achterkant van de moorFLPI LSCI. Monteer vervolgens de desktopsteunarm met behulp van vier schroeven met de moorFLPI LSCI ondersteboven en bevestig deze aan de steunarm.

Eenmaal bevestigd, draai de montagebeugel voor neerwaartse beeldvorming. Laat de deelnemer 10 minuten in een temperatuurgecontroleerde ruimte zitten voorafgaand aan elk testen zodat ze zich kunnen aanpassen aan de kamertemperatuur. Zorg ervoor dat er geen sterke bronnen van kunstlicht of zonlicht op de deelnemer schijnen, aangezien de omgevingslicht de moorFLPI nabij de infrarode laserbron kan beïnvloeden, die werkt op 780 nanometer.

Test de acceptabiliteit van het kamerlicht door het beeldvormingsopstellingsvenster te openen en de laser te obstructeren. Als het beeld bijna helemaal zwart is, zijn er geen verdere stappen vereist. Anders, verminder het omgevingslicht verder.

Zorg ervoor dat de deelnemer ontspannen is gedurende de beoordeling. Laat ze hun voeten plat op de grond plaatsen en vermijd eventuele gesprekken tijdens de test. Plaats nu acht vierkante centimeter van een plakkerige, ondoorzichtige pleister op het huidgebied om de bloedstroom te maskeren en om rekening te houden met het nadeel van bewegingsartefact.

Open de beeldvormingssoftware en selecteer ruimtelijke verwerking voor 25 frames per seconde van opname bij 152 bij 113 pixels. Selecteer vervolgens live beeldmeting. Pas de positie van de beeldvormer aan zodat deze 20 centimeter van de deelnemer verwijderd is.

Pas ook de zoom, focus en polarisator aan voor minimale speculaire reflectie. Het beeld moet er vrij plat en vlak uitzien. Stel een belichtingstijd in van 20 milliseconden voor hoge gevoeligheid voor kleine veranderingen en lage flux.

Gebruik een weergavesnelheid van 25 hertz en een tijdsconstante van 0,3 seconden om rekening te houden met snelle bloedstroomsveranderingen en om optimaal contrast te bereiken door het verminderen van de beeldruis. Maak vervolgens twee gelijke grootte gebieden van interesse aan, genaamd ROI 1 en ROI 2. Lijn ROI 2 uit zodat deze zich binnen de acht vierkante centimeter van de ondoorzichtige pleister op de huid van het onderwerp bevindt.

Zorg ervoor dat ROI's niet uitwisselen, maar ze dicht bij elkaar houden, binnen twee tot vier centimeter om de noodzaak voor nieuw centrum te verminderen in het geval dat enige mechanische beweging ervoor zorgt dat ROI 2 niet langer in het ondoorzichtige gebied is. Stel ten slotte de versterkingswaarde in op tussen 70 en 80. Dit zal de nauwkeurigheid verminderen die verloren gaat in gebieden met lage en hoge intensiteit.

Neem de bloedstroommeting op in videoformaat en sla ze op voor offline analyse met behulp van een beeldbeoordelingsmodule. Eenmaal opgenomen, open de moorFLPI beeldbeoordelingssoftware en laad het video voor analyse. Bereken de gemiddelde flux binnen de ROI's na een reeks opnames van gemiddelde bloedstroom.

ROI 1 is de echte meting van huidbloedstroom, en ROI 2 is het terugverstrooide laser speckle huidsignaal van de ondoorzichtige pleister. Wanneer niet correct geconfigureerd, resulteren de flux en ruwe speckle beelden in hoge versterking met slechte zichtbaarheid, wat zal resulteren in een minder nauwkeurige bloedstroommeting. Als correct geconfigureerd, zoals getoond in dit protocol, hebben de resulterende beelden maximale zichtbaarheid voor een betrouwbaar resultaat.

Correct geconfigureerde beelden resulteren in duidelijke definitie tussen langzame bloedstroom en snelle bloedstroom. Dit werd bereikt in een continue gegevensopname van een wisselende flux. Eenmaal onder de knie, kan deze techniek in 20 minuten worden uitgevoerd als het correct wordt uitgevoerd.

Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat fluxmetingen relatief ten opzichte van een referentiebasislijn worden gedaan. In het geval van deze methodologie, wordt de rustfase geïntroduceerd als referentiebasislijn. Daarom, een snelle en een langzame fase bloedstroom wordt uitgedrukt als een percentage verandering van een basislijn of rustfase.

Na de ontwikkeling van deze techniek, heeft het de weg geëffend voor onderzoekers op het gebied van bloedmicrocirculatoire analyse om de effectiviteit van verschillende soorten apparaten die gericht zijn op het verhogen van microcirculatoire