Summary
Diese Studie führt ein Protokoll zur Messung der Mikrozirkulation in menschlichen Mundschleimhaut durch Laser-Speckle-Kontrast-Bildgebung. Die Überwachung der Wundheilung nach Vestibulumplastik kombiniert mit einem xenogenen Kollagen Graft auf ein klinischer Fall zur Geltung kommt.
Abstract
Laser-Speckle-Kontrast imaging (LSCI) ist eine neuartige Methode zur Messung der oberflächliche Durchblutung über große Flächen. Da es nicht-invasiv ist und vermeidet den direkten Kontakt mit gemessenen Bereich, ist es geeignet für die Überwachung von Blut fließen Änderungen bei der Wundheilung bei menschlichen Patienten. Vestibulumplastik ist Parodontalchirurgie, Mundvorhofes, mit dem Ziel, vestibulären Tiefe mit der gleichzeitigen Erweiterung der keratinisierten Gingiva wiederherzustellen. In diesem speziellen klinischen Fall eine Split Dicke Klappe wurde bei der ersten oberen Prämolaren erhoben und eine xenogenen Kollagen-Matrix wurde auf das resultierende Empfänger Bett angepasst. LSCI wurde verwendet, um die Rück und Neovaskularisation des Transplantats und die umliegende Schleimhaut für ein Jahr zu überwachen. Ein Protokoll ist für die korrekte Einstellung der Messung der Mikrozirkulation in der Mundschleimhaut, Hervorhebung, Schwierigkeiten und mögliche Fehler eingeführt.
Die klinische Fallstudie präsentiert gezeigt, dass – nach dem entsprechenden Protokoll — LSCI ist eine geeignete und zuverlässige Methode zur Weiterverfolgung der Mikrozirkulation in eine heilende Wunde in der menschlichen Mundschleimhaut und gibt nützliche Informationen über Transplantat Integration.
Introduction
Langfristige Veränderungen der menschlichen gingival Mikrozirkulation in einer klinischen Situation beobachten, ist ein heißes Thema in der Mund- und parodontale Chirurgie. Zuverlässige Beurteilung der Durchblutung kann jedoch schwierig sein. Es gibt nur wenige Methoden, die Veränderungen in der Durchblutung der menschlichen Schleimhaut nicht invasiv messen. Zwei von diesen beschäftigen ein Laserstrahl1,2,3,4, aber in einer anderen Weise. Laser-doppler-Flowmetry (LDF) nutzt den Doppler Verschiebung in einem Laser beam5,6, während des Laser-Speckle-Kontrasts bildgebendes Verfahren (LSCI) stützt sich auf das Speckle-Muster des rückgestreuten Laserlichts zur Messung der Geschwindigkeit der roten Blutkörperchen Zellen-7.
LDF misst nur in einem einzigen Punkt und reproduzierbare Normung der Position der Sensoren ist wünschenswert, aber schwierige Aufgabe. Ein weiteres Problem ist, dass die Sonde der LDF klein im Durchmesser (1 mm2). Messung an vorbestimmten Punkten vor der Operation ist zu spezifisch, und kann blind für postoperative Kreislauf Änderungen, während Ödeme, Gewebeentnahme, Gewebe-Bewegung oder der implantierten Prothese verursachen erhebliche Veränderungen in der postoperativen Geometrie der betroffenen weiches Gewebe. Der Messabstand von LDF ist weniger als 1 mm verbietet Einsatz von eine Zahnschiene mit einem vorher festgelegten Loch für die Sonde bei volumetrische Veränderung des Gewebes. LSCI erfordert keine Spezialwerkzeuge für die Lokalisierung und in Bereichen von mehreren cm2messen kann. Infolgedessen kann die Wundheilung in der Operationsstelle verfolgt werden. Darüber hinaus kann LSCI Durchblutung in farbkodierten Bilder zu einem Bruchteil einer Sekunde mit einer Auflösung von bis zu 20 μm anzeigen.
Das LSCI Gerät präsentiert in diesem Papier wird überwiegend für Tierforschung Anwendungen genutzt wo hoher Auflösung in kleinen Messflächen erwünscht. Da jedoch die Struktur und Histologie der menschlichen Mundschleimhaut von Bereich zu Bereich (angehängte Gingiva, marginalen Gingiva, vestibulären Schleimhaut) unterschiedlich sind, ist Durchblutung auch heterogene8. Hochauflösende LSCI hat daher einen großen Vorteil gegenüber Normal-Auflösung LSCI, die in der Regel in menschliche Prüfung verwendet wird.
Das LSCI Instrument beschäftigt einen unsichtbaren Laser (Wellenlänge 785 nm). Der Strahl ist auseinander, um den Messbereich, wodurch eine Speckle-Muster zu beleuchten. Eine CCD-Kamera Bilder der Speckle-Muster in der beleuchteten Fläche. In diesem System verwendeten CCD-Kamera hat eine aktive imaging-Bereich von 1386 x 1034 Pixeln und seine Auflösung beträgt zwischen 20 – 60 µm/Pixel abhängig von der Größe des Bereichs Mess- und auf die Einstellung der Software (niedrig, Mittel, hoch). Es kann Bilder mit einer Geschwindigkeit von 16 Bildern pro Sekunde, oder sogar mehr, bis zu 100 Bilder pro Sekunde aufnehmen, wenn die Bildgröße verringert wird. Durchblutung wird durch die integrierte Software berechnet. Es Variationen in der Speckle-Muster analysiert und quantifiziert den Kontrast. Der daraus resultierende Flux ist farbkodiert, um eine Perfusion-Bild zu erzeugen. Nach unseren bisherigen Ergebnissen beurteilt LSCI die Durchblutung des Zahnfleisches mit guten Reproduzierbarkeit und Reproduzierbarkeit9. Dies bedeutet, dass es ein zuverlässiges Werkzeug ist für die Überwachung von Änderungen in der Mikrozirkulation der Mundschleimhaut nicht nur in kurzfristigen Experimenten, sondern auch bei Langzeitstudien Krankheitsverlauf zu verfolgen oder Wunde heilende10.
In diesem Papier stellen wir ein klinischer Fallbericht zu zeigen, dass die hohe räumliche Auflösung der LSCI es möglich macht, die Neovaskularisation Muster von einem xenogenen Kollagen-Transplantat zu offenbaren. Darüber hinaus zeigt dieser Fall, dass LSCI, aufgrund seiner hohen Zuverlässigkeit, einfühlsam individuelle Variation erkennen könnte. Dies gilt als bedeutende lokale anatomische Variation und ein anderen systemischen Hintergrund zwischen den Fällen macht es schwierig, den chirurgischen Eingriff in klinischen Studien mit Parodontalchirurgie zu standardisieren.
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Protocol
Die gemeldeten Methode arbeitete in einer klinischen Studie der ethischen Genehmigung des ungarischen Ausschusses der Gesundheit Registrierung und Training Center gewährt wurde (Zulassungsnummer: 034310/2014/OTIG).
1. LSCI Setup
- Schalten Sie den Computer und Peripheriegeräte.
- Schalten Sie das LSCI-Gerät mit dem Schalter auf der Rückseite verwendet werden.
- Lassen Sie das Gerät mindestens 5 Minuten warmlaufen. Das Gerät ist bereit für die Messung, wenn beide LEDs auf der Rückseite zu blinken aufgehört haben.
- Starten Sie die Software durch Doppelklick auf das Icon auf dem Desktop oder über das Startmenü aufrufen.
- Warten Sie, bis die gelbe und die grüne LED auf der Rückseite nicht blinkt mehr, was darauf hinweist, dass der Laser warm ist und die Initialisierung abgeschlossen ist.
Hinweis: Wenn Sie das System starten, werden eine gelegentlich aufgefordert, das Nachweisverfahren für das System ausführen.
2. System-Überprüfung
- Verwenden Sie die Kalibrierung-Box geliefert. Entfernen Sie den Deckel vom Feld Kalibrierung und schütteln Sie sie zur Vermeidung von Ablagerungen in kolloidalen Suspension.
- Lassen Sie den Deckel ab, für 30 s, um Luftblasen zu vermeiden.
- Setzen Sie den Deckel wieder auf die Kalibrierungsquaders.
- Klicken Sie auf Erweiterte | Überprüfung | Instrument zu überprüfen.
- Wählen Sie routinemäßige Überprüfung | Nächsten.
- Drehen Sie den Kopf 90°, befestigen Sie die Kalibrierung-Box mit den integrierten Magneten und klicken Sie auf weiter.
- Geben Sie die Raumtemperatur in das Textfeld ein, wählen Sie ° C, und klicken Sie auf Start.
- Warten Sie, während der Assistent das Überprüfungsverfahren abgeschlossen ist.
- Nach einer erfolgreichen Prüfung Verfahren schließen Sie den Assistenten durch Klicken auf beenden.
3. Teilnehmer Vorbereitung
- Stellen Sie sicher, dass die Messung in einem temperierten Raum (26 ° C) durchgeführt wird.
- Der Patient in bequeme Rückenlage in einem Behandlungsstuhl und eine Vakuum Kissen unter den Kopf (Abbildung 1).
- Lassen Sie den Patienten ungestört für 15 min, bevor Messungen durchgeführt werden.
(4) Mikrozirkulation Bild Messung
- Wählen Sie im Menü Extras und klicken Sie auf Projekt-Editor. Ein neues Fenster wird geöffnet, in dem am häufigsten verwendeten Einstellungen gespeichert werden können.
- Projekte-Boxklicken Sie auf neu , um ein neues Projekt erstellen. Geben Sie "Vestibulum" und klicken Sie auf "OK".
- Klicken Sie in der Seiten-Boxauf neu , um eine neue Website erstellen. Geben Sie "Zahn 14" und klicken Sie auf "OK".
- Fügen Sie unter dem Inhalt von Zahn 14 Panel hinzu "10 cm" als der erforderliche Abstand für den Arbeitsabstand und geben Sie eine breite von 3 cm und einer Höhe von 2 cm in die Messung Felder ein.
- Legen Sie die Punkt-Dichte-Auflösung Normal und die Frame-Rate auf 16 Bilder/s und wählen Sie Zeit aus der Dauer -Drop-Down-Menü die Aufzeichnungsdauer auf 0 setzen: 30.
- Wählen Sie "Record mit keine Mittelung" und setzen Sie die Farbe Foto Abtastrate auf 1/Sekunde.
- Klicken Sie auf "Übernehmen" und "OK", um die Projekt-Parameter zu speichern.
- Wählen Sie im Menü Datei und klicken Sie auf New Aufnahme. Ein neues Bild-Fenster wird geöffnet und die Setup-Bedienfeld angezeigt werden.
- Wählen Sie unter Recording-Setup"Vestibulum" für das Projekt und "Zahn 14" für den 4.9. Website.
- Öffnen Sie das Thema Dropdown-Menü zu, klicken Sie auf neu im Dialogfeld Wählen Sie Betreff , und geben Sie den Namen des Patienten.
- Klicken Sie auf "OK" und geben Sie einen Namen für die Aufnahme in das Feld Name Rec : z.B. Tag 1 (Tage vergangen nach der Operation) und den Namen des Betreibers im Feld Operator .
- Vor Beginn der Mikrozirkulation Bild Messung, des Patienten messen Blutdruck und Puls.
- Evakuierung der Luft aus dem Vakuum Kissen um den Kopf des Patienten in einer Position angebracht, das Untersuchungsgebiet zu beheben.
- Bitten Sie Patienten, seinen Mund zu öffnen.
- Zurückziehen Sie, Lippen sanft durch zwei dental Spiegel (Abbildung 1).
- Passen Sie das Kopfstück parallel zu den gemessenen Bereich der Gingiva. Eine integrierte sichtbar (650 nm) Indikators Laser erleichtert das Positionieren des Imagers bezogen auf den Mund des Patienten.
- Passen Sie den Arbeitsabstand bis 10 cm durch Verschieben des Instruments in Bezug auf das Gewebe an. Die Wegmessung erfolgt kontinuierlich durch das LSCI-Gerät und es wird von der Software als arbeiten Abstand/gemessene Wert unter Bild-Setupangezeigt.
- Weisen Sie das Thema, noch für die Dauer der Messung zu bleiben.
- Klicken Sie auf die Record -Taste zum Starten der Aufnahme. Die Farbe des Bildfensters ändert sich nun anzeigt, Aufzeichnung im Gange ist rot. Die Setup-Bedienfeld wird durch die Aufnahme-Panel ersetzt. Aufnahme stoppt automatisch nach 30 s. Wenn die Aufnahme beendet ist, wird die Farbe der Bildfenster Änderungen in blau und die Aufnahme-Panel durch das Review Panel ersetzt.
- Entfernen Sie dental Spiegel zu und den Patienten schließen den Mund und schlucken.
- Wechseln Sie zurück zu dem live-Bild durch Drücken der Taste Aufnahme fortsetzen .
- Wiederholen Sie die Schritte von 4.14, 4.21 zweimal.
- Schließen Sie die Datei. Die Daten werden automatisch gespeichert.
- Messen Blutdruck und Puls nach der LSCI Messungen.
5. offline-Analyse
- Analysieren Sie die LSCI-Bilder mit der integrierten Software. Gehen Sie zu Ansicht Bild oder Split (Abbildung 2).
- Regionen von Interesse (ROI) zu definieren. Hinweis: die Perfusion-Werte der Pixel innerhalb einer ROI sind gemittelt und definiert als der Blut-Flow-Wert des ROI, ausgedrückt in einen beliebigen Wert genannt Laser Speckle Perfusion Einheit (LSPU).
- Wählen Sie die gewünschte Form der ROI innerhalb der ROI-Werkzeug-Palette auf der rechten Seite.
- Wählen Sie die Option anwenden in der ROI Werkzeugpalette, die ROI-Operationen für alle Bilder der Aufzeichnung gilt.
- Zeichnen Sie den ROI durch Klicken und halten der Maustaste in das Bild der Intensität, den ROI heraus auf die gewünschte Größe ziehen und Loslassen der Maustaste Taste (Klick und Doppelklick für Freiform-ROIs). Passen Sie die Position des ROI, verkleinern Sie oder drehen Sie ihn, wenn nötig.
- Wiederholen Sie die Schritte vom 5.3. 5.5 so oft wie die gewünschte Anzahl von ROIs (Abbildung 3).
- Definieren Sie Zeitperioden von Interesse (TOI). Dies ermöglicht eine Mittelung Perfusion in einen ROI über einen bestimmten Zeitraum (Abbildung 2).
- Gehen Sie zu Ansicht Diagramm oder Split. Wählen Sie die Schaltfläche hinzufügen TOI.
- Klicken und halten auf der Kurve an der Stelle, wo Sie wollen TOI zu beginnen und ziehen den Cursor an die gewünschte Endposition. Dann lassen Sie die Maustaste los.
- Exportieren Sie Daten aus der Tabelle der Mittelwert für die Weiterverarbeitung.
- Konstruieren Sie Blut Fließkurven durch eine geeignete Software für statistische Analysen verwendet.
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Representative Results
Vestibulumplastik ist Parodontalchirurgie, Mundvorhofes, mit dem Ziel, vestibulären Tiefe, die Zone der keratinisierten Gingiva und Weichgewebe Dicke für verbesserte Ästhetik und Funktion zu erhöhen. Die apikal neu positionierte Split Dicke Klappe kombiniert mit einem Kollagen-Matrix ist eine häufig verwendete Vestibulumplastik Verfahren. Xenogenen Kollagen-Matrix ist eine echte Alternative zum autogenen gingivale Transplantat für die Erhöhung der Menge der keratinisierten Gingiva11,12,13; Allerdings liegen keine Daten über die Richtung der Revaskularisation Transplantat und Auswirkungen auf die Mikrozirkulation des umliegenden Gewebes. Das Verständnis dieser Mechanismen kann richtige Klappe und Schnitt Design in Parodontalchirurgie erleichtern.
Einem 17 Jahre alten männlichen Patienten mit einer unzureichenden Breite der keratinisierten Gingiva an die ersten Prämolaren im Oberkiefer wurde von Vestibulumplastik, behandelt mit einer apikal neu positionierte Split Dicke Klappe kombiniert mit einem Kollagen-Matrix. Intraorale Aufnahmen (durch eine Foto-Kamera) und Blut (BF) Durchflussmessungen von LSCI wurden vor der Vestibulumplastik (Baseline) sowie 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 14, 21, 27, Tagen und 2, 3, 4, 5, 6 und 12 Monate postoperativ. Blutdruck und Puls waren vor und nach jeder Messung ausgewertet.
Während der offline-Analyse wurden mehrere ROIs im Bereich der augmented Schleimhaut bestimmt; einige in der Graft-Region und andere in der umgebenden Schleimhaut, definiert als "Peri" Regionen. Wie in Abbildung 3, "Peri" und Transplantat gezeigt wurden Regionen weiter in Zonen je nach Abstand von der Mitte der implantierten Prothese, gekennzeichnet als Zone F im Bild aufgeteilt. Zonen A und B wurden in den Zonen C, D und E in der Graft-Region und "Peri" Region definiert. Jede dieser Zonen wurde durch Trennzeichen getrennte separat an allen vier Seiten des Transplantats (mesial, distal, apikalen und koronale). Jede 30-Sekunden-Aufnahme wurde als ein TOI (Abbildung 2) identifiziert. Daten bei jedem ROI und TOI wurden in einem Tabellenkalkulations-Programm exportiert. Fließkurven Blut entstanden durch eine geeignete Software für statistische Analysen verwendet.
Während des einjährigen Experiments, entweder in Karte vor oder nach dem Blut Durchflussmessungen pro Sitzung gab es keine signifikante Veränderung im mittleren arteriellen Druck (MAP). Abbildung 4 zeigt ein Farbfoto, Intensität Bild und ein Bild der Perfusion der betriebenen Gingiva an den Vertreter unserer Studie. Während der ersten postoperativen Woche komplette Patte eine dicke Schicht von Fibrin veredelte Bereich und milden Erythem und Ödem in das umliegende Zahnfleisch sichtbar waren. Blut Perfusion Bilder zeigten Ischämie in der operierten Region und Hyperämie in den Regionen "Peri". Ab Tag 14 war der transplantierten Bereich klinisch erythematöse, parallel mit schweren Hyperämie auf Blut Perfusion Bilder beobachtet. Durch den dritten Monat nach der Transplantat-Gründung die Wunde verheilt und gingival Perfusion war in der Nähe von präoperativen Zirkulation Ebenen.
Abbildung 5 zeigt ein Bild unscharf Intensität und der Perfusion Graph des gesamten Bildes. Die plötzliche Spitze im Diagramm zeigt die Bewegung durch den Patienten. Die Messung wurde sofort, nachdem er sich vergewissert, dass der Patient in einer bequemen Position wiederholt. Änderungen im BF in den verschiedenen Zonen innerhalb der Graft und in den "Peri" Regionen sind in Abbildung 6dargestellt. Es ist üblich in allen Kurven, dass ab dem vierten Monat Blutfluss nicht weiter bis zum Ende der Untersuchung unverändert blieb. Die durchschnittliche Durchblutung für diesen Zeitraum als ruhende Blut fließen Wert für das neue Gewebe genutzt werden und die zufällige Streuung zwischen den Zeitpunkten erlaubt uns die zeitbasierte Varianzkomponente bzw. für jede ROI Berechnung mit einem linearen gemischten Modell. Die kleinste erkennbare Differenz konnte dann berechnet werden, wirkliche Veränderung (mit 95 % Konfidenzintervall) zwischen Zeitpunkten während der Einheilphase (vor dem vierten Monat) zu identifizieren, um die Schleimhauthyperämie und die ischämische Phase zu bestimmen. Die grundlegenden Eigenschaften von Kurven waren ähnlich in allen ROIs innerhalb der Graft, beginnend mit einer ischämischen Phase, gefolgt von einer Schleimhauthyperämie Phase. Allerdings war die Länge dieser beiden Phasen unterschiedliche (Tabelle 1). Ischämie war am längsten (7 – 9 Tagen) in der zentrale und in allen koronalen Zonen, mit späten Hyperämie zwischen 11 und 27 Tag ab. In anderen Zonen des Transplantats Ischämie dauerte nur 4 – 7 Tage und Hyperämie begann früher, zwischen Tag 7 und 21.
Die BF-Kurven der Zonen an den verschiedenen Seiten des Transplantats hatte einzigartige Eigenschaften (Abbildung 6). An der apikalen Seite hatte alle vier Zonen ähnliche Blut Fließkurven. An der koronalen Seite Perfusion in der äußeren Zone wiedergewonnen wurde später als in den inneren Zonen, im Gegensatz zu der mesialen und distalen Seite. An beiden Seitenflächen BF ersten erhöht, in der Zone C, dann in Zone D, gefolgt von BF Anstieg der Zone E und schließlich in der zentralen zone F. In den Zonen der umgebenden Schleimhaut (Zone A und B) wurde keine signifikante Ischämie beobachtet. Stattdessen wurde Hyperämie eine unterschiedliche Größe und Umfang an den verschiedenen Seiten beobachtet.
Wenn der BF-Wert nicht mit den allgemeinen Merkmalen der BF-Kurve tally, gab es zwei Zeitpunkten. Am 9. Tag gab es ein plötzlicher Abfall in den meisten Gebieten und vor allem in den "Peri" Zonen der apikalen und distalen Seite. Kann nicht festgestellt werden mit Gewissheit, dass dies ein Messfehler war da keine Messungen auf den vorhergehenden und am nächsten Tag aufgenommen wurden. Jedoch wurde nach einer Notiz in den Messbericht die bukkale Falte mit zu viel Druck durch den Betreiber, was zu einem Rückgang der BF zurückgezogen. Dies ist sinnvoll, wenn man bedenkt, dass vor allem die Verbreitung der distalen und der apikalen Seite betroffen sind kann durch Ziehen der Wange. Am Tag 182 (6 Monate später), durch längere Intervalle zwischen Messzeiten hat der Patient vergessen, die vereinbarten Einschränkungen vor der Messung zu halten. Die Blutung der marginalen Gingiva auf dem farbigen Foto (Abb. 6) zeigt harte Zähneputzen vor der Messung. In der Zwischenzeit der Patient unterzog sich kieferorthopädische Behandlung zu, und er verwendet IMF Gummibänder. Beide Faktoren könnten BF14,15, beträchtlich, so dass die Messung zu einem späteren Zeitpunkt unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen wiederholt wurde.
Abbildung 1: experimentelle LSCI Setup und Patienten Vorbereitung für Blut-Durchflussmessung in das Operationsgebiet. Die Lippen werden durch dental Spiegel zurückgezogen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2: geteilte Ansicht (Kombination aus die Bilder und die Diagramm-Ansicht) einer typischen Aufnahme der Gingiva Durchblutung im behandelten Bereich. Perfusion Bild (oberen rechten Unteransicht) ist eine farbkodierte Darstellung der Durchblutung in der Gingiva. Bereiche der hohe Perfusion sind in rot dargestellt, während niedrige Perfusion blau sind. Die Farbpalette der Perfusion Bilder entspricht 0-450 LSPU; Glättung wurde auf 10 festgelegt. Ein Intensität Bild (unten rechts Unteransicht) entsteht durch das gesamte rückgestreute Laserlicht. Es entspricht genau der Perfusion Bild und eignet sich zur Orientierung und zur Identifizierung von Details im Bild Perfusion. Regionen von Interesse (ROI) sind immer im Bild Intensität definiert. Das Diagramm (oben links) zeigt in Echtzeit Blut Perfusion Spuren für jede ROI in der Aufnahme. Kontrollkästchen auf der linken Seite kann verwendet werden, welche Spuren zeigen auswählen. Drei aufeinander folgenden Messungen werden im Diagramm angezeigt. Jede 30 s Schuss wurde als ein TOI identifiziert. Mittelwert Tabelle mittlere Perfusion Werte in jedem ROI und TOI ist auch in der geteilten Ansicht (unten links) angezeigt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3: Regionen von Interesse (ROI) innerhalb der untersuchten gingivalen Bereich im Bild Intensität definiert. Zone A und B sind in der Region "Peri" während Zone C, D und E sind in der Prothese bei sinkenden Entfernungen vom Mittelpunkt des Transplantats, gekennzeichnet als Zone F. Zone A sich auf der vestibulären Fläche der Lippen befindet. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 4: repräsentative Fotografien (obere Zeile) und LSCI Intensität Image (Mittellinie) LSCI Perfusion Bild (untere Zeile) der betriebenen Gingiva. Die Bilder stehen für die präoperative Zustand und Durchblutung und Wundheilung und Perfusion 1, 4, 7, 14, 21, 27 und 98 Tage postoperativ. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 5: geteilte Ansicht einer suboptimalen Aufnahme. Verschwommene Intensität Bild und umliegenden Gipfeln in der Grafik durch falsche Einstellung. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 6: Streudiagramm der BF im Laufe der Zeit im koronalen (a), mesial (b), distale (c) und apikal (d) Seite des Transplantats. Der zentrale Teil des Transplantats (Zone F) wurde in alle Diagramme dienen als Referenz für weitere externe Zonen dargestellt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
| Seite | Zone | Ischämie-Ende | Hyperämie start | Hyperämie Ende |
| koronal | c | 9 | 27 | 27 |
| koronal | d | 9 | 21 | 27 |
| koronal | e | 7 | 11 | 98 |
| zentrale | f | 9 | 11 | 98 |
| mesial | c | 5 | 21 | 27 |
| mesial | d | 5 | 11 | 61 |
| mesial | e | 7 | 11 | 61 |
| distalen | c | 5 | 11 | 27 |
| distalen | d | 4 | 7 | 98 |
| distalen | e | 4 | 11 | 98 |
| apikalen | c | 4 | 11 | 27 |
| apikalen | d | 5 | 11 | 61 |
| apikalen | e | 5 | 11 | 61 |
Tabelle 1: Zeitrahmen der ischämischen und Schleimhauthyperämie in den verschiedenen Zonen in das Transplantat in Tagen
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Discussion
Das Ziel dieser Studie war es, eine neuartige Technik zur Überwachung der Neovaskularisation ein Transplantat in der menschlichen Gingiva einzuführen. Nach unseren bisherigen Ergebnissen beurteilt LSCI die Durchblutung des Zahnfleisches mit guten Reproduzierbarkeit und Reproduzierbarkeit9, wenn strikte Umsetzung der einzelnen Schritte des geplanten Protokolls als eine entscheidende Voraussetzung erfüllt ist. LSCI gilt als eine semi-quantitative Verfahren, die Kalibrierung regelmäßig, um Genauigkeit und Stabilität sicherzustellen erfordert. Während der Überprüfung muss die Raumtemperatur möglichst genau gemessen werden, da dieser Wert von den Überprüfungsalgorithmus verwendet wird, um Perfusion zu berechnen.
Die LSCI-Methode ist sehr empfindlich auf die Entfernungseinstellung arbeiten und Bewegungsartefakte sowie. In dieser Studie wurde mit 10 cm Arbeitsabstand fixiert. Die Messung war 2,7 cm x 2 cm, das entspricht etwa drei Zähne weit gingivalen Bereich. Die effektive Bildrate war 16 Bilder/s und 0,06 s/Bild wie der arterielle Puls pulsatile Änderungen im gingivalen Mikrozirkulation9, induziert, der aus der Aufnahme gemittelt werden. Schnelle Bildgebung reduziert das Risiko von Bewegungsartefakte, zu. Bei falschen Einstellungen oder Patienten Bewegungen, sollte die Aufnahme jedoch angehalten und unter optimalen Bedingungen wiederholt werden.
Zwei Operatoren beteiligte sich an jede Messung: einer der LSCI Kopf angepasst und den Computer gesteuert, während die andere die Lippen des Patienten eingefahren. In dieser Studie drei wiederholt Messungen wurden in jeder Sitzung, wobei jeweils 30 s. Da Messungen immer eine Art von Reizung des weichen Gewebes aufgrund der unvermeidlichen Retraktion der Lippen und Wangen, die die Mikrozirkulation der Gingiva stört beinhalten, tritt eine Erhöhung der zufällige Fehler. Diese Variation zwischen Tag jedoch minimiert werden durch Wiederholung des gesamte Messvorgangs, d. h., durch erneute Öffnen des Mundes, das weiche Gewebe wieder zurückziehen re-Einstellung der Kameraposition und neu auswählen ROIs in der Software-9.
Gingival Mikrozirkulation zeigte hohe regionale Variation8. Daher muss eine Methode wie LSCI die Durchblutung in einem weiten Bereich misst einen großen Vorteil gegenüber Einzelpunkt Messtechniken wie LDF. In dieser Studie bedeckt der Messbereich das gesamte OP-Feld. Der große Messbereich erlaubte uns, Rück- oder Neovaskularisation in verschiedenen Regionen im verletzten Bereich in unserer Studie zu vergleichen. Entgegen LDF, wo die Sonde durch Stents, hergestellt vor der Operation, bei der LSCI-Methode festgelegt ist gibt es keine Notwendigkeit, definieren die Region vorab geprüft werden. Für das primäre Ziel der Überwachung Wundheilung in der personalisierten Medizin, unerwartete Muster überall auf die Wunde oder die Klappe zu erkennen ist. Darüber hinaus würden postoperative Veränderungen im Gewebe Geometrie und Ödeme verursacht durch weichen oder harten Gewebe-Augmentation die vorgefertigten Stents nutzlos nach der Operation machen. Visuelle Auswertung helfen glätten während der Aufnahme eingeschaltet war und der Glättung Wert wurde auf 10 gesetzt. Dies bedeutet, dass die Perfusion über zehn Bilder für ein glatteres Aussehen des Bildes Perfusion und um Hintergrundgeräusche zu verringern gemittelt wurde. Jedoch glätten ist nur eine optische Wirkung und hat keinen Einfluss auf aktuelle aufgezeichneten Perfusion Werte.
Gingival Blutfluss hat eine hohe zeitliche Variation sowie. Dies kann zu vielen physiologischen Faktoren zusammenhängen die Alltag, wie gingivale Entzündung16,17,18, zirkadianen Rhythmus19, Blutdruck20, Temperatur16 begleiten , 21, mechanischem Druck8,22,23,24, Zahn Bürsten14,17,25 oder kieferorthopädischen Kraft15 . Daher, die Standardisierung und die Stabilisierung dieser Faktoren ist für erfolgreiche Folgemessungen obligatorisch.
Die Methoden, die früher für die Untersuchung von Transplantat Vaskularisierung sind sehr invasiv, was bedeutete eine große Einschränkung auf Messung Zeitpunkten während der Heilung, vor allem in Humanstudien26,27,28, 29,30,31,32. Sie haben auch Einschränkungen in Bezug auf die regionalen Unterschiede quantitativ zu messen. Unsere bisherigen Studien9,10 haben schon die hohe Zuverlässigkeit der LSCI in klinischen Studien bewiesen und es erwies sich für die Zeit der Weichgewebe Heilung eines Individuums nach Zahnextraktion zur Optimierung zu bestimmen sein Implantat Platzierung33. In dieser Studie zeigte die Wundfläche bedeckt von einer xenogenen Kollagen Graft ausgezeichnete Neovaskularisation als am 11th postoperativen Tag alle Zonen innerhalb der Graft den maximale Durchfluss Blutspiegel erreicht. Allerdings könnte vermutet, dass das Kollagen-Transplantat abgestoßen aus oder war tagsüber 11 resorbiert und wir tatsächlich die Revaskularisation des Empfängers Bettes gemessen. Neben seiner nicht-invasive-Funktion ist eine weitere Besonderheit der LSCI eine Fähigkeit zur Reperfusion Kurven in verschiedenen Regionen ein Transplantat während der Einarbeitung auf individueller Ebene zu charakterisieren. Die zentripetale Merkmale des Transplantats Neovaskularisation ähneln zurück Histologie Beobachtungen30. Dies deutet darauf hin, dass das Transplantat Revaskularisation nicht nur aus der periostalen vaskulären Plexus, sondern auch vom Wundrand auftritt.
Das Experiment zeigt, die dass die Revaskularisation ein Transplantat sein kann präsentiert verfolgt klar wenn jeder Schritt streng befolgt wird. Führte jedoch am Tag 182, nicht konforme Patientenvorbereitung und Unterricht einen deutlichen Anstieg der BF.
LSCI wird weitgehend für vollflächige imaging der Gefäßstruktur und die damit verbundenen Blutfluss in anderen Geweben, wie in der Netzhaut34,35, die Haut7,36 und das Gehirn37,38 verwendet. . Die vielversprechendsten klinischen Anwendungen der LSCI sind Wunde Bewertung39,40, Bewertung der Klappen41 zu verbrennen und intraoperative zerebralen Blutfluss Überwachung42. Offenbar gibt es gravierende Einschränkungen zu weit verbreiteten gingival Messungen von LSCI an Probanden. Dieses Tool ist sehr robust und schwer. Die größten Schwierigkeiten treten im Zusammenhang mit der Dokumentationskamera, die niedrigen Auflösung hat und ein paar Zentimeter von der Messung Kamera entfernt liegt. Diese Funktionen erschweren die Regionen direkt auf Farbfotos zu identifizieren. Die Größe des Maschinenkopfes LSCI verhindert die Dreharbeiten in der Mundhöhle. Daher können die Bereiche, die nicht direkt sichtbar sind nicht gemessen werden. Wir haben bereits gezeigt, dass mit einem indirekten Ansatz mit einem fotografischen Spiegel als eine alternative Methode9dienen kann. Mit einem Spiegel beinhaltet jedoch mehr Bewegungsartefakte die LSCI empfindlich auf, ist eine senkrechte Aufnahme erschwert und verringert die Brennweite. Wenn die gemessene Fläche senkrecht kann nicht erfasst werden, der Blut-Flow-Wert möglicherweise korrekt9,39, aber Region Identifikation auf dem Bild bleibt kompliziert wegen 3D Torsion.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Diese Arbeiten erfolgten teilweise vom Support vom ungarischen wissenschaftlichen Research Fund unter Grant Nummer K112364 vom ungarischen Ministerium für menschlichen Fähigkeiten, Higher Education-Excellence-Programm an der Semmelweis Universität, Therapie Forschungsmodul und durch die Nationale Forschung, Entwicklung und Innovation Office KFI_16-1-2017-0409.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| PeriCam PSI-HR | Perimed AB, Stockholm, Sweden | 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. | |
| PIMSoft | Perimed AB, Stockholm, Sweden | 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. | |
| Geistlich Mucograft | Geistlich, Switzerland | It's a unique 3D collagne matrix designed specifically for soft tissue regeneration. It's indicated for the gain of keratinized tissue and recession coverage. | |
| Omron M4 | Omron Healthcare Inc., Kyoto, Japan | Blood pressure monitor, which gives accurate readings. | |
| Nikon D5200 | Nikon Corportation, Tokyo, Japan | Taking intra oral photos | |
| MS Excel | Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA | The software used for data management | |
| IBM SPSS Statistics 25 | IBM Corp., Armonk, NY, USA | The software used for statistical analysis |
References
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