Summary
Denne studien introduserer en protokoll for å måle mikrosirkulasjonen i menneskelig oral mucosa av laser speckle kontrast tenkelig. Overvåking av sårtilheling etter vestibuloplasty kombinert med en xenogenic kollagen pode er presentert på et klinisk tilfelle.
Abstract
Laser speckle kontrast imaging (LSCI) er en ny metode for å måle overfladisk blodperfusjon over store områder. Siden det er ikke-invasiv og unngår direkte kontakt med målte området, er det egnet for overvåking blod tekstflyten endres under sårheling i menneskelige pasienter. Vestibuloplasty er periodontal kirurgi til muntlig vestibylen, satsing å gjenopprette vestibular dybden med samtidige utvidelse av keratinized gingiva. I denne spesielle klinisk tilfelle, en delt tykkelse klaff ble opphøyet på den første øvre premolar og en xenogenic kollagen matrise ble tilpasset resulterende mottaker sengen. LSCI ble brukt til å overvåke re- og neovascularization av graftet og omkringliggende mucosa i ett år. En protokoll er innført for riktig justering av mikrosirkulasjonen måling i oral mucosa, problemer og mulige feil.
Den klinisk studien presentert viste at, etter den riktige protokollen-LSCI er en passende og pålitelig metode for å følge opp mikrosirkulasjonen i en healing sår i menneskelig oral mucosa og gir nyttig informasjon om pode integrering.
Introduction
Overvåking langsiktige endringer av menneskelig gingival mikrosirkulasjonen i klinisk situasjon er et hett tema i muntlig og periodontal kirurgi. Pålitelig vurdering av perfusjon kan imidlertid være vanskelig. Det er bare noen metoder som ikke måler invasively endringer i blodsirkulasjonen menneskelige mucosa. To av disse benytter en laser stråle1,2,3,4, men på en annen måte. Laser doppler flowmetry (LDF) gjør bruk av Doppler skift i en laser stråle5,6, mens laser speckle kontrasten imaging (LSCI) metoden avhenger speckle mønster av backscattered laserlys å måle hastigheten av rødt blod celler7.
LDF måler bare i ett punkt, og reproduserbar standardisering av sensorene posisjon er en ønskelig, men vanskelig oppgave. Et annet problem er at sonden av LDF liten diameter (1 mm2). Måle på forhåndsbestemte steder før operasjonen er for spesifikke, og kan være blind for postoperativ sirkulasjons endringer, mens ødem, vev eller fjerning av vev bevegelse implantert graftet forårsake betydelige endringer i postoperativ geometrien i de berørte bløtvev. LDF måling avstanden er mindre enn 1 mm som forbyr bruk av en tannlege skinne med forhåndsbestemte hull for sonden dersom volumetriske av vev. LSCI krever ikke noen spesielle verktøy for lokalisering og kan måle i områder av flere cm2. Som et resultat, kan sårheling følges gjennom kirurgiske området. I tillegg kan LSCI vise blodperfusjon i fargekodede bilder til en brøkdel av et sekund, med en oppløsning på opptil 20 μm.
LSCI enheten presentert i denne artikkelen brukes hovedsakelig for Forsøksdyrutvalget programmer der høy oppløsning i lite målenheten områder er ønsket. Men siden strukturen og histology menneskelige oral mucosa er forskjellige fra område til område (tilknyttede gingiva, marginale gingiva, vestibular mucosa), er blodsirkulasjonen også heterogene8. Derfor har høyoppløselig LSCI en stor fordel over normal oppløsning LSCI som vanligvis brukes i human testing.
LSCI apparatet benytter en usynlig laser (bølgelengde 785 nm). Strålen er skilt for å belyse måling området, skape et speckle mønster. En CCD kamera bilder speckle mønsteret i området opplyst. CCD kameraet brukes i dette systemet har en aktiv bildeområdet 1386 x 1034 piksler og oppløsningen er mellom 20 – 60 µm/bildepunkt avhengig av området måling og på innstillingen for programvaren (lav, middels, høy). Det kan ta bilder med en hastighet på 16 rammer per sekund, eller enda mer, opptil 100 bilder per sekund, hvis bildestørrelse reduseres. Blodperfusjon beregnes ved innebygde programvaren. Den analyserer variasjoner i speckle mønsteret kvantifiserer kontrasten. Den resulterende er fargekodet for å oppnå en perfusjonsmåling. Ifølge våre tidligere resultater vurderer LSCI blodperfusjon av gingiva med god repeterbarhet og reproduserbarhet9. Dette innebærer at det er et pålitelig verktøy for å overvåke endringer i mikrosirkulasjonen oral mucosa ikke bare kortsiktige eksperimenter, men også under langsiktige studier spore sykdomsprogresjon eller sår helbredelse10.
I dette papiret presentere vi et klinisk tilfelle rapporten å demonstrere at den høy romlig oppløsningen på LSCI gjør det mulig å avsløre neovascularization mønster av en xenogenic kollagen pode. Videre, dette tilfellet indikerer at LSCI, på grunn av høy pålitelighet, følsomt finner individuell variasjon. Dette er viktig som betydelig lokale anatomisk variasjon og en annen systemisk bakgrunn mellom tilfeller gjør det vanskelig å standardisere den kirurgiske inngripen i kliniske forsøk periodontal kirurgi.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Metoden rapporterte var ansatt i en klinisk studie som var gitt etiske godkjenning fra det ungarske helse registrering og Training Center (godkjenningsnummer: 034310/2014/OTIG).
1. LSCI installasjon
- Slå på datamaskinen og enheter.
- Slå på LSCI apparatet skal brukes med bryteren på baksiden.
- For at maskinen skal varm opp i minst 5 minutter. Apparatet er klar for måling når både LED på bakpanelet har sluttet å blinke.
- Start programmet ved å dobbeltklikke på ikonet programvare på skrivebordet eller via Start-menyen.
- Vent til både gule og grønne lysene på bakpanelet har sluttet å blinke, som angir at laseren er varm og initialisering er fullført.
Merk: Når du starter opp systemet, en vil bli bedt om å utføre verifikasjon prosedyre for systemet.
2. system bekreftelse
- Bruk kalibrering for levert. Fjern lokket fra boksen kalibrering og rist den for å unngå sedimentering i kolloidalt suspensjon.
- La lokket av for 30 å unngå bobler.
- Sett lokket på boksen kalibrering.
- Klikk Avansert | Verifikasjon | Kontroller instrument.
- Velg rutinemessig bekreftelse | Neste.
- Slå hodet 90°, fest boksen kalibreringen med de integrerte magnetene og klikk neste.
- Angi romtemperatur i tekstboksen, velge ° C og klikker Start.
- Vent mens veiviseren fullfører verifikasjon prosedyre.
- Etter en vellykket verifikasjon prosedyre lukke veiviseren ved å klikke ferdig.
3. deltaker forberedelse
- Kontroller at målingen er utført i et temperaturkontrollerte rom (26 ° C).
- Plasser pasienten i en komfortabel supine posisjon i en dental stol og plassere et vakuum pute under hodet (figur 1).
- La pasienten uforstyrret i 15 min før eventuelle målinger er tatt.
4. mikrosirkulasjonen måle
- I verktøy -menyen, Velg og klikk på Prosjektet Editor. Et nytt vindu åpnes der de brukte innstillingene kan lagres.
- Klikk New for å opprette et nytt prosjekt i prosjekter-boksen. Angi "Vestibulum" og klikk OK.
- Klikk New for å opprette en ny side i sider-boksen. Angi "Tann 14" og klikk OK.
- Under innholdet av tann 14 panelet legge til "10 cm" som nødvendig avstanden for Arbeider avstand og angi en bredde på 3 cm og en høyde på 2 cm i boksene måling.
- Setter punkt tetthet oppløsning til normal og bildefrekvens 16 bilder/s og velge tid fra rullegardinmenyen varighet sette Innspillingstiden til 0:30.
- Velg «Ta opp med ingen snitt» og angi farge bilde fangst rate til 1/sekund.
- Klikk "Apply" og "OK" for å lagre prosjektparameterne.
- I fil -menyen, Velg og klikk ny innspilling. Et nytt bilde-vindu åpnes og oppsett panelet vises.
- Under Opptak oppsett, velger du "Vestibulum" for prosjektet og "Tann 14" for 4,9. Området.
- Åpne rullegardinmenyen Emne , klikker du ny i dialogboksen Velg tema , og angi navnet på pasienten.
- Klikk OK, og angi et navn for opptak i feltet Rec : f.eks dag 1 (dager gått etter operasjonen) og navnet på operatoren i Operator -feltet.
- Før du begynner mikrosirkulasjonen måle, måle pasientens blodtrykk og puls.
- Evakuere luften fra vakuum puten å fikse pasientens hodet i en stilling som passer til området under etterforskning.
- Be pasienten om å åpne munnen.
- Trekke leppene forsiktig av to dental speil (figur 1).
- Justere instrumentets hodet parallelt målt området i gingiva. En innebygd synlig (650 nm) indikator laser forenkler plasseringen av imager i forhold til pasientens munnen.
- Justere arbeidsavstand 10 cm ved å flytte maskinen i forhold til vevet. Avstanden er målt kontinuerlig LSCI enheten og vises av programvaren som arbeider avstand/målt verdi under Bildet oppsett.
- Instruere emnet forblir fortsatt for varigheten av måling.
- Klikk på opptaksknappen for å starte innspillingen . Fargen på bildevinduet nå endres til rødt, som angir at opptaket pågår. I oppsett-panelet erstattet i innspilling-panelet. Innspillingen stopper automatisk etter 30 s. Når innspillingen er fullført, erstattes fargen bildevinduet endres til blå og opptak panelet av Review panel.
- Fjern dental speil og at pasienten å lukke munnen og svelge.
- Gå tilbake til det levende bildet ved å trykke på knappen gjenoppta innspilling .
- Gjenta trinnene fra 4.14 til 4,21 to ganger.
- Lukk filen. Dataene lagres automatisk.
- Måle blodtrykk og puls etter LSCI målinger.
5. frakoblet analyse
- Analysere LSCI bildene ved hjelp av innebygde programvaren. Gå til bilde eller delt visning (figur 2).
- Definere områder av interesse (ROI). Merk: perfusjonsverdiene for bildepunktene innenfor en avkastning er gjennomsnitt og definert som blodet flytverdien av Avkastningen, uttrykt i en vilkårlig verdi kalt Laser Speckle perfusjon enhet (LSPU).
- Velg ønsket avkastning figuren i Avkastningen verktøy paletten til høyre.
- Velg alternativet Bruk i Avkastningen verktøy paletten, som Avkastningen operasjoner gjelder alle bilder av opptaket.
- Tegn Avkastningen ved å klikke og holde museknappen i intensitet bildet å dra Avkastningen til ønsket størrelse og slippe museknappen knappen (Klikk og dobbeltklikk for fri form ROIs). Juster plasseringen av Avkastningen, skalere eller rotere det, om nødvendig.
- Gjenta fra 5.3. til 5,5 så mange ganger som ønsket antall ROIs (Figur 3).
- Definere tidsperioder rundt (TOI). Dette gir snitt perfusjon i en avkastning over en bestemt periode (figur 2).
- Gå til diagrammet eller delt visning. Velg knappen Legg TOI verktøyet.
- Klikk og hold på grafen på plasseringen der du vil TOI begynner og dra markøren til ønsket endestilling. Deretter slipper du museknappen.
- Eksporter data fra tabellen middelverdien for videre behandling.
- Konstruere blodet flyt kurver ved en passende programvare brukt til statistisk analyse.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Vestibuloplasty er periodontal kirurgi til muntlig vestibylen, satsing å øke vestibular dybde, sonen keratinized gingiva og bløtvev tykkelse for forbedret estetikk og funksjon. Apically flyttet delt tykkelse klaffen kombinert med en kollagen matrise er en brukte vestibuloplasty prosedyre. Xenogenic kollagen matrix er et levedyktig alternativ til gjestfrihet gingival pode for å øke mengden av keratinized gingiva11,12,13; men er ingen data tilgjengelig på retning av pode revaskularisering og hvordan det påvirker mikrosirkulasjonen av omkringliggende vev. Forstå disse mekanismene kan lette riktig klaff og snitt design i periodontal kirurgi.
En 17 år gammel mannlig pasient med en utilstrekkelig bredde på keratinized gingiva på den første premolar i maxilla ble behandlet av vestibuloplasty, med en apically flyttet delt tykkelse klaff kombinert med en kollagen matrise. Intraoral fotografier (tatt av et fotoapparat) og blodet flyt (BF) målinger av LSCI ble tatt før vestibuloplasty (grunnlinje) og 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 14, 21, 27 dager og 2, 3, 4, 5, 6 og 12 måneder postoperatively. Blodtrykk og puls ble vurdert før og etter hver måling.
Under frakoblet analyse, var flere ROIs bestemt i området utvidet mucosa; noen i regionen pode og andre i omkringliggende mucosa, definert som 'peri' regioner. Som vist i Figur 3, 'peri' og pode ble regioner videre delt inn i soner avhengig av avstanden fra sentrum av implantert graften, merket som sonen F i bildet. Soner A og B ble definert i sonene C, D og E i regionen pode og 'peri' regionen. Hver av disse sonene var avgrenset separat på alle fire sider av graftet (mesial, distale, apikale og koronale). Hvert 30-sekunders skudd ble identifisert som en TOI (figur 2). Data på hver avkastning og TOI ble eksportert til et regnearkprogram. Blodet flyt kurver ble konstruert av en egnet programvare brukt til statistisk analyse.
Var det ingen betydelig endring i mener arterieblodtrykk (kart) under ett års eksperimentet, enten i kartet før eller etter blod flyte målingene per økt. Figur 4 viser et fargebilde, en intensitet bilde og et perfusjon bilde av den drevne gingiva representant dagene av vår undersøkelse. Under den første postoperativ uke fullført klaff lukking, et tykt lag av fibrin på podet området, og mild erythema og ødem i de omkringliggende gingiva var synlig. Blod perfusjon bilder viste iskemi i styres region og hyperemia i "peri" områder. Fra dag 14 var podet området klinisk erythematous, parallelt med alvorlig hyperemia observert på blod perfusjon bilder. Den tredje måneden etter pode innlemmelse, såret leget og gingival perfusjon var nær preoperativ sirkulasjon nivåer.
Figur 5 viser et uskarpt intensitet bilde og perfusjon grafen til hele bildet. Plutselig toppen på grafen viser bevegelse av pasienten. Målingen ble gjentatt umiddelbart etter at pasienten er i en komfortabel stilling. Endringer i BF i de ulike sonene innenfor graftet og i regionene 'peri' er vist i figur 6. Det er vanlig i alle kurver at fra den fjerde måneden, blodstrøm ikke endre noen videre fram til slutten av etterforskningen. Gjennomsnittlig blodstrømmen for denne perioden kan brukes som en hvile blodet flyt verdi for nye vev og tilfeldig variasjon mellom tidspunkt tillatt oss å beregne komponenten tidsbaserte avvik for hver avkastning, bruke en lineær blandet modell. Minimum synlig forskjellen kan beregnes deretter for å identifisere reell endring (med 95% sikkerhet) mellom tiden punkter i helbredende perioden (før den fjerde måneden) for å bestemme den hyperemic og iskemiske fasen. De grunnleggende egenskapene til kurver var lik i alle ROIs i graftet, starter med en iskemiske fase etterfulgt av en hyperemic fase. Lengden på disse to fasene var imidlertid forskjellige (tabell 1). Ischemia var lengste (7-9 dager) i sentralt og alle koronale soner, med sen hyperemia starter mellom dag 11 og 27. I andre soner av graftet, iskemi varte bare 4-7 dager og hyperemia startet tidligere mellom dag 7 og 21.
BF kurvene i sonene på de ulike sidene av graftet hadde unike egenskaper (figur 6). Den apikale siden hadde alle fire soner lignende blodet flyt kurver. På koronale side, var perfusjon gjenvunnet i sonen ytre senest i indre soner, i motsetning til den mesial og distale siden. På begge lateral BF økt først i sonen C, så i sonen D, etterfulgt av BF økning i sonen E og endelig i central sone F. Ingen betydelige iskemi ble observert i soner rundt mucosa (sone A og B). I stedet ble hyperemia forskjellige omfanget og omfanget observert på de ulike sidene.
Det var to tidspunkt når BF verdien ikke telleapparat med den generelle kjennetegn ved BF kurven. På dag 9 var det et plutselig fall i de fleste soner og hovedsakelig i sonene "peri" apikale og distale side. Det kan ikke angis med sikkerhet at dette var en måling feil, som ingen målinger ble tatt på forrige og neste dag. Men ifølge et notat i målingsrapporten, ble bukkal fold trukket med for mye press av operatøren, noe som resulterer i en reduksjon i BF. Dette er fornuftig med tanke at hovedsakelig sirkulasjonen av den distale og apikale siden kan ha blitt påvirket av rykk kinnet. På dag 182 (6 måneder senere), på grunn av lengre intervaller mellom måling, har pasienten glemt å holde avtalt begrensningene før måling. Blødning av de marginale gingiva på farget fotografiet (figur 6) angir harde tann penselen før måling. I mellomtiden pasienten gjennomgikk ortodontiske behandling, også, og han brukte intermaxillary strikk. Begge faktorer kan øke BF14,15, så målingen ble gjentatt senere under mer nøye kontrollerte forhold.
Figur 1: eksperimentell LSCI oppsett og pasienten forberedelse for måling av blod i området styres. Leppene er trukket av dental speil. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: delt visning (kombinasjon av visningen bilder og Grafvisningen) av en typisk innspillingen av gingival blodstrømmen i behandlingsområdet. Perfusjon bildet (øvre høyre sub visning) er en farge-kodet representasjon av blodperfusjon i gingiva. Områder av høy perfusjon, vises i rødt mens lav perfusjon er blå. Fargeområdet for perfusjon bilder tilsvarer 0-450 LSPU; utjevning ble satt til 10. En intensitet bildet (nedre høyre sub visning) opprettet av den totale backscattered laserlys. Den samsvarer nøyaktig med perfusjon bildet er nyttig for retning, og for å identifisere detaljer i perfusjon bildet. Områder av interesse (ROI) defineres alltid i intensitet bildet. Grafen (øvre venstre panel) viser sanntids blod perfusjon spor for hver avkastning i innspillingen. Avmerkingsboksene til venstre kan brukes til å velge hvilke spor å vise. Tre påfølgende målinger vises i diagrammet. Hver 30 s skudd ble identifisert som en TOI. En middelverdien tabell viser mener perfusjon verdier i hver avkastning og TOI vises også i delt visning (nedre venstre panel). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: regioner av interesse (ROI) definert innen undersøkt gingival i intensitet bildet. Sonen A og B er i regionen 'peri', mens sone C, D og E er i graftet på redusere avstander fra midten av graftet, merket som sonen F. sonen A ligger på vestibular overflaten av leppene. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4: representant fotografier (øvre linje), LSCI intensitet bilde (midtre linje) og LSCI perfusjon bilde (lavere linje) av den drevne gingiva. Bildene representerer preoperativ staten og perfusjon og sår helbredelse og perfusjon 1, 4, 7, 14, 21, 27 og 98 dager postoperatively. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 5: delt visning av sub-optimale innspillingen. Uklare intensitet bilde og omkringliggende topper i diagrammet som følge av feil innstilling. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 6: spredningsdiagram på BF over tid på koronale (a), mesial (b), distale (c) og apikale (d) side av graftet. Den sentrale delen av graftet (sone F) ble avbildet i alle diagrammer som en referanse for flere eksterne soner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
| Siden | Sone | Ischemia slutten | Hyperemia start | Hyperemia slutten |
| Koronal | c | 9 | 27 | 27 |
| Koronal | d | 9 | 21 | 27 |
| Koronal | e | 7 | 11 | 98 |
| sentrale | f | 9 | 11 | 98 |
| mesial | c | 5 | 21 | 27 |
| mesial | d | 5 | 11 | 61 |
| mesial | e | 7 | 11 | 61 |
| distale | c | 5 | 11 | 27 |
| distale | d | 4 | 7 | 98 |
| distale | e | 4 | 11 | 98 |
| apikale | c | 4 | 11 | 27 |
| apikale | d | 5 | 11 | 61 |
| apikale | e | 5 | 11 | 61 |
Tabell 1: tidsramme av iskemiske og hyperemic fase i ulike soner i graftet, i dager
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Målet med denne studien var å introdusere en ny teknikk for å overvåke neovascularization av en graft i den menneskelige gingiva. Ifølge våre tidligere resultater vurderer LSCI blodperfusjon av gingiva med god repeterbarhet og reproduserbarhet9, når strenge implementering av hvert trinn av planlagte protokollen som en betenkelig behov oppfylles. LSCI regnes som en semi kvantitative teknikk som krever kalibrering regelmessig for å sikre nøyaktighet og stabilitet. Under bekreftelse, må romtemperatur måles så nøyaktig som mulig, fordi denne verdien brukes av verifiseringsalgoritmen beregne perfusjon.
Metoden LSCI er svært følsom for arbeider avstand innstillingen og bevegelse gjenstander også. I denne studien var arbeidsavstand fast på 10 cm. Måling var 2.7 cm x 2 cm, som tilsvarer en ca tre tenner bredt gingival området. Effektiv bildefrekvens var 16 bilder/s og 0,06 s/bilde som arteriell pulsen induserer pulsatile endringer i gingival mikrosirkulasjonen9, som skal være gjennomsnitt fra innspillingen. Rask bildebehandling redusert risikoen for bevegelse gjenstander, også. Men ved feil innstillinger eller pasienten bevegelser, bør innspillingen stoppes og gjentatt under optimale forhold.
To operatører deltok hver måling: justert LSCI hodet og kontrollert datamaskinen mens den andre tilbaketrukket leppene til pasienten. I denne studien, gjentatt tre målinger ble utført i hver økt, tar hver 30 s. Siden målinger alltid innebære en slags irritasjon til myke vev på grunn av uunngåelig retraksjonen av lepper og kinn, som forstyrrer mikrosirkulasjonen av gingiva, oppstår en økning i tilfeldige feil. Slike mellom dag variasjon, men kan minimeres ved å gjenta hele måling prosessen, i.e., ved å åpne munnen, trekke bløtvev igjen re-setting av kameraets posisjon og re-velger ROIs i programvare9.
Gingival mikrosirkulasjonen viste høy regionale forskjeller8. Derfor har metode som LSCI som måler blodstrøm i et stort område en stor fordel over enkeltpunkt måling teknikker som LDF. I denne studien dekket måling området hele kirurgiske feltet. Bred måling området tillot oss å sammenligne re- eller neovascularization i ulike regioner i såret området i vår undersøkelse. I motsetning til LDF, der sonden er løst ved stents fabrikkert før operasjonen, ved metoden LSCI er det ikke nødvendig å definere regionen undersøkes på forhånd. For av overvåking sårheling i personlig medisin er å gjenkjenne uventet mønstre steder rundt såret eller klaffen. I tillegg ville postoperativ endringer i vev geometri og ødem forårsaket av myk eller hard vev augmentation gjøre den prefabrikert stents ubrukelig etter operasjonen. Å hjelpe visuelle evaluering, utjevning var aktivert under opptak og utjevning verdien ble satt til 10. Dette betyr at perfusjon var gjennomsnitt over ti bilder etter et jevnere utseende av perfusjon bildet og for å redusere bakgrunnsstøy. Men utjevning er bare en visuell effekt, og påvirker ikke selve innspilt perfusjon verdier.
Gingival blodstrøm har en høy timelige variant også. Dette kan være relatert til mange fysiologiske faktorer som følger hverdagen, som gingival betennelse16,17,18, døgnrytmen19, blodtrykk20, temperatur16 , 21, mekanisk belastning8,22,23,24, tann børsting14,17,25 eller ortodontiske kraft15 . Derfor er standardisering og stabilisering av disse faktorene obligatorisk for vellykket oppfølging målinger.
Metodene brukt tidligere for å undersøke pode endometrial blodkar er svært invasiv, noe som betydde en stor begrensning på måling tidspunkt under healing, spesielt i menneskelige studier26,27,28, 29,30,31,32. De har også begrensninger i måle regionale forskjeller kvantitativt. Våre tidligere studier9,10 har allerede vist den høye påliteligheten av LSCI i kliniske forsøk og det ble funnet for å være nyttig for å bestemme tiden av bløtvev helbredelse av en person etter tanntrekking optimere implantatet plassering33. I denne studien viste såret området dekket av en xenogenic kollagen pode utmerket neovascularization, som på 11th postoperativ dag alle soner i graftet oppnådde maksimal blodet flyt nivået. Imidlertid kan det antas at kollagen graftet sloughed eller var resorbed av dag 11 og vi faktisk målt revaskularisering av mottakeren seng. I tillegg til den ikke-invasive funksjonen er en spesiell egenskap av LSCI en evne til å karakterisere reperfusion kurver på ulike regioner av en pode under innlemmelse på individuelt nivå. Sentripetal kjennetegner pode neovascularization er lik forrige histology observasjoner30. Dette tyder på at pode revaskularisering ikke bare oppstår fra den periostal vaskulære plexus men også fra såret margen.
Eksperimentet presentert viser at revaskularisering av en graft kan være tydelig fulgte opp hvis hvert trinn følges strengt. Men på dagen 182 resulterte ikke-kompatible pasienten forberedelse og instruksjon i en betydelig økning i BF.
LSCI er mye brukt full-feltet imaging av Vaskulær struktur og tilhørende blodstrøm i andre vev, som i netthinnen34,35, hud7,36 og hjernen37,38 . De mest lovende klinisk bruk av LSCI er brenne sår vurdering39,40, evaluering av flaps41 og intraoperativ cerebral blodstrøm overvåking42. Angivelig, det er alvorlige begrensninger til utbredt gingival målinger av LSCI i mennesker. Denne verktøyet er meget robust og tunge. De viktigste vanskelighetene oppstår i forbindelse med dokumentasjon kameraet, som har lav oppløsning og ligger noen få centimeter fra måling kameraet. Disse funksjonene gjør det vanskelig å identifisere områder av interesse på fargefotografier. Størrelsen på LSCI maskinen hodet hindrer skyting i munnhulen. Derfor kan ikke områder som ikke er synlig direkte måles. Vi har vist tidligere at med en indirekte tilnærming med fotografiske speil kan tjene som en alternativ metode9. Imidlertid bruker et speil innebærer mer bevegelser gjenstander som LSCI er følsomme for, gjør det vanskeligere å få vinkelrett bildet og reduserer brennvidde. Når målte området ikke kan hentes vinkelrett, blod flyte verdien kan være riktig9,39, men regionen identifikasjon på bildet er fortsatt komplisert på grunn av 3D torsjon.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne ikke avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble utført delvis fra støtte av ungarske vitenskapelig forskning fondet under Grant tall K112364, av ungarsk menneskelige kapasiteter, høyere utdanning Excellence-programmet til Semmelweis University, terapi forskning modul og den Nasjonal forskning, utvikling og innovasjon 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
- Nakamoto, T., et al. Two-Dimensional Real-Time Blood Flow and Temperature of Soft Tissue Around Maxillary Anterior Implants. Implant Dentistry. 21 (6), 522-527 (2012).
- Kajiwara, N., et al. Soft tissue biological response to zirconia and metal implant abutments compared with natural tooth: microcirculation monitoring as a novel bioindicator. Implant Dentistry. 24 (1), 37-41 (2015).
- Kemppainen, P., Forster, C., Handwerker, H. O. The importance of stimulus site and intensity in differences of pain-induced vascular reflexes in human orofacial regions. Pain. 91 (3), 331-338 (2001).
- Kemppainen, P., Avellan, N. L., Handwerker, H. O., Forster, C. Differences between tooth stimulation and capsaicin-induced neurogenic vasodilatation in human gingiva. Journal of Dental Research. 82 (4), 303-307 (2003).
- Riva, C., Ross, B., Benedek, G. B. Laser Doppler measurements of blood flow in capillary tubes and retinal arteries. Investigative ophthalmology. 11 (11), 936-944 (1972).
- Humeau, A., Steenbergen, W., Nilsson, H., Stromberg, T. Laser Doppler perfusion monitoring and imaging: novel approaches. Medical & Biological Engineering & Computing. 45 (5), 421-435 (2007).
- Briers, J. D., Webster, S. Laser speckle contrast analysis (LASCA): a nonscanning, full-field technique for monitoring capillary blood flow. Journal of Biomedical Optics. 1 (2), 174-179 (1996).
- Fazekas, R., et al. Functional characterization of collaterals in the human gingiva by laser speckle contrast imaging. Microcirculation. 25 (3), 12446 (2018).
- Molnar, E., Fazekas, R., Lohinai, Z., Toth, Z., Vag, J. Assessment of the test-retest reliability of human gingival blood flow measurements by Laser Speckle Contrast Imaging in a healthy cohort. Microcirculation. 25 (2), (2018).
- Molnar, E., et al. Evaluation of Laser Speckle Contrast Imaging for the Assessment of Oral Mucosal Blood Flow following Periodontal Plastic Surgery: An Exploratory Study. BioMed Research International. 2017, 4042902 (2017).
- Sanz, M., Lorenzo, R., Aranda, J. J., Martin, C., Orsini, M. Clinical evaluation of a new collagen matrix (Mucograft prototype) to enhance the width of keratinized tissue in patients with fixed prosthetic restorations: a randomized prospective clinical trial. Journal of Clinical Periodontology. 36 (10), 868-876 (2009).
- Nevins, M., Nevins, M. L., Kim, S. W., Schupbach, P., Kim, D. M. The use of mucograft collagen matrix to augment the zone of keratinized tissue around teeth: a pilot study. The International Journal of Periodontics and Restorative Dentistry. 31 (4), 367-373 (2011).
- Lorenzo, R., Garcia, V., Orsini, M., Martin, C., Sanz, M. Clinical efficacy of a xenogeneic collagen matrix in augmenting keratinized mucosa around implants: a randomized controlled prospective clinical trial. Clinical Oral Implants Research. 23 (3), 316-324 (2012).
- Perry, D. A., McDowell, J., Goodis, H. E. Gingival microcirculation response to tooth brushing measured by laser Doppler flowmetry. Journal of Periodontology. 68 (10), 990-995 (1997).
- Yamaguchi, K., Nanda, R. S., Kawata, T. Effect of orthodontic forces on blood flow in human gingiva. Angle Orthodontist. 61 (3), 193-203 (1991).
- Molnár, E., et al. Assessment of heat provocation tests on the human gingiva: the effect of periodontal disease and smoking. Acta Physiologica Hungarica. 102 (2), 176-188 (2015).
- Gleissner, C., Kempski, O., Peylo, S., Glatzel, J. H., Willershausen, B. Local gingival blood flow at healthy and inflamed sites measured by laser Doppler flowmetry. Journal of Periodontology. 77 (10), 1762-1771 (2006).
- Hinrichs, J. E., Jarzembinski, C., Hardie, N., Aeppli, D. Intrasulcular laser Doppler readings before and after root planing. Journal of Clinical Periodontology. 22 (11), 817-823 (1995).
- Svalestad, J., Hellem, S., Vaagbo, G., Irgens, A., Thorsen, E. Reproducibility of transcutaneous oximetry and laser Doppler flowmetry in facial skin and gingival tissue. Microvascular Research. 79 (1), 29-33 (2010).
- Sasano, T., Kuriwada, S., Sanjo, D. Arterial blood pressure regulation of pulpal blood flow as determined by laser Doppler. Journal of Dental Research. 68 (5), 791-795 (1989).
- Ikawa, M., Ikawa, K., Horiuchi, H. The effects of thermal and mechanical stimulation on blood flow in healthy and inflamed gingiva in man. Archives of Oral Biology. 43 (2), 127-132 (1998).
- Baab, D. A., Oberg, P. A., Holloway, G. A. Gingival blood flow measured with a laser Doppler flowmeter. Journal of Periodontal Research. 21 (1), 73-85 (1986).
- Fazekas, A., Csempesz, F., Csabai, Z., Vág, J. Effects of pre-soaked retraction cords on the microcirculation of the human gingival margin. Operative Dentistry. 27 (4), 343-348 (2002).
- Csillag, M., Nyiri, G., Vag, J., Fazekas, A. Dose-related effects of epinephrine on human gingival blood flow and crevicular fluid production used as a soaking solution for chemo-mechanical tissue retraction. Journal of Prosthetic Dentistry. 97 (1), 6-11 (2007).
- Tanaka, M., Hanioka, T., Kishimoto, M., Shizukuishi, S. Effect of mechanical toothbrush stimulation on gingival microcirculatory functions in inflamed gingiva of dogs. Journal of Clinical Periodontology. 25 (7), 561-565 (1998).
- Rothamel, D., et al. Biodegradation pattern and tissue integration of native and cross-linked porcine collagen soft tissue augmentation matrices - an experimental study in the rat. Head & Face Medicine. 10, 10 (2014).
- Schwarz, F., Rothamel, D., Herten, M., Sager, M., Becker, J. Angiogenesis pattern of native and cross-linked collagen membranes: an immunohistochemical study in the rat. Clinical Oral Implants Research. 17 (4), 403-409 (2006).
- Vergara, J. A., Quinones, C. R., Nasjleti, C. E., Caffesse, R. G. Vascular response to guided tissue regeneration procedures using nonresorbable and bioabsorbable membranes in dogs. Journal of Periodontology. 68 (3), 217-224 (1997).
- Oliver, R. C., Loe, H., Karring, T. Microscopic evaluation of the healing and revascularization of free gingival grafts. Journal of Periodontal Research. 3 (2), 84-95 (1968).
- Janson, W. A., Ruben, M. P., Kramer, G. M., Bloom, A. A., Turner, H. Development of the blood supply to split-thickness free ginival autografts. Journal of Periodontology. 40 (12), 707-716 (1969).
- Mormann, W., Bernimoulin, J. P., Schmid, M. O. Fluorescein angiography of free gingival autografts. Journal of Clinical Periodontology. 2 (4), 177-189 (1975).
- Busschop, J., de Boever, J., Schautteet, H. Revascularization of gingival autografts placed on different receptor beds. A fluoroangiographic study. Journal of Clinical Periodontology. 10 (3), 327-332 (1983).
- Fazekas, R., et al. A proposed method for assessing the appropriate timing of early implant placements: a case report. Journal of Oral Implantology. , (2018).
- Briers, J. D., Fercher, A. F. Retinal blood-flow visualization by means of laser speckle photography. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 22 (2), 255-259 (1982).
- Srienc, A. I., Kurth-Nelson, Z. L., Newman, E. A. Imaging retinal blood flow with laser speckle flowmetry. Front Neuroenergetics. 2, (2010).
- Choi, B., Kang, N. M., Nelson, J. S. Laser speckle imaging for monitoring blood flow dynamics in the in vivo rodent dorsal skin fold model. Microvascular Research. 68 (2), 143-146 (2004).
- Ayata, C., et al. Laser speckle flowmetry for the study of cerebrovascular physiology in normal and ischemic mouse cortex. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 24 (7), 744-755 (2004).
- Armitage, G. A., Todd, K. G., Shuaib, A., Winship, I. R. Laser speckle contrast imaging of collateral blood flow during acute ischemic stroke. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 30 (8), 1432-1436 (2010).
- Lindahl, F., Tesselaar, E., Sjoberg, F. Assessing paediatric scald injuries using Laser Speckle Contrast Imaging. Burns. 39 (4), 662-666 (2013).
- Mirdell, R., Iredahl, F., Sjoberg, F., Farnebo, S., Tesselaar, E. Microvascular blood flow in scalds in children and its relation to duration of wound healing: A study using laser speckle contrast imaging. Burns. , (2016).
- Zotterman, J., Bergkvist, M., Iredahl, F., Tesselaar, E., Farnebo, S. Monitoring of partial and full venous outflow obstruction in a porcine flap model using laser speckle contrast imaging. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 69 (7), 936-943 (2016).
- Hecht, N., Woitzik, J., Dreier, J. P., Vajkoczy, P. Intraoperative monitoring of cerebral blood flow by laser speckle contrast analysis. Neurosurgical Focus. 27 (4), E11 (2009).
