Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Новаторский подход к мониторингу неоваскуляризация трансплантата в человеческой десны

Published: January 12, 2019 doi: 10.3791/58535

Summary

Это исследование представляет протокол для измерения микроциркуляцию в человека слизистой лазерной спекл контраст изображения. Мониторинг заживление ран после того, как vestibuloplasty, в сочетании с ксеногенные коллаген трансплантата представлена на клинический случай.

Abstract

Лазерной спекл контрастность изображений (LSCI)-это новый метод для измерения перфузии поверхностные крови на больших площадях. Так как он является неинвазивным и избегает прямого контакта с измеряемой области, она подходит для мониторинга изменения кровотока во время заживления ран у больных людей. Vestibuloplasty является пародонтологической хирургии устные вестибюль, с целью восстановления вестибулярной глубины с одновременным расширением ороговевших десны. В этом специальный клинический случай лоскут толщина Сплит был возведен на первый премоляр верхней и ксеногенного коллагеновой матрицы был адаптирован в результате получателей кровать. LSCI был использован для контроля ре - и неоваскуляризации трансплантата и окружающие слизистой на один год. Для правильной настройки измерения микроциркуляции в слизистой, подчеркнув трудности и возможных сбоев вводится протокол.

Клинические исследования представлены продемонстрировал, что — после соответствующий протокол — LSCI является подходящим и надежным методом для итогам микроциркуляции в заживлении ран в человека слизистой и дает полезную информацию об интеграции трансплантата.

Introduction

Наблюдение за долгосрочные изменения микроциркуляции человеческой десны в клинической ситуации является горячей темой в устной и периодонтальной хирургии. Однако надежной оценки перфузии может быть трудно. Есть только несколько методов, которые не вмешательства измерить изменения в циркуляции крови человека слизистой оболочки. Два из этих использовать лазерный луч1,2,3,4, но другим способом. Лазерная доплеровская флоуметрия (LDF) позволяет использовать доплеровский сдвиг в лазерный луч5,6, во время лазерной спекл контрастность изображений (LSCI) метод опирается на шаблоне спекл рассеяния лазерного света для измерения скорости красной крови клетки7.

ФМР мер только в одной точке, и воспроизводимые стандартизация датчиков положения является желательным, но сложной задачей. Еще одной проблемой является небольшим в диаметре (1 мм2) зонд LDF. Измерения в заданных точках, прежде чем операция слишком конкретным и может быть слепым, послеоперационные изменения кровообращения, а отек, удаление ткани, ткани движения или имплантированные трансплантата вызывают значительные изменения в послеоперационном периоде геометрии пострадавших мягких тканей. Измеряя расстояние LDF-менее 1 мм, который запрещает использование зубной шину с заранее отверстием для зонда в случае объемные изменения ткани. LSCI не требует каких-либо специальных инструментов для локализации и можно измерить в области нескольких см2. В результате заживление может следовать на протяжении хирургической сайта. Кроме того LSCI может отображать перфузии крови в цветных изображений на долю секунды, с разрешением до 20 мкм.

LSCI устройство, представленных в настоящем документе используется главным образом для животных исследования приложений где пожелана высокого разрешения в районах небольших измерения. Однако поскольку структура и Гистология слизистой оболочки человека отличаются от области к области (прилагаемый десны, маргинальные десны, вестибулярные слизистой оболочки), является также гетерогенных8циркуляцию крови. Таким образом с высоким разрешением LSCI имеет большое преимущество над нормальный резолюции LSCI, который обычно используется в тестировании человека.

LSCI инструмент использует невидимый лазерный (волны 785 Нм). Луч разошлись освещать области измерения, создавая шаблон спекл. ПЗС-камеры изображения спекл шаблон в освещенной области. CCD камера используется в этой системе имеет активную изображений площадь 1386 x 1034 пикселей и его резолюции между 20-60 мкм/пиксель в зависимости от размера области измерения и настройки программного обеспечения (низкий, средний, высокий). Он может принимать изображения со скоростью до 16 кадров в секунду, или даже больше, до 100 кадров в секунду, если размер образа уменьшается. Перфузии крови рассчитывается путем встроенного программного обеспечения. Он анализирует изменения спекл и количественно контраст. Результирующий поток является цветом для создания изображения перфузии. По словам наших предыдущих результатов LSCI оценивает перфузии крови десны с хорошей повторяемости и воспроизводимости9. Это означает, что он является надежным инструментом для мониторинга изменений в микроциркуляции слизистой не только в краткосрочных экспериментов, но и во время долгосрочные исследования для отслеживания прогрессирования заболевания или ранение исцеления10.

В этой статье мы представляем клинический отчет продемонстрировать, что высокое пространственное разрешение LSCI делает возможным выявить неоваскуляризация шаблон ксеногенные коллаген трансплантата. Кроме того этот случай показывает, что LSCI, благодаря своей высокой надежности, чутко могли обнаружить индивидуальные вариации. Это имеет важное значение как значительные местные анатомические различия и другой системной фон между случаями делает его трудно стандартизировать хирургического вмешательства в клинических испытаниях пародонтологической хирургии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Сообщил метод работал в клинических испытаниях, который был предоставлен этического одобрения от венгерского комитета здравоохранения регистрации и учебный центр (номер официального утверждения: 034310/2014/OTIG).

1. LSCI установки

  1. Включите компьютер и все периферийные устройства.
  2. Переключитесь на инструмент LSCI для использования с выключателем на задней панели.
  3. Разрешить инструмент теплый вверх для по крайней мере 5 минут. Прибор готов к измерению, когда оба светодиоды на задней панели прекратили мигать.
  4. Запустите программу, дважды щелкнув значок программы на рабочем столе или через меню Пуск.
  5. Подождите, пока желтый и зеленый светодиоды на задней панели прекратили мигать, который указывает, что лазер является теплым и завершения инициализации.
    Примечание: При запуске системы, один будет иногда предложено выполнить процедуры проверки для системы.

2. системы контроля

  1. Используйте поле калибровки поставляется. Снимите крышку из поля тарировки и поколебать его, чтобы избежать оседания в коллоидной суспензии.
  2. Снять крышку для 30 s, чтобы избежать пузырей.
  3. Поставьте крышку обратно на поле тарировки.
  4. Нажмите Расширенный | Проверка | Проверить инструмент.
  5. Выберите обычные проверки | Следующий.
  6. Поверните голову 90°, закрепите поле калибровки, с помощью комплексной магнитов и нажмите кнопку Далее.
  7. В текстовом поле введите комнатной температуры ° C, выберите запустить.
  8. Подождите, пока мастер завершит процедуру проверки.
  9. После успешной проверки процедуры закройте мастер, нажав кнопку Готово.

3. участник подготовки

  1. Убедитесь, что измерение выполняется в комнате контролируемой температурой (26 ° C).
  2. Место пациента комфортно лежачем положении в стоматологическом кресле и место вакуумные подушку под голову (рис. 1).
  3. Оставьте пациента спокойно за 15 мин до любых измерений.

4. микроциркуляции изображения измерение

  1. В меню Сервис выберите и нажмите на Редактор проекта. Откроется новое окно, в котором можно сохранить часто используемые параметры.
  2. В поле проектынажмите кнопку New для создания нового проекта. Введите «Vestibulum» и нажмите кнопку ОК.
  3. В поле сайтынажмите кнопку New для создания нового сайта. Введите «Зуб 14» и нажмите кнопку ОК.
  4. На панели содержание зуб 14 добавить «10 см» в качестве требуемого расстояния для Работы расстояния и введите шириной 3 см и высотой 2 см в полях измерения.
  5. Установите разрешение плотность точки для нормальной и частоту 16 изображений/сек и выберите время из раскрывающегося меню Продолжительность чтобы задать продолжительность записи 0:30.
  6. Выберите «Запись с не усреднения» и установите скорость захвата фото цвет 1 секунду.
  7. Нажмите кнопку «Применить» и «ОК», чтобы сохранить параметры проекта.
  8. В меню файл выберите и нажмите кнопку Новая запись. Откроется новое окно изображения и панель настроек будет отображаться.
  9. Под Запись установкивыберите «Vestibulum» для проекта и «Зуб 14» за 4,9. Сайт.
  10. Откройте раскрывающееся меню тему , нажмите кнопку Создать в диалоговом окне « выбрать тему » и введите имя пациента.
  11. Нажмите кнопку ОК и введите имя записи в поле Имя Rec : например, 1 день (дней прошло после операции) и имя оператора в поле оператор .
  12. Перед началом измерения изображение микроциркуляцию, мера пациента кровяное давление и пульс.
  13. Эвакуации воздуха из вакуума подушку исправить головы пациента в положении целесообразно области расследуется.
  14. Попросите пациента открыть рот.
  15. Убрать губы нежно по две стоматологические зеркала (рис. 1).
  16. Настройте инструмент голову параллельно с измеряемой области десны. Встроенный видимым (650 Нм) Индикатор лазерного облегчает позиционирование томографа относительно рот пациента.
  17. Отрегулируйте рабочее расстояние до 10 см, перемещая инструмента по отношению к ткани. Расстояние непрерывно измеряется LSCI устройство и оно отображается программное обеспечение как рабочее расстояние/измеренное значение под Образ установки.
  18. Поручить этому вопросу по-прежнему оставаться в течение измерения.
  19. Нажмите на кнопку записи , чтобы начать запись. Цвет окна изображения теперь меняется на красный, указывая, что идет запись. Панель настройки заменяется на панели записи. Запись останавливается автоматически после 30 s. Когда запись закончена, цвет синий изменения окна изображения и панель записи заменяется на панели обзора.
  20. Удаление стоматологические зеркала и позволить пациенту закрыть рот и глотать.
  21. Переключитесь обратно в «живой» образ, нажав на кнопку возобновить запись .
  22. Повторите шаги от 4.14 равным 4.21 дважды.
  23. Закройте файл. Данные сохраняются автоматически.
  24. Измерить артериальное давление и пульс после LSCI измерений.

5. автономный анализ

  1. Анализ LSCI изображения с помощью встроенного программного обеспечения. Перейдите на изображение или Сплит вид (рис. 2).
  2. Определите регионы интереса (ROI). Примечание: значения перфузии пикселов в пределах ROI в среднем и определяется как значение потока крови ROI, выраженная в произвольное значение называется лазерной спекл перфузии блок (ЛГПУ).
  3. Выберите желаемую форму ROI в палитре инструментов ROI справа.
  4. Выберите параметр Применить в палитре инструментов ROI, который применяется ко всем изображениям записи операций в ROI.
  5. Нарисуйте ROI, нажав и удерживая кнопку мыши на изображении интенсивности, затягивают Руа до нужного размера и освобождение мыши кнопку (нажмите кнопку и дважды щелкните для трансформирования свободной форме). Отрегулируйте положение ROI, изменять размер или вращать его, если это необходимо.
  6. Повторите шаги от 5.3. 5.5 как столько раз, сколько желаемое количество трансформирования (рис. 3).
  7. Определение временных периодов интерес (ТОИ). Это позволяет для усреднения перфузии в ROI за определенный период времени (рис. 2).
  8. Перейти в представление графика или Сплит. Выберите кнопку панели инструментов добавить TOI.
  9. Нажмите и удерживайте на графике в позиции, где вы хотите TOI начать и перетащите курсор в нужное конечное положение. Затем отпустите кнопку мыши.
  10. Экспорт данных из таблицы среднее значение для дальнейшей обработки.
  11. Постройте кривых течения крови, подходящее программное обеспечение, используемое для статистического анализа.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vestibuloplasty является пародонтологической хирургии устные вестибюль, с целью увеличения вестибулярного глубина, зоны ороговевших десны и толщина мягких тканей для расширения эстетику и функцию. Лоскут толщина вершине перемещенная Сплит, в сочетании с коллагеновой матрицы является часто используемым vestibuloplasty процедура. Ксеногенные коллагеновой матрицы является жизнеспособной альтернативой для автогенной десневой трансплантат для увеличения количества ороговевших десны11,12,13; Однако данные не доступны на области реваскуляризации трансплантата и как она влияет на микроциркуляцию окружающих тканей. Понимание этих механизмов может способствовать надлежащей заслонки и дизайн разрез в пародонтологической хирургии.

17-летний мужчина пациента с недостаточной шириной ороговевших десны на первый премоляр в верхней челюсти лечили vestibuloplasty, с помощью заслонки толщина вершине перемещенная Сплит, в сочетании с коллагеновой матрицы. Интраоральные фотографий (фотоаппарат) и измерения расхода (BF) крови, LSCI были приняты до vestibuloplasty (базовой) а также 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 14, 21, 27 дней и 2, 3, 4, 5, 6 и 12 месяцев после операции. Кровяное давление и пульс были оценены до и после каждого измерения.

В ходе автономный анализ были определены несколько ROIs в области дополненной слизистой оболочки; Некоторые в регионе трансплантата и другие окружающие слизистой, определяется как «Пери» регионы. Как показано на рисунке 3, «peri» и трансплантата регионов были далее разделены на зоны в зависимости от расстояния от центра имплантированных трансплантата, помеченные как зона F на картинке. Зон A и B были определены в регионе «пери» и зон C, D и E в регионе трансплантата. Каждая из этих зон была с разделителями отдельно на всех четырех сторонах трансплантата (медиальный, дистальных, верхушечный и корональные). Каждый 30-второй выстрел был признан TOI (рис. 2). Данные на каждом ROI и TOI были экспортированы в программу электронных таблиц. Кривых течения крови были построены подходящего программного обеспечения, используемые для статистического анализа.

Существует никаких существенных изменений в среднее артериальное давление (карта) во время эксперимента один год, либо в карте до или после измерения потока крови за сессию. Рисунок 4 показывает цветной фотографии, интенсивности и изображения перфузии работает десны в представитель дни нашего исследования. Во время первого послеоперационного недели полный клапан закрытия толстым слоем фибрина на привитых области и легкой эритемы и отек в окружающие десны были видны. Образы перфузии крови показал ишемии в эксплуатируемых региона и гиперемия в регионах «Пери». От 14 день привитые район был клинически эритематозные, параллельно с тяжелой гиперемия, наблюдается на изображениях перфузии крови. Третий месяц после включения трансплантата Рана зажила, и десневой перфузии был близок к предоперационной циркуляцию уровнях.

Рисунок 5 показывает изображение размытое интенсивности и график перфузии всего изображения. Внезапное пик на графике показывает движения пациента. Измерение было повторено немедленно, убедившись, что пациент находится в удобном положении. Изменения в BF в различных зонах в пределах трансплантата и в регионах, «peri» показаны на рисунке 6. Это встречается у всех кривых, что начиная с четвертого месяца, поток крови не менял далее до конца расследования. Средняя кровотока на этот период могут использоваться как значение потока крови покоя для новой ткани и случайные вариации между моментами времени позволил нам вычислить компонент time-на основе дисперсии для каждого ROI соответственно, используя линейный смешанной модели. Минимальная обнаружению разница может быть рассчитано затем для выявления реальных изменений (с уверенностью 95%) между точками время во время периода заживления (до четвертого месяца) для того чтобы определить гиперемирована и ишемического фазы. Основные характеристики кривых были похожи в всех ROIs в пределах трансплантата, начиная с ишемическим этапа следуют фазу гиперемирована. Однако длина этих двух этапов был разные (Таблица 1). Ишемии был длинный (7-9 дней), в Центральной и во всех зонах коронки, с конца гиперемия, начиная между 11 и 27-й день. В других зонах трансплантата, ишемии продолжался только 4 – 7 дней и гиперемия начал раньше, между 7 и 21 день.

Кривые BF зон на разных сторонах трансплантат были уникальными характеристиками (рис. 6). В апикальной части все четыре зоны имели аналогичные кривых течения крови. В коронковой части, перфузия была восстановлена в внешней зоне позднее, чем в внутренних зонах, вопреки медиальный и дистальной стороны. На обеих боковых сторонах BF сначала увеличилось в зоне C, а затем в зоне D, следует увеличить BF в зоне E и наконец в Центральной зоне F. В зонах окружающей слизистой оболочки (зона A и B) было отмечено без существенных ишемии. Вместо этого гиперемия различных масштабов и степени наблюдалось в разные стороны.

Там были два момента времени, когда значение BF не совпадают с общей характеристики BF кривой. На 9 день было внезапное падение в большинстве зон и главным образом в зонах «Пери» апикальной и дистальной стороны. Нельзя утверждать с уверенностью, что это была ошибка измерения, поскольку измерения не были приняты на предыдущую и на следующий день. Однако согласно записке в докладе измерения, щечной фолд была втягивана с слишком много давления оператор, что привело к падению BF. Это имеет смысл, учитывая, что главным образом тираж дистальных и апикального сторон могли быть затронуты, потянув за щеку. В день 182 (6 месяцев), из-за более длительные интервалы между измерения времени пациент забыл придерживаться согласованных ограничений перед измерением. Кровотечение из маргинальных десны на цветные фотографии (рис. 6) показывает суровых зубов щеткой до измерения. В то же время пациент перенес ортодонтическое лечение, слишком, и он использовал intermaxillary резинка. Оба фактора могут значительно увеличить BF14,15, поэтому измерение было повторено в более позднее время более тщательно контролируемых условиях.

Figure 1
Рисунок 1: экспериментальный LSCI установки и пациент подготовка для измерения потока крови в области эксплуатации. Губы убирается на стоматологические зеркала. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2: разделить мнение (сочетание изображений и представление графика) типичная запись десневой кровотока в обработанной области. Перфузии изображение (верхний правый вид суб) является цветом представлением перфузии крови в десны. Области высоких перфузии показаны красным цветом в то время как районы низкой перфузии синий. Цветовой диапазон перфузии изображений соответствует 0-450 ЛГПУ; сглаживание было присвоено значение 10. Интенсивность изображения (нижний правый вид суб) создается общая рассеяния лазерного света. Это соответствует точно с изображением перфузии и является полезным для ориентации и для выявления деталей в изображении перфузии. Регионы интереса (ROI) всегда определяются в изображении интенсивности. Граф (верхняя левая панель) показывает следы перфузии крови в реальном времени для каждого ROI в записи. Установите флажки слева может использоваться для выбора какие следы, чтобы показать. Три последовательных измерений отображаются на графике. Каждый 30 s выстрел была определена в качестве TOI. Среднее значение Таблица, показывающая среднее перфузии значения в каждом ROI и TOI также отображается в представлении с разделением (нижней левой панели). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3: Регионы интереса (ROI), определенные в области рассмотрены десен в изображении интенсивности. Зона A и B находятся в регионе «Пери», а зона C, D и E находятся в трансплантата на уменьшение расстояний от центра трансплантата, помеченные как зоны A ф зона расположена на вестибулярной поверхности губ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4: представитель фотографии (верхняя строка), LSCI интенсивность изображение (средняя линия) и LSCI перфузии изображение (Нижняя строка) эксплуатируемых десны. Образы представляют Предоперационное состояние и перфузии и рана исцеления и перфузии 1, 4, 7, 14, 21, 27 и 98 дней после операции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5: разделить мнение субоптимальных записи. Изображение размытое интенсивности и отдаленных пиков на графике в результате неправильной установки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 6
Рисунок 6: точечная BF со временем в корональных (), медиальный (b), дистальный (c) и апикального (d) стороне трансплантат. Центральная часть лоскута (зона F) был изображен на всех графиках служить отправной точкой для более внешних зон. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Сторона Зона Конец ишемии Гиперемия начало Гиперемия конец
корональный c 9 27 27
корональный d 9 21 27
корональный e 7 11 98
Центральный f 9 11 98
медиальный c 5 21 27
медиальный d 5 11 61
медиальный e 7 11 61
Дистальная c 5 11 27
Дистальная d 4 7 98
Дистальная e 4 11 98
верхушечно c 4 11 27
верхушечно d 5 11 61
верхушечно e 5 11 61

Таблица 1: сроки ишемического и гиперемирована фазы в различных зонах трансплантата, в днях

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Целью данного исследования было представить Роман технику для мониторинга неоваскуляризация трансплантата в человеческой десны. По словам наших предыдущих результатов LSCI оценивает перфузии крови десны с хорошей повторяемости и воспроизводимости9, когда строгого выполнения каждого шага запланированного протокола как критическое требование удовлетворяется. LSCI считается полуколичественного технику, которая требует калибровки периодически для обеспечения точности и стабильности. Во время проверки температура в помещении должна быть измерена как как можно более точно, потому что это значение используется алгоритмом проверки для вычисления перфузии.

Метод LSCI очень чувствителен к рабочей установки расстояния и артефакты движения также. В этом исследовании рабочее расстояние было зафиксировано в 10 см. Область измерения был 2,7 см x 2 см, что соответствует примерно три зубы широкие гингивального участка. Частота кадров эффективного был 16 изображений в секунду и 0,06 s/изображения как артериальной пульсовой вызывает пульсирующего изменения в десневой микроциркуляции9, которая должна быть среднем от записи. Быстрая визуализация сниженный риск артефакты движения, тоже. Однако в случае неправильной настройки или пациента движениями, запись следует остановить и повторяется в оптимальных условиях.

Два оператора принимал участие в каждом измерении: один скорректирована головку LSCI и под контролем компьютера, в то время как другие убирается губы больного. В этом исследовании, три повторить измерения проводились в каждой сессии, каждый принимает 30 s. Поскольку измерения всегда связаны с какой-то раздражение мягких тканей за счет неизбежным втягивание губ и щек, которая беспокоит микроциркуляцию десны, происходит увеличение случайная ошибка. Такие вариации между день, однако, могут быть минимизированы, повторяя всю измерения процесса, т.е., , заново открыв рот, втягивая мягких тканей снова, повторной настройки положения камеры и заново выбрав ROIs в программного обеспечения9.

Десневой микроциркуляции показал высокий региональных вариаций8. Таким образом метод, как LSCI, который измеряет поток крови в широкой области имеет большое преимущество над одной точке методы измерения как LDF. В этом исследовании измерения области охватывает весь операционного поля. Широкий измерения области позволили нам сравнить ре - или неоваскуляризация в различных регионах в области раненых в нашем исследовании. Вопреки LDF, где зонд фиксируется стентов, изготовленных до операции, в случае метода LSCI, существует не требуется определять региона необходимо изучить заранее. Главной целью мониторинга заживления ран в персонализированной медицины является признать неожиданные узоры везде вокруг раны или лоскут. Кроме того послеоперационные изменения в ткани геометрии и отеки, вызванные увеличение мягкий или жесткий тканей сделает быстровозводимых стентов бесполезными после операции. Чтобы помочь визуальная оценка, сглаживание был включен во время записи и сглаживания значение было задано значение 10. Это значит, что Изотопное были усреднены за десять изображений для более ровный вид изображения перфузии и для того, чтобы уменьшить фоновый шум. Однако сглаживания является только визуальный эффект и не влияет на значения фактической записанные перфузии.

Десневой кровотока имеет высокий временной вариации также. Это может быть связано с многие физиологические факторы, которые сопровождают повседневной жизни, таких как воспаление десен16,17,18, суточный ритм19, кровяное давление20, температура16 , 21, механического давления8,,2223,24, зуб чистки14,17,25 или ортодонтических силы15 . Таким образом стандартизации и стабилизации этих факторов является обязательным для успешной последующих измерений.

Методы, используемые ранее для расследования взяточничества васкуляризации очень инвазивных, что означало основных ограничений на измерения точек времени во время лечения, особенно в человеческих исследования26,27,28, 29,30,,3132. Они также имеют ограничения с точки зрения количественного измерения региональных различий. Наши предыдущие исследования9,10 уже доказали свою высокую надежность LSCI в клинических испытаниях и было установлено, чтобы быть полезным для определения времени заживления мягких тканей лица после удаления зуба с целью оптимизации имплантата размещения33. В этом исследовании раны, покрытых ксеногенные коллаген трансплантата показал отличные неоваскуляризация, как на 11тыс сутки все зоны в пределах трансплантата достигнут максимальный поток крови. Однако можно предположить, что коллаген трансплантата сбросила или рассосалась, день 11, и мы на самом деле измеряется реваскуляризации получателя кровати. В дополнение к его неинвазивные особенность другой специальный атрибут LSCI является возможность характеризовать реперфузии кривых в различных регионах трансплантата во время включения на индивидуальном уровне. Центростремительная характеристики трансплантата неоваскуляризация похожи на предыдущие замечания гистология30. Это позволяет предположить, что реваскуляризации трансплантата происходит не только от периостальная сосудистого сплетения, но и от края раны.

Эксперимент, представил шоу, которые реваскуляризации трансплантата может быть четко вслед, если строго следовать каждый шаг. Однако день 182, несоответствующих пациента подготовки и обучения привели к значительному увеличению BF.

LSCI широко используется для полного поля изображений сосудистые структуры и связанный поток крови в других тканях, как в сетчатке34,35,7,кожу36 и мозг37,38 . Сжечь рану оценки39,40, оценки закрылки41 и интраоперационной церебрального кровотока поток мониторинга42наиболее перспективных клинических приложений LSCI. По-видимому существуют серьезные ограничения на широко десневой измерения по LSCI в человеке. Этот инструмент является очень надежной и тяжелым. Основные трудности возникают в связи с документации камеры, которая имеет низкое разрешение и находится в нескольких сантиметрах от измерения камеры. Эти особенности делают трудно определить регионы интереса непосредственно на цветные фотографии. Размер головки швейной машины LSCI предотвращает съемки внутри полости. Таким образом в районах, которые не видны непосредственно не могут быть измерены. Ранее мы продемонстрировали, что с помощью косвенного подхода с фотографической зеркало может служить альтернативным методом9. Однако, с помощью зеркала включает больше артефактов движения которого LSCI чувствительна к, делает его более трудным для перпендикулярной образа и уменьшается фокусное расстояние. Когда измеряемой области не может быть захвачены перпендикулярно, значение потока крови может быть правильным9,39, но региона идентификации на изображении остается сложной из-за 3D кручения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Эта работа была проведена в части поддержки, Венгерский фонд научных исследований под K112364 число грантов, венгерского министерства человеческого потенциала, программа высшего образования совершенства в Земмельвайса университете, терапии исследовательский модуль и Национальных исследований, разработок и инноваций управление 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Fazekas, R., et al. Functional characterization of collaterals in the human gingiva by laser speckle contrast imaging. Microcirculation. 25 (3), 12446 (2018).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Yamaguchi, K., Nanda, R. S., Kawata, T. Effect of orthodontic forces on blood flow in human gingiva. Angle Orthodontist. 61 (3), 193-203 (1991).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. Mormann, W., Bernimoulin, J. P., Schmid, M. O. Fluorescein angiography of free gingival autografts. Journal of Clinical Periodontology. 2 (4), 177-189 (1975).
  32. 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).
  33. Fazekas, R., et al. A proposed method for assessing the appropriate timing of early implant placements: a case report. Journal of Oral Implantology. , (2018).
  34. 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).
  35. Srienc, A. I., Kurth-Nelson, Z. L., Newman, E. A. Imaging retinal blood flow with laser speckle flowmetry. Front Neuroenergetics. 2, (2010).
  36. 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).
  37. 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).
  38. 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).
  39. Lindahl, F., Tesselaar, E., Sjoberg, F. Assessing paediatric scald injuries using Laser Speckle Contrast Imaging. Burns. 39 (4), 662-666 (2013).
  40. 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).
  41. 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).
  42. 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).

Tags

Медицина выпуск 143 лазерной спекл контраст изображения микроциркуляцию поток крови слизистой десны пародонтологической хирургии vestibuloplasty ксеногенные трансплантата включения заживление ран
Новаторский подход к мониторингу неоваскуляризация трансплантата в человеческой десны
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Fazekas, R., Molnár, E.,More

Fazekas, R., Molnár, E., Mikecs, B., Lohinai, Z., Vág, J. A Novel Approach to Monitoring Graft Neovascularization in the Human Gingiva. J. Vis. Exp. (143), e58535, doi:10.3791/58535 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter