Summary
Questo studio presenta un protocollo di misurazione microcircolazione in mucosa orale umano mediante imaging laser speckle contrasto. Il monitoraggio di cicatrizzazione dopo Vestiboloplastica combinato con un innesto di collagene xenogenica è presentato su un caso clinico.
Abstract
Contrasto di laser speckle imaging (LSCI) è un nuovo metodo per misurare la perfusione sanguigna superficiale su vaste aree. Poiché è non invasivo ed evita il contatto diretto con l'area misurata, è adatto per il monitoraggio di cambiamenti del flusso sanguigno durante la guarigione arrotolata in pazienti umani. Vestiboloplastica è ambulatorio peridentale al vestibolo orale, che mira a ripristinare la profondità vestibolare con contemporaneo allargamento della gengiva cheratinizzata. In questo caso clinico speciale, una falda di spessore di Spalato è stata elevata al primo premolare superiore e una matrice di collagene xenogenica è stata adattata al letto destinatario risultante. LSCI è stato utilizzato per monitorare il re - e neovascularization dell'innesto e la mucosa circostante per un anno. Un protocollo è stato introdotto per la corretta regolazione della misura di microcircolazione della mucosa orale, mettendo in evidenza le difficoltà e possibili guasti.
Studio di casi clinici presentato hanno dimostrato che — seguendo il protocollo appropriato — LSCI è un metodo adatto e affidabile per seguito di microcircolazione nella guarigione della ferita in mucosa orale umano e dà informazioni utili sull'integrazione dell'innesto.
Introduction
Monitorare i cambiamenti a lungo termine della microcircolazione gengivale umano in una situazione clinica è un tema caldo in chirurgia orale e parodontale. Tuttavia, una valutazione affidabile della perfusione può essere difficile. Ci sono solo un paio di metodi che non in modo invasivo misurare i cambiamenti nella circolazione sanguigna della mucosa umano. Due di queste impiegano un laser fascio1,2,3,4, ma in modo diverso. Flussometria del laser doppler (LDF) fa uso del Doppler shift in un laser beam5,6, mentre il contrasto di speckle laser (LSCI) metodo di formazione immagine si basa sul modello della macchiolina della luce retrodiffusa laser per misurare la velocità del sangue rosso celle7.
LDF misura solo in un singolo punto e riproducibile standardizzazione della posizione dei sensori è un compito difficile ma auspicabile. Un altro problema è che la sonda della LDF è piccola di diametro (1 mm2). Misura di punti predeterminati prima dell'intervento chirurgico è troppo specifico e può essere cieco ai cambiamenti circolatori postoperatori, mentre l'edema, la rimozione del tessuto, tessuto movimento o l'innesto impiantato causare cambiamenti significativi nella geometria postoperatoria degli affetti dei tessuti molli. La distanza di misurazione di LDF è inferiore a 1 mm, che vieta l'uso di una stecca dentale con un foro predeterminato per la sonda in caso di variazione volumetrica del tessuto. LSCI non richiede attrezzi speciali per la localizzazione e può misurare nelle aree di diversi cm2. Di conseguenza, la guarigione della ferita può essere seguita in tutto il sito chirurgico. Inoltre, LSCI può visualizzare l'aspersione del sangue nelle immagini codificate a colori in una frazione di secondo, con una risoluzione di fino a 20 μm.
Il dispositivo LSCI presentato in questo documento viene utilizzato soprattutto per applicazioni di ricerca animale dove l'alta risoluzione nelle aree di piccola misura è voluta. Tuttavia, poiché la struttura e l'istologia della mucosa orale umano sono diversi da zona a zona (gingiva allegato, gengiva marginale, mucosa vestibolare), la circolazione del sangue è anche eterogenee8. Pertanto, ad alta risoluzione LSCI ha un grande vantaggio rispetto LSCI normale-risoluzione che viene solitamente utilizzato nella sperimentazione umana.
Lo strumento LSCI impiega un laser invisibile (lunghezza d'onda 785 nm). Il fascio è discostato per illuminare l'area di misurazione, creando un modello della macchiolina. Una telecamera CCD immagini il modello della macchiolina nella zona illuminata. La telecamera CCD utilizzata in questo sistema ha una area di esposizione attiva di 1386 x 1034 pixels e la sua risoluzione è tra 20 – 60 µm/pixel a seconda delle dimensioni dell'area di misurazione e l'impostazione del software (basso, medio, alto). Si possono prendere immagini ad una velocità di 16 fotogrammi al secondo, o anche di più, fino a 100 fotogrammi al secondo, se la dimensione dell'immagine è ridotta. Aspersione di sangue è calcolato dal software incorporato. Analizza le variazioni nel modello della macchiolina e quantifica il contrasto. Il flusso risultante è colore codificato per produrre un'immagine di aspersione. Secondo i nostri risultati precedenti, LSCI valuta l'aspersione di sangue della gengiva con buona ripetibilità e riproducibilità9. Ciò implica che esso è uno strumento affidabile per monitorare i cambiamenti a livello del microcircolo del mucosa orale non solo negli esperimenti a breve termine, ma anche durante gli studi a lungo termine per monitorare la progressione della malattia o della ferita di guarigione10.
In questa carta, presentiamo un rapporto clinico di caso per dimostrare che l'elevata risoluzione spaziale di LSCI rende possibile rivelare il disegno di neovascolarizzazione di un innesto di collagene xenogenica. Inoltre, questo caso indica che LSCI, a causa della sua elevata affidabilità, potrebbe sensibile rilevare variazioni individuali. Questo è importante come significativa variazione anatomica locale e uno sfondo diverso sistemico tra i casi lo rende difficile da standardizzare l'intervento chirurgico in sperimentazioni cliniche di chirurgia parodontale.
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Protocol
Il metodo segnalato è stato impiegato in uno studio clinico che è stato concesso l'approvazione etica dal comitato ungherese della registrazione sanitaria e centro di formazione (numero di omologazione: 034310/2014/OTIG).
1. LSCI Setup
- Accendere il computer e tutte le periferiche.
- Accendere lo strumento LSCI per essere utilizzato con l'interruttore sul pannello posteriore.
- Consentire allo strumento si riscaldi per almeno 5 min. Lo strumento è pronto per la misurazione quando entrambi i LED sul pannello posteriore hanno smesso di lampeggiare.
- Avviare il software facendo doppio clic sull'icona del software sul desktop o dal menu Start.
- Attendere che sia il giallo e il LED verde sul pannello posteriore hanno smesso di lampeggiare, che indica che il laser è caldo e l'inizializzazione è terminata.
Nota: Quando si avvia il sistema, uno verrà occasionalmente essere richiesto per eseguire la procedura di verifica per il sistema.
2. il sistema verifica
- Utilizzare la casella di calibrazione fornita. Rimuovere il coperchio dalla casella di calibrazione e scuoterlo per evitare la sedimentazione nella sospensione colloidale.
- Lasciare il coperchio fuori per 30 s per evitare bolle.
- Mettere il coperchio indietro nella finestra di calibrazione.
- Fare clic su Avanzate | Verifica | Verificare strumento.
- Selezionare la Routine Verifica | Successiva.
- Girare la testa a 90°, fissare la scatola di calibrazione utilizzando magneti integrati e scegliere Avanti.
- Immettere la temperatura ambiente nella casella di testo, selezionare ° C e fare clic su Start.
- Attendere che la procedura guidata viene completata la procedura di verifica.
- Dopo una procedura di verifica di successo è possibile chiudere la procedura guidata facendo clic su fine.
3. partecipante preparazione
- Assicurarsi che la misura è eseguita in una camera a temperatura controllata (26 ° C).
- Posizionare il paziente in posizione supina confortevole in una poltrona odontoiatrica e mettere un cuscino vuoto sotto la testa (Figura 1).
- Lasciare riposare per 15 min il paziente prima di eventuali misurazioni.
4. microcircolazione immagine misura
- Nel menu strumenti , selezionare e fare clic su Editor di progetto. Apre una nuova finestra in cui le impostazioni comunemente utilizzate possono essere salvate.
- Nella casella Progetti, fare clic su nuovo per creare un nuovo progetto. Immettere "Vestibolo" e fare clic su OK.
- Nella casella siti, fare clic su nuovo per creare un nuovo sito. Immettere "Dente 14" e fare clic su OK.
- Sotto il pannello indice di dente 14 Aggiungi "10 cm" come la distanza richiesta per la Distanza di lavoro e immettere una larghezza di 3 cm e un'altezza di 2 cm nelle caselle di misurazione.
- Impostare la risoluzione di densità punto alla normalità e il frame rate a 16 immagini/s e selezionare ora dal menu a discesa durata per impostare la durata della registrazione a 0:30.
- Selezionare "Record con nessun media" e impostare la velocità di acquisizione di foto di colore di 1 al secondo.
- Quindi fare clic su "Applica" e "OK" per salvare i parametri di progetto.
- Nel menu File , selezionare e fare clic su nuova registrazione. Si aprirà una nuova finestra di immagine e verrà visualizzato il pannello di impostazione.
- In Configurazione di registrazione, selezionare "Vestibulum" per il progetto e "Dente 14" per il 4,9. Sito.
- Aprire il menu a discesa oggetto , fare clic su nuovo nella finestra di dialogo selezionare oggetto e immettere il nome del paziente.
- Fare clic su OK e immettere un nome per la registrazione nel campo Nome Rec : ad es., 1 ° giorno (giorni trascorsi dopo l'operazione) e il nome dell'operatore nel campo operatore .
- Prima di iniziare la misura di immagine del microcircolo, del paziente misura pressione sanguigna ed impulso.
- Spurgare l'aria dal cuscino vuoto per fissare la testa del paziente in una posizione appropriata per l'area in esame.
- Chiedere la paziente di aprire la bocca.
- Retrarre delicatamente le labbra due specchi dentali (Figura 1).
- Regolare la testa dello strumento parallelo alla zona misurata della gengiva. Un built-in visibile (650 nm) laser indicatore facilita il posizionamento del dispositivo di imaging relativa bocca del paziente.
- Regolare la distanza di lavoro a 10 cm spostando strumento in relazione il tessuto. La distanza viene misurata continuamente dal dispositivo LSCI e viene visualizzato dal software come valore di lavoro distanza/misurata sotto Impostazioni immagine.
- Istruire il soggetto a rimanere ancora per tutta la durata della misurazione.
- Fare clic sul pulsante " Record " per avviare la registrazione. Il colore della finestra immagine cambia ora rossa per indicare che la registrazione è in corso. Il pannello di impostazione viene sostituito dal pannello di registrazione. Registrazione si arresta automaticamente dopo 30 s. Quando la registrazione è terminata, il colore dei cambiamenti finestra immagine al blu e il pannello di registrazione è sostituito dal riquadro di verifica.
- Rimuovere Specchi dentali e permettere al paziente di chiudere la bocca e deglutire.
- Passare alla immagine dal vivo premendo il pulsante di riprendere la registrazione .
- Ripetere i passaggi da 4,14 a 4,21 due volte.
- Chiudere il file. I dati vengono salvati automaticamente.
- Misurare la pressione sanguigna e di impulso dopo le misurazioni LSCI.
5. analisi offline
- Analizzare le immagini LSCI utilizzando il built-in software. Andare alla visualizzazione immagine o Split (Figura 2).
- Definire le aree di interesse (ROI). Nota: i valori di perfusione di pixel all'interno di un ROI sono una media e definiti come il valore di flusso di sangue del ROI, espressa in un valore arbitrario chiamato Laser Speckle aspersione unità (LSPU).
- Selezionare la forma desiderata del ROI entro la tavolozza di strumenti ROI sulla destra.
- Selezionare l'opzione applica nella tavolozza degli strumenti ROI, che applica le operazioni ROI a tutte le immagini della registrazione.
- Disegnare il ROI facendo clic e tenendo premuto il pulsante del mouse nell'immagine intensità, trascinando il ROI fino alla dimensione desiderata e rilasciare il mouse tasto (clic e doppio clic per ROIs forma libera). Regolare la posizione del ROI, ridimensionare o ruotare, se necessario.
- Ripetere i passaggi da 5.3. a 5.5 tante volte quanto il numero desiderato di ROIs (Figura 3).
- Definizione periodi di tempo di interesse (TOI). Questo permette una media di aspersione in un ROI per un periodo definito di tempo (Figura 2).
- Passare alla visualizzazione grafico o Split. Selezionare il pulsante di strumento Aggiungi TOI.
- Fare clic e tenere sul grafico nella posizione dove si desidera la TOI per iniziare e trascinare il cursore nella posizione finale desiderata. Quindi rilasciare il pulsante del mouse.
- Esportare i dati dalla tabella valore medio per l'ulteriore elaborazione.
- Costruire le curve di flusso sanguigno da un adatto software utilizzato per l'analisi statistica.
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Representative Results
Vestiboloplastica è ambulatorio peridentale al vestibolo orale, con l'obiettivo di aumentare la profondità vestibolare, la zona di gengiva cheratinizzata e lo spessore dei tessuti molli per una maggiore estetica e funzione. La falda di spessore apically riposizionata Spalato combinata con una matrice di collagene è una procedura Vestiboloplastica utilizzati di frequente. Matrice di collagene xenogenica è una valida alternativa all'innesto gingival autogeno per aumentare la quantità di gengiva cheratinizzata11,12,13; Tuttavia, non sono disponibili dati sulla direzione della rivascolarizzazione dell'innesto e su come influisce la microcircolazione dei tessuti circostanti. Capire questi meccanismi può facilitare la corretta patta e design incisione nella chirurgia parodontale.
Un paziente maschio di 17 anni con una larghezza insufficiente di gengiva cheratinizzata presso il primo premolar della mascella è stata trattata da Vestiboloplastica, usando una falda di spessore di Spalato apically riposizionata combinata con una matrice di collagene. Intraoral fotografie (scattate da una macchina fotografica) e misure di flusso (BF) di sangue di LSCI sono stata prelevate prima Vestiboloplastica (baseline) così come 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 14, 21, 27 giorni e 2, 3, 4, 5, 6 e 12 mesi postoperatorio. Pressione sanguigna ed impulso sono stati valutati prima e dopo ogni misurazione.
Durante l'analisi non in linea, ROIs multipli sono stati determinati nella zona della mucosa aumentata; alcuni nella regione dell'innesto e gli altri nella mucosa circostante, definita come 'peri' regioni. Come mostrato nella Figura 3, il 'peri' e innesto regioni furono ulteriormente suddivise in zone a seconda della distanza dal centro della protesi impiantata, contrassegnato come zona F nella foto. Zone A e B sono state definite nelle zone C, D ed E della regione dell'innesto e 'peri' regione. Ognuna di queste zone era delimitati separatamente a tutti e quattro i lati dell'innesto (mesiale, distale, apicale e della corona). Ogni scatto di 30 secondi è stato identificato come un TOI (Figura 2). I dati di ogni ROI e TOI sono stati esportati in un foglio di calcolo. Curve di flusso sanguigno sono state costruite da un adatto software utilizzato per l'analisi statistica.
Non c'era cambiamento significativo nella pressione arteriosa media (MAP) durante l'esperimento di un anno, sia nella mappa prima o dopo le misure del flusso sanguigno per ogni sessione. La figura 4 Mostra una foto a colori, un'immagine di intensità e un'immagine di aspersione del gingiva azionato i giorni rappresentativi del nostro studio. Durante la prima settimana postoperatoria completa chiusura, uno spesso strato di fibrina sulla zona innestata e lieve eritema e l'edema nella gengiva circostante erano visibili. Immagini di aspersione del sangue ha mostrate l'ischemia nella regione azionato e iperemia nelle regioni 'peri'. Dal giorno 14, zona innestata era clinicamente erythematous, in parallelo con iperemia severa osservata sulle immagini di aspersione di sangue. Entro il terzo mese dopo incorporazione dell'innesto, la ferita è guarita, e perfusione gengivale era vicino ai livelli di circolazione preoperatoria.
La figura 5 Mostra un'immagine offuscata intensità e il grafico di perfusione dell'intera immagine. L'improvviso picco sul grafico indica movimento da parte del paziente. La misurazione è stata ripetuta immediatamente, dopo essersi assicurati che il paziente è in una posizione comoda. Modifiche in BF nelle diverse zone all'interno dell'innesto e nelle regioni 'peri' sono illustrate nella Figura 6. È comune in tutte le curve che dal quarto mese, il flusso sanguigno non cambia qualsiasi ulteriore fino alla fine dell'inchiesta. Il flusso di sangue medio per questo periodo potrebbe essere utilizzato come un valore di flusso di sangue che riposa per il nuovo tessuto e la variazione casuale tra i punti di tempo ci ha permesso di calcolare la componente di varianza basata sul tempo per ogni ROI rispettivamente, utilizzando un modello lineare misto. La differenza minima rilevabile potrebbe essere calcolata quindi per identificare il cambiamento reale (con 95% di confidenza) tra i punti di tempo durante il periodo di guarigione (prima del quarto mese) al fine di determinare l'iperemica e la fase ischemica. Le caratteristiche di base delle curve erano simili in tutti i ROIs entro l'innesto, iniziando con una fase ischemica seguita da una fase iperemica. Tuttavia, la lunghezza di queste due fasi era diversa (tabella 1). L'ischemia è stata più lunghe (7 – 9 giorni) in zona centrale e in tutte le zone della corona, con iperemia tarda a partire tra il giorno 11 e 27. In altre zone dell'innesto, l'ischemia è durato solo 4 – 7 giorni e iperemia iniziato prima, tra il 7 e il 21 giorno.
Le curve BF delle zone ai lati differenti dell'innesto avevano caratteristiche uniche (Figura 6). Sul lato apicale, tutte le quattro zone avevano simili curve di flusso sanguigno. A fianco della corona, perfusione è stata riguadagnata in zona esterna più tardi che in zone interne, al contrario il lato mesiale e distale. Entrambi lati laterali, BF incrementati per primi nella zona C, quindi nella zona D, seguita da aumento BF nella zona E e infine nella centrale zona F. Nelle zone della mucosa circostante (zona A e B) è stata osservata alcuna significativa ischemia. Invece, iperemia di diversa grandezza e misura è stata osservata ai lati differenti.
C'erano due punti temporali quando il valore BF ha fatto non coincidono con le caratteristiche complessive della curva BF. Il giorno 9, c'era un improvviso calo nella maggior parte delle zone e principalmente nelle zone 'peri' del lato apicale e distale. Si può però affermare con certezza che questo è stato un errore di misura, come senza misurazioni sono state effettuate il precedente e il giorno seguente. Tuttavia, secondo una nota nel report di misurazione, la piega vestibolare era ritratta con troppa pressione da parte dell'operatore, determinando un calo di BF. Questo ha senso considerando che principalmente la circolazione dei lati distale e apicale potrebbe sono stata colpita tirando la guancia. Giorno 182 (6 mesi dopo), a causa di intervalli più lunghi tra i tempi di misurazione, il paziente ha dimenticato di tenere delle limitazioni concordate prima della misurazione. Il sanguinamento della gengiva marginale sulla fotografia colorata (Figura 6) indica la spazzolatura di dente duro prima della misurazione. Nel frattempo, il paziente ha subito il trattamento ortodontico, troppo, e ha usato gli elastici intermaxillary. Entrambi i fattori potrebbero aumentare notevolmente BF14,15, quindi la misurazione è stata ripetuta in un secondo momento in circostanze più attentamente controllate.
Figura 1: preparazione di installazione e paziente LSCI sperimentale per la misura del flusso sanguigno nella zona ad azionamento. Le labbra sono ritirate da specchi dentali. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2: Doppia visualizzazione (combinazione della visualizzazione di immagini e la visualizzazione di grafico) di una registrazione tipica di flusso sanguigno gengivale nella zona trattata. Immagine di aspersione (sotto-Vedi a destra superiore) è una rappresentazione con codifica a colori della perfusione di sangue nella gengiva. Aree di alta perfusione sono mostrati in rosso, mentre le zone di bassa perfusione sono blu. La gamma di colore delle immagini di perfusione corrisponde a 0-450 LSPU; lisciatura è stata impostata su 10. Dalla luce retrodiffusa totale laser viene creata un'immagine di intensità (sotto-Vedi a destra più bassa). Esso corrisponde esattamente con l'immagine di aspersione ed è utile per l'orientamento e per l'identificazione dei dettagli dell'immagine di aspersione. Regioni di interesse (ROI) sono sempre definite nell'immagine di intensità. Il grafico (pannello di sinistra superiore) Mostra tracce di aspersione di sangue in tempo reale per ogni ROI nella registrazione. Caselle di controllo a sinistra può essere utilizzate per selezionare quali tracce per mostrare. Tre misurazioni consecutive sono mostrati nel grafico. Ogni 30 s colpo è stato identificato come un TOI. Una tabella di valore medio con valori medi di aspersione in ogni ROI e TOI viene visualizzata anche nella doppia visualizzazione (pannello inferiore sinistro). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3: le regioni di interesse (ROI) definito all'interno dell'area gengiva esaminato nell'immagine intensità. Zona A e B sono nella regione 'peri', mentre la zona C, D ed E sono nell'innesto a diminuire le distanze dal centro dell'innesto, contrassegnato come zona F. zona A è situata sulla superficie vestibolare delle labbra. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 4: fotografie rappresentative (linea superiore), LSCI intensità immagine (linea centrale) e LSCI aspersione immagine (riga inferiore) della gengiva azionata. Le immagini rappresentano lo stato preoperatorio e la perfusione e cicatrizzazione di ferite e perfusione 1, 4, 7, 14, 21, 27 e 98 giorni postoperatorio. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 5: visualizzazione di una sub-ottima registrazione divisa. Immagine vaga intensità e periferici picchi sul grafico a seguito di impostazione non corretta. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 6: grafico a dispersione di BF nel tempo al coronale, (a), mesial (b), distale (c) e apicale (d) lato dell'innesto. La parte centrale dell'innesto (zona F) è stata raffigurata in tutti i grafici per servire come riferimento per le zone più esterne. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Lato | Zona | Fine di ischemia | Inizio di iperemia | Fine di iperemia |
| coronale | c | 9 | 27 | 27 |
| coronale | d | 9 | 21 | 27 |
| coronale | e | 7 | 11 | 98 |
| centrale | f | 9 | 11 | 98 |
| mesiale | c | 5 | 21 | 27 |
| mesiale | d | 5 | 11 | 61 |
| mesiale | e | 7 | 11 | 61 |
| distale | c | 5 | 11 | 27 |
| distale | d | 4 | 7 | 98 |
| distale | e | 4 | 11 | 98 |
| apicale | c | 4 | 11 | 27 |
| apicale | d | 5 | 11 | 61 |
| apicale | e | 5 | 11 | 61 |
Tabella 1: lasso di tempo della fase ischemica e iperemica nelle varie zone nell'innesto, in giorni
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Discussion
Lo scopo di questo studio era di introdurre una nuova tecnica per il monitoraggio il neovascularization di un innesto nella gengiva umana. Secondo i nostri risultati precedenti, LSCI valuta l'aspersione di sangue della gengiva con buona ripetibilità e riproducibilità9, quando viene raggiunta la rigorosa applicazione di ogni passaggio del protocollo programmato come un requisito fondamentale. LSCI è considerato come una tecnica semiquantitativa che richiede calibrazione periodicamente per garantire precisione e stabilità. Durante la verifica, la temperatura deve essere misurata nel modo più accurato possibile, perché questo valore viene utilizzato dall'algoritmo di verifica per calcolare l'aspersione.
Il metodo LSCI è altamente sensibile alla impostazione della distanza di lavoro e artefatti di movimento pure. In questo studio, distanza di lavoro è stato fissato a 10 cm. L'area di misurazione era 2,7 cm x 2 cm, che corrisponde ad un'area di circa tre denti largo gengivale. La frequenza fotogrammi effettiva era 16 immagini/s e 0.06 s/immagine come l'impulso arterioso induce cambiamenti pulsatile nella microcircolazione gengivale9, che ha da essere mediati dalla registrazione. Rappresentazione rapida ha ridotto il rischio di artefatti di movimento, troppo. Tuttavia, in caso di impostazioni non corrette o movimenti del paziente, la registrazione dovrebbe essere fermata e ripetuta in condizioni ottimali.
Due operatori hanno partecipato ogni misura: uno regolato la testa LSCI e controllato il computer mentre l'altro retratto le labbra del paziente. In questo studio, tre ripetute misurazioni sono state effettuate in ogni sessione, ogni assunzione di 30 s. Poiché misure implicano sempre una sorta di irritazione dei tessuti molli a causa della retrazione inevitabile delle labbra e guance, che disturba la microcircolazione della gengiva, si verifica un aumento di errore casuale. Tale variazione inter-giorno, tuttavia, può essere minimizzato ripetendo il processo di misurazione, cioè, di ri-apertura della bocca, ritraendo i tessuti molli ancora una volta, re-impostazione la posizione della videocamera e ri-selezione ROIs nel software9.
Microcircolazione gingival ha mostrato elevata variazione regionale8. Di conseguenza, un metodo come LSCI che misura il flusso di sangue in una vasta area ha un grande vantaggio rispetto alle tecniche di misurazione di singolo punto come LDF. In questo studio, l'area di misurazione coperta campo complesso chirurgico. L'area vasta misura ci ha permesso di confrontare re - o neovascolarizzazione in varie regioni all'interno dell'area ferito nel nostro studio. Al contrario di LDF, dove la sonda è fissata da stent fabbricati prima dell'intervento chirurgico, nel caso del metodo LSCI, non c'è nessuna necessità di definire l'area da esaminare in anticipo. Per l'obiettivo primario di monitorare la guarigione arrotolata in medicina personalizzata è di riconoscere modelli imprevisti dovunque intorno la ferita o la falda. Inoltre, cambiamenti postoperatori in geometria del tessuto e l'edema causato da aumento dei tessuti molli o duri renderebbe gli stents prefabbricati inutile dopo la chirurgia. Per aiutare la valutazione visiva, lisciatura era accesa durante la registrazione e il valore levigante è stato impostato su 10. Ciò significa che l'aspersione è stato calcolato in media su dieci immagini per un aspetto più uniforme dell'immagine di aspersione e per diminuire il rumore di fondo. Tuttavia, levigante è solo un effetto visivo e non influenza i valori effettivi registrati aspersione.
Flusso sanguigno gengivale ha un'elevata variazione temporale pure. Questo può essere correlato a molti fattori fisiologici che accompagnano la vita quotidiana, come l'infiammazione gengivale16,17,18, ritmo circadiano19, pressione sanguigna20, temperatura16 , 21, pressione meccanica8,22,23,24, dente spazzolatura14,17,25 o forza ortodontica15 . Pertanto, la standardizzazione e la stabilizzazione di questi fattori è obbligatorio per successo misure di follow-up.
I metodi utilizzati in precedenza per indagare la vascolarizzazione dell'innesto sono altamente invasivi, che significava una restrizione importante sulla misura di intervalli di tempo durante la guarigione, soprattutto in studi umani26,27,28, 29,30,31,32. Essi hanno anche limitazioni in termini di misura quantitativamente le differenze regionali. I nostri precedenti studi9,10 hanno già dimostrato l'elevata affidabilità di LSCI negli studi clinici ed è stato trovato per essere utile per determinare il tempo di guarigione dei tessuti molli di un individuo dopo l'estrazione del dente al fine di ottimizzare impianto di posizionamento33. In questo studio, l'area ferita coperta da un innesto di collagene xenogenica ha mostrato eccellente neovascolarizzazione, come il 11 giorno postoperatorioth tutte le zone all'interno dell'innesto ha raggiunto il livello di flusso di sangue massimo. Tuttavia, si potrebbe presumere che l'innesto di collagene sloughed spento o è stato riassorbito dal giorno 11 e abbiamo effettivamente misurato la rivascolarizzazione del letto destinatario. Oltre alla sua caratteristica non-invasivo, un altro attributo speciale di LSCI è una capacità di caratterizzare le curve di riperfusione alle varie regioni di un innesto durante l'incorporazione a livello individuale. Le caratteristiche centripete del neovascularization dell'innesto sono simili alle precedenti osservazioni di istologia30. Ciò suggerisce che rivascolarizzazione dell'innesto si verifica non solo dal plesso vascolare periosteal, ma anche dal margine della ferita.
L'esperimento ha presentato spettacoli che il revascularization di un innesto possa essere continuati chiaramente se ogni fase è seguita rigorosamente. Tuttavia, il giorno 182, istruzione e preparazione del paziente non conformi provocato un aumento significativo in BF.
LSCI è ampiamente utilizzato per full field imaging della struttura vascolare e associato il flusso di sangue in altri tessuti, come nella retina34,35, la pelle7,36 e il cervello37,38 . Le applicazioni cliniche più promettenti di LSCI sono bruciare ferita valutazione39,40, valutazione di lembi41 e monitoraggio42di flusso sanguigno cerebrale intraoperatoria. A quanto pare, ci sono serie limitazioni alle misurazioni gengivale diffusi da LSCI nei soggetti umani. Questo strumento è molto robusto e pesante. Le principali difficoltà derivano in connessione con la fotocamera di documentazione, che ha una risoluzione bassa e si trova a pochi centimetri di distanza dalla fotocamera di misurazione. Queste caratteristiche rendono difficile identificare le aree di interesse direttamente sulla foto a colori. La dimensione della testa della macchina LSCI evita riprese all'interno della cavità orale. Di conseguenza, le aree che non sono visibili direttamente non possono essere misurate. In precedenza abbiamo dimostrato che utilizzando un approccio indiretto con uno specchio fotografico può servire come un metodo alternativo di9. Tuttavia, utilizzando uno specchio coinvolge più artefatti di movimento che LSCI è sensibile, rende più difficile acquisire un'immagine perpendicolare e diminuisce la distanza focale. Quando l'area misurata non può essere catturata perpendicolarmente, il valore di flusso di sangue può essere corretto9,39, ma identificazione regione sull'immagine rimane complicato a causa della torsione 3D.
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Disclosures
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Acknowledgments
Questo lavoro è stato svolto in parte dal sostegno da parte del fondo di ricerca scientifica ungherese sotto Grant numero K112364, dal Ministero ungherese delle capacità umane, programma di eccellenza dell'istruzione superiore all'Università di Semmelweis, modulo di ricerca di terapia e della Nazionali di ricerca, sviluppo e innovazione ufficio 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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