نهج جديد للتغلب على حركة القطع الأثرية عند استخدام تباين البقع واللطخ ليزر نظام تصوير للتناوب بسرعة دوران الأوعية الدقيقة الدم
Summary
ويدخل هذا الدراسة تقنية جديدة لقياس وتحليل للتناوب بسرعة دوران الأوعية الدقيقة الدم في تجربة واحدة تصوير تباين البقع واللطخ ليزر باستخدام.
Abstract
تصوير التباين البقع واللطخ الليزر () يوفر تقنية بسيطة لكنها قوية لقياس تدفق الدم microcirculatory. مثالية للردود ديناميكية الدم، يستخدم في بنفس الطريقة التقليدية ليزر دوبلر تصوير (LDI). ومع ذلك، مع عمق جلد الحد أقصى من حوالي 1 مم، صمم التركيز على تدفق الدم سطحية أساسا. يتم استخدامه لقياس المساحات السطحية من الجلد ليصل إلى 15 سم × 20 سم. التقنية الجديدة التي أدخلت في هذه الورقة يستأثر بالتناوب بسرعة ميكروسيركوليشنز؛ استخدام قياس الجريان تدفق أي بطيئة وسريعة. تقنية الرواية يتغلب أيضا أكبر القصور في، وحساسية عالية لحركة قطعة أثرية. هو عرض على تصحيح كامد لاصقة (أوب) لتسجيل مرضية لتدفق الدم microcirculatory، عن طريق طرح إشارة لسسي من أوب من إشارة الجلد البقع واللطخ الليزر. يتم أيضا تعريف الإعداد الأمثل نظراً لأقوى عندما يتم قياس التغيرات التمويه بالنسبة إلى خط أساس مرجعي، وتغيير مع تدفق الدم microcirculatory كنسبة مئوية من خط الأساس. ويمكن استخدام هذه التغييرات لتحليل حالة نظام تدفق الدم.
Introduction
ليزر البقع واللطخ التباين التصوير () ثبت عدم اتصال، الوقت الحقيقي رصد أسلوب تحليل الدم تدفق دوران الأوعية الدقيقة1،2،3،4،،من56 , 7-“لسسي” المستخدمة في هذه الورقة مورفلبي “حقل كامل”. قياس التروية تدفق الدم في مناطق شاسعة في عالية الدقة المكانية والزمانية باستخدام ظاهرة تسمى “ليزر البقع واللطخ” واحدة من المزايا الرئيسية لهذا الجهاز6. تقييم دوران الأوعية الدقيقة في الوقت الحقيقي يتم من خلال أنماط تم التقاطها عبر كاميرا باستخدام أنماط البقع واللطخ متناثرة. ونظرا لأن المقصود مورفلبي لسسي للبحوث السريرية والفيزيولوجية، برامج معالجة الصور يعمل على حقيقة أن نضح عالية ينتج التغير السريع في نمط البقع واللطخ الليزر، ثم متكامل اتهم إلى جانب الجهاز (اتفاقية مكافحة التصحر) لإنشاء مساحة التباين المنخفض8. التباين هو كمياً والتمويه الناجم عن ذلك لون مشفرة لإنتاج صورة التروية8.
ولسوء الحظ، حساس جداً للاهتزاز بيئية وأثرية والحركة من ناحية الموضوع9. وهذا قد قدمت حتى الآن صعوبة عندما درست التناوب تدفق الدول. تشرح هذه الورقة تفاصيل تقنية الصريحة الواردة في دراسة الأخيرة10 حيث يستخدم “جهاز التحفيز الكهربائية العضلية” لقياس الدم دوران الأوعية الدقيقة عندما تكون هناك حركة أطرافهم يجري بحثها.
Protocol
Representative Results
Discussion
وكان الهدف من هذه الدراسة إدخال تقنية جديدة لقياس وتحليل للتناوب بسرعة دوران الأوعية الدقيقة الدم في تجربة واحدة في باستخدام. يمكن أن تتأثر القياسات بالضوء المحيط والاهتزاز وحركة المشاركين بما في ذلك التنفس والوخز. تم تصميم الخطوات الواردة في البروتوكول التقليل من تلك الآثار والحصول على قياسات موثوقة وقابلة للتكرار للدم دوران الأوعية الدقيقة.
تم التأكيد على أن كل خطوة ضمن البروتوكول أمر حاسم لقياس دقيق للدم دوران الأوعية الدقيقة، وأسلوب عرض تم اكتشافها التالية متسلسلة اختبار جميع خيارات الإعداد الممكنة وتركيبات المتاحة بما في ذلك: الوقت ثابت، إعداد التكبير/التصغير، زمن التعرض، عرض لوح ألوان الصورة معدل وكسب والتمويه. تم تحليل النتائج وتكرار استخدام عرض فيديو مباشر وتحليل متصل للعثور على الإعداد الأمثل التصوير. وهذا ضروري كما يستخدم برامج معالجة الصور حقيقة أن نضح عالية ينتج التغير السريع في نمط البقع واللطخ الليزر، ونتيجة لذلك تنتج منطقة تباين منخفض من البقع واللطخ واضحة المعالم في صورة الفيديو. ثم يتم إنشاء صورة التروية في خريطة مرمزة لنضح microcirculatory.
تم العثور على إعداد المنطقة ومشاركة تجريبية أساسية، ويمكن التحكم بتجنب العمل قرب مصادر الصيفي (إطار) أو مصادر قوية من الضوء الاصطناعي، وهذه قد تتداخل مع مورفلبي القرب من مصدر ليزر الأشعة تحت الحمراء. عرض البروتوكول أيضا أوب كما اعترف بأن حركة المشاركين والاهتزاز البيئية على حد سواء توليد الإشارات التي لا يمكن تمييزها عن تدفق الدم. أوب ثبت أن خيار بسيطة ولكنها فعالة، تقدم خيار رقيقة لكن غير شفاف وخفيف وموجودا كان مساحة مجهريا الخام لتفادي انعكاس براق كبيرة. البحوث الأولية التي أومارجي et al. 11 يبرز قيداً محتملة التي معالجة يخلق مطال إشارة انعكاس مختلفة إلى أن الجلد وتتفاوت تفاوتاً كبيرا بين المواضيع؛ ولكن ماهي et al. 1 العثور على أي اختلاف جذري بين المشاركين. ورغم أن معالجة أكثر يسرا من الآخر مفصل، بلير بقع لاصقة، يمكن تعزيز دقة قياس المعادلة (1) باستخدام أوب بديلة.
قسم التحليل غير متصل أبرزت أهمية أحجام رويس، وموقعها ضمن المجال الاهتمام. في البداية، حوكم أكبر عائد الاستثمار 1، حوالي 8 سم2، الذي غطى 2 العائد على الاستثمار. سرعان ما أصبحت هذه المنهجية غير موثوقة بسبب حركة قطعة أثرية أسفرت عن نقل 2 العائد على الاستثمار وتجربة حية وقفها من أجل إعادة المركز 2 العائد على الاستثمار. وكان القادمة قصيرة أخرى أن سبب يتراكب أوب 1 العائد على الاستثمار، أخذت التمويه يعني لم تعد المنطقة تحت أوب في حساب، كما لم تعد هناك إشارة المستطار. وهذا يعني كان يجري التغاضي عن قسم كبير من الدم دوران الأوعية الدقيقة وذلك الناتجة عن تدفق البيانات غير الصحيحة. ولذلك، توفر منهجية في الذي رويس اثنين من 2 سم2، مع أوب 8 سم2 وأي تفاعل بين 1 العائد على الاستثمار والعائد على الاستثمار 2 (لكنها أبقت حدود 2-4 سم من بعضها البعض)، أسلوب تحليل موثوق بها وقابلة للتكرار لقياس الدم دوران الأوعية الدقيقة.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
المؤلفين قد لا شكر وتقدير.
Materials
| moorFLPI LSCI | Moor Instruments | Not Available – Online Link Provided in descreption | moorFLPI is an instrument designed for the measurment of blood flow within microvasculature by using infra red laser speckle contrast analysis. https://gb.moor.co.uk/ |
| moorFLPI Image Review Module | Moor Instruments | No Available – Online Link Provided | Used with moorFLPI, user can record and measure changes in blood flow by changerating a colour coded map of tissue perfusion. https://gb.moor.co.uk/ |
| Leukotape | BSN Medical | 72978-10 | Medical tape with microporous surface. http://www.bsnmedical.co.uk/fileadmin/z-countries/United_Kingdom/PDF/L/Leukotape_K_A46PP_low_res_11112013.pdf |
References
- Mahe, G., Rousseau, P., Durand, S., Leftheriotis, G., Abraham, P. Laser speckle contract imaging accurately measures blood flow over moving skin surfaces. Microvas Res. 81 (2), 183-188 (2010).
- Rousseau, P., et al. Increasing the "region of interest" and "time of interest", both reduce the variability of blood flow measurements using laser speckle contrast imaging. Microvas Res. 82, 88-91 (2011).
- Hecht, N., Woitzik, J., Dreier, J., Vajkoczy, P. Intraoperative monitoring of cerebral blood flow by laser speckle contrast analysis. Neurosurg Focus. 27 (4), 1-6 (2009).
- Mahe, G., Durand, S., Humeau-Heurtier, A., Leftheriotis, G., Abrham, P. Impact of experimental conditions on noncontact laser recordings in microvascular studies. Microcirculation. 19 (8), 669-675 (2012).
- Cheng, H., Duong, T. Q. Simplified laser-speckle-imaging analysis method and its application to retinal blood flow imaging. Opt Lett. 32 (15), 2188-2190 (2007).
- Doherty, J., McNamara, P., Clancy, N. T., Enfield, J. G., Leahy, M. J. Comparison of instruments for investigation of microcirculatory blood flow and red blood cell concentration. J Biomed Opt. 14 (3), 034025 (2009).
- Briers, D. J. Laser speckle contrast imaging for measuring blood flow. Opt Appl. 37 (1), 139-152 (2007).
- . . moorFLPI User Manual. (8), (2012).
- Mahe, G., Durand, S., Humeau-Heurtier, A., Abraham, P. Impact of Experimental Conditions on Noncontact Laser Recordings in Microvascular Studies. Microcirculation. 19, 669-675 (2012).
- Bahadori, S., Immins, T., Wainwright, T. The effect of calf neuromuscular electrical stimulation and intermittent pneumatic compression on thigh microcirculation. Micro Res. 111, 37-41 (2017).
- Omarjee, L., et al. Optimisation of movement detection and artifact removal during laser speckle contrast imaging. Miscrovas Res. 97 (1), 75-80 (2015).
