Uma nova abordagem para superar o artefato de movimento usando um contraste de Speckle Laser sistema de imagem de alternância de velocidades da microcirculação
Summary
Este estudo apresenta uma nova técnica para a medição e análise de alternando velocidades da microcirculação em uma única experiência usando um gerador de imagens de contraste do laser do salpico.
Abstract
O tonalizador de contraste do laser do salpico (LSCI) fornece uma poderosa contudo simples técnica para medir o fluxo sanguíneo microcirculatory. Ideal para respostas dinâmicas de sangue, o LSCI é usado da mesma forma como um convencional Laser Doppler Imager (LDI). No entanto, com uma profundidade máxima de pele de aproximadamente 1 mm, o LSCI destina-se a focar principalmente o fluxo de sangue superficial. Ele é usado para medir áreas de superfície de pele de até 15 cm x 20 cm. A nova técnica introduzida neste papel esclarece alternando velocidades de microcirculations; medição de fluxo de fluxo ou seja, lento e rápido usando o LSCI. A nova técnica também supera a lacuna maior do LSCI, que é a alta sensibilidade ao movimento do artefato. Um adesivo patch opaco (AOP) é introduzido para gravação satisfatória microcirculatory do fluxo de sangue, subtraindo-se o sinal LSCI de AOP do sinal da pele do laser do salpico. A configuração ideal é também definida porque o LSCI é mais poderoso quando as alterações de fluxo são medidas em relação a uma base de referência, com fluxo de sangue microcirculatory expresso em percentagem mudar da linha de base. Estas mudanças podem ser usadas para analisar o status do sistema de fluxo de sangue.
Introduction
Laser do salpico contraste Imaging (LSCI) é um comprovado sem contato, método para a análise de sangue, fluxo da microcirculação1,2,3,4,5,6 de monitoramento em tempo real , 7. the LSCI usado neste trabalho é moorFLPI campo completo. A medição da perfusão de fluxo de sangue em grandes áreas em alta resolução espacial e temporal, usando um fenômeno chamado “speckle laser” é uma das principais vantagens deste dispositivo6. A avaliação em tempo real da microcirculação é feita através de padrões capturados através de uma câmera usando padrões de speckle dispersas. Dado que o moorFLPI LSCI destina-se a investigação clínica e fisiológica, o software de processamento de imagem funciona no fato de que alta perfusão produz rápida variação no padrão de salpico do laser, que em seguida é integrado pelo acusado dispositivo acoplado (CCD) para produzir uma área de baixo contraste8. O contraste é quantificado e o fluxo resultante é cor codificada para produzir uma imagem de perfusão8.
Infelizmente, o LSCI é muito sensível ao movimento do assunto área9, artefato e vibração ambiental. Até à data este forneceu desafiador quando alternando Estados de fluxo foram estudados. Este documento explica os detalhes da técnica explícita descrito em um estudo recente10 onde um dispositivo de estimulação elétrica Neuromuscular foi usado para medir a microcirculação do sangue quando havia movimento do membro a ser examinado.
Protocol
Representative Results
Discussion
O objetivo deste estudo foi apresentar uma nova técnica para a medição e análise de alternando velocidades da microcirculação em uma única experiência usando o LSCI. As medições podem ser afetadas pela luz ambiente, vibração e movimento participante, incluindo a respiração e se contraindo. As etapas descritas no protocolo todos foram projetadas para minimizar esses efeitos e obter medições confiáveis e reproduzíveis de microcirculação.
Ressalta que cada passo dentro do protocolo é fundamental para uma medição precisa da microcirculação, introduziu a técnica foi descoberta sequencial seguintes testes de todas as opções de configuração possíveis e combinações disponíveis incluindo: tempo constante, configuração de zoom, tempo de exposição, exibir a paleta de imagem taxa, ganho e fluxo. Os resultados foram analisados e repetido usando o monitor de vídeo ao vivo e análise off-line para encontrar a configuração ideal de imagem. Isto era essencial como o software de processamento de imagem usa o facto de alta perfusão produz rápida variação no padrão de salpico do laser, e como resultado uma área de baixo contraste de speckle bem-definidos é produzida em imagem de vídeo. Imagem de perfusão, em seguida, é criada em um mapa com código de cores de perfusão microcirculatory.
Preparação de área e participação experimental é encontrada para ser essencial, e isso pode ser controlado, evitando o trabalho perto de fontes de luz (janela) ou de fortes fontes de luz artificial, como estes podem interferir com a moorFLPI perto da fonte de laser infravermelho. O protocolo também introduziu um AOP como que reconheceu que o movimento de participante e vibração ambiental ambos geram sinais que são indistinguíveis de fluxo sanguíneo. O AOP provou para ser uma escolha simples, mas eficaz, oferecendo uma opção fina mas opaca, leve e acessível, que tinha uma área de superfície microscopicamente áspera para evitar a reflexão especular significativa. Pesquisa preliminar por Omarjee et al . 11 destaca uma limitação potencial pelo qual Leukotape cria uma amplitude de sinal de reflexão diferente da pele e varia significativamente entre os sujeitos; no entanto marinho et al . 1 não encontrado nenhuma diferença drástica entre os participantes. Embora Leukotape seja mais acessível do que outros bespoke, patches adesivo BICAMADA, a precisão da medição da equação (1) poderia ser melhorada usando um AOP alternativo.
A seção de análise off-line destacou a importância de tamanhos de ROIs e sua localização dentro da área de interesse. Inicialmente, um maior ROI 1, aproximadamente 8 cm2, foi julgado que cobriu o ROI 2. Esta metodologia logo se tornou não-confiável devido ao movimento de artefato resultando em ROI 2 mover-se e a experiência ao vivo tinha de parar a fim de re-centralizar o ROI 2. Outra vinda curta foi que devido a ROI 1 sobrepondo o AOP, o fluxo médio já não a área sob AOP em uma conta, como já não havia um sinal retroespalhado. Isto significou uma grande parte da microcirculação foi sendo esquecida e, portanto, os dados resultantes do fluxo não eram corretos. Portanto, uma metodologia na quais dois ROIs de 2 cm2, com um AOP de 8 cm2 e nenhuma interação entre ROI 1 e 2 de ROI (mas guardado dentro de 2 a 4 cm do outro), fornece uma técnica de análise confiável e reproduzível para medição de sangue microcirculação.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Os autores têm sem agradecimentos.
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 |
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