Denne undersøgelse introducerer en ny teknik til måling og analyse af vekslende hastigheder af blod mikrocirkulationen i en enkelt eksperiment ved hjælp af en laser speckle kontrast imager.
Laser speckle kontrast imager (LSCI) giver en kraftfuld men enkel teknik til at måle microcirculatory blodgennemstrømning. Ideel til dynamisk svar blod, LSCI der bruges på samme måde som en konventionel Laser Doppler Imager (LDI). Dog med en maksimal hud dybde på ca. 1 mm, er LSCI designet til at fokusere på hovedsageligt overfladisk blodgennemstrømning. Det bruges til at måle overflade hudområder af op til 15 cm x 20 cm. Den nye teknik blev introduceret i dette papir konti for vekslende hastigheder på microcirculations; dvs. både langsom og hurtig flow flux måling ved hjælp af LSCI. Den nye teknik også overvinder LSCIS største mangel, som er høj følsomhed til artefakt bevægelse. En selvklæbende uigennemsigtig patch (AOP) er indført for tilfredsstillende optagelse af microcirculatory blodgennemstrømning, ved at fratrække LSCI signalet fra AOP fra laser speckle hud signal. Den optimale indstilling defineres også, fordi LSCI er mest magtfulde når flux ændringer er målt i forhold til en reference baseline, med blod microcirculatory flux udtrykt som en procentdel ændring fra baseline. Disse ændringer kan bruges til at analysere status for blood flow system.
Laser Speckle kontrast Imaging (LSCI) er en bevist ikke-kontakt, realtid overvåge metode til at analysere blod flow mikrocirkulationen1,2,3,4,5,6 , 7. the LSCI anvendes i dette papir er moorFLPI fuld felt. Måling af blod flow perfusion i store områder med høj rumlige og tidsmæssige opløsning ved hjælp af et fænomen kaldet “laser speckle” er en af de vigtigste fordele ved denne enhed6. Den real-time vurdering af mikrocirkulationen sker gennem erobrede mønstre via et kamera ved hjælp af spredte speckle mønstre. Betragtning af at moorFLPI LSCI er beregnet til kliniske og fysiologiske forskning, virker billedbehandling software på det faktum, at høj perfusion producerer hurtige variation i laser speckle mønster, som derefter er integreret af opkrævet kombineret enhed (CCD) at skabe et område med lav kontrast8. Kontrasten er kvantificeret og den resulterende flux er farvekodet for at producere en perfusion billede8.
Desværre, LSCI er meget følsomme over for miljømæssige vibrationer, artefakt og bevægelse af emne område9. Indtil dette har givet udfordrende når skiftende flow stater er blevet studeret. Dette dokument forklarer detaljerne i den eksplicitte teknik beskrevet i en nylig undersøgelse10 hvor en neuromuskulære elektrisk Stimulation enhed blev brugt til at måle blod mikrocirkulationen, når der var bevægelse af lemmer bliver undersøgt.
Formålet med denne undersøgelse var at indføre en ny teknik til måling og analyse af vekslende hastigheder af blod mikrocirkulationen i en enkelt eksperiment ved hjælp af LSCI. Målinger kan påvirkes af omgivende lys, vibration og deltager bevægelse herunder vejrtrækning og trækninger. Trinene i protokollen har alle været designet til at minimere disse virkninger og opnå pålidelige og repeterbare målinger af blod mikrocirkulationen.
Det understreges, at hvert trin i protokollen er afgørende for en nøjagtig måling af blod mikrocirkulationen, den teknik blev indført var opdaget følgende sekventielle testning af alle mulige indstillingsmuligheder og kombinationer tilgængelige herunder: tid konstant, zoomindstilling, eksponeringstid, vise sats, gevinst og flux billede palet. Resultaterne blev analyseret og gentages ved hjælp af live video display og offline analyse til at finde den optimale Billeddannende setup. Det var afgørende, da billedbehandling software bruger, at høj perfusion producerer hurtige variation i laser speckle mønster, og som følge heraf en lav kontrast område af veldefinerede speckle er produceret i videobilledet. Perfusion billede oprettes derefter i et farvekodede kort over microcirculatory perfusion.
Eksperimentelle område og deltagelse forberedelse er fundet for at være afgørende, og dette kan kontrolleres ved at undgå at arbejde i nærheden af kilder til dagslys (vindue) eller stærk kunstige lyskilder, som disse kan forstyrre moorFLPI nær infrarød Laserkilde. Protokollen også indført en AOP som det blev erkendt, at de miljømæssige vibrationer og bevægelse af deltager både generere signaler, der er umulig at skelne fra blodgennemstrømning. AOP viste sig for at være en enkel, men effektiv valg, tilbyder en tynd men uigennemsigtig, lys og tilgængelig indstilling, der havde en mikroskopisk ru overflade område at undgå betydelig specular reflektion. Indledende undersøgelser af Omarjee et al. 11 fremhæver en potentiel begrænsning som Leukotape skaber en refleksion signal amplitude anderledes end huden og varierer betydeligt mellem fag; men Mahe et al. 1 fundet nogen drastisk forskel mellem deltagerne. Selvom Leukotape er mere tilgængeligt end andre skræddersyede, tolagede selvklæbende lapper, kan rigtigheden af ligning (1) måling styrkes ved hjælp af en alternativ AOP.
Afsnittet offline analyse fremhævet betydningen af størrelser af ROIs og deres placering inden for området af interesse. I første omgang, blev en større Investeringsafkast 1, ca 8 cm2, forsøgt som overlejret ROI 2. Denne metode blev hurtigt un-pålidelige på grund af artefakt bevægelse resulterer i ROI 2 flytning og levende forsøget skulle stoppes for at re center ROI 2. En anden kort kommer var, på grund af ROI 1 overliggende AOP, den gennemsnitlige flux tog ikke længere området under AOP ind på en konto, som ikke længere var et backscattered signal. Dette betød en stor del af blod mikrocirkulationen var bliver overset og derfor resulterende flux data ikke var korrekte. Derfor giver en metode i hvilke to ROIs 2 cm2, med en AOP 8 cm2 og ingen interaktion mellem ROI 1 og ROI 2 (men holdes inden for 2-4 cm af hinanden), en pålidelig og repeterbare analyse teknik til måling af blod mikrocirkulationen.
The authors have nothing to disclose.
Forfatterne har ingen anerkendelser.
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 |