血液循環の速度を交互にイメージング システム レーザー レーザースペックル コントラストを使用する場合、動きのアーチファクトを克服するために新たなアプローチ
Summary
本研究では、測定と交互にレーザー レーザースペックル コントラスト撮像素子を使用して単一の実験で微小循環の速度解析の新手法を紹介します。
Abstract
レーザー レーザースペックル コントラスト撮像素子 (LSCI) は、微小循環の血流を測定するため強力でシンプルな手法を提供します。血の動的応答の理想的な、LSCI、として、従来レーザー ドップラー イメージャ (LDI) と同じ方法で使用されます。ただし、約 1 mm の最大皮膚の深さと、LSCI は、主に表面的な血流に集中する設計されています。皮膚表面積の測定に使用されます 15 cm × 20 cm。この紙アカウントの微小循環の速度を交互に導入された新しい技術低速と高速の両方すなわち流量フラックス測定、LSCI。新たな手法も高感度アーティファクトの動きには、LSCI の最大の欠点を克服します。接着不透明なパッチ (AOP) がレーザーのスペックル皮膚信号から AOP から LSCI 信号を減算することによって微小循環血流の満足な録音の登場です。参照のベースラインを基準として磁束の変化を測定する場合、LSCI は最も強力なために、最適な設定が定義されても、血液微小循環フラックス、パーセンテージとして表される、ベースラインから変更します。これらの変更は、血液の流れのシステムの状態を分析するために使えます。
Introduction
レーザー レーザースペックル コントラスト イメージング (LSCI) は、実績のある非接触リアルタイム血流循環1,2,3,4,5,6を分析する手法,7. このペーパーで使用される、LSCI は、moorFLPI の完全なフィールド。高時空分解能「レーザスペックル法」と呼ばれる現象を利用した大規模な地域で血流の灌流の測定は、このデバイス6の主な利点の 1 つです。微小循環動態のリアルタイムの評価は、散乱光のパターンを使用してカメラを介してキャプチャされたパターンを介して行われます。画像処理ソフトウェアは、その高灌流は、急激な変化によって、荷電結合素子 (CCD) を統合し、レーザーのスペックル パターンを生成するという事実ことを考えると moorFLPI LSCI は、臨床的および生理学的な研究を対象に、します。低コントラスト8の面積を出す。コントラストを定量化結果フラックス、灌流画像8を生成するコード化された色です。
残念なことに、LSCI は、環境振動、アーティファクト、サブジェクト エリア9の動きに非常に敏感です。これまで、交互のフロー状態を調べたときに挑戦を提供しています。本稿では、その神経筋電気刺激装置が検討されている肢の動きがあったとき血液の微小循環を測定する使用された最近の研究10で説明されている、明示的な技術の詳細について説明します。
Protocol
Representative Results
Discussion
本研究の目的は、測定と交互に、LSCI を使用して単一の実験で微小循環の速度解析の新手法を導入することだった。測定は、周囲の光、振動、呼吸やけいれんなど参加者の動きによって影響を受けます。プロトコルに記載されている手順は、それらの効果を最小化し、血液循環の信頼性と再現性のある測定値を得るに設計されています。
プロトコル内ですべてのステップは血液循環の正確な測定のために重大、導入された技術がすべての設定可能なオプションとの組み合わせ利用などの発見された以下順次テストを強調しました。時間定数、ズーム設定、露出時間、率、ゲインおよび流束の画像のパレットを表示します。結果は、分析し、最適なイメージング セットアップを見つけることライブ ビデオ表示とオフライン解析を使用して繰り返し.これは画像処理ソフトウェアを使用して、高灌流光スペックル パターンの急激な変化を生成するビデオ画像で明確に定義されたスペックルの低コントラスト領域を生産する結果として事実として必要不可欠。微小循環血流の色分けされたマップには、灌流画像が作成されます。
実験エリアと参加準備は必要不可欠であることが判明し、これらは赤外線レーザー源の近く moorFLPI で妨げる可能性があるこれは夏時間 (ウィンドウ) のソースまたは人工光の強いソースに近い作業を回避することによって制御できます。プロトコルは、環境振動と運動参加者の両方、血流と区別できない信号を生成することが認められ、また、AOP を導入しました。AOP は、重要な反射を避けるために顕微鏡的に大まかな表面積を持っていた薄いが、不透明な光とアクセス可能なオプションを提供するシンプルで効果的な選択であると証明しました。Omarjeeらによる予備的研究11ハイライト潜在的な制限 Leukotape が異なる皮膚の反射信号の振幅を作成し、科目の間により異なりますしかしマヘら1参加者の抜本的な違いは見つかりません。Leukotape は他のオーダーメイド、二層粘着パッチ以上にアクセスできる、代替 AOP を使用して式 (1) の測定精度を強化できます。
オフラインでの分析セクションでは、陰影のサイズの重要性と関心のある領域内の場所を強調表示されます。当初は、大きな投資収益率 1、約 8 cm2、投資収益率 2 を覆ったが試みられました。この方法はすぐに非 ROI 2 移動でアイテム移動のため信頼性が高くなったし、ライブの実験が再投資収益率 2 を中心するために停止しなければならなかった。別の短い来るだったこと AOP をオーバーレイ投資収益率 1、による乱流熱フラックスもはや考慮、AOP の下の領域もはや後方散乱信号があったと。つまり、血液循環の大規模なセクションが見落とされている、結果フラックス データが正しくなかったため。したがって、方法論 2 cm が 2 つ・ ロワで2、8 cm2の相互作用のない投資収益率 ROI 1・2 (しかし互いの 2-4 cm 以内で保たれた) AOP は血液の測定の信頼性と再現性のある分析手法を提供しています。微小循環。
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者の謝辞があります。
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 |
Riferimenti
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