레이저 반점 대비 미세 혈액의 속도 번갈아 위한 이미징 시스템을 사용 하는 경우 운동 유물을 극복 하는 새로운 접근 방식
Summary
이 연구 측정 및 레이저 반점 대비 영상 장치를 사용 하 여 단일 실험에서 미세 혈관 혈액의 속도 번갈아의 분석에 대 한 새로운 기술을 소개 합니다.
Abstract
레이저 반점 대비 영상 (LSCI) microcirculatory 혈액의 흐름을 측정 하기 위한 강력한 아직 간단한 기법을 제공 합니다. 피 동적 응답에 대 한 이상적인는 LSCI 같은 방식으로는 종래의 레이저 도플러 영상 (LDI)에 사용 됩니다. 그러나, 대략 1 밀리미터의 최대 피부 깊이 LSCI는 주로 표면 혈액의 흐름에 초점을 설계 되었습니다. 그것은 최대의 피부 표면 영역을 측정 하는 데 사용은 15 cm x 20 cm. 이 종이 계정을 microcirculations;의 속도 번갈아에 도입 된 새로운 기술 즉 모두 느리고 빠른 흐름 유량 측정은 LSCI를 사용 하 여. 소설 기법 또한 유물 운동에 높은 감도 LSCI의 가장 큰 단점을 극복 했다. 접착성 불투명 패치 (AOP)는 레이저 반점 피부 신호에서 AOP에서 LSCI 신호를 빼서 microcirculatory 혈액 흐름의 만족 스러운 기록에 대 한 소개 된다. 플럭스 변화 참조 기준선을 기준으로 측정 하는 경우는 LSCI 가장 강력 하기 때문에 최적의 설정은 또한 정의 백분율로 표시 하는 혈액 microcirculatory 플럭스와 기준선에서 변경. 이러한 변화는 혈액 흐름 시스템의 상태를 분석 하는 데 사용할 수 있습니다.
Introduction
레이저 반점 대비 이미징 (LSCI)은 검증 된 비접촉, 실시간 모니터링 혈액 흐름 미세1,2,3,4,,56 을 분석 하는 방법 , 7.이 문서에 사용 되는 LSCI moorFLPI 전체 필드입니다. 고해상도로 공간과 일시적인 현상 이라고 “레이저 반점”를 사용 하 여 넓은 영역에 혈액 흐름 관류의 측정이 장치6의 주요 이점 중 하나입니다. 미세 혈관의 실시간 평가 흩어져 얼룩 패턴을 사용 하 여 카메라를 통해 촬영 된 패턴을 통해 이루어집니다. 이미지 프로세싱 소프트웨어는 높은 관류 레이저 반점 패턴에 의해 충전 결합 장치 (CCD) 통합은 급속 한 변화를 생성 하는 사실에 작동 하는 moorFLPI LSCI는 임상 및 생리 연구를 위한 것입니다, 그 낮은 대비8의 지역 생산 대비 계량 고 결과 속은 관류 이미지8을 생산 하기 위해 코딩 된 색상입니다.
불행 하 게도,는 LSCI 환경 진동, 유물 및 주제 영역9의 움직임에 아주 과민 하다. 이 날짜에 도전 하는 대체 흐름 상태를 공부 하는 때 제공 했다. 이 문서는 신경 근육 학 전기 자극 장치를 검사 되 고 사지의 움직임 있을 때 혈액 미세 측정 하는 데 사용 되었다 최근 연구10 에 설명 된 명시적 기술의 세부 사항을 설명 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 연구의 목적은 측정 및 단일 실험에서 LSCI를 사용 하 여 미세 혈관 혈액의 속도 번갈아의 분석에 대 한 소설 기법을 소개 했다. 측정은 주변광, 진동, 호흡 등 꿈 틀 참가자 움직임 영향을 받을 수 있습니다. 프로토콜에서 설명 하는 단계는 모두 그 효과 최소화 하 고 혈액 미세의 안정적이 고 반복 가능한 측정을 얻을 하도록 설계 되었습니다.
그것은 프로토콜 내에서 모든 단계는 미세 혈액의 정확한 측정에 대 한 중요 한, 도입 기술 했다 발견 다음 순차 테스트 모든 가능한 설정 옵션 및 조합을 사용할 수 있는 등의 강조: 시간 상수, 확대/축소 설정, 노출 시간, 속도, 이득 및 플럭스 이미지 팔레트를 표시 합니다. 결과 분석 되었다 하 고 최적의 이미징 설정을 찾을 수 있도록 라이브 비디오 디스플레이 및 오프 라인 분석을 사용 하 여 반복 했다. 이것은 이미지 프로세싱 소프트웨어를 사용 하 여 높은 관류 생산 레이저 스펙 클 패턴의 급속 한 변화 하 고 잘 정의 된 얼룩의 낮은 콘트라스트 영역 비디오 이미지에서 생산 되는 결과적으로 사실 필수적 이었다. 관류 이미지 microcirculatory 관류의 색으로 구분 된 지도에서 다음 만들어집니다.
실험적인 지역 및 참여 준비 필수, 수를 발견 하 고 이러한 적외선 레이저 소스 근처 moorFLPI 방해로이 일광 (창)의 소스 또는 인공의 빛, 강한 소스 근처 일을 방지 하 여 제어할 수 있습니다. 그것은 참가자의 운동과 환경 진동 모두 혈 구별 되지 않은 신호를 생성 인정 했다 프로토콜 또한 한 AOP를 도입 했다. AOP 얇은 하지만 불투명, 빛 및 액세스할 수 있는 옵션을 피하기 위해 중요 한 반사광 현미경으로 거친 표면 영역을 제공 하는 단순 하지만 효과적인 선택이 될을 입증 했다. Omarjee 그 외 여러분 에 의해 예비 연구 11 하이라이트는 Leukotape 반사 신호 진폭 피부 다른 만들고 주제; 사이 크게 다릅니다 잠재적인 제한 그러나 마 외. 1 참가자의 급격 한 차이 발견. Leukotape는 다른 맞춤형 bilayer 접착 패치 보다 더 접근 방정식 (1) 측정의 정확도 대체 AOP를 사용 하 여 향상 될 수 있습니다.
오프 라인 분석 섹션 ROIs의 크기의 중요성 및 관심의 영역 내의 그들의 위치를 강조 했다. 처음에, 더 큰 투자 수익 1, 약 8 cm은2, 투자 수익 2 중첩이 시도 되었다. 이 방법론 곧 취소 유물 운동 투자 수익 2 이동 결과로 인해 안정적인 되었고 라이브 실험 위해 다시 투자 수익 2 센터 중지 했다. 또 다른 짧은 오는 이상 backscattered 신호 했다 그 때문에 투자 수익 1 오버레이 AOP, 평균 유량 이상 했다 계정을, AOP에서 지역 이었다. 이 미세 혈액의 큰 단면도 간과 되 고 따라서 결과 유출 데이터 잘못 되었습니다 것을 의미 합니다. 따라서, 방법론 2 cm의 어느 두 ROIs2, 8 cm2 및 (하지만 서로의 2-4 cm 이내 유지), 투자 수익 1 및 ROI 2 사이 아무 상호 작용의 AOP와 함께 혈액의 측정을 위한 안정적이 고 반복 분석 기법을 제공 미세입니다.
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자 아무 승인 있다.
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 |
Referências
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