Name: 用于血管可视化的双栅格扫描光声小动物成像仪 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: 了解双栅格扫描光声成像技术用于小动物血管可视化研究。该系统结合宽场成像与实时成像功能，可实现生物组织的高分辨率活体成像，为生物医学研究提供重要的技术工具。

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作者感谢国家自然科学基金委员会（61822505；11774101；61627827；81630046）、中国广东省科学技术计划项目（2015B020233016）以及广州市科技计划项目（编号：2019020001）提供的经费支持。

所有动物实验均按照中国广州华南师范大学机构动物护理和使用委员会提供的指南进行。
1. 系统设置
<ol>
	<li>光路（图1）
	<ol>
		<li>使用532 nm脉冲激光器作为系统激光源。通过用户自定义程序将激光器的重复频率设置为10 kHz，输出能量设置为100%，触发模式设置为外部触发。</li>
		<li>通过光纤耦合器（FC1）将激光束耦合至单模光纤（SMF）。使用光纤准直器（FC2）对激光束进行准直，该准直器安装在二维电动平移台（Motor，最大速度：20 mm/s）上。</li>
		<li>利用双轴振镜扫描器（Galva）偏转激光束。使用可移动反射镜（M1）反射光束，并通过4×物镜（OL，数值孔径：0.1）将光束聚焦。</li>
		<li>使用XY平移装置（TM）将自制的空心超声换能器（UT，中心频率：25 MHz；带宽：大于90%；中心孔径：3 mm）固定在物镜底部12。使聚焦后的激光束穿过超声换能器的中心孔。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>扫描路径
	<ol>
		<li>在WIM期间，使用现场可编程门阵列（FPGA 2）锁定振镜。通过用户自定义程序设定合适的扫描范围和扫描速度。</li>
		<li>在RIM期间，使用现场可编程门阵列（FPGA 1）锁定电动平移台。通过FPGA 2设置扫描频率和扫描点数。使用用户自定义程序控制扫描的启动与停止。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>数据采集
	<ol>
		<li>使用50 dB放大器（AMP）放大光声信号。通过数据采集卡（DAQ）对信号进行数字化处理。通过FPGA 1或FPGA 2获取触发信号。</li>
		<li>使用图形处理器（GPU）并行处理数据并实时显示图像13。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>CCD成像系统
	<ol>
		<li>采用环形白色LED（色温：6500 K；照度：40000 lux；直径：7.5 cm）作为照明光源。移除M1，使用固定反射镜（M2）反射光线。</li>
		<li>在光声成像系统上使用CCD相机（630万像素）记录图像，并通过显示软件呈现图像。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 系统校准
<ol>
	<li>选择一个水槽（10 cm × 10 cm × 4.4 cm；底部窗口：3 cm × 3 cm）。使用聚乙烯膜（膜厚：10 μm）完全覆盖水槽，并加入足够的超纯水。</li>
	<li>将水槽放置在工作台上。</li>
	<li>打开激光开关，选择激光控制程序，预热5分钟。按下泵浦开关上的“ON”按钮，根据步骤1.1.1设置激光参数，打开激光挡板。</li>
	<li>选择A-line采集程序，按下“Start”按钮以捕获单点信号，并显示当前A-line信号的幅度和频谱。</li>
	<li>将刀片置于水槽底部。将UT的底部浸入水槽中以实现声学耦合，避免UT底部产生气泡。</li>
	<li>调节Galva的位置，调节UT与OL之间的XY平移装置以避免振荡信号，并确保处于共焦状态。</li>
	<li>调节工作台的高度以使信号幅度最大化，并确定焦点位置。</li>
</ol>
3. 动物实验
<ol>
	<li>使用6至7周龄、体重为20‒30 g的BALB/c小鼠。</li>
	<li>实验前通过腹腔注射乌拉坦（1 g/kg）对动物进行麻醉。&#160;</li>
	<li>执行WIM与RIM之间的切换。
	<ol>
		<li>使用平面超声换能器。使用修剪器和脱毛膏去除小鼠背部的毛发。将小鼠以俯卧位放置于支架（8 cm × 2.8 cm × 2 cm）上。</li>
		<li>使用超声耦合剂使成像区域与聚乙烯膜接触，避免接触部位产生气泡。</li>
		<li>将支架置于工作台上以实现声学耦合。按照步骤2.3‒2.4启动激光器并采集A-line信号。按照步骤2.6‒2.7进行对准。对准完成后点击“Stop”结束采集。</li>
		<li>选择WIM程序。为新创建的文件夹命名。在“Scanning Speed”选项卡中将扫描参数设置为20 mm/s，在“Scanning Area”选项卡中设置为“20 mm*20 mm”，在“Step”选项卡中设置为“20”。点击Collect按钮开始扫描。</li>
		<li>采集完成后点击Stop按钮结束扫描。点击Return to Zero使电机归零。关闭激光挡板。将触发设置设为内部触发。按下OFF按钮关闭泵浦开关。</li>
		<li>将WIM触发器更换为RIM触发器，并将其连接至外部激光触发端口。按下ON按钮开启泵浦开关。将触发设置改为外部触发。点击Exit按钮退出WIM程序。</li>
		<li>使用步骤2.4采集A-line信号。打开激光挡板。按照步骤2.6‒2.7进行对准。对准完成后按Stop结束采集。</li>
		<li>选择RIM程序。为新创建的文件夹命名。点击Collect按钮开始扫描。</li>
		<li>完成采集后点击Stop按钮结束扫描。点击Exit按钮退出RIM程序。</li>
		<li>成像结束后通过颈椎脱位法处死动物。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>进行血管可视化WIM成像。
	<ol>
		<li>使用聚焦超声换能器（中心频率：25 MHz；带宽：大于90%；焦距：8 mm）。去除小鼠耳部或头皮的毛发。
		<ol>
			<li>使用手术刀在小鼠颅骨颞顶部侧面做一小切口（深度至颅骨）。从该切口开始，使用眼科剪刀沿颅骨外侧剪开头皮。压迫出血点以止血。用生理盐水清洗伤口。将小鼠放置于支架上。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>使用超声耦合剂使成像区域与聚乙烯膜接触，避免接触区域产生气泡（补充图1）。</li>
		<li>将支架置于工作台上以实现声学耦合。使用步骤2.3‒2.4开启激光器并采集A-line信号。使用步骤2.6‒2.7进行对准。对准完成后按Stop结束采集。</li>
		<li>选择WIM程序。为新创建的文件夹命名。在“Scanning Speed”选项卡中将扫描参数设置为“10 mm/s”，在“Scanning Area”选项卡中设置为“10 mm*10 mm”，在“Step”选项卡中设置为“10”。点击Collect按钮开始扫描。</li>
		<li>采集完成后点击Stop按钮结束扫描。点击Return to Zero使电机归零。点击Exit按钮退出WIM程序。</li>
		<li>操作结束后，在动物仍处于麻醉状态下实施安乐死。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>对小动物进行RIM动态监测。
	<ol>
		<li>剃除小鼠腹部毛发。将小鼠以仰卧位放置于支架上。</li>
		<li>使用超声耦合剂使成像区域与聚乙烯膜接触，避免接触区域产生气泡。</li>
		<li>将支架置于工作台上以实现声学耦合。执行步骤2.3‒2.4启动激光器并采集A-line信号。执行步骤2.6‒2.7进行对准。对准完成后按Stop结束采集。</li>
		<li>选择RIM程序。为新创建的文件夹命名。点击Collect按钮开始扫描。</li>
		<li>采集完成后点击Stop按钮结束扫描。点击Exit按钮退出RIM程序。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>使用RIM数据，通过用户自定义程序沿深度方向重建最大振幅投影（MAP），观察动物体内的动态变化。</li>
</ol>

<ol><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-impulse+panoramic+photoacoustic+computed+tomography+of+small-animal+whole-body+dynamics+at+high+spatiotemporal+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Single-impulse panoramic photoacoustic computed tomography of small-animal whole-body dynamics at high spatiotemporal resolution.</a> Nature Biomedical Engineering. 1 (5), 0071(2017).</li>
<li>Jeon, S., Kim, J., Lee, D., Baik, J. W., Kim, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+on+practical+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Review on practical photoacoustic microscopy.</a> Photoacoustics. 15, 100141(2019).</li>
<li>Baik, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super+wide-field+photoacoustic+microscopy+of+animal+and+humans+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Super wide-field photoacoustic microscopy of animal and humans in vivo.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 39 (4), 975-984 (2019).</li>
<li>Omar, M., Aguirre, J., Ntziachristos, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optoacoustic+mesoscopy+for+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Optoacoustic mesoscopy for biomedicine.</a> Nature Biomedical Engineering. 3 (5), 354-370 (2019).</li>
<li>Lin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-breath-hold+photoacoustic+computed+tomography+of+the+breast%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Single-breath-hold photoacoustic computed tomography of the breast.</a> Nature Communications. 9 (1), 2352(2018).</li>
<li>Yang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wide-field+monitoring+and+real-time+local+recoding+microvascular+networks+on+small+animals+with+a+dual-raster-scanned+photoacoustic+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biophotonics%22%5BJournal%5D)">Wide-field monitoring and real-time local recoding microvascular networks on small animals with a dual-raster-scanned photoacoustic microscope.</a> Journal of Biophotonics. 13 (6), 202000022(2020).</li>
<li>Sun, J., Zhou, Q., Yang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+photoacoustic+imaging+guided+sclerotherapy+for+vascular+malformations%3A+a+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Label-free photoacoustic imaging guided sclerotherapy for vascular malformations: a feasibility study.</a> Optics Express. 26 (4), 4967-4978 (2018).</li>
<li>Xu, D., Yang, S., Wang, Y., Gu, Y., Xing, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+and+high-resolving+photoacoustic+dermoscopy+of+human+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Noninvasive and high-resolving photoacoustic dermoscopy of human skin.</a> Biomedical Optics Express. 7 (6), 2095-2102 (2016).</li>
<li>Zhang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Miniaturized+photoacoustic+probe+for+in+vivo+imaging+of+subcutaneous+microvessels+within+human+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Quantitative+Imaging+in+Medicine+and+Surgery%22%5BJournal%5D)">Miniaturized photoacoustic probe for in vivo imaging of subcutaneous microvessels within human skin.</a> Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. 9 (5), 807-814 (2019).</li>
<li>Chen, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultracompact+high-resolution+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Ultracompact high-resolution photoacoustic microscopy.</a> Optics Letters. 43 (7), 1615-1618 (2018).</li>
<li>Lan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+widefield+photoacoustic+microscopy+of+small-animal+hemodynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">High-speed widefield photoacoustic microscopy of small-animal hemodynamics.</a> Biomedical Optics Express. 9, 4689-4700 (2018).</li>
<li>Ma, H., Yang, S., Cheng, Z., Xing, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+confocal+dermoscope+with+a+waterless+coupling+and+impedance+matching+opto-sono+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic confocal dermoscope with a waterless coupling and impedance matching opto-sono probe.</a> Optics Letters. 42 (12), 2342-2345 (2017).</li>
<li>Kang, H., Lee, S. W., Lee, E. S., Kim, S. H., Lee, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+GPU-accelerated+processing+and+volumetric+display+for+wide-field+laser-scanning+optical-resolution+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Real-time GPU-accelerated processing and volumetric display for wide-field laser-scanning optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> Biomedical Optics Express. 6 (12), 4650-4660 (2015).</li>
</ol>

所有动物实验均按照机构动物护理和使用委员会批准的指南和规定进行。作者在本稿件中无相关财务利益，也无其他潜在的利益冲突需要披露。

本文介绍了一种用于无创血管成像的双光栅扫描光声小动物成像系统，该系统经过设计与开发，可用于捕获血管结构及血液相关的动态变化。双光栅扫描光声成像（DRS-PAI）的优势在于将宽场成像模块（WIM）和高分辨率成像模块（RIM）集成于同一系统，从而更便于研究小动物的血管动态过程和血管网络结构。该系统可实现高分辨率、大视野的血管可视化，并提供实时的血液动力学信息。
在当前系统中，光学激发采用单波长光源实现。未来的多波长系统可提供其他参数，例如血氧饱和度。此外，可开发专门的图像处理算法以进行定量分析，包括血管直径、血管密度、血管扭曲度等的估算。定量分析可为疾病的早期诊断和治疗提供有价值的信息。
综上所述，该系统使研究人员能够获得与生物医学相关的高维度生理和病理信息，用于小型动物研究。该系统可适用于大多数小型动物研究环境，包括但不限于血管生成、肿瘤微环境、血流动力学、脑功能连接、微循环、药物反应及治疗反应的成像。本方案中的关键步骤包括双扫描结构的设计、在WIM中对光学焦点和声学焦点进行共焦调节，以及在RIM中对声场中心点的调节。

在基础生物医学领域，小型动物可以模拟人体的生理功能。因此，小动物成像在指导人类同源性疾病研究和探索有效治疗方法方面发挥着重要作用1。光声成像（PAI）是一种结合了光学成像与超声成像优势的无创成像技术2。光声显微镜（PAM）是小动物基础研究中一种有价值的成像方法3。PAM 能够基于光激发和超声检测，便捷地获得高分辨率、深穿透、高特异性和高对比度的图像4。
具有特定波长的脉冲激光被组织中的内源性发色团吸收，随后组织温度升高，从而产生光诱导的超声波。这些超声波可由超声换能器检测。经过信号采集和图像重建后，可获得吸收体的空间分布5。一方面，实现整个器官血管网络的可视化需要较大的视场。而大视场扫描过程通常需要较长时间以保证高分辨率6,7,8。另一方面，观察小型动物的血流动力学活动则需要快速的实时成像。实时成像有助于对小型动物生命体征进行实时研究9,10,11。实时成像的视场通常较小，以确保较高的帧更新速率。因此，在实现大视场与实时成像之间往往存在权衡。以往，大视场成像和实时成像通常分别采用两种不同的系统来完成。
本研究报道了一种双光束扫描光声成像系统（DRS-PAI），该系统集成了基于二维电动平移台的宽场成像和基于双轴检流计扫描器的实时成像。宽场成像模式（WIM）用于显示血管形态。对于实时成像模式（RIM），目前具备两种功能。首先，RIM可提供实时B型扫描图像。通过测量血管在深度方向上的位移，可揭示呼吸或脉搏的特征。其次，RIM可对WIM图像中的特定区域进行定量测量。通过提供局部WIM区域的可比图像，能够精确揭示局部变化的细节。该系统设计实现了血管可视化宽场成像与局部动态实时成像之间的灵活切换。该系统适用于需要小动物成像的基础生物医学研究。

<table><tbody><tr><td>12 位多功能数字采集卡</td><td>Spectrum</td><td>M3i.3221</td><td>数据采集卡</td></tr><tr><td>A线采集程序</td><td>国家仪器公司</td><td>LabVIEW</td><td>用户自定义程序</td></tr><tr><td>放大器</td><td>RF Bay</td><td>LNA-650</td><td>放大器</td></tr><tr><td>脱毛膏</td><td>Veet</td><td>33-II</td><td>动物用脱毛剂</td></tr><tr><td>光纤耦合器</td><td>Thorlab</td><td>PAF-X-7-A</td><td>光纤耦合器</td></tr><tr><td>现场可编程门阵列</td><td>Altera</td><td>Cyclone IV</td><td>触发控制</td></tr><tr><td>固定焦距准直组件</td><td>Thorlabs</td><td>F240FC-532</td><td>光纤准直器</td></tr><tr><td>聚焦超声换能器</td><td>自制</td><td></td><td></td></tr><tr><td>图形处理器</td><td>NVIDIA</td><td>GeForce GTX 1060</td><td>数据处理</td></tr><tr><td>固定夹具</td><td>自制</td><td></td><td>动物固定装置</td></tr><tr><td>激光控制程序</td><td>国家仪器公司</td><td>LabVIEW</td><td>用户自定义程序</td></tr><tr><td>小鼠</td><td>广东省医学实验动物中心</td><td>BALB/c</td><td>动物模型</td></tr><tr><td>显微镜相机</td><td>Mshot</td><td>MS60</td><td>CCD 相机</td></tr><tr><td>显微镜物镜</td><td>大恒光学</td><td>GCO-2111</td><td>物镜</td></tr><tr><td>反射镜</td><td>大恒光学</td><td>GCC-1011</td><td>可移动/固定反射镜</td></tr><tr><td>动磁电容检测器检流计扫描仪</td><td>世纪阳光</td><td>S8107</td><td>实时扫描仪</td></tr><tr><td>Mshot 图像分析系统</td><td>Mshot</td><td></td><td>显示软件</td></tr><tr><td>生理盐水</td><td>双鹤牌</td><td>H34023609</td><td>生理盐水</td></tr><tr><td>眼科剪刀</td><td>苏洁</td><td></td><td>头皮去除</td></tr><tr><td>平面超声换能器</td><td>自制</td><td></td><td></td></tr><tr><td>塑料薄膜</td><td>HJSJLSL</td><td></td><td>聚乙烯膜</td></tr><tr><td>程序控制软件</td><td>国家仪器公司</td><td>LabVIEW</td><td>用户自定义程序</td></tr><tr><td>脉冲调Q激光器</td><td>Laser-export</td><td>DTL-314QT</td><td>532 nm 脉冲激光器</td></tr><tr><td>实时成像程序</td><td>国家仪器公司</td><td>LabVIEW</td><td>用户自定义程序</td></tr><tr><td>环形白色LED光源</td><td>自制</td><td></td><td></td></tr><tr><td>剃毛器</td><td>Codos</td><td>CP-9200</td><td>动物剃毛器</td></tr><tr><td>单模光纤</td><td>Nufern</td><td>460-HP</td><td>单模光纤</td></tr><tr><td>手术刀片</td><td>苏洁</td><td>11</td><td>刀片</td></tr><tr><td>手术刀</td><td>苏洁</td><td>7</td><td>头皮去除</td></tr><tr><td>平移台</td><td>建诚光学</td><td>LS2-25T</td><td>宽场扫描平台</td></tr><tr><td>超声换能器</td><td>自制</td><td></td><td></td></tr><tr><td>超声耦合凝胶</td><td>光工牌</td><td>ZC4252418</td><td>声学耦合剂</td></tr><tr><td>氨基甲酸乙酯</td><td>东京化成工业</td><td>C0028</td><td>动物麻醉剂</td></tr><tr><td>水箱</td><td>自制</td><td></td><td></td></tr><tr><td>宽场成像程序</td><td>国家仪器公司</td><td>LabVIEW</td><td>用户自定义程序</td></tr><tr><td>XY位移安装架</td><td>自制</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

用于血管成像的双光栅扫描光声小动物成像仪

Dual Raster-Scanning Photoacoustic Small-Animal Imager for Vascular Visualization

在小型动物上进行血管网络成像在基础生物医学研究中发挥了重要作用。光声成像技术在小型动物影像学领域具有广阔的应用前景。小型动物的宽场光声成像可提供高时空分辨率、深穿透深度以及多对比度的图像。此外，实时光声成像系统有助于观察小型动物血管系统的血流动力学活动，可用于研究小型动物生理特征的动态监测。本文介绍了一种具备可切换双模成像功能的双光栅扫描光声成像仪。宽场成像由二维电动平移台驱动实现，而实时成像则通过检流计完成。通过设置不同的参数和成像模式，可实现对小型动物血管网络的活体可视化。实时成像可用于观察药物诱导等因素引起的脉搏变化和血流变化；宽场成像可用于追踪肿瘤血管系统的生长变化。这些功能易于应用于基础生物医学研究的多个领域。

DRS-PAI 的示意图如图1所示。该系统可灵活且可重复地在带RIM的WIM之间切换。所采集的光声信号可快速处理，生成光声B扫描和MAP图像。CCD相机可提供样品的照片。
DRS-PAI 的所有组件均集成并组装在一个成像系统中（图2），便于组装和操作。在WIM中，采用二维电动平台进行连续光栅扫描，并记录运动平台的信号。数据采集在平台匀速平移过程中进行。在RIM中，使用了双轴检流计扫描器，数据与检流计扫描同步采集（图3）。
在此，采集了各样本在不同成像模式下的血管图像。图4A展示了小鼠背部在WIM模式下的MAP图像，成像时间约为33分钟。图4B展示了RIM过程中小鼠背部的B扫描图像，RIM全过程见视频1</strong...

设计了一种双光束扫描光声成像仪，该成像仪集成了宽场成像和实时成像功能。

小动物血管网络成像在基础生物医学研究中发挥着重要作用。光声成像技术具有显著的……

双光栅扫描光声小动物成像仪可用于体内可视化多种组织，且易于适应需要小动物成像的各类生物医学研究。系统校准过程中，使用厚度为10微米的聚乙烯膜覆盖整个尺寸为10 × 10 × 4.4厘米的水箱，并用超纯水注满水箱。将水箱放置于工作台上，打开激光开关。选择激光控制程序并重新加热激光器五分钟。按下泵浦开关上的开启按钮，并设置激光参数。打开激光斜面，选择采集A线程序。按下开始以捕获单点信号，并显示当前A-line信号的幅度和频谱。将刀片置于水箱底部，并将超声换能器的底部浸入水箱中以实现声学耦合。调节超声换能器与共聚焦物镜之间的Galva及XY平移装置的位置，以避免产生振荡信号。然后调节工作台的高度以最大化信号幅度，并确定焦点位置。确认小鼠对足底反射无反应后，使用修毛器和脱毛膏去除麻醉小鼠背部、耳朵、头皮和腹部的毛发，并将小鼠以俯卧位放置于一个8 × 2.8 × 2厘米的固定装置中。在待成像区域涂抹超声耦合凝胶，然后将固定装置置于工作台上。按下开始以采集A线信号，并调整Galva XT Translator和工作台的位置，使待成像区域与激光对齐。然后按下停止以结束采集。要采集宽场图像，请选择宽场成像模式并为新创建的文件夹命名。在扫描速度选项卡下，将扫描速度设置为 20 毫米每秒，扫描区域设置为 20 × 20 毫米，步长设置为 20。扫描参数设置完成后，单击“采集”以开始扫描。采集结束时，单击停止并归零，使电机回到零位。调整激光斜面，将触发设置设为内部触发。按下关闭以停止泵浦开关，并选择实时成像模式触发。将实时成像模式触发器连接到外部激光触发器，并打开泵浦开关。然后将触发设置设为外部触发，点击退出以离开宽场成像模式。为采集实时图像，启动A-line信号采集并打开激光斜面。按照演示调整激光，对齐后点击停止以结束采集。选择实时成像模式，为新创建的文件夹命名，然后点击采集以开始扫描。当采集完成后，点击停止。然后单击退出，以关闭实时成像程序。对于脑血管系统的宽场成像，选择中心频率为25兆赫、带宽超过90%、焦距为8毫米的聚焦超声换能器。使用手术刀在小鼠颅骨颞顶部的侧面做一个小切口，并使用眼科剪刀沿颅骨外缘剪开头皮。压迫任何出血点以实现止血，并用生理盐水冲洗伤口。将超声耦合剂涂抹于暴露的颅骨上，开始动脉线信号采集。在对齐后点击停止以结束采集，并选择宽场成像模式。为新建的文件夹命名，并将扫描速度设置为 10 毫米每秒，扫描区域设置为 10 × 10 毫米，步长设置为 10。单击“采集”以开始扫描。采集结束时，点击“停止”。然后点击“返回零位”以使电机回到零位，再点击“退出”以退出宽场成像程序。进行动态实时成像时，将小鼠置于仰卧位，并在腹部涂抹超声耦合凝胶。采集A-line信号并按演示方式调整激光。选择实时成像模式并为新建的文件夹命名，然后单击采集以开始扫描。采集结束时，单击“停止

dual-raster-scanning-photoacoustic-small-animal-imager-for-vascular

Research

科研

JoVE Journal

Bioengineering

生物工程

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本方案介绍了一种利用光片荧光显微镜进行定量整体三维血管成像的快速方法。该方法的有效性通过鸡胚模型的咽弓动脉系统加以验证，并对血流动力学力进行了量化。 通过...

小型动物血管系统的快速全组织高分辨率成像用于定量研究

了解双栅格扫描光声成像技术用于小动物血管可视化研究。该系统结合宽场成像与实时成像功能，可实现生物组织的高分辨率活体成像，为生物医学研究提供重要的技术工具。

用于血管成像的双光栅扫描光声小动物成像仪

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