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Methodenartikel

Multimodale Volumetrische Retinal Imaging von schrägen Scanning Laser Ophthalmoskopie (oSLO) und optische Kohärenztomografie (OCT)

8.2K Ansichten

DOI:

10.3791/57814

4. August 2018

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um ein großes Sichtfeld (FOV) dreidimensionale (3D) Fluoreszenz und OCT Netzhautbild mithilfe eine neuartige bildgebende multimodale Plattform abrufen. Wir werden das System-Setup, die Methode der Ausrichtung und der operativen Protokolle vorstellen. In-Vivo Bildgebung werden demonstriert und repräsentative Ergebnisse zur Verfügung gestellt werden.

Zusammenfassung

Während Fluoreszenz-Bildgebung in der Augenheilkunde weit verbreitet ist, ist ein großes Sichtfeld (FOV) dreidimensionale (3D) Fluoreszenz Netzhautbild nach wie vor eine große Herausforderung mit der State-of-the-Art-Retinal bildgebende Modalitäten, weil sie Z-Stapeln, erfordern würde Kompilieren Sie eine Volumetrische Dataset. Neuere optische Kohärenztomografie (OCT) und OCT angiographiesysteme (OCTA) überwinden diese Einschränkungen um dreidimensionale (3D) anatomische und vaskuläre Bilder liefern, aber die Farbstoff-freie Art der OCT kann nicht auslaufen bezeichnend für vaskuläre visualisieren Dysfunktion. Dieses Protokoll beschreibt eine neuartige schräge scanning Laser Ophthalmoskopie (oSLO) Technik, die 3D Volumetrische Fluoreszenz retinale Bildgebung. Das Setup von dem abbildenden System generiert die schräge Abtastung durch eine Taube Schweif Schieberegler und richtet die endgültige imaging-System in einem Winkel, fluoreszierende Schnittbilder zu erkennen. Das System nutzt die Laser-scanning-Methode und ermöglicht daher eine einfache Einbindung von OCT als ergänzende volumetrischen strukturellen bildgebenden Modalität. In-Vivo Bildgebung auf Ratte Netzhaut wird hier gezeigt. Fluorescein Lösung wird intravenös injiziert, um Volumetrische Fluorescein Angiographie (vFA) zu produzieren.

Einleitung

Augenheilkunde und Vision Wissenschaft profitieren von der modernen optischen bildgebenden Verfahren, da die Netzhaut mit Licht leicht erreicht werden kann. Fluoreszenz retinale Bildgebung ist ein wichtiges Instrument bei der Diagnose und Behandlung von Gefäßerkrankungen chorioretinalen wie Diabetische Retinopathie (DR) und Altersbedingte Makula-Degeneration (AMD), die Ursachen von Blindheit in den Vereinigten Staaten führen.

Jedoch ist es immer noch schwierig, ein großes Sichtfeld (FOV), dreidimensionale (3D) Retinal imaging mit Fluoreszenz-Bildgebung zu erwerben. Fundus-Fotografie verfügt nicht über die Tiefe-Lösung von Fähigkeit und diff....

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Protokoll

Alle hier beschriebene Methoden wurden von Animal Care und Nutzung Ausschuss (ACUC) von Boston Medical Center genehmigt.

1. System-Setup

  1. oSLO-System
    1. Verwenden einer Laserquelle Supercontinuum als System-Laserquelle.
      1. Höheren Wellenlängenbereich (650-2000 nm) Bereich des sichtbaren Lichts (450-650 nm) durch einen dichroitischen Spiegel (DM1) trennen. Erweitern Sie das Spektrum mit einem Paar dispersive Prismen nach den Strahl durch einen Strahlteiler Polarisation (PBS).
      2. Legen Sie einen Schlitz um die Erregung Wellenlängenbereich (475-495 nm) auszuwählen. Verwenden Sie einen reflektierenden Spiegel reflekt....

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Ergebnisse

Abbildung 4a zeigt ein Querschnitt OCT-Bild der Ratte Netzhaut. Abbildung 4 b -4 c zeigen die gleichen retinalen Schnittbilder von OCTA und oSLO vFA zur gleichen Zeit erworben. Der oSLO ermöglicht Cross-Sectional FA analog zu der OCT B-Scan. Im Vergleich zu OCTA identifiziert das oSLO vFA Cross-Sectional Bild eindeutig die Schiffe in der nervenfaserschicht (NFL) und Ganglion Zellschicht (GCL) und Kapillaren in de.......

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Diskussion

Hier haben wir beschrieben, oSLO, eine in Vivo Volumetrische fluoreszierende Retinal imaging Technik mit einem FOV über 30°. Im Vergleich zu OCT, eines aktuellen Behandlungsstandards bildgebendes Verfahren in der Augenheilkunde, oSLO bietet eine ähnliche 3D imaging-Funktion doch erlaubt Fluoreszenz-Kontrast, der OAT nicht anfällig ist. Der Vorteil von oSLO ist, dass es nur einen rasterscan erfordert und die nahtlose Kombination von OCT erlaubt, die zwei sich ergänzende Techniken für Struktur- und fluoreszierende.......

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Offenlegungen

Ji Yi hält eine ausstehende Patent für oSLO. Die anderen Autoren erklären keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Danksagungen

Finanzierung ist von Evans medizinische Stiftung Fördermittel aus Boston Medical Center sowie einen Untervertrag von NIH 5R01CA183101, BU-CTSI Pilot gewähren, 1UL1TR001430, BU-Joslin pilot-Programm und BU-CTSI KL2TR001411.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Superkontinuums-LaserquelleNKT PhotonicsSuperK EXTREME EXU-OCT6
Dichroitischer Spiegel (DM1)ThorlabsDMLP650R
dichroitischer Spiegel (DM2)ChromaZT514/1064rpc
Dichroitischer Spiegel (DM3)ThorlabsDMLP900R
Singlemode-Faser (SMF 1)ThorlabsP3-460B-FC-2
Singlemode-Faser (SMF 2)ThorlabsP3-780A-FC-2
GlasfaserkopplerThorlabsTW850R5A2
1:1 TeleskopsystemThorlabsAC254-100-A&mal;
3:1 Teleskop SystemThorlabsAC254-150-A&mal;
3:1 Teleskop SystemThorlabsAC254-50-A&mal;
Galvo-Spiegel (GM1,GM2)ThorlabsGVS201&mal;
De-sacn Galvo Spiegel (GM3)ThorlabsGVS011
ObjektivOlympusUplanSApo 20&mal;/0.75
Final ImagingSystem OlympusUplanFL N 10&fach;/0.3
Final Imaging SystemComputar12-36mm/1:2.8
KameraPCOPco.pixelfly USB
FilterThorlabsFEL0800
Montierter stufenloser ND-FilterThorlabsNDC-50C-4M-A
ZeilenkameraThorlabsSPL2048-140K
Analoge Ausgangskarte (AO1)National InstrumentPCI-6731
Analoge Ausgangskarte (AO2)National InstrumentPCIe-6351
LangpassfilterThorlabsFEL0800
2222

Referenzen

  1. Webb, R. H., Hughes, G. W., Delori, F. C. Confocal scanning laser ophthalmoscope. Applied Optics. 26 (8), 1492-1499 (1987).
  2. Roorda, A., et al. Adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy. Optics Express. 10 (9), 405-412 (2002).
  3. Huang, D., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

Volumetrische FluoreszeinangiographieBildgebung der retinalen MikrovaskulaturFluoreszenz Netzhautbildgebungdreidimensionale NetzhautbildgebungBildgebung mit gro em SichtfeldVisualisierung der NetzhautkapillarenDiagnose der diabetischen Retinopathiemultimodale Netzhautbildgebung