La oftalmoscopia integrado fotoacústica y Spectral-tomografía de coherencia óptica de dominio

Resumen

Fotoacústica oftalmología (PAOM), una modalidad de formación de imágenes ópticas de absorción basado, proporciona la evaluación complementaria de la retina a las tecnologías de formación de imágenes disponibles en la actualidad oftálmicas. Se describe el uso de PAOM integrado con dominio espectral tomografía de coherencia óptica (SD-OCT) para el uso simultáneo de imágenes multimodal de la retina en ratas.

Resumen

Tanto el diagnóstico clínico y la investigación fundamental de las enfermedades oculares más importantes se benefician enormemente de diversas tecnologías no invasivas de imagen oftálmicos. Existentes modalidades de imágenes retinianas, como la fotografía del fondo ^1, oftalmoscopio láser confocal de barrido (CSLO) ^2, y la tomografía de coherencia óptica (OCT) ^3, tienen contribuciones importantes en el seguimiento de la enfermedad y las progresiones inicios y el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. Sin embargo, se basan predominantemente en el back-reflejadas fotones de la retina. Como consecuencia, las propiedades de absorción óptica de la retina, que normalmente se asocian fuertemente con el estado de la fisiopatología de retina, son inaccesibles por las tecnologías de imágenes tradicionales.

Oftalmoscopia fotoacústica (PAOM) es una modalidad emergente imagen de la retina que permite la detección de los contrastes de absorción óptica en el ojo con una alta sensibilidad ^4-7. En PAOM nanpulsos osecond láser se entrega a través de la pupila y explorado a través de la parte posterior del ojo para inducir fotoacústicos (PA), señales que son detectadas por un transductor ultrasónico desenfocada unido al párpado. Debido a la fuerte absorción óptica de la hemoglobina y la melanina, PAOM es capaz de forma no invasiva de imágenes de las vasculaturas la retina y la coroides y el epitelio pigmentario de la retina (RPE) de melanina en contrastes altos ^6,7. Más importante, basado en el bien desarrollado espectroscópico fotoacústica imágenes ^5,8, PAOM tiene el potencial para mapear la saturación de oxígeno de la hemoglobina en los vasos retinianos, que puede ser crítica en el estudio de la fisiología y patología de varias enfermedades que causan ceguera ⁹ como la retinopatía diabética y neovascular relacionada con la edad degeneración macular.

Además, al ser la única existente óptico de absorción basada en modalidad de imagen oftálmica, PAOM se puede integrar con bien establecida clínica oftálmica imágenes TEchniques posible obtener evaluaciones anatómicas y funcionales más amplias del ojo sobre la base de múltiples contrastes ópticos ^6,10. En este trabajo, integramos PAOM y espectral dominio-OCT (SD-OCT) para imágenes in vivo de manera simultánea en la retina de rata, donde se revelan tanto la absorción óptica y propiedades de dispersión de la retina. La configuración del sistema, la alineación del sistema y adquisición de imágenes se presentan.

Protocolo

1. Configuración del sistema

1. PAOM Subsistema
   1. Fuente de iluminación: un láser Nd: YAG (SPOT-10-100, Elforlight Ltd, UK: 20 μJ / impulso; 2 nseg duración del pulso; 30 kHz máxima tasa de repetición de pulso).
   2. El láser de salida a 1064 nm de doble frecuencia a 532 nm con un beta-bario-borato (BBO) crystal (Castech, San Jose, CA). Después de escisión adicional por un espejo línea de láser, 532 nm de luz se entrega a través de una fibra óptica de modo único (P1-460A-FC-5, Thorlabs), y 1064 nm láser se registra mediante un fotodiodo (DET10A, Thorlabs), que desencadena PA adquisición de la señal.
   3. La luz de láser que sale de l....

Resultados

La Figura 2 muestra las imágenes 2-D del fondo de ojo de SD-OCT y PAOM adquiridas simultáneamente en una rata albina (A y B) y una rata pigmentada (C y D), respectivamente. En las imágenes SD-octubre del fondo de ojo (Figuras 2A y 2C), vasos de la retina tienen una apariencia oscura debido a la absorción de la hemoglobina de sondear la luz. Además de vasos de la retina (RV en la Figura 2B), PAOM visualiza las vasculaturas coroideas

Discusión

A continuación, presentamos una instrucción detallada sobre simultáneo de imágenes in vivo la retina de los ojos de rata utilizando PAOM combinado con SD-PTU. Óptica de dispersión basada en SD-OCT es, quizás, la clínica "patrón oro" para imágenes de la retina ^3, sin embargo, no es sensible para detectar la absorción óptica en la retina. El PAOM nuevo desarrollo es la única óptica de absorción a base técnica de imagen oftálmica que proporciona las propiedades ópticas de absorción de.......