Name: Universal de mano-tridimensional optoacústica Imaging Sonda de Tejido Profundo Angiografía Humano y Estudios preclínicos funcionales en Tiempo Real (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-11-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 56 s
Description: Aprende a utilizar un sistema optoacústico portátil de mano para obtener imágenes tridimensionales de tejidos profundos en tiempo real. Este método permite visualizar la morfología vascular y parámetros hemodinámicos en estudios preclínicos y humanos.

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La investigación que conduce a estos resultados ha recibido financiación del Consejo Europeo de Investigación en virtud del acuerdo de subvención ERC-2010-StG-260991.

El procedimiento detallado para operar con la sonda optoacústica volumétrica manual se describe a continuación. Este procedimiento se realiza de acuerdo a las regulaciones institucionales aprobados en relación con los experimentos en animales y humanos. 1. Sistema de Preparación <ol><li> Encender el láser durante un período de calentamiento de ~ 15 min antes de la operación para la estabilización del haz de luz de salida. </li><li> Coloque la parte de agua que encierra con la membrana de aislamiento que está en contacto con la piel (Figura 1). NOTA: La distancia entre la membrana de aislamiento (en contacto con la piel) y la región con la máxima sensibilidad del transductor (centro de la sonda esférica) establece la profundidad de formación de imágenes eficaz. </li><li> Llenar todo el volumen de aproximadamente 100 ml de aislamiento entre la membrana y la superficie del transductor con agua desionizada por medio de una bomba. </li><li> Asegúrese de que no hay fugas de agua ni burbujas de aire son present. Por otra parte, evitar las burbujas de aire, proporcionando la recirculación de agua. </li><li> Realizar los experimentos a temperatura ambiente y asegurar el medio de acoplamiento (agua) se mantiene a esta temperatura. </li></ol> 2. Preparación Imaging <ol><li> Preparación de imágenes humano. </li><li> Eliminar el vello de la parte al-fotografiada-estar con una loción de depilación con el fin de evitar un fondo no deseado en las imágenes (este paso es opcional). </li><li> Aplicar gel de ultrasonido sobre la piel alrededor de la región para formar una imagen con el fin de proporcionar un acoplamiento acústico eficiente. Coloque la sonda optoacústica en la región de interés. Asegúrese de que no haya burbujas de aire en el gel de acoplamiento de ultrasonido. </li><li> Preparación de imágenes de animales. </li><li> Asegúrese de que los procedimientos de atención y experimentales con animales están de acuerdo con las normas y reglamentos institucionales y gubernamentales. </li><li> Retire la piel del animal en la región para obtener imágenes con una loción de afeitar. Proteger los ojos del animal conungüento veterinario, lo que evita la sequedad y los daños causados ​​por la exposición a la radiación láser pulsada intensa. </li><li> Anestesiar al animal mediante el uso de la inyección intraperitoneal (IP) de ketamina / xilazina (100 mg / kg de ketamina kg + 5 mg / kg kg de xilazina) antes del experimento o utilizar anestesia con isoflurano (2-3% (en volumen) con 0,9 l / flujo de gas min) durante el experimento. Confirmar anestesia comprobando el reflejo de la extremidad posterior del animal. </li><li> Aplicar gel de ultrasonido sobre la piel alrededor de la región a ser fotografiado con el fin de proporcionar un acoplamiento acústico eficiente y colocar la sonda optoacústica en la región de interés. Asegúrese de que no haya burbujas de aire en el gel de acoplamiento de ultrasonido. </li></ol> 3. Pre-vista del modo de funcionamiento <ol><li> Establecer la longitud de onda de formación de imágenes (s) entre 690 nm y 900 nm y la tasa de repetición de impulsos entre 10 y 50 Hz. Seleccione los parámetros para el sistema de adquisición de datos acústicos - 1 MWimpedancia de entrada. Adquirir 2.030 muestras para cada pulso de láser a una frecuencia de muestreo de 40 megamuestras por segundo y 12 bits de resolución vertical. Desencadenar la adquisición con la salida Q-switch del láser. </li><li> Asegúrese de que tanto el operador y el paciente utilizar gafas de protección adaptadas a la longitud de onda (s) de excitación óptica. Ajustar la potencia del láser de manera que se mantiene la fluencia de luz en la superficie del tejido por debajo de 20 mJ / cm 2 durante el experimento para longitudes de onda del infrarrojo cercano con el fin de satisfacer los límites de exposición de seguridad para los experimentos humanos 19 y para evitar tensión térmica y daños en la piel en los animales . </li><li> Iniciar el software pre-view con una implementación de algoritmos de procesamiento de GPU para permitir la visualización de imágenes en tres dimensiones a una velocidad correspondiente a la tasa de repetición de impulsos del láser. </li><li> Mueva la sonda y / o el objeto a ser reflejado con el fin de optimizar el rendimiento de visualización y localización de las estructuras de interés. </li></ol> 4. Adquisición de Datos <ol><li> La adquisición de datos para el modo de exploración (de mano). </li><li> Si es necesario, inyectar un agente de contraste antes de la adquisición de enriquecer el contraste en la región de interés. NOTA: En nuestros experimentos no hemos realizado la imagen humana con contraste. Sin embargo, diversos agentes de contraste pueden ser potencialmente utilizados para este propósito. Verde de indocianina (ICG) es un ejemplo de agente de contraste óptico aprobado clínicamente que se puede utilizar para la mejora del contraste en dosis máxima recomendada de 2 mg / kg de peso corporal en los adultos. </li><li> Iniciar el hardware para la adquisición de datos con los parámetros descritos en 3,1 manteniendo la ejecución del software de vista previa. Mueva suavemente la sonda alrededor de la región fotografiada para realizar un seguimiento de las estructuras de interés. NOTA: Cuando las imágenes en múltiples longitudes de onda láser se adquieren simultáneamente, la velocidad del movimiento de la sonda en el modo de mano tiene que ser disminuido significativamente (preferiblemente por debajo de 2 mm / segpara una tasa de repetición de impulsos de láser de 50 Hz) con el fin de evitar artefactos relacionados con el movimiento en las imágenes espectralmente sin mezclar. </li><li> La adquisición de datos para el modo estacionario. </li><li> Monte el objeto fotografiado (ej., Los animales) y la sonda de mano en el soporte e iniciar la adquisición con los parámetros descritos en el punto 3.1, manteniendo la ejecución del software pre-vista. </li><li> Mantener la sonda optoacústica y la parte de formación de imágenes en la misma posición durante el experimento para visualizar los eventos biológicos dinámicos en la región de interés. </li><li> Inyectar un agente de contraste para rastrear su distribución dinámica en la región de interés. NOTA: En nuestros experimentos con ratones, verde de indocianina (ICG) se utilizó para la mejora del contraste. Como pauta general, una cantidad de 10 nmol o 0,4 mg / kg de ICG tiene que ser introducido en la circulación del ratón con el fin de crear un contraste detectable con optoacoustics multi-espectrales en vivo. NOTA: El agente de contraste debe seraprobado para uso humano y / o animal por la autoridad respectiva. </li></ol> 5. Finalización del Experimento <ol><li> Detenga el láser. </li><li> Retire la sonda optoacústica de la región fotografiada. Para el estudio de los animales, detener el suministro de anestesia. </li><li> Colocar el animal en un calentador de infrarrojos para mantener el calor y evitar el contacto con otros animales hasta que se recuperó de la anestesia. No deje que el animal sin vigilancia durante la recuperación de la anestesia. </li></ol> 6. Fuera de línea de procesamiento de datos <ol><li> Cargue el archivo (s) que contiene las señales optoacústica adquiridas en la aplicación de software utilizadas para el procesamiento de datos. </li><li> Utilice un algoritmo de reconstrucción para obtener una matriz de matriz tridimensional correspondiente a una imagen volumétrica de la absorción óptica de cada fotograma y cada longitud de onda. NOTA: Para la reconstrucción, es preferible utilizar un algoritmo que representa factores de distorsión, como heterogéneodades y la atenuación en el objeto fotografiado, efectos de ancho de banda final y forma geométrica de los elementos de detección y variaciones de la luz de fluencia, a fin de obtener una representación más cuantitativa de la distribución de la energía absorbida. </li><li> Usa un algoritmo de desmezcla para obtener, a partir de cada trama de múltiples longitudes de onda, un nuevo conjunto de matrices de la matriz tridimensional que representa la absorción óptica para cada sustancia absorbente presente en la muestra. </li><li> Si es necesario, procesar aún más los conjuntos de matriz que representa la distribución de absorción óptica para facilitar la visualización y la lectura de los parámetros biológicamente relevantes. </li></ol>

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<li>Yang, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+functional+photoacoustic+and+ultrasonic+endoscopy+of+internal+organs+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">Simultaneous functional photoacoustic and ultrasonic endoscopy of internal organs in vivo.</a> Nat Med. 18 (8), 1297-1302 (2012).</li>
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<li>Dean-Ben, X. L., Ozbek, A., Razansky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volumetric+real-time+tracking+of+peripheral+human+vasculature+with+GPU-accelerated+three-dimensional+optoacoustic+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+transactions+on+medical+imaging%22%5BJournal%5D)">Volumetric real-time tracking of peripheral human vasculature with GPU-accelerated three-dimensional optoacoustic tomography.</a> IEEE transactions on medical imaging. 32 (11), 2050-2055 (2013).</li>
<li>Dean-Ben, X. L., Razansky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+optoacoustic+human+angiography+with+handheld+video+rate+three+dimensional+scanner%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Functional optoacoustic human angiography with handheld video rate three dimensional scanner.</a> Photoacoustics. 1 (3-4), 68-73 (2013).</li>
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<li>Ntziachristos, V., Razansky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+imaging+by+means+of+multispectral+optoacoustic+tomography+%28MSOT%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+reviews%22%5BJournal%5D)">Molecular imaging by means of multispectral optoacoustic tomography (MSOT).</a> Chemical reviews. 110 (5), 2783-2794 (2010).</li>
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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Las ventajas únicas que ofrece técnicas de imagen optoacústica en la investigación con animales pequeños han creado una fuerte motivación para la traducción de la tecnología en la práctica clínica, con una serie de diagnósticos y aplicaciones de monitoreo de tratamiento previstas por ejemplo., En el cáncer de piel de la mama y, inflamación o enfermedades vasculatura periférica. Sin embargo, a diferencia de los ratones o animales más pequeños, que pueden estar rodeado de un número suficiente de fuentes de ilumin...

Imágenes (fotoacústica) optoacústica atrae cada vez mayor interés por parte de las comunidades de investigación biológica y médica, tal como se manifiesta por el cada vez mayor número de publicaciones que abarcan gran variedad de nuevas aplicaciones que aprovechan las ventajas únicas que ofrece la tecnología de 1-5. En particular, la capacidad de imagen espectral distintivos agentes de absorción de fotos con resolución espacio-temporal de alto a profundidades que van más allá del límite de difusión de la luz se abre capacidades sin precedentes para la proyección de imagen funcional y molecular 6-10. De hecho, la traducción de la tecnología en la práctica clínica optoacústica viene con perspectivas prometedoras en el diagnóstico y la monitorización del tratamiento de muchas enfermedades. Sin embargo, la limitada propagación de fotones en la dispersión ópticamente y tejidos absorbentes y las respuestas débiles generalmente asociados con el fenómeno optoacústica limitar la profundidad de aplicación del método. Como resultado, optoa de manosondas Coustic se han intentado partes de imagen accesible desde el exterior del cuerpo 11,12 mientras que los sistemas endoscópicos se utilizan para proporcionar imágenes del interior del cuerpo mediante la inserción de ellos a través de orificios naturales 13. Algunas partes de baja absorción del cuerpo humano, tales como la mama de la mujer, también se puede acceder por los escáneres tomográficos optoacústica 14,15. De particular interés es el enfoque de mano, ya que permite gran versatilidad, de manera similar a la ecografía. Aquí, la adaptación de los ultrasonidos común gama de sondas lineales para imágenes optoacústica sigue siendo un reto, debido principalmente a diferencias fundamentales en los requisitos de formación de imágenes tomográficas entre ultrasonido y optoacoustics. Mientras altas velocidades de cuadro en la ecografía estándar están habilitadas por secuencial de transmisión-recepción esquemas que emplean frecuencias de repetición de pulso de alta en el rango de kHz, optoacústica de imágenes en tiempo real en tres dimensiones se consigue por la recolección simultánea de datos de tomografía volumétrica de una sola interrogating pulso de láser. Por lo tanto, la imagen optoacústica de alta calidad implica la adquisición de datos tridimensionales a partir de la más grande de ángulo sólido posible alrededor del objeto fotografiado. Recientemente, se introdujo la primera sonda optoacústica de mano para tres dimensiones (volumétrica) de imágenes en tiempo real 16. El sistema se basa en una matriz bidimensional de elementos piezoeléctricos 256 dispuestos sobre una superficie esférica (puntos azules en la figura 1A) que cubren un ángulo de 90 °. El tamaño de los elementos individuales de aproximadamente 3 x 3 mm 2, así como su orientación y ancho de banda de frecuencia (aproximadamente 2-6 MHz) garantizan colección señal efectiva de un volumen centímetro escala que rodea el centro de la esfera (cubo negro en la figura 1A). Excitación óptica de la región de formación de imágenes está provisto de un haz de fibras insertado a través de una cavidad cilíndrica central de la matriz, de modo que cualquier longitud de onda SUSCeptible de ser transmitida a través del haz de fibras se puede utilizar para la imagen. Una imagen real de la matriz de transductores junto con el haz de fibras ópticas se muestra en la Figura 1B. La excitación eficiente y la detección simultánea de las señales permite formación de imágenes de tejido profundo con excitación de disparo único (un pulso láser), de modo que imágenes en tiempo real a una velocidad determinada por la frecuencia de repetición de impulsos del láser se activa adicionalmente con un Graphics- procesamiento de unidades (GPU) aplicación del procedimiento de reconstrucción 17. Una carcasa cilíndrica con una membrana de polietileno transparente (Figura 1C) se une a la matriz de transductores para encerrar un medio líquido acústicamente transmitir (agua). La membrana está acoplado además al tejido por medio de gel acústico. Una imagen de la sonda optoacústica como se utiliza en el modo de operación de mano se muestra en la Figura 1D. La THR demostradoee de imágenes de mano dimensional optoacústica combinada con la capacidad de formación de imágenes en tiempo real funcional venir con ventajas importantes para el diagnóstico clínico y una serie de aplicaciones potenciales se prevé para diversas indicaciones, tales como la enfermedad vascular periférica, trastornos del sistema linfático, cáncer de mama, lesiones de la piel, inflamación o artritis 18. Además, la capacidad de formación de imágenes permite la visualización rápida de acontecimientos biológicos dinámicos con la sonda dispuesta en una posición estacionaria. Combinado con la longitud de onda de ajuste rápido oscilador paramétrico óptico (OPO) la tecnología láser, este enfoque permite la formación de imágenes en tiempo real de la biodistribución de agentes de absorción de fotos. De esta manera, las nuevas posibilidades pueden surgir igualmente en pequeñas aplicaciones de imágenes de animales, por ejemplo., En el estudio de la hemodinámica del tejido, el seguimiento in vivo de células, la visualización de la farmacocinética, la perfusión de órganos, dirigido imagen molecular de los tumores y el sistema cardiovascular, o la neuroimagen. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; En este trabajo se realiza una descripción detallada del protocolo de imagen experimental para operar con el rendimiento de la matriz esférica optoacústica de mano sonda y escaparate en varios escenarios clínicos por imágenes de animales y pequeñas típicas.

<table><tbody><tr><td>Láser basado en oscilador óptico paramétrico (OPO)</td><td>Innolas Laser GmbH, Krailling (Alemania)</td><td>a medida</td><td>El láser proporciona pulsos láser con una duración de alrededor de 10 nseg y una energía de hasta 80 mJ. La longitud de onda es ajustable entre 680-950 nm.</td></tr><tr><td>Matriz esférica de detectores piezocompuestos</td><td>Imasonic SaS, Voray (Francia)</td><td>a medida</td><td>La matriz consta de 256 sensores piezoeléctricos distribuidos en una superficie esférica. Cada elemento tiene unas dimensiones de 3 x 3 mm2, una frecuencia central de 4 MHz y un ancho de banda del 100%.&nbsp;</td></tr><tr><td>Sistema de adquisición de datos (DAQ)</td><td>Falkenstein Mikrosysteme GmbH, Taufkirchen (Alemania)</td><td>a medida</td><td>El DAQ adquiere simultáneamente 256 señales a 40 megamuestras por segundo y 2.030 muestras. La impedancia de entrada es de 1 MW.</td></tr><tr><td>Haz de fibras</td><td>CeramOptec GmbH, Bonn (Alemania)</td><td>hecho a medida</td><td>El haz consta de 480 fibras individuales distribuidas aleatoriamente en la entrada y salida. La apertura numérica de cada fibra individual es de 0,22.</td></tr><tr><td>Ratón desnudo atimímico</td><td>Harlan Laboratories (Países Bajos)</td><td>Desnudo atímico - Foxn1nu</td><td>El ratón tenía 8 semanas de edad (adulto) en el momento del experimento. El protocolo ético fue aprobado por el gobierno bávaro (número 55.2.1.54-2632-102-11)</td></tr><tr><td>Crema Bepanthen</td><td>Bayer AG (Alemania)</td><td></td><td>Pomada veterinaria para proteger los ojos durante la anestesia</td></tr><tr><td>Software</td> <td>de procesamiento de datosMatlab (Mathworks, Natick, MA, EE. UU</td><td>.) hecho</td><td>a medida El software de procesamiento de datos fue desarrollado en nuestro instituto. Permite la reconstrucción en cada longitud de onda y la desmezcla de múltiples longitudes de onda, así como el procesamiento posterior de datos.</td></tr>Esta <tr><td></td><td>pieza contiene el agua que actúa como medio de acoplamiento acústico entre la piel y los elementos del transductor</td>Verde <td>de</td><td></td></tr><tr><td>indocianina (ICG)</td><td>PULSION Medical Systems SE</td><td></td><td>ICG-PULSION (ingrediente activo: colorante verde de indocianina) es un fármaco utilizado en el diagnóstico cardíaco, circulatorio y microcirculatorio, el diagnóstico de la función hepática y el diagnóstico de angiografía oftalmológica.</td></tr></tbody></table>

universal de mano-tridimensional optoacústica imaging sonda de tejido profundo angiografía humano y estudios preclínicos funcionales en tiempo real

Universal Hand-held Three-dimensional Optoacoustic Imaging Probe for Deep Tissue Human Angiography and Functional Preclinical Studies in Real Time

La combinación exclusiva de alto contraste óptico y excelente resolución espacial hace que la optoacústica (fotoacústica) sea ideal para lograr simultáneamente contraste anatómico, funcional y molecular en tejidos ópticamente opacos profundos. Si bien recientemente se ha demostrado un enorme potencial en la aplicación de la optoacústica para la investigación con animales pequeños, también se han realizado grandes esfuerzos para trasladar esta tecnología de imagen a la práctica clínica. Presentamos aquí un enfoque de tomografía optoacústica recientemente desarrollado capaz de proporcionar imágenes volumétricas de alta resolución y enriquecidas espectralmente de la morfología y función de los tejidos en tiempo real. Se proporciona una descripción detallada del protocolo experimental para operar con el sistema de imágenes en modo portátil y estacionario y se muestra para diferentes escenarios potenciales que involucran estudios funcionales y moleculares en modelos murinos y humanos. La posibilidad de visualización en tiempo real en tres dimensiones, junto con el versátil diseño portátil de la sonda de imagen, hacen que el enfoque recientemente desarrollado sea único entre el panteón de modalidades de imagen utilizadas en la investigación preclínica y la práctica clínica actuales.

Los resultados representativos, lo que demuestra la capacidad de la sonda optoacústica de mano volumétrico descrito, se exhiben en esta sección. En todos los casos, la fluencia de la luz en la superficie de la piel se mantuvo por debajo del límite de exposición seguridad de 20 mJ / cm 2 19. El rendimiento de la sonda en tiempo real el seguimiento de la vasculatura periférica humana se mostró en la Figura 2. Durante el curso de este experimento, la sonda se escaneó...

Proporcionamos aquí una descripción detallada del protocolo experimental para la obtención de imágenes con un sistema optoacústico (fotoacústico) portátil recientemente desarrollado para la obtención de imágenes tridimensionales funcionales y moleculares en tiempo real. El potente rendimiento y la versatilidad demostrados pueden definir nuevas áreas de aplicación de la tecnología optoacústica en la investigación preclínica y la práctica clínica.

Universal de mano-tridimensional optoacústica Imaging Sonda de Tejido Profundo Angiografía Humano y Estudios preclínicos funcionales en Tiempo Real

The exclusive combination of high optical contrast and excellent spatial resolution makes optoacoustics (photoacoustics) ideal for simultaneously ...

El objetivo general del siguiente experimento es ilustrar las capacidades de imagen de un sistema optoacústico portátil recientemente desarrollado para imágenes tridimensionales, funcionales y moleculares en tiempo real. Esto se logra utilizando una sonda con una matriz esférica de transductores eléctricos pizo, alrededor de un haz de fibras que guía los pulsos de luz cuando se mantiene contra el tejido. Con una duración de nanosegundos, los pulsos de luz excitan respuestas ultrasónicas que son capturadas por la sonda.A continuación, los datos se utilizan para realizar la reconstrucción de imágenes en tiempo real, lo que permite escaneos en modo portátil. Los resultados muestran la factibilidad de la obtención de imágenes de tejido profundo de la morfología vascular, así como de importantes parámetros hemodinámicos y de perfusión con un sistema portátil. El enfoque particular de todos los laboratorios es el desarrollo de nuevas herramientas de imágenes biomédicas basadas en acústica óptica, óptica difusa, ultrasonido y enfoques multimodales.El sistema de tomografía acústica óptica portátil recientemente desarrollado puede proporcionar esencialmente una capacidad de imagen verdaderamente en cinco dimensiones. Esto significa que puede proporcionar imágenes volumétricas de alta resolución enriquecidas espectralmente de la morfología y la función de los tejidos en tiempo real. El enfoque de imágenes volumétricas de la mano combinado con la función en tiempo real, eliminando la capacidad, tiene importantes ventajas para el diagnóstico clínico.Por ejemplo, en enfermedad vascular periférica, trastornos del sistema linfático, cáncer de mama, lesiones cutáneas, inflamación, artritis. Combinado con la tecnología láser de ajuste rápido de la longitud de onda, el sistema permite obtener imágenes en tiempo real de la biodistribución de los agentes fotoabsorbentes. Esta es la razón por la que también pueden surgir nuevas posibilidades en las aplicaciones de imágenes moleculares de animales pequeños.Por ejemplo, el estudio de la hemodinámica tisular in vivo el seguimiento celular, la visualización de la farmacocinética, la perfusión de órganos o la neuroimagen Comience por preparar el hardware. Encienda la fuente láser de infrarrojo cercano sintonizable durante un período de calentamiento de unos 15 minutos. Para estabilizar su salida, la salida del láser se conectará a la sonda de mano.La sonda consiste en un conjunto de elementos eléctricos dispuestos para cubrir parte de una esfera con una abertura para un haz de fibras. En el centro, conecte un haz de fibras para guiar el rayo láser desde la salida del láser hasta la sonda de mano. A continuación, conecte la matriz de detección de matriz esférica de la sonda portátil al sistema de adquisición de datos en paralelo, que se activa mediante la salida del interruptor Q del láser, continúe preparando el acoplamiento acústico para la sonda.El transductor tiene una carcasa a juego cubierta con una membrana de polietileno óptica y acústicamente transparente, que entrará en contacto con la piel y cerrará la superficie activa del transductor con la carcasa. La posición relativa de la superficie de detección activa con respecto a la superficie del tejido determina la profundidad efectiva de la imagen. Conecte una bomba entre el tanque y la sonda.Luego úselo para llenar el volumen de aproximadamente 100 mililitros entre el transductor y la membrana. Una vez que se complete el bombeo, desconecte la bomba. Inspeccione la sonda para asegurarse de que no haya burbujas de aire ni fugas.Ahora, por seguridad, póngase gafas protectoras, apropiadas para longitudes de onda del infrarrojo cercano. Proceda ajustando las longitudes de onda de la imagen y la tasa de repetición del pulso láser. En el software de control, el rango de longitud de onda es de 690 a 900 nanómetros con la elección óptica, dependiendo del tejido particular, cromo, cuatro y agentes de interés administrados extrínsecamente.La tasa de repetición de pulsos está en el rango de 10 a 50 hercios y depende de la velocidad de fotogramas volumétrica de imagen deseada, pero también está limitada por los límites de exposición al láser. Además, configure el sistema de adquisición de datos acústicos para que tenga una impedancia de entrada de un mega ohmio con una frecuencia de muestreo de 40 mega muestras por segundo y una resolución vertical de 12 bits. Para operaciones seguras.Mida los niveles de exposición en la región espectral del infrarrojo cercano con un medidor de potencia láser. Coloque el medidor de potencia en la membrana de polietileno de la sonda para la medición. Pase la radiación láser a través de la sonda y ajuste la potencia del láser y la tasa de repetición.Por lo tanto, para cumplir con los niveles de exposición seguros en la membrana cuando se realizan ajustes, retire el medidor de potencia. La sonda está lista para su uso. El siguiente paso es preparar al paciente para el procedimiento.Proporcione al paciente gafas protectoras apropiadas para longitudes de onda del infrarrojo cercano. Inspeccione la región de la que se va a obtener una imagen. Si hay vello, aplique una loción agotadora para eliminarlo y evite el fondo no deseado en las imágenes.Limpie la región con un pañuelo húmedo. Una vez que la región esté limpia, aplique gel de ultrasonido sobre la piel en el área que se va a fotografiar. Para proporcionar un acoplamiento acústico eficiente.Mantenga la sonda en su lugar e inicie el software de vista previa, que habilita la salida láser y permite visualizar imágenes tridimensionales. La velocidad de fotogramas de las imágenes optoacústicas corresponde a la tasa de repetición del pulso láser y se muestra en tiempo real. Cuando se implemente la reconstrucción tomográfica en una unidad de procesamiento gráfico, mueva suavemente la sonda para optimizar la visualización y localizar la estructura de interés.Continúe utilizando el software de vista previa y cambie el hardware al modo de adquisición de datos en el paciente. Mueva suavemente la sonda unos pocos milímetros por segundo alrededor de la región de la imagen para rastrear las estructuras de interés. Al finalizar la adquisición de datos, detenga el software, que también detiene el láser.El antebrazo de un voluntario sano está a la izquierda. El cuadro blanco representa la región visualizada con la sonda. A la derecha se muestran las imágenes de proyección de máxima intensidad de la región sondeada.A medida que la sonda se escaneaba lentamente sobre el antebrazo, se logró una visualización en tiempo real de los vasos para todas las posiciones de escaneo. Las imágenes utilizaron una luz de 800 nanómetros con una tasa de repetición de pulso láser de 10 hercios. Las imágenes multiespectrales se realizaron escaneando la sonda a lo largo de la muñeca de un voluntario sano.Se utilizó una tasa de repetición de pulso láser de 50 hercios junto con un ajuste de longitud de onda por pulso. Las longitudes de onda utilizadas estaban entre 730 nanómetros y 850 nanómetros en pasos de 30 nanómetros. En la parte inferior derecha hay imágenes espectralmente no mezcladas que muestran la distribución de hemoglobina oxigenada en rojo, hemoglobina desoxigenada en azul y melanina en amarillo.Bajo la suposición de que solo estos componentes son responsables de la absorción a medida que la sonda escanea la muñeca, la distribución de estos tres cromóforos tisulares se puede rastrear en tiempo real. Esta película demuestra la capacidad de la sonda para seguir procesos dinámicos. La circulación en el dedo medio se obstruyó con una banda elástica y se liberó durante la adquisición de datos.La apariencia de las tijeras indica el momento en que se retiró la banda elástica. Los datos se recogieron a 10 fotogramas por segundo a una longitud de onda de 900 nanómetros. El procedimiento de imágenes portátiles se puede dominar en muy poco tiempo, y dado que otras modalidades de imágenes clínicas no pueden proporcionar una resolución volumétrica con un tiempo comparable, estamos seguros de que el sistema presentado alcanzará un nuevo valor para el diagnóstico preciso y el monitoreo del tratamiento. Los artefactos de movimiento aún pueden afectar gravemente el rendimiento y la calidad de la imagen cuando se usa la sonda en el modo portátil.Como regla general, la velocidad de movimiento no debe exceder los tres milímetros por segundo. Si se utiliza una tasa de repetición láser de 10 hercios en combinación con la adquisición de datos multim, por supuesto, se permite un movimiento más rápido. Si se emplea un láser de mayor tasa de repetición con un nuevo enfoque de imagen, esperamos permitir nuevos descubrimientos biológicos.También nos gustaría ofrecer a los médicos una nueva herramienta para el diagnóstico clínico en múltiples indicaciones. Por ejemplo, trastornos cardiovasculares y enfermedades vasculares periféricas relacionadas con el sistema linfático, lesiones mamarias, artritis e inflamación.

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