Name: Imagen fotoacústica fotoacústica dual para visualización vascular (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: Aprende a utilizar un sistema de imagen fotoacústica de doble barrido para visualizar tejidos vasculares en animales pequeños en tiempo real. Esta técnica combina imágenes ópticas y ultrasónicas para investigación biomédica.

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A los autores les gustaría reconocer el apoyo financiero de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (61822505; 11774101; 61627827; 81630046), El Proyecto de Planificación científica y tecnológica de la provincia de Guangdong, China (2015B020233016) y El Programa de Ciencia y Tecnología de Guangzhou (Nº 2019020001).

Todos los experimentos con animales se realizaron de conformidad con las directrices proporcionadas por el comité institucional de cuidado y uso de animales de la Universidad Normal del Sur de China, Guangzhou, China.
1. Configuración del sistema
<ol><li>Trayectoria óptica (Figura 1)<ol>
<li>Utilice un láser de pulso de 532 nm como fuente láser del sistema. Establezca la tasa de repetición del láser en 10 kHz, la energía de salida en 100% y la configuración del disparador en disparador externo mediante un programa definido por el usuario.</li>
		<li>Acopla el rayo láser a la fibra monomodo (SMF) a través de un acoplador de fibra óptica (FC1). Coteja el rayo láser utilizando un colimador de fibra óptica (FC2) en una etapa motorizada bidimensional (Motor, velocidad máxima: 20 mm/s).</li>
		<li>Desvíe el rayo láser utilizando un escáner de galvanómetro de dos ejes (Galva). Utilice un espejo movible (M1) para reflejar la viga. Enfoque el haz a través de una lente objetiva de 4× (OL, apertura numérica: 0.1).</li>
		<li>Utilice un soporte de traductor XY (TM) para fijar el transductor ultrasónico hueco hecho a sí mismo (UT, frecuencia central: 25 MHz; Ancho de banda: más del 90%; Orificio central: 3 mm) en la parte inferior del OL12. Pase el haz enfocado a través del agujero central del transductor ultrasónico.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ruta de escaneo<ol>
<li>Bloquee el Galva utilizando una matriz de compuerta programable en campo (FPGA 2) durante WIM. Establezca el rango de escaneo y la velocidad de escaneo adecuados mediante un programa definido por el usuario.</li>
		<li>Bloquee el motor utilizando una matriz de compuerta programable en campo (FPGA 1) durante RIM. Establezca la frecuencia de escaneo y el número de puntos de escaneo mediante FPGA 2. Utilice un programa definido por el usuario para controlar el inicio y detener el análisis.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Adquisición de datos<ol>
<li>Utilice un amplificador de 50 dB (AMP) para amplificar la señal PA. Digitalice la señal por la tarjeta de adquisición de datos (DAQ). Obtenga la señal del gatillo a través de FPGA 1 o FPGA 2.</li>
		<li>Utilice una unidad de procesamiento de gráficos (GPU) para procesar datos y mostrar imágenes en paralelo13.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sistema de imágenes CCD<ol>
<li>Utilice un LED blanco en forma de anillo (Temperatura de color: 6500 K; Iluminancia: 40000 lux; Diámetro: 7,5 cm) como fuente de iluminación. Retire M1, utilice un espejo fijo (M2) para reflejar la luz.</li>
		<li>Grabe las imágenes con una cámara CCD (6,3 millones de píxeles) en el sistema de imágenes pa. Visualice las imágenes con un software de visualización.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Alineación del sistema
<ol><li>Seleccione un depósito de agua (10 cm × 10 cm × 4,4 cm; ventana inferior: 3 cm × 3 cm). Cubra todo el depósito de agua utilizando una membrana de polietileno (membrana gruesa: 10 μm). Agregue suficiente agua ultrapura.</li>
	<li>Coloque el tanque de agua en el escenario de trabajo.</li>
	<li>Encienda el interruptor láser. Seleccione el programa de control láser. Precalentamiento durante 5 minutos. Pulse el botón "ON" del interruptor de bombeo. Establezca los parámetros láser según el paso 1.1.1. Abra el deflector del láser.</li>
	<li>Seleccione el programa recopilado de línea A. Pulse el botón "Inicio" para capturar la señal de un solo punto y mostrar la amplitud y el espectro de la señal de línea A actual.</li>
	<li>Coloque una cuchilla en la parte inferior del tanque de agua. Sumerja la parte inferior de UT en el tanque de agua para el acoplamiento acústico. Evite burbujas en la parte inferior de UT.</li>
	<li>Ajuste la posición de Galva, ajuste el traductor XY entre UT y OL para evitar la señal de oscilación, y asegúrese de que esto es confocal.</li>
	<li>Ajuste la altura de la etapa de trabajo para maximizar la amplitud de la señal y determine la posición de enfoque.</li>
</ol>3. Experimento con animales
<ol><li>Utilice un ratón BALB/c de 5\u20126 semanas de edad con un peso corporal de 20\u201230 g.</li>
	<li>Anestesiar al animal usando uretano (1 g/kg) inyectado por vía intraperitoneally antes del experimento.</li>
	<li>Realice la transición entre WIM y RIM.<ol>
<li>Utilice un transductor ultrasónico plano. Afeita el pelaje en la parte posterior del ratón con una recortadora y una crema depilatoria. Coloque el ratón sobre el soporte (8 cm × 2,8 cm × 2 cm) en posición propensa.</li>
		<li>Permita que la región de imágenes esté en contacto con la membrana del polietileno mediante gel de ultrasonido. Evite burbujas en la parte de contacto.</li>
		<li>Coloque el soporte en el escenario de trabajo para el acoplamiento acústico. Siga los pasos 2.3\u20122.4 para iniciar el láser y recoger la señal de línea A. Siga los pasos 2.6\u20122.7 para alinear. Pulse "Detener" para finalizar la colección después de la alineación.</li>
		<li>Seleccione el programa WIM. Asigne un nombre a la carpeta recién creada. Establezca el parámetro de escaneo en 20 mm/s en la pestaña "Velocidad de escaneo", "20 mm * 20 mm" en la pestaña "Área de escaneo" y "20" en la pestaña "Paso". Haga clic en el botón Recopilar para iniciar la exploración.</li>
		<li>Haga clic en el botón Detener para finalizar la exploración después de la adquisición. Haga clic en Volver a cero para poner el motor a cero. Cierre el desconcierto del láser. Establezca la configuración del desencadenador en desencadenador interno. Pulse el botón OFF para el interruptor de bombeo.</li>
		<li>Reemplace el disparador WIM como disparador RIM y conéctelo al disparador láser externo. Pulse el botón ON para el interruptor de bombeo. Establezca la configuración del desencadenador en el desencadenador externo. Haga clic en el botón Salir para salir del programa WIM.</li>
		<li>Utilice el paso 2.4 para recoger la señal de línea A. Abra el deflector láser. Siga los pasos 2.6\u20122.7 para alinear. Pulse Detener para finalizar la recopilación después de la alineación.</li>
		<li>Seleccione el programa RIM. Asigne un nombre a la carpeta recién creada. Haga clic en el botón Recopilar para iniciar la exploración.</li>
		<li>Haga clic en el botón Detener para finalizar la exploración después de completar la adquisición. Haga clic en el botón Salir para salir del programa RIM.</li>
		<li>Eutanasiar al animal usando dislocación cervical al final de la toma de imágenes.</li>
	</ol></li>
	<li>Realizar WIM de visualización vascular.<ol>
<li>Utilice un transductor ultrasónico enfocado (frecuencia central: 25 MHz; Ancho de banda: más del 90%; Distancia focal: 8 mm). Retire el cabello de ratones oreja o cuero cabelludo.<ol>
<li>Utilice un bisturí para hacer una pequeña incisión en el lado lateral de la parte superior temporal craneal del ratón (profundidad al cráneo). Utilice tijeras oftálmicas para comenzar a partir de esta incisión. Corta el cuero cabelludo alrededor del lado externo del cráneo. Comprima el punto de sangrado para detener el sangrado. Lave la herida con solución salina normal. Coloque el ratón en el soporte.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Permita que la región de imágenes esté en contacto con la membrana del polietileno mediante gel de ultrasonido. Evite burbujas en la región de contacto(Figura suplementaria 1).</li>
		<li>Coloque el soporte en el escenario de trabajo para el acoplamiento acústico. Utilice los pasos 2.3\u20122.4 para abrir el láser y recoger la señal de línea A. Utilice el paso 2.6\u20122.7 para alinear. Pulse Detener para finalizar la recopilación después de la alineación.</li>
		<li>Seleccione programa WIM. Asigne un nombre a la carpeta recién creada. Establezca el parámetro de escaneo en "10 mm/s" en la pestaña "Velocidad de escaneo", "10 mm * 10 mm" bajo la pestaña "Área de escaneo" y "10" en la pestaña "Paso". Haga clic en el botón Recopilar para iniciar la exploración.</li>
		<li>Haga clic en el botón Detener para finalizar la exploración después de completar la adquisición. Haga clic en El retorno a cero para hacer que el motor vuelva a cero. Haga clic en el botón Salir para salir del programa WIM.</li>
		<li>Eutanasiar al animal al final del procedimiento mientras el animal todavía está bajo anestesia.</li>
	</ol></li>
	<li>Lleve a cabo RIM para el monitoreo dinámico de animales pequeños.<ol>
<li>Afeita el cabello del abdomen del ratón. Coloque el ratón en el soporte en posición supina.</li>
		<li>Permita que la región de imágenes esté en contacto con la membrana del polietileno mediante gel de ultrasonido. Evite burbujas en la región de contacto.</li>
		<li>Coloque el soporte en el escenario de trabajo para el acoplamiento acústico. Realice los pasos 2.3\u20122.4 para iniciar el láser y recoger la señal de línea A. Realice el paso 2.6\u20122.7 para alinear. Pulse Detener para finalizar la recopilación después de la alineación.</li>
		<li>Seleccione el programa RIM. Asigne un nombre a la carpeta recién creada. Haga clic en el botón Recopilar para iniciar la exploración.</li>
		<li>Haga clic en el botón Detener para finalizar la exploración después de completar la adquisición. Haga clic en el botón Salir para salir del programa RIM.</li>
	</ol></li>
	<li>Utilice los datos rim para la reconstrucción de la proyección de amplitud máxima (MAP) a lo largo de la dirección de profundidad por programa definido por el usuario. Observe los cambios dinámicos en el animal.</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>

Todos los experimentos con animales se realizaron de acuerdo con las directrices y reglamentos aprobados del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales. Los autores no tienen intereses financieros relevantes en el manuscrito ni otros conflictos potenciales de interés que revelar.

Aquí presentamos un imager fotoacústico de animales pequeños de doble escaneo ráster para la visualización vascular no invasiva que fue diseñado y desarrollado para capturar la estructura de la vasculatura y el cambio dinámico relacionado de la sangre. La ventaja de DRS-PAI es que integra el WIM y el RIM en un solo sistema, lo que facilita el estudio de la estructura de red vascular dinámica y vascular de los animales pequeños. El sistema puede proporcionar visualización vascular de campo amplio de alta resolución y diná...

En el campo biomédico básico, los animales pequeños pueden simular la función fisiológica humana. Por lo tanto, la imagen de los animales pequeños desempeña un papel importante en la orientación de la investigación de las enfermedades homólogas humanas y la búsqueda de un tratamiento eficaz1. La imagen fotoacústica (PAI) es una técnica de imagen no invasiva que combina las ventajas de las imágenes ópticas y las imágenes por ultrasonido2. La microscopía fotoacústica (PAM) es un valioso método de imagen para la investigación básica de animales pequeños3. PAM puede obtener fácilmente imágenes de alta resolución, penetración profunda, alta especificidad y alto contraste basadas en excitación óptica y detección de ultrasonido4.
Un láser de pulso con una longitud de onda específica es absorbido por cromoforos endógenos de los tejidos. Posteriormente, la temperatura del tejido aumenta, lo que resulta en la producción de ondas ultrasónicas inducidas por foto. Las ondas ultrasónicas pueden ser detectadas por un transductor ultrasónico. Después de la adquisición de la señal y la reconstrucción de la imagen, la distribución espacial del absorbente se puede obtener5. Por un lado, la visualización de la red vascular de órgano entero requiere un amplio campo de visión. El proceso de escaneo de campo ancho suele tardar mucho tiempo en garantizar la alta resolución6,7,8. Por otro lado, observar las actividades hemodinámicas de los animales pequeños requiere imágenes rápidas en tiempo real. La imagen en tiempo real es beneficiosa para estudiar los signos vitales de los animales pequeños en tiempo real9,10,11. El campo de visión de las imágenes en tiempo real suele ser lo suficientemente pequeño como para garantizar una alta tasa de actualización. Por lo tanto, a menudo hay un equilibrio entre lograr un amplio campo de visión y imágenes en tiempo real. Anteriormente, se utilizaban dos sistemas diferentes para imágenes de campo amplio o imágenes en tiempo real, por separado.
Este trabajo informa de un imager fotoacústico de escaneo ráster dual (DRS-PAI), que integró imágenes de campo amplio basadas en una etapa de traducción motorizada bidimensional e imágenes en tiempo real basadas en un escáner de galvanómetros de dos ejes. El modo de imagen de campo ancho (WIM) se realiza para mostrar morfología vascular. Para el modo de imagen en tiempo real (RIM), actualmente hay dos funciones. En primer lugar, RIM puede proporcionar imágenes de escaneo B en tiempo real. Al medir el desplazamiento de la vasculatura a lo largo de la dirección de profundidad, se pueden revelar las características de la respiración o el pulso. En segundo lugar, el RIM puede medir cuantitativamente el área específica de la imagen WIM. Al proporcionar imágenes comparables de las regiones WIM locales, los detalles del cambio local se pueden revelar con precisión. El sistema diseña una transición flexible entre imágenes de campo amplio de visualización vascular e imágenes en tiempo real de la dinámica local. El sistema es deseable en la investigación biomédica básica donde hay una necesidad de imágenes de animales pequeños.

<table><tbody><tr><td>Digitalizador multipropósito de 12 bits</td><td>Spectrum</td><td>M3i.3221</td><td>Tarjeta</td></tr><tr><td>de adquisición de datos Programa recopilado de línea A National</td><td>Instrument</td><td>LabVIEW</td><td>Programa definido por el usuario</td></tr><tr><td>Amplificador RF</td><td>Bay</td><td>LNA-650</td><td></td></tr><tr><td>Amplificador Crema depilatoria</td><td>Veet</td><td>33-II</td><td>Depilatorio para animales</td></tr><tr><td>Acoplador Fiberport</td><td>Thorlab</td><td>PAF-X-7-A</td><td>Acoplador de fibra</td></tr><tr><td>Matriz de puerta programable en campo</td> Control de <td>disparo</td><td>Altera</td><td>Cyclone IV</td></tr><tr><td>Paquetes de colomación de enfoque fijo</td><td>Thorlabs</td><td>F240FC-532</td><td>Colimador de fibra</td></tr><tr><td>Transductor ultrasónico Foused</td> Unidad de <td></td> procesamiento de gráficos de fabricación <td></td><td></td>propia</tr><tr><td>NVIDIA</td><td></td><td>GeForce GTX 1060</td><td>Soporte de datos</td></tr><tr><td>de</td> <td>procesamientoFabricación propia</td><td></td><td>Fijación de animales</td></tr><tr><td>Programa de control láser</td><td>National Instrument</td><td>LabVIEW</td><td>Programa definido por el usuario</td></tr><tr><td>Ratones</td><td>Guangdong Laboratorio Médico</td> Centro de Animales <td>BALB/c</td><td>Cámara</td></tr><tr>de<td>microscopio</td><td>Mshot</td><td>MS60</td><td>Cámara CCD</td></tr><tr><td>Objetivo</td><td>Daheng Optics</td><td>GCO-2111</td><td>Objetivo</td></tr><tr><td>Espejo</td><td>Daheng Optics</td><td>GCC-1011</td><td>Espejo móvil/fijo</td></tr><tr><td>Imán móvil Detector capacitivo Escáner de galvanómetro</td><td>Century Sunny</td><td>S8107</td> escáner <td>en tiempo real Sistema de</td></tr><tr><td>análisis de imágenes Mshot</td><td>Mshot</td><td></td><td>Software de visualización</td></tr><tr><td>Solución salina normal</td><td>CR DOBLE GRÚA</td> H34023609 <td></td><td>Solución salina normal</td></tr><tr><td>Tijeras oftálmicas</td><td>SUJIE</td><td></td><td>Cuero cabelludo Quitar</td></tr><tr><td>Transductor ultrasónico plano</td><td></td> Envoltura de plástico de fabricación propia <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>HJSJLSL</td><td></td><td>Membrana de polietileno</td></tr><tr><td>Software de control de programa</td><td>Instrumento nacional</td><td>LabVIEW</td><td>Programa definido por el usuario</td></tr><tr><td>Láser Q-swithched pulsado</td><td>Exportación láser</td><td>DTL-314QT</td><td>Láser de pulso de 532 nm</td></tr><tr><td>Programa de imágenes en tiempo real</td><td>Nacional Instrumento</td><td>LabVIEW</td><td>Programa definido por el usuario</td></tr><tr><td>LED blanco en forma de anillo</td> Afeitadora de <td>fabricación</td><td></td><td></td>propia</tr><tr><td></td><td>Codos</td><td>CP-9200</td><td>Afeitadora de animales</td></tr><tr><td>Fibras monomodo Nufern</td><td></td><td>460-HP</td><td>Fibra monomodo</td></tr><tr><td>Cuchilla quirúrgica SUJIE</td><td></td><td>11</td><td>cuchillas</td></tr><tr><td>Bisturí quirúrgico</td><td>SUJIE</td><td>7</td><td>Scalp Remove</td></tr><tr><td>Etapa de traducción</td><td>Jiancheng Optics</td><td>LS2-25T</td><td>etapa de escaneo de campo amplio</td></tr><tr><td>Transductor ultrasónico</td><td>Gel de</td> ultrasonido de fabricación <td></td><td></td>propia</tr><tr><td></td><td>GUANGGONG PAI</td><td>ZC4252418</td><td>Acoplamiento acústico</td></tr><tr><td>Uretano</td><td>Industria Química de Tokio</td><td>C0028</td><td>Tanque de</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>agua anestesiado para animalesPrograma de imágenes de campo amplio</td><td>National Instrument</td><td>LabVIEW</td><td>Programa definido por el usuario</td></tr><tr><td>XY Translator Mount</td><td>Self-made</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

imagen fotoacústica fotoacústica dual para visualización vascular

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

La toma de imágenes de redes vasculares en animales pequeños ha desempeñado un papel importante en la investigación biomédica básica. La tecnología de imágenes fotoacústicas tiene un gran potencial de aplicación en la imagenología de animales pequeños. Las imágenes fotoacústicas de campo ancho de animales pequeños pueden proporcionar imágenes con alta resolución espaciotemporal, penetración profunda y múltiples contrastes. Además, el sistema de imágenes fotoacústicas en tiempo real es deseable para observar las actividades hemodinámicas de la vasculatura de animales pequeños, que se puede utilizar para investigar el monitoreo dinámico de las características fisiológicas de los animales pequeños. Aquí, se presenta un imager fotoacústico de escaneo ráster dual, con una función de imagen en doble modo conmutable. La imagen de campo ancho es impulsada por una etapa de traducción motorizada bidimensional, mientras que las imágenes en tiempo real se realizan con galvanómetros. Al establecer diferentes parámetros y modos de imagen, se puede realizar una visualización in vivo de la red vascular de animales pequeños. Las imágenes en tiempo real se pueden utilizar para observar el cambio de pulso y el cambio de flujo sanguíneo de inducido por drogas, etc. Las imágenes de campo amplio se pueden utilizar para realizar un seguimiento del cambio de crecimiento de la vasculatura tumoral. Estos son fáciles de adoptar en varias áreas de la investigación básica de biomedicina.

El esquema del DRS-PAI se muestra en la figura 1. El sistema permite una conmutación flexible y repetible entre WIM y RIM. La señal PA adquirida se procesa rápidamente para generar imágenes PA B-Scan y MAP. La cámara CCD puede proporcionar fotografías de muestras.
Todos los componentes del DRS-PAI se integran y ensamblan en una configuración de imager(Figura 2),lo que facilita el montaje y el funcionamiento. En el WIM, se utiliza el e...

Se diseñó un imager fotoacústico de escaneo ráster dual, que integró imágenes de campo amplio e imágenes en tiempo real.

Imagen fotoacústica fotoacústica dual para visualización vascular

Imaging of vascular networks on small animals has played an important role in basic biomedical research. Photoacoustic imaging technology has great ...

El generador de imágenes fotoacústicas para animales pequeños con escaneo de trama dual se puede utilizar para visualizar varios tejidos in vivo y se adapta fácilmente a muchos estudios de investigación biomédica con necesidad de imágenes de animales pequeños. Para alinear el sistema, cubra un tanque de agua completo de 10 x 10 x 4,4 centímetros con una membrana de polietileno de 10 micras de espesor y llene el tanque con agua ultrapura. Coloque el tanque en la etapa de trabajo y encienda el interruptor láser.Seleccione el programa de control láser y vuelva a calentar el láser durante cinco minutos. Presione el botón de encendido en el interruptor de bombeo y configure los parámetros del láser. Abra el bisel láser y seleccione el programa de recolección de línea A.Presione inicio para capturar una señal de un solo punto y mostrar la amplitud y el espectro de la señal de línea A actual. Coloque una cuchilla en la parte inferior del tanque de agua y sumerja la parte inferior del transductor ultrasónico en el tanque de agua para el acoplamiento acústico. Ajuste la posición del Galva y del traductor X Y entre el transductor ultrasónico y la lente del objetivo confocal para evitar una s

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

Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Resolución óptica de microscopía fotoacústica (O-PAM) es una tecnología emergente capaz de absorción de imágenes ópticas...

Tridimensional óptico resolución microscopía fotoacústica

Fuente: Upputuri, P. K., et al. Un sistema de tomografía fotoacústica compacto de alto rendimiento para la obtención de imágenes cerebrales de animales pequeños in vivo. J. Vis. Exp. (2017)Este video muestra un protocolo para la obtención de imágenes cerebrales no invasivas en vivo de ratas mediante tomografía fotoacústica, mostrando la preparación, la configuración del sistema de imágenes y la adquisición de datos para reconstruir imágenes cerebrales en 2D para visualizar las estructuras...

Imágenes in vivo del cerebro de una rata mediante tomografía fotoacústica

Cistografía fotoacústica (PAC) tiene un gran potencial para mapear vejigas urinarias, una sensible órgano interno de radiación en los pacientes pediátricos, sin necesidad de utilizar ningún tipo de radiación ionizante o agente de contraste tóxico. Aquí se demuestra el uso de PAC para el mapeo de vejigas urinarias con una inyección de trazadores óptica-opacos en...

Cistografía fotoacústica

El presente trabajo describe un nuevo protocolo para realizar ultrasonido de alta frecuencia no invasivo e imágenes fotoacústicas en el cerebro de rata, para visualizar de manera eficiente las regiones subcorticales profundas y sus patrones vasculares dirigiendo señales a los forámenes del cráneo presentes naturalmente en el cráneo animal.

Parénquima no invasiva, vascular y metabólico de alta frecuencia de ultrasonido y fotoacústica Rata cerebral profunda Imaging

Aquí se demuestra un sistema de microscopía fotoacústica (AR-OR-PAM) de resolución acústica conmutable (AR) y resolución óptica (AR-OR-PAM) capaz tanto de imágenes de alta resolución en profundidad superficial como de imágenes de tejido profundo de baja resolución en la misma muestra in vivo .

Microscopía fotoacústica de resolución óptica y acústica conmutable para<em&gt; In Vivo</em&gt; Imágenes de vasos sanguíneos de pequeños animales

Se demuestra un sistema compacto de tomografía fotoacústica por diodos láser pulsado (PLD-PAT) para la obtención de imágenes cerebrales in vivo de alta velocidad en animales pequeños.

Un sistema de tomografía fotoacústica compacta de alto rendimiento para<em&gt; In Vivo</em&gt; Imágenes de cerebro para animales pequeños

Se demostrará una clínica fotoacústica de mano sistema de imagen por imagen no invasiva en tiempo real de animal pequeño.

Fotoacústica clínica mano sistema de imagen por imagen no invasiva en tiempo real de Animal pequeño

Se ha demostrado un sistema compacto de tomografía fotoacústica de sobremesa (PLD-PAT) basado en diodos láser pulsado para obtener imágenes dinámicas in vivo de alta velocidad de la vasculatura cortical de animales pequeños.

Tomografía fotoacústica de escritorio basada en diodos láser pulsada para monitoreo de lavado y lavado de tinte en rata cortical vasculatura

El presente protocolo describe la adquisición de imágenes optoacústicas multiespectrales de vasculatura cutánea humana in vivo . Estos incluyen la cuantificación de hemoglobina y melanina, considerados como cromóforos de interés para el análisis funcional.

Tomografía optoacústica multiespectral para imágenes funcionales en investigación vascular

Este protocolo introduce un método rápido para la obtención de imágenes vasculares tridimensionales cuantitativas de montaje completo mediante microscopía de fluorescencia de lámina de luz. La eficacia del método se demuestra utilizando el sistema de arterias de arco faríngeo del modelo de embrión de pollo, con fuerzas hemodinámicas cuantificadas mediante dinámica de fluidos computacional.

Obtención rápida de imágenes de alta resolución de la vasculatura de animales pequeños para estudios cuantitativos

Aprende a utilizar un sistema de imagen fotoacústica de doble barrido para visualizar tejidos vasculares en animales pequeños en tiempo real. Esta técnica combina imágenes ópticas y ultrasónicas para investigación biomédica.

Imagen fotoacústica fotoacústica dual para visualización vascular

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