Une clinique photoacoustique poche système d’imagerie se traduira pour l’imagerie animale petit non invasif en temps réel.
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Article de méthode
À main photoacoustique clinique, système d’imagerie pour l’imagerie animale petit Non invasif en temps réel
Dans cet article
Résumé
Résumé
Traduction de l’imagerie photoacoustique dans la clinique est un défi majeur. Ordinateur de poche photoacoustique clinique en temps réel des systèmes d’imagerie sont très rares. Nous rapportons ici un combiné photoacoustique et l’échographie clinique système d’imagerie en intégrant une sonde à ultrasons avec livraison légère pour l’imagerie petit animal. Nous démontrons cela en montrant l’imagerie ganglion sentinelle chez de petits animaux ainsi que de guider les aiguilles en temps réel peu invasive. Une plateforme clinique échographie avec accès aux données brutes canal permet l’intégration de photoacoustique imagerie conduisant à un ordinateur de poche photoacoustique clinique en temps réel système d’imagerie. Bleu de méthylène a été utilisé pour l’imagerie de ganglion lymphatique sentinelle à longueur d’onde de 675 nm. En outre, guider les aiguilles avec double échographie modale et l’imagerie photoacoustique a été montré à l’aide du système d’imagerie. L’imagerie jusqu'à 1,5 cm de profondeur a été démontrée avec un laser de 10 Hz à un photoacoustique imagerie cadence de 5 images par seconde.
Introduction
Pour la détection et la stadification du cancer, différente techniques d’imagerie sont disponibles. Quelques-unes des modalités d’imagerie utilisées sont l’imagerie par résonance magnétique (IRM), des rayons x de tomodensitométrie (CT), radiographie, échographie (US), tomographie par émission de positrons (PET), fluorescence imaging, etc.1,2, 3 , 4. mais, certaines des techniques d’imagerie existantes sont soit invasive, rayonnements nocifs, ou lent, coûteux, encombrant ou hostile aux patients. Ainsi, il y a un besoin constant de dé....
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Protocole
toutes les expérimentations animales ont été effectuées conformément aux lignes directrices approuvées réglementations par le Comité de protection des animaux et l’utilisation institutionnels de l’Université technologique de Nanyang, Singapour (numéro de protocole Animal ARF-SBS / NIE-A0263).
1. poche en temps réel clinique PA et nous Imaging System
- le schéma de l’ordinateur de poche cliniques PAI système 33 est illustré dans la Figure 1 a. Il se compose d’un oscillateur paramétrique optique (OPO) laser pompé par un laser fréquence doublée nanoseconde ND : YAG pulsé pompe, ....
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Résultats
Figure 1 : description du système. (a) représentation schématique du système PAI avec double système modal des États-Unis clinique. OPO - oscillateur paramétrique optique, de - faisceau de fibres optiques, FH - porte-fibre, USM - clinique machine américaine. Le titulaire de la fibre intègre l’UST et deux faisceau de fibre optique de sortie. La machine d’anesthésie fournis.......
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Discussion
Actuellement, le coût du dépistage, de diagnostic et traitement du cancer est très élevé. Il existe différentes modalités qui sont utilisées pour le dépistage du cancer et le diagnostic d’imagerie. Cependant, beaucoup de ces techniques d’imagerie ont des limites y compris taille encombrante machine, diagnostic invasif, affirmait-il à exigence trop cher, les patients, des rayonnements ionisants, ou l’utilisation d’agents de contraste radioactif. Par conséquent, une imagerie efficace, rentable et en temps réel et système d.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs ont aucun intérêts financiers pertinents dans le manuscrit et aucun autres conflits d’intérêts potentiels de divulguer.
Remerciements
Les auteurs tiennent à souligner l’appui financier de la subvention de recherche de niveau 1 financée par le ministère de l’éducation à Singapour (RG48/16 : M4011617) et niveau 2 subvention de recherche financé par le ministère de l’éducation à Singapour (ARC2/15 : M4020238). Les auteurs aimerait Dr Rhonnie Autriche didi pour son aide avec animal de manutention.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Laser Q-switched Nd :YAG | Continuum | Surelite | Pump |
| laser Oscillateur paramétrique optique | Continuum | OPO | |
| laser Système d’imagerie par ultrasons clinique | Alpinion | E-CUBE 12R | Système d’imagerie à ultrasons et photoacoustique à double |
| modal Transducteur à ultrasons linéaire | Alpinion | L3-12 | Sonde linéaire à réseau linéaire de 128 éléments avec fréquence centrale de 8,5 MHz, bande passante fractionnaire de 95 %, |
| fibre optique bifurquée | CeramOptec | Fabriqué sur mesure | Pour coupler la lumière du laser au support de fibre portable |
| Objectif | Thorlabs | LB1869 | Focaliser la lumière du laser à la fibre optique |
| Gel à ultrasons Progress | /parker acquasonic gel | PA-GEL-CLEA-5000 | Couplage acoustique |
| Logiciel de traitement d’images | Mathworks | Matlab | Programme fait maison utilisant Matlab |
| Anesthetic Machine | medical plus pte ltd | Non-Rebreathing Anaesthésie avec concentrateur d’oxygène. | Fournit de l’oxygène et de l’isoflurane à l’animal |
| Oxymètre de pouls portable | Medtronic | PM10N avec capteur vétérinaire | Surveille l’oxymétrie de pouls de l’animal |
| Distributeur d’animaux | In Vivos Pte Ltd, Singapour | Distributeur d’animaux qui fournit de petits animaux à des fins de recherche. | |
| Masque respiratoire | fabriqué sur | Utilisé avec le support d’animal pour fournir un mélange d’anesthésie au | |
| tissu de poitrine de poulet | Pasar | Utilisé pour ajouter de la profondeur pour imiter le scénario d’imagerie humaine | |
| Aiguille 23G | BD Precisionglide | 23G, 1 et demi pouce | Utilisé pour le guidage de l’aiguille en temps réel |
| Support pour le câble à fibre optique | Fabriqué sur mesure | Pour maintenir l’extrémité d’entrée du câble bifurqué | |
| Sonde portable | Imprimée | Avec deux fentes pour les deux extrémités de sortie de la fibre optique et une fente pour le transducteur à ultrasons | |
| Bleu de méthylène (10 mg/mL) | Sterop | Agent de contraste pour l’imagerie PA | |
| Logiciel de réglage laser | Logiciel Surelite OPO PLUS | SLOPO | Logiciel pour régler la longueur d’onde du laser OPO |
| Photodiode | Thorlabs | SP05/M | Pour détecter l’impulsion laser permettant de déclencher l’échographe |
| Module de polarisation des photodiodes | Thorlabs | PBM42 | Pour amplifier le signal de la photodiode vers le signal d’échographie du tigrier |
| Crème dépilatoire | Reckitt Benckiser | Veet | Utilisé pour enlever les poils de la zone d’imagerie |
| Capteur de puissance laser | Ophir | Starlite, réf. : 7Z01565 | Utilisé pour mesurer la puissance du laser |
Références
- Yun, S. H., Kwok, S. J. Light in diagnosis, therapy and surgery. Nat. Biomed. Eng. 1, 0008(2017).
- Tseng, J., et al. Clinical accuracy of preoperative breast MRI for breast cancer. J. Surg. Oncol. , (2017).
- Baran, P., et al.
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