Name: הדמיה Chorioretinal כפול-מודאליות מיקרוסקופ Photoacoustic הרומן ו טומוגרפיה אופטית קוהרנטית בעיניים הארנב חי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 20 s
Description: למד הדמיה כפול-מודאליות של רשתית וממברנת כורואיד בעיני ארנבים חיים באמצעות מיקרוסקופיה פוטואקוסטית וטומוגרפיה אופטית קוהרנטית. שיטה זו מאפשרת הדמיה לא פולשנית וללא סימון לחקר מחלות עיניים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי לתמיכתה הנדיבה של 4K12EY022299 עין לאומי (YMP), הקרב על הראייה-בינלאומי רשתית מחקר קרן FFS GIA16002 (YMP), תמיכה בלתי מוגבלת בחוג ממחקרים כדי למנוע עיוורון, ו מחלקת עיניים באוניברסיטת מישיגן ומדעי חזותי. עבודה זו מנוצל במרכז הליבה למחקר חזון במימון P30 EY007003 מן העין המכון הלאומי.

ארנבים הם שמחלקת החקלאות של ארצות הברית (USDA) מכוסה מינים. השימוש בו המחקר הביו-רפואי צריך תקנות מחמירות. כל שפן ניסויים בוצעו לפי המשפט ארוו (האגודה לחקר החיזיון אופתלמולוגיה) עבור שימוש של חיות לרפואת עיניים ומחקר החזון, לאחר אישור של פרוטוקול חיות מעבדה על-ידי האוניברסיטה ועדת על שימוש, טיפול של בעלי חיים (UCUCA) של אוניברסיטת מישיגן (פרוטוקול PRO00006486, PI יאניס Paulus).
1. מערכת תצורה
<ol><li>מיקרוסקופ Photoacoustic (פאם)<ol>
<li>שימוש בלייזר מתנד פרמטרית אופטי (OPO) הנשאבים על-ידי-שאוב דיודת לייזר מוצק כמקור אור של PAM. בחירה נכונה מפרט טכני, כמו דופק חזרה לדרג קילוהרץ 1 ns הדופק משך 3-6, טווח אורך גל tunable 405-2600 ננומטר.</li>
		<li>לשקף את הקרן emanating מן הלייזר-570 nm על ידי שתי מראות (M1 ו- M2), ואז להעביר את זה דרך מנחת לוחית חצי-גל רכוב על מסנן סיבוב הבמה, ולבסוף מיקוד, ממונע, ו collimate זה על ידי קולימטור קרן (איור 1). למטב את העיצוב של קולימטור הקורה. התצורה דוגמה של קולימטור הקורה כוללת עדשה התמקדות L1 (אורך מוקד 250 מ מ), הקדמוניות (קוטר 50 מיקרומטר), עדשה collimating L2 (אורך מוקד 30 מ מ).</li>
		<li>מתחלק קרן מקבילות במפצל קרן (BS1) עם יחס פיצול של 90/10 (השתקפות/שידור). להקליט את החלק המשודרת על ידי פוטודיודה ניטור האנרגיה הדופק-כדי-הדופק לייזר. במרוכז להסיט את החלק המוחזר על-ידי מראה (M3) ו מראה ודיקרואיק זוהר (DM) רסטר-scan אותו באמצעות של גלוונומטר דו-ממדית. גלוונומטר הוא רכיב משותף עם התחום ספקטרלי (SD)-מערכת OCT (יפורט בהמשך).</li>
		<li>לספק קרן סריקה דרך טלסקופ המורכב עדשה סריקה (אורך מוקד 36 מ מ), של העדשה אופטלמולוגי (OL, אורך מוקד 10 מ מ) ולהתמקד בסופו של דבר זה הפונדוס מאת אופטיקה עיניים ארנב.</li>
		<li>בחר בצורת מחט מתמר אולטרסאונד עם מפרט טכני מתאים, לדוגמה, בתדר מרכזי 27 מגה-הרץ, −6 דו כיוונית dB רוחב פס 60%. למקם אותו במגע עם הלחמית את הציר המרכזי חזותי כדי ללכוד את האות photoacoustic נרגשת.</li>
		<li>להגביר את האות באמצעות מגבר אולטראסוניות (לדוגמה, לזכות 57 dB), תסנן את זה באמצעות מסנן נמוך לעבור (לדוגמה, חיתוך תדר 32 מגה-הרץ), ואת דיגיטייז זה על-ידי התקן דיגיטציה מהיר בקצב דגימה של 200 MS/s.</li>
		<li>המקום מד כוח לעיל הארנב עיניים ולמדוד את האנרגיה הדופק לייזר על הקרנית שפן לשמור את זה מתחת הבטיחות ANSI להגביל 160 nJ ב- 570 nm38. לחסום את הקורה כדי למנוע חשיפת יתר לייזר באמצעות לייזר תריס מבוקר של Matlab באמצעות אלקטרוניקה סינכרון.</li>
		<li>סנכרן את הלייזר, גלוונומטר את ה-digitizer דרך לוח רכישה (DAQ) נתונים. תוכנית התוכנה עבור בקרת מערכת ורכישת נתונים ב- Matlab.</li>
	</ol>
</li>
	<li>טומוגרפיה אופטית קוהרנטית הספקטרום-תחום (SD-אוקטובר)<ol>
<li>להתאים את המערכת SD-אוקטובר המבוסס על מערכת מסחרית זמינים על-ידי הוספה של אופטלמולוגיות העדשה (OL) לאחר סריקה העדשה (SL), חתיכת זכוכית פיצוי פיזור (DCG) בזרוע הפניה (איור 1). השינוי מאפשר כי המערכת OCT יכולים ליצור תמונות המקטע האחורי של העין ארנב.</li>
		<li>כדי להתאים את אורך הזרוע הפניה כדי להבטיח את ההתאמה שלה עם אורך אופטי של הזרוע לדוגמה לצפות בקבצים יש להשתמש בתוכנת עריכה התומכת בפורמט של התקרבות דיור שפופרת. השתמש קשתית כדי לקבוע את עוצמת האור משתקף רטרו הפניה כדי להבטיח התאמה שלה עם הגב מפוזרים עוצמת האור מן הפונדוס ארנב להשגת חדות תמונה מרבי.</li>
		<li>מעסיקים מצלמה תשלום מצמידים מכשיר (CCD) אנקפסולציה בראש סריקה להמחשת בזמן אמת של הארנב הפונדוס עם אור תאורה דיודה (LED) כמקור תאורה חיצוניים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. מערכת יישור
<ol><li>לאתחל את המיקום של גלוונומטר ויישר את המערכת OCT באמצעות התאמת את הברגים של ההר קולימטור סיבים ואת הקוביה beamsplitter. הערה: ההליכים צעד אחר צעד זמינים בחוברת ההדרכה של מערכת מסחרית רכשה OCT, לא יכוסו כאן. שלב זה הוא בעיקר כדי להבטיח היישורים נכונה את קולימטור סיבים, הזרוע הפניה ואת העדשה סריקה כדי למקסם את ביצועי המערכת OCT.</li>
	<li>להתאים את מיקום x, yו- z חריר סביב המוקד של העדשה התמקדות במרחב לסנן קרן הלייזר ולשדר מקסימאלית אנרגיית לייזר. בדוק את הגבהים של קרן לייזר לפני ואחרי את חריר באמצעות כלי מדידה גובה כדי להבטיח כי הם אותו הדבר.</li>
	<li>התאם את הטיה, decenter, והמיקום z של העדשה collimating-2 עם collimate קרן מסוננים. להבטיח כי הקרן יש בערך אותו גודל וגובה כאשר שנצפתה ליד השדה ואת השדה הרחוק.</li>
	<li>Co-axially לשלב קרן הלייזר פאם אלומת האור OCT על ידי כוונון של מטה ושל המראה את מיט. לאחר שלב זה, פאם לייזר ואור OCT צריך להיות מלא וצירוף, אזורים סריקה על הפונדוס ארנב זהים.</li>
	<li>כיוון ההטיה, decenter של העדשה OL כראוי ליישר אותו בנתיב האופטי. פעם עשיתי, מערכת כפולה-מודאליות מוכן עבור הדמיה. הערה: אחד באפשרותך להשתמש בשיטת auto-collimation כדי להשיג זאת, קרי, בדיקת האור האחורי-בא לידי ביטוי פני העדשה OL כדי לוודא כי זה חוזר לאורך באותו אופן כמו התקרית אור.</li>
</ol>3. ארנב הכנה
<ol><li>קח ארנב לבן ניו זילנד מתקן בעלי חיים, לתעד פרטים בודדים, כגון משקל הגוף ומספר בעלי חיים.</li>
	<li>הר פלטפורמות ארנב, כולל התמיכה לגוף את תמיכת ראש על השולחן אופטי מתחת למערכת הדמיה. שים שמיכה חימום מחזורי-מים על התמיכה הגוף ולהגדיר את הטמפרטורה של המים במחזור 38 ° C כדי לעזור לשמור על טמפרטורת הגוף של הארנב חום למשך הזמן של הניסוי, התאוששות.</li>
	<li>להקליט את האיברים החיוניים הליך קדם, כולל המדינה בסך הכל בעלי חיים, קרום רירי צבע, קצב הלב, קצב נשימה, טמפרטורת הגוף רקטלי. עזים ומתנגד הארנבת עם תערובת של קטאמין (40 מ"ג/ק"ג) חריגות השירותים הווטרינריים (5 מ"ג/ק"ג) באמצעות זריקה תוך שרירית (IM) והקלט את השימוש של קטאמין (השלישי בלוח הזמנים ושימוש בסמים). לאשר את רמת ההרדמה על-ידי בדיקת שלו קצב הלב, קצב נשימה, ומצב כללי.</li>
	<li>אני ארנב התלמידים באמצעות טיפה אחת כל של Tropicamide 1% אופטלמולוגיות ל phenylephrine הידרוכלוריד 2.5% אופטלמולוגיות...</li>
	<li>השתמש אשתמש במפשק כדי להחזיק את העפעפיים מהדרך ולהחיל טיפה של חומר סיכה העין כדי להרטיב את הקרנית. להקנות טיפת Tetracaine אקטואלי 0.5% בעיניים לפני ההליך הדמיה. הערה: לקבלת הליכים ארוכים או הליכים עם אי נוחות אפשריות לבעל-החיים, תן הארנב זריקה תת עורית של meloxicam לפני הניסוי כדי להבטיח נוחות בעלי חיים.</li>
</ol>4. SD-אוקטובר הדמיה
<ol><li>להעביר את הארנב פלטפורמת הדמיה של מצלמה הפונדוס קליניים ולקחת 50 מעלות תמונות הפונדוס אדום חינם, autofluorescence לפני OCT הדמיה הפעלה. פעולה זו מסייעת בדיקת שקיפות אופטית של העין ולהכיר הפונדוס כלי מורפולוגיה וציוני דרך, כגון עצב הראייה, ריי מדולרי להערכת ברשתית.</li>
	<li>להעביר את הארנב פלטפורמת מערכת OCT ולהתאים שלו יציבה למצב בערך את אחת העיניים תחת הישן. להאיר את העין באמצעות נורית ה-LED. הערה: כדי להקל על התרגום קליני של הטכניקה, העיניים הארנב לא התייצבו כל בשיטות אחרות, ראש ארנב היא תלבש את תמיכת ראש ללא כל קיבוע.</li>
	<li>פתח את תוכנת OCT, בדוק תחילה את התמונה מצלמת CCD של הפונדוס. דק לכוונן את הגובה ואת הזווית של הראש תמיכה במידת הצורך להבטיח אזור אינטרסים (ROIs), כגון כלי חיבור וכלי ברשתית, נמצאים בתוך שדה הראייה (FOV) של המצלמה. הערה: אם הארנב תחת הרדמה טובה ברמה, אחד רציף הדמיה טיפול יכול להימשך כל עוד 10 דקות ללא צורך להתאים מחדש לראש ארנב.</li>
	<li>לצייר קו ישר כדי לייצג את OCT B-scan עניין ולהתחיל סריקה. להתאים את אורך הזרוע הפניה כדי להמחיש את תמונת OCT ולמטב את הגורם פיצוי פיזור התוכנה OCT כדי לקבל את התמונות החדה. הערה: כאשר התאמת אורך הזרוע הפניה, שתי תמונות OCT משוקף יופיע אחד אחרי השני. התמונה הנכונה יכולה להבחין בהתבסס על ידע מוקדם של האנטומיה הפונדוס.</li>
	<li>הגדרת פרמטרים רכישת נתונים, כגון מספר פיקסלים וממוצעים, ולשמור תמונות.</li>
	<li>לבחון את קצב הנשימה וקצב הלב של הארנב כדי להעריך את רמת ההרדמה ואת חיה נחמה. להפעלות יותר, מנה שליש אחד של קטמין משלימה או בשאיפה איזופלוריין יכול להיחשב צנרור אנדוטרכאליות, V-ג'ל או מסיכת פנים כדי לשמור על המטוס של הרדמה בעת הצורך.</li>
	<li>יש לשטוף את הקרנית שפן עם eyewash כל 2 דקות במהלך הניסוי כדי למנוע התייבשות פני הקרנית הקרנית שטחית keratopathy אפיתל punctate. לפקח ולתעד את בעלי החיים החיוניים כל 15 דקות.</li>
</ol>5. פאם הדמיה
<ol><li>ללבוש משקפי בטיחות לייזר מתאים והפעל את הלייזר OPO.</li>
	<li>הפעל את תוכנת שליטה פאם, לכוון את אורך הגל של הלייזר לאחת הפסגות הקליטה של הן יישוב (למשל, 570 ננומטר על המוגלובין), לאתחל את המיקום של גלוונומטר, וכן צג אנרגיית לייזר לפני הקרנית הארנב כדי להבטיח כי זה מתחת לגבול בטיחות ANSI.</li>
	<li>הר מתמר אולטרסאונד על הבמה תרגום תלת מימדי (3D) ומקם את הטיפ מתמר בקשר עם לחמית ארנב הצבעה על הפונדוס. השתמש טיפה של חומר סיכה העין זוג טוב יותר מתמר עצה וארנבת הלחמית.</li>
	<li>להדליק את האור תאורה LED והמחש את הפונדוס הארנב דרך תוכנת Matlab.</li>
	<li>סט רועי סריקה (או כלי ברשתית או כלי חיבור), לרבות המרכז מהגודל הפיזי. לפתוח את התריס לייזר ולהתחיל B-סריקה של הקרן. מאת בערך מתיישרים המתמר, אמור להיות מסוגל לראות שזוהו photoacoustic אות ב אוסצילוסקופ. אם לא, מעט לכוונן את מיקום העין כדי לסרוק אזור אחרים של הקרנית או לעבור העין השנייה וחזור התהליכים הנ.</li>
	<li>לבחון את photoacoustic שזוהו לאותת על אוסצילוסקופ ובהתאמה דק המיקום מתמר להגדיל את עוצמת האות לאורך כל B-הסריקה. הערה: עקב רוחב הקרן מוגבלת, מתמר אולטרסאונד בדרך כלל יש של FOV קטן41. שלב זה קובעת את הרקע אפנון של תמונות פאם הסופי. אי-התאמות להוביל פאם תמונות עם רקע הטרוגנית, לבזות את איכות התמונה באופן משמעותי.</li>
	<li>להגדיר פרמטרים רכישת נתונים. זה כולל את מספר הפיקסלים (למשל., 256 × 256 פיקסלים), קצב הדגימה (למשל., 200 MS/s), שמעכבות את הזמן. התחל קירור והקפאה. תוכנת Matlab ייפתח באופן אוטומטי את התריס כדי להעביר קרן הלייזר כאשר התחילו לסגור את התריס כדי לחסום את קרן לאחר סיום כדי למנוע חשיפת יתר לייזר. הערה: מוגבל על-ידי חזרה הדופק (קילוהרץ) לייזר, זה לוקח בערך 1 דקות לסיים את הרכישה נתונים של תמונה עם 256 × 256 פיקסלים.</li>
	<li>לעבד את הנתונים הגולמיים והמחש את התמונה פאם בשני מימדים (2D) עד העוצמה המקסימלית הקרנה (MIP)13 או תלת-ממד באמצעות עיבוד הנפחי38.</li>
	<li>טעינת מתמר אולטרסאונד, לשטוף את הטיפ באמצעות מים יונים, שים את זה בחזרה לתיק אחסון.</li>
	<li>להעביר את הארנב למצלמה הפונדוס ולבחון מחדש את הפונדוס. שלב זה עוזר כדי לבדוק אם קיימים שינויים מורפולוגיים של הפונדוס לאחר ההפעלה הדמיה.</li>
	<li>לשטוף הקרנית שפן עם eyewash כל שתי דקות במהלך הניסוי כדי למנוע התייבשות פני הקרנית keratopathy. לפקח ולתעד את בעלי החיים החיוניים כל 15 דקות. הערה: פאם, OCT, ואת הפונדוס הדמיה הפעלות לקחת כ 1 h.</li>
</ol>6. פוסט הדמיה
<ol><li>לאחר הפונדוס בדיקה מחדש באמצעות המצלמה הפונדוס, נתק את V-ג'ל אם מחובר. לשטוף את העין באמצעות eyewash, החל flurbiprofen אופטלמולוגיות ו neomycin, סולפטים polymyxin B, משחה אופטלמולוגיות דקסמתזון ולאחר סגירת העין.</li>
	<li>להעביר את הארנב עם השמיכה מחזורי-מים לתא לשחזר. מגן תיבת האור והמתן עד הארנב מתעוררת באופן טבעי. במהלך תקופה זו, לעקוב אחר סימני חיים בעלי חיים בכל 15 דקות ולא להשאיר את הרשומה ולחזור על עותק למתקן בבעלי חיים עבור מערכת רישום ותיעוד.</li>
	<li>ברגע הארנב מתעורר ' פעיל, התראה והליכה בדרך כלל, להעביר אותו בחזרה אל המתקן בעלי חיים. אם מתוכנן ניסוי חריפה, להרדימו בעזרת פתרון המתת חסד (למשל., Beuthanasia, 0.22 mL/kg, לעירוי הזרקה בווריד אוזן שולי) ולחסל הגווייה.</li>
	<li>בטל את התוכנה של הלייזר. לנקות את הספסל אופטי.</li>
</ol>

<ol><li>Wang, L. V., Hu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+tomography%3A+in+vivo+imaging+from+organelles+to+organs%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic tomography: in vivo imaging from organelles to organs.</a> Science. 335 (6075), 1458-1462 (2012).</li>
<li>Beard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomedical+photoacoustic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Interface+Focus%22%5BJournal%5D)">Biomedical photoacoustic imaging.</a> Interface Focus. , rsfs20110028 (2011).</li>
<li>Taruttis, A., Ntziachristos, V. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/nphoton/journal/v9/n4/full/nphoton.2015.29.html">Advances in real-time multispectral optoacoustic imaging and its applications.</a> Nat Photonics. 9 (4), 219-227 (2015).</li>
<li>Tian, C., Xie, Z., Fabiilli, M. L., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+and+sensing+based+on+dual-pulse+nonlinear+photoacoustic+contrast%3A+a+preliminary+study+on+fatty+liver%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Imaging and sensing based on dual-pulse nonlinear photoacoustic contrast: a preliminary study on fatty liver.</a> Opt Lett. 40 (10), 2253-2256 (2015).</li>
<li>Tian, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-pulse+nonlinear+photoacoustic+technique%3A+a+practical+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Dual-pulse nonlinear photoacoustic technique: a practical investigation.</a> Biomed Opt Express. 6 (8), 2923-2933 (2015).</li>
<li>Tian, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-Contact+Photoacoustic+Imaging+Using+a+Commercial+Heterodyne+Interferometer%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Sens+J%22%5BJournal%5D)">Non-Contact Photoacoustic Imaging Using a Commercial Heterodyne Interferometer.</a> IEEE Sens J. 16 (23), 8381-8388 (2016).</li>
<li>Kim, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Air-coupled+ultrasound+detection+using+capillary-based+optical+ring+resonators%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Air-coupled ultrasound detection using capillary-based optical ring resonators.</a> Sci Rep. 7, 1(2017).</li>
<li>Feng, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+assessment+via+thermal+photo-acoustic+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Bone assessment via thermal photo-acoustic measurements.</a> Opt Lett. 40 (8), 1721-1724 (2015).</li>
<li>Chen, S. -L., Xie, Z., Carson, P. L., Wang, X., Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+flow+speed+measurement+of+capillaries+by+photoacoustic+correlation+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">In vivo flow speed measurement of capillaries by photoacoustic correlation spectroscopy.</a> Opt Lett. 36 (20), 4017-4019 (2011).</li>
<li>Dean-Ben, X., Fehm, T. F., Razansky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Universal+Hand-held+Three-dimensional+Optoacoustic+Imaging+Probe+for+Deep+Tissue+Human+Angiography+and+Functional+Preclinical+Studies+in+Real+Time%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Universal Hand-held Three-dimensional Optoacoustic Imaging Probe for Deep Tissue Human Angiography and Functional Preclinical Studies in Real Time.</a> J Vis Exp. (93), e51864(2014).</li>
<li>Galanzha, E. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+magnetic+enrichment+and+multiplex+photoacoustic+detection+of+circulating+tumour+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">In vivo magnetic enrichment and multiplex photoacoustic detection of circulating tumour cells.</a> Nat Nanotechnol. 4 (12), 855-860 (2009).</li>
<li>Xiang, L., Wang, B., Ji, L., Jiang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((4-D+photoacoustic+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">4-D photoacoustic tomography.</a> Sci Rep. 3, (2013).</li>
<li>Tian, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+nanoparticles+with+quantitatively+controlled+bioconjugation+for+photoacoustic+imaging+of+live+cancer+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Sci%22%5BJournal%5D)">Plasmonic nanoparticles with quantitatively controlled bioconjugation for photoacoustic imaging of live cancer cells.</a> Adv Sci. 3 (12), (2016).</li>
<li>Zhou, F., Wu, S., Yuan, Y., Chen, W. R., Xing, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondria-Targeting+Photoacoustic+Therapy+Using+Single-Walled+Carbon+Nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Mitochondria-Targeting Photoacoustic Therapy Using Single-Walled Carbon Nanotubes.</a> Small. 8 (10), 1543-1550 (2012).</li>
<li>Maslov, K., Zhang, H. F., Hu, S., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical-resolution+photoacoustic+microscopy+for+in+vivo+imaging+of+single+capillaries%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical-resolution photoacoustic microscopy for in vivo imaging of single capillaries.</a> Opt Lett. 33 (9), 929-931 (2008).</li>
<li>Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21587156">Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy.</a> J Vis Exp. (51), e2729(2011).</li>
<li>Yao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+label-free+functional+photoacoustic+microscopy+of+mouse+brain+in+action%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">High-speed label-free functional photoacoustic microscopy of mouse brain in action.</a> Nat Methods. 12 (5), 407-410 (2015).</li>
<li>Yang, X., Skrabalak, S. E., Li, Z. -Y., Xia, Y., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+tomography+of+a+rat+cerebral+cortex+in+vivo+with+au+nanocages+as+an+optical+contrast+agent%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic tomography of a rat cerebral cortex in vivo with au nanocages as an optical contrast agent.</a> Nano Lett. 7 (12), 3798-3802 (2007).</li>
<li>Agarwal, A., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2777127?journalCode=jap">Targeted gold nanorod contrast agent for prostate cancer detection by photoacoustic imaging.</a> J Appl Phys. 102 (6), 064701(2007).</li>
<li>Zackrisson, S., van de Ven, S., Gambhir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+in+and+sound+out%3A+emerging+translational+strategies+for+photoacoustic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Light in and sound out: emerging translational strategies for photoacoustic imaging.</a> Cancer Res. 74 (4), 979-1004 (2014).</li>
<li>Ermilov, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+optoacoustic+imaging+system+for+detection+of+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Laser optoacoustic imaging system for detection of breast cancer.</a> J Biomed Opt. 14 (2), 024007(2009).</li>
<li>Mallidi, S., Luke, G. P., Emelianov, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+imaging+in+cancer+detection%2C+diagnosis%2C+and+treatment+guidance%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic imaging in cancer detection, diagnosis, and treatment guidance.</a> Trends Biotechnol. 29 (5), 213-221 (2011).</li>
<li>Zhang, H. F., Maslov, K., Stoica, G., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+photoacoustic+microscopy+for+high-resolution+and+noninvasive+in+vivo+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Functional photoacoustic microscopy for high-resolution and noninvasive in vivo imaging.</a> Nat Biotechnol. 24 (7), 848(2006).</li>
<li>Keswani, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repositioning+Clofazimine+as+a+Macrophage-Targeting+Photoacoustic+Contrast+Agent%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Repositioning Clofazimine as a Macrophage-Targeting Photoacoustic Contrast Agent.</a> Sci Rep. 6, 23528(2016).</li>
<li>Strohm, E. M., Berndl, E. S., Kolios, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+red+blood+cell+morphology+using+high-frequency+photoacoustics%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Probing red blood cell morphology using high-frequency photoacoustics.</a> Biophys J. 105 (1), 59-67 (2013).</li>
<li>Nguyen, V. P., Kim, J., Ha, K. -l, Oh, J., Kang, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Feasibility+study+on+photoacoustic+guidance+for+high-intensity+focused+ultrasound-induced+hemostasis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Feasibility study on photoacoustic guidance for high-intensity focused ultrasound-induced hemostasis.</a> J Biomed Opt. 19 (10), 105010(2014).</li>
<li>Keane, P. A., Sadda, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinal+imaging+in+the+twenty-first+century%3A+state+of+the+art+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Retinal imaging in the twenty-first century: state of the art and future directions.</a> Ophthalmology. 121 (12), 2489-2500 (2014).</li>
<li>Keane, P., Sadda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+chorioretinal+vascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Eye%22%5BJournal%5D)">Imaging chorioretinal vascular disease.</a> Eye. 24 (3), 422-427 (2010).</li>
<li>Jiao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+ophthalmoscopy+for+in+vivo+retinal+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic ophthalmoscopy for in vivo retinal imaging.</a> Opt Express. 18 (4), 3967-3972 (2010).</li>
<li>Liu, T., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3345807/">Near-infrared light photoacoustic ophthalmoscopy.</a> Biomed Opt Express. 3 (4), 792-799 (2012).</li>
<li>Song, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+combined+method+to+quantify+the+retinal+metabolic+rate+of+oxygen+using+photoacoustic+ophthalmoscopy+and+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">A combined method to quantify the retinal metabolic rate of oxygen using photoacoustic ophthalmoscopy and optical coherence tomography.</a> Sci Rep. 4, 6525(2014).</li>
<li>Liu, W., Zhang, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+imaging+of+the+eye%3A+a+mini+review%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic imaging of the eye: a mini review.</a> Photoacoustics. 4 (3), 112-123 (2016).</li>
<li>de La Zerda, A., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2886805/">Photoacoustic ocular imaging.</a> Opt Lett. 35 (3), 270-272 (2010).</li>
<li>Hu, S., Rao, B., Maslov, K., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+photoacoustic+ophthalmic+angiography%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Label-free photoacoustic ophthalmic angiography.</a> Opt Lett. 35 (1), 1-3 (2010).</li>
<li>Silverman, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+photoacoustic+imaging+of+ocular+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">High-resolution photoacoustic imaging of ocular tissues.</a> Ultrasound Med Biol. 36 (5), 733-742 (2010).</li>
<li>Wu, N., Ye, S., Ren, Q., Li, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+dual-modality+photoacoustic+ocular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">High-resolution dual-modality photoacoustic ocular imaging.</a> Opt Lett. 39 (8), 2451-2454 (2014).</li>
<li>Hennen, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+tomography+imaging+and+estimation+of+oxygen+saturation+of+hemoglobin+in+ocular+tissue+of+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Eye+Res%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic tomography imaging and estimation of oxygen saturation of hemoglobin in ocular tissue of rabbits.</a> Exp Eye Res. 138, 153-158 (2015).</li>
<li>Tian, C., Zhang, W., Mordovanakis, A., Wang, X., Paulus, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+chorioretinal+imaging+in+living+rabbits+using+integrated+photoacoustic+microscopy+and+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Noninvasive chorioretinal imaging in living rabbits using integrated photoacoustic microscopy and optical coherence tomography.</a> Opt Express. 25 (14), 15947-15955 (2017).</li>
<li>Laser Institute of America. American National Standard for Safe Use of Lasers ANSI Z136.1 - 2007. <a target="_blank" href="https://my.nps.edu/documents/103425239/106393250/Ref_b_ANSI_Z136_1-2007.pdf/9bd6d7bf-c97d-4dc2-bb9c-fbd2367b793b">American National Standards Institute, Inc</a>. , (2007).</li>
<li>Hughes, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+schematic+eye+for+the+rabbit%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">A schematic eye for the rabbit.</a> Vision Res. 12 (1), 123(1972).</li>
<li>Ma, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+study+of+high-frequency+ultrasonic+transducer+design+for+laser-scanning+photoacoustic+ophthalmoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Systematic study of high-frequency ultrasonic transducer design for laser-scanning photoacoustic ophthalmoscopy.</a> J Biomed Opt. 19 (1), 016015(2014).</li>
<li>Song, W., Wei, Q., Jiao, S., Zhang, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrated+photoacoustic+ophthalmoscopy+and+spectral-domain+optical+coherence+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Integrated photoacoustic ophthalmoscopy and spectral-domain optical coherence tomography.</a> J Vis Exp. (71), (2013).</li>
<li>Mattison, S., Kim, W., Park, J., Applegate, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+Imaging+in+Optical+Coherence+Tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Molecular Imaging in Optical Coherence Tomography.</a> Curr Mol Imaging. 3 (2), 88-105 (2014).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

סרט שלם ורגיל מדמיע חיוני באיכות גבוהה הפונדוס בתמונות. סרטים דמעה בלתי סדיר ובלתי הורע לקיבולת באופן משמעותי באיכות התמונה42. כדי לשמור על השלמות של הסרט מדמיע ולמנוע הקרנית keratopathy punctate שטחית, חיוני כדי לשמן את הקרנית באמצעות eyewash לעיתים קרובות מאוד, כ כל שתי דקות. אם כל חששות לגבי האטימות של העין, להשתמש מנורה שסע, fluorescein רצועות כדי לבדוק את התנאים הקרנית.
כמה קשיים עלולה להיות נוכחים הדמיה המקטע האחורי של העיניים של בעלי חיים גדולים יותר, כולל photoa...

העשורים האחרונים עדים פיתוח נפץ של השדה של ביו photoacoustic הדמיה1,2,3,4,5,6,7 ,8. בהתבסס על המרה האנרגיה של האור לצליל, ההדמיה photoacoustic המתעוררים יכולה לדמיין דגימות ביולוגיות-סולמות מן organelles, תאים, רקמות, איברים לגוף כל חיית-קטן, יכול לחשוף שלה אנטומי פונקציונלי, מולקולרית, גנטית, מידע מטבולית1,2,9,10,11,12. הדמיה Photoacoustic מצא יישומים ייחודי במגוון של השדות הביו-רפואית, כגון תאים בביולוגיה13,14,15,לביולוגיה16, נוירולוגיה17,18 , אונקולוגיה19,20,21,22, דרמטולוגיה23, פרמקולוגיה24ו-25,המטולוגיה26. היישום שלה עיניים, כלומר, photoacoustic עינית הדמיה, משכה האינטרסים ניכר של מדענים והן קלינאים, נמצא כעת בשלבי חקירה פעילה.
בניגוד ל שימוש שגרתי עינית הדמיה טכנולוגיות27, כגון fluorescein מסתמים (FA) ו indocyanine ירוק מסתמים (ICGA) (מבוסס על קרינה פלואורסצנטית חדות), טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (אוקטובר) (מבוסס על פיזור אופטי ניגודיות) , ו שלה נגזרות OCT מסתמים (מבוסס על תנועה החדות של כדוריות דם אדומות), את העינים photoacoustic הדמיה הקליטה אופטי שימושים כמו מנגנון הניגודיות. זה שונה קונבנציונאלי עינית טכנולוגיות הדמיה, ומספק כלי ייחודי לימוד מאפייני הקליטה האופטי של העין, אשר קשורות לרוב עם המצב pathophysiological של רקמות עינית28. עד כה, משמעותי עבודה מעולה נעשה תוך עינית הדמיה29,30,31,32,33,34,35, photoacoustic 36,37, אך מחקרים אלה להתמקד על החלק האחורי של העיניים של חיות קטנות, כגון חולדות ועכברים. המחקרים חלוצית טוב להפגין את הכדאיות של הדמיה photoacoustic עיניים, אבל יש עדיין דרך ארוכה ללכת לכיוון תרגום קליני של הטכנולוגיה מאז גלגל העין בגדלים של חולדות ועכברים הם הרבה יותר קטן (פחות משליש) מזה של בני אדם. עקב התפשטות גלי אולטרסאונד במרחקים באופן משמעותי יותר, עוצמת אות ואיכות תמונה עלולים לסבול באופן משמעותי כאשר הטכניקה משמשת הדמיה המקטע האחורי של עיניים גדולות יותר.
לעבר המטרה הזו, לאחרונה דיווחנו על לא פולשנית, ללא תווית chorioretinal הדמיה חיה בארנבים באמצעות משולב photoacoustic מיקרוסקופ (פאם) ו בתחום ספקטרלי OCT (SD-אוקטובר)38. המערכת כולל ביצועים מעולים, יכלו לחזות את הרשתית ואת דמית העין של העיניים של חיות גדולות בהתבסס על הקליטה אנדוגני והחדות פיזור של רקמות עינית. תוצאות ראשוניות בארנבים להראות פאם noninvasively יכול היה להבחין בודדים כלי הדם ברשתית, חיבור באמצעות מנה חשיפה לייזר (~ 80 nJ) באופן משמעותי מתחת לגבול הבטיחות האמריקאי הלאומי תקני מכון (ANSI) (160 nJ)-570 nm39; ולפתור OCT יכול בבירור שכבות הרשתית דמית העין, את sclera. ההפגנה הראשונה של המקטע האחורי הדמיה של חיות גדולות באמצעות פאם, עשוי להיות צעד חשוב לקראת תרגום קליני של הטכנולוגיה בהתחשב בעובדה בגודל גלגל העין של ארנבים (18.1 מ מ)40 היא כמעט 80% של אורך צירית בני אדם (23.9 מ מ).
בעבודה זו, אנו לספק תיאור מפורט של מערכת הדמיה כפולה-מודאליות ופרוטוקולים ניסיוני המשמש הדמיה לא פולשנית, ללא תווית chorioretinal חי בארנבים, להדגים את ביצועי המערכת באמצעות נציג רשתית ו חיבור תוצאות הדמיה.

<table><tbody><tr><td><מערכת הדמיה >דו-מודאלית</חזקה></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>OPO לייזר</td><td>Ekspla (וילנה, ליטא)</td><td>NT-242</td><td></td></tr><tr><td>מנחת קרן</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>AHWP10M-600</td><td></td></tr><tr><td>שלב סיבוב ממונע</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>PRM1/MZ8</td><td></td></tr><tr><td>בקר</td> <td>שלב סיבוב ממונעThorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>עדשת מיקוד TDC001</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>AC254-250-B</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Pinhole Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>P50S</td><td></td></tr><tr><td>עדשת קולימציה</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>AC127-030-B</td><td></td></tr><tr><td>Photodiode</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>PDA36A&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>תריס לייזר</td><td>Vincent Associates Inc. (טורונטו, קנדה)</td><td>LS6S2T0</td><td></td></tr><tr><td>נהג תריס לייזר</td><td>Vincent Associates Inc. (טורונטו, קנדה)</td><td>VCM-D1</td><td></td></tr><tr><td>מראה דיכרואית</td><td>Semrock, Inc. (רוצ'סטר, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>Di03-R785-t3-25&times; עדשת סריקה 36</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>OCT-LK3-BB</td><td></td></tr><tr><td>עדשת עיניים</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>AC080-010-B-ML</td><td></td></tr><tr><td>מתמר אולטראסוני</td><td>Optosonic Inc. (ארקדיה, קליפורניה, ארה"ב)</td>מגבר <td>מותאם אישית</td><td></td></tr><tr><td></td><td>L3 Narda-MITEQ (Hauppauge, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>AU-1647</td><td></td></tr><tr><td>מסנן מעבר פס</td><td>מיני מעגלים (ברוקלין, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>BLP-30+</td><td></td></tr><tr><td>Digitizer</td><td>DynamicSignals LLC (לוקפורט, אילינוי, ארה"ב)</td><td>PX1500-4&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>אלקטרוניקת סנכרון</td><td>National Instruments Corporation (אוסטין, טקסס, ארה"ב)</td><td>מודול USB-6353</td><td></td></tr><tr><td>OCT</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>Ganymede-II-HR</td><td></td></tr><tr><td>זכוכית פיצוי פיזור</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>LSM03DC</td><td></td></tr><tr><td>תאורת LED תאורת</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>MCWHF2&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>מד כוח</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>S121C&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>ממשק מד כוח</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>PM100USB&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>כלי למדידת גובה&nbsp;</td><td>Thorlabs, Inc. (ניוטון, ניו ג'רזי, ארה"ב)</td><td>מצלמת BHM1</td><td></td></tr><tr><td>Fundus</td><td>תאגיד Topcon (טוקיו, יפן)&nbsp;</td><td>TRC 50EX</td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks (נאטיק, מסצ'וסטס, ארה"ב)</td><td>2017a</td><td></td></tr><tr><td>אוסילוסקופ</td><td>Teledyne LeCroy (Chestnut Ridge, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>WaveJet 354T</td><td></td></tr><tr><td><חזק>ניסוי בבעלי חיים</חזק></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>שמיכה במחזור מים</td><td>Stryker Corporation (קלמזו, מישיגן, ארה"ב)</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>קטמין הידרוכלוריד הזרקה</td><td>Par pharmaceutical, Inc. (Woodcliff Lake, NJ, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 42023-115-10</td><td></td></tr><tr><td>קסילזין הידרוכלוריד</td><td>VetOne (בויסי, איידה, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 13985-704-10</td><td></td></tr><tr><td>Tropicamide ophthalmic</td><td>Akorn Pharmaceuticals Inc. (לייק פורסט, אילינוי, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 17478-102-12</td><td></td></tr><tr><td>פנילפרין הידרוכלוריד</td> עיניים <td>Paragon BioTeck, Inc. (פורטלנד, אורגון, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 42702-102-15</td><td></td></tr><tr><td>חומר סיכה לעיניים</td><td>Hub Pharmaceuticals LLC (ראנצ'ו קוקמונגה, קליפורניה, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 17238-610-15</td><td></td></tr><tr><td>Eyewash</td><td>Altaire Pharmaceuticals, Inc. (Aquebogue, NY, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 59390-175-18</td><td></td></tr><tr><td>תמיסת עיניים טטרקאין הידרוכלוריד</td><td>Bausch & Lomb, Inc. (רוצ'סטר, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 24208-920-64</td><td></td></tr><tr><td>תמיסת עיניים נתרן פלורביפרופן</td><td>Bausch & Lomb, Inc. (רוצ'סטר, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 24208-314-25</td><td></td></tr><tr><td>ניאומיצין ופולימיקסין B סולפטים ודקסמתזון משחת עיניים</td><td>Bausch & Lomb, Inc. (רוצ'סטר, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 24208-795-35</td><td></td></tr><tr><td>הזרקת מלוקסיקם</td><td>הנרי שיין בע"מ (קווינס, ניו יורק, ארה"ב)</td><td>קוד NDC 11695-6925-1</td><td></td></tr></tbody></table>

הדמיה chorioretinal כפול-מודאליות מיקרוסקופ photoacoustic הרומן ו טומוגרפיה אופטית קוהרנטית בעיניים הארנב חי

Novel Photoacoustic Microscopy and Optical Coherence Tomography Dual-modality Chorioretinal Imaging in Living Rabbit Eyes

הדמיה עינית Photoacoustic הוא המתעוררים אופטלמולוגיות הדמיה טכנולוגיה יכולה לדמיין noninvasively רקמות עינית על-ידי המרת אנרגיית האור גלי קול נמצא כעת תחת חקירה אינטנסיבית. עם זאת, רוב דיווח מתמקדות עבודות לצאת ההדמיה של המקטע האחורי של העיניים של חיות קטנות, כגון חולדות ועכברים, אשר מציב אתגרים עבור תרגום אנושי קליניים עקב גלגל העין קטן מידות. כתב יד זה מתאר של photoacoustic הרומן מיקרוסקופ (פאם) ומערכת אופטית קוהרנטית טומוגרפיה (אוקטובר) כפול-מודאליות עבור המקטע האחורי הדמיה של העיניים של בעלי חיים גדולים, כגון ארנבות. תצורת המערכת, מערכת יישור, הכנת בעלי חיים, והפרוטוקולים כפול-מודאליות ניסיוני עבור vivo ב, לא פולשנית, ללא תווית chorioretinal הדמיה בארנבים מפורטים. יעילותה של השיטה הוא הפגין דרך נציג תוצאות ניסויית, כולל להערכת ברשתית, חיבור שהושג על ידי פאם OCT. כתב יד זה מספק מדריך מעשי כדי לשחזר את תוצאות הדמיה בארנבים וקידום הדמיה עינית photoacoustic בבעלי חיים גדולים יותר.

מערכת הדמיה כפולה-מודאליות ואת נסיוני נבדקו בהצלחה במעבדה של המחברים באמצעות ארבעה ארנבים ניו זילנד הלבן. להלן מציג כמה תוצאות נציג.
איור 1 מציג את הסכמה של פאם ו- SD-אוקטובר כפול-מודאליות מערכת ההדמייה. הוא מורכב של המודולים הבאים: photoacoustic אור מקור, מחליש בלייזר משתנה, קרן קולימטור, מד האנרגיה, סריקת הראש, מודול זיהוי ורכישה photoacoustic, OCT ' יחידה ' סינכרון אלקטרוניקה. תצורות מערכת נתונים...

כתב יד זה מתאר את הרומן ההתקנה והפעלת הליך של מיקרוסקופ photoacoustic וכן מערכת כפולה-מודאליות טומוגרפיה אופטית קוהרנטית עבור הדמיה לא פולשנית, ללא תווית chorioretinal בעלי חיים גדולים יותר, כמו ארנבים.

הדמיה Chorioretinal כפול-מודאליות מיקרוסקופ Photoacoustic הרומן ו טומוגרפיה אופטית קוהרנטית בעיניים הארנב חי

Photoacoustic ocular imaging is an emerging ophthalmic imaging technology that can noninvasively visualize ocular tissue by converting light energy into ...

המטרה הכוללת של מערך הדמיה חדשני זה ונוהל הפעלה היא לבצע מיקרוסקופיה פוטואקוסטית וטומוגרפיה קוהרנטית אופטית באופן כפול להדמיית כוריורטינל לא פולשנית ונטולת תוויות של עיניהם של יונקים גדולים יותר, כגון ארנבות. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בהדמיית עיניים לגבי עומק ההדמיה, הרזולוציה והתרגום הקליני הנדרשים כדי להבחין בריווי חמצן, פיזור דם ומלנין בבעלי חיים גדולים יותר. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מאפשרת הדמיה לא פולשנית של רקמת העין לרכישת תמונות מיקרוסקופיה פוטואקוסטית וטומוגרפיה קוהרנטית אופטית.כדי להתחיל, בחר לייזר מתנד פרמטרי אופטי הנשאב על ידי לייזר מצב מוצק של משאבת דיודה כמקור האור למיקרוסקופ הפוטואקוסטי והשתמש במפצל קרן כדי לחלק את הקרן בעזרת העמודה ביחס מפוצל של 19 השתקפות ל-10 שידור. הסיט ברציפות את החלק המוחזר על ידי מראה M3 ומראה דיכרואית והשתמש בגלוונומטר דו מימדי כדי לסרוק את ההשתקפות. העבירו את הקרן הסרוקה דרך טלסקופ המורכב מעדשה סרוקה באורך מוקד של 36 מילימטרים ועדשת עיניים באורך מוקד של 10 מילימטרים ומיקוד הקרן על הפונדוס על ידי אופטיקת עין הארנב.לפני תחילת הליך ההדמיה, נא שמיכת חימום במחזור מים על תומך הגוף והגדר את טמפרטורת המים במחזור ל-38 מעלות צלזיוס. רשום את החיוניים לפני ההליך ואשר את רמת ההרגעה המתאימה על ידי קצב הלב והנשימה של הארנב. הרחיבו את אישוני הארנב עם טיפה אחת של טרופיקמיד 1% עיניים ופנילפרין הידרוכלוריד 2.5% עיניים.השתמש במגבר קולי כדי להגביר את האות ולסנן את האות על ידי מסנן מעבר נמוך. הנח מד כוח מעל עין הארנב ומדוד את אנרגיית דופק הלייזר על קרנית הארנב כדי לשמור אותה מתחת למגבלת הבטיחות של מכון התקנים הלאומי האמריקאי. כדי לאפשר לטומוגרפיה קוהרנטית אופטית או למערכת OCT לדמות את המקטע האחורי של עין הארנב, הוסף עדשת עיניים לאחר עדשת הסריקה.השתמש בצינור בית זום כדי לכוונן את אורך זרוע הייחוס כדי לאשר את התאמתו לאורך הנתיב האופטי של זרוע הדגימה. להדמיית OCT בתחום הספקטרלי, הנח את הארנב על פלטפורמת ההדמיה של מצלמת פונדוס קלינית וקבל תמונות של 50 מעלות ללא אדום ואוטופלואורוסונס. לאחר מכן, העבירו את החיה לפלטפורמה של מערכת ה-OCT עם עין אחת מתחת לעדשת העין.האירו את העין באמצעות נורת ה-LED ופתחו את תוכנת ה-OCT. בדוק את תמונת מצלמת ה-CCD של הפונדוס וצייר קו ישר בתוכנה כדי לייצג את סריקת OCT B המעניינת. התחל לסרוק תוך התאמת אורך זרוע הייחוס כדי להמחיש את תמונת ה-OCT וכדי למטב את גורם פיצוי הפיזור בתוכנת OCT כדי לקבל את התמונות החדות ביותר.לאחר מכן הגדר נתונים, את הפרמטרים המתאימים לרכישת נתונים ושמור את התמונות. להדמיית מיקרוסקופ פוטואקוסטי, הפעל את לייזר המתנד הפרמטרי האופטי. הפעל את תוכנת בקרת המיקרוסקופ הפוטואקוסטי וכוון את אורך גל הלייזר לאחת מפסגות הספיגה של הכרומפורס הממוקד.אתחל את מיקום הגלוונומטר ועקוב אחר אנרגיית הלייזר לפני קרנית הארנב כדי לאשר שהיא מתחת למגבלת הבטיחות של מכון התקנים הלאומי האמריקאי. מפה את המתמר האולטראסוני בשלב תרגום תלת מימדי, והנח את קצה המתמר במגע עם לחמית הארנב כך שהקצה מצביע על הפונדוס. השתמש בטיפת חומר סיכה לעיניים כדי לחבר טוב יותר את קצה המתמר בלחמית הארנב ולהדליק את נורית תאורת ה-LED.דמיין את פונדוס הארנב באמצעות תוכנת MatLab והגדר את אזור הסריקה המעניין כולל המרכז והגודל הפיזי של האזור. פתח את תריס הלייזר והתחל סריקת B של הקרן תוך התבוננות באות הפוטואקוסטי שזוהה באוסילוסקופ ולבסוף כוונון מיקום המתמר כדי למקסם את עוצמת האות לאורך כל סריקת B לפי הצורך. לאחר מכן הגדר את פרמטרי רכישת הנתונים, עבד את הנתונים הגולמיים ודמיין את תמונת המיקרוסקופ הפוטו-אקוסטית בשני ממדים.בסיום סשן ההדמיה העבירו את הארנב בחזרה למצלמת הפונדוס כדי לבחון את הפונדוס לאיתור שינויים מורפולוגיים לאחר ההדמיה ולשטוף את קרנית הארנב בשטיפת עיניים. מרחו על הקרנית פלורביפרופן עיניים, ניאומיצין ופולימיקסין b סולפטים ומשחת עיניים דקסמתזון ועצמו את העין. לאחר מכן העבירו את הארנב ואת שמיכת מחזור המים לתא התאוששות עם ניטור עד להחלמה מלאה.בתצלום הפונדוס המייצג הזה, כלי הדם הכורואידליים מפוזרים על פני רוב חלקי קרנות הארנב, בעוד שכלי הרשתית מוגבלים בתוך הקרן המדולרית. כאן מוצגת תמונת מיקרוסקופיה פוטואקוסטית טיפוסית של כלי הדם הכורואידליים בתוך הפונדוס עם כלי הדם הכורואידליים המתוחמים ברזולוציה רוחבית גבוהה. בתמונת סריקת OCT B זו, הרשתית, הכורואיד והסקלרה מוצגים ברזולוציה צירית גבוהה עם כלי הכורואיד הנצפים מתחת לשכבת אפיתל הפיגמנט ברשתית.באמצעות מערכת ההדמיה הדו-ממדית ניתן להשיג הקרנה דו-ממדית בעוצמה מקסימלית ועיבוד נפחי תלת מימדי של כלי הרשתית על ידי הדמיה פוטו-אקוסטית. פרוסות אורתוגונליות של התמונה התלת-ממדית מדגימות כיצד ניתן להשתמש במיקרוסקופיה פוטו-אקוסטית גם כדי להמחיש כלי רשתית בודדים הנמצאים מעל שכבת אפיתל הפיגמנט ברשתית ולאשר את העומקים השונים שבהם ממוקמים כלי הרשתית והכורואידים. כאן תמונת סריקת OCT B מציגה כלי דם בודדים ברשתית.ושכבת סיבי העצב המאשרת את תוצאות הדמיית המיקרוסקופיה הפוטואקוסטית. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך כשעה אם היא מבוצעת כראוי באמצעות לזכור להגדיר את קרינת הלייזר בגבולות ANLI נמוכים כדי להחיות חומרי סיכה לאחר שטיפת עיניים כדי למנוע התייבשות ולעקוב אחר מצב הארנב כל 15 דקות. לאחר ההליך, ניתן לבצע אימונוהיסטוכימיה אוטומטית של שקופיות כדי לענות על שאלה נוספת לגבי אישור התפתחות ניאו-וסקולריזציה כורואידלית ולהגביר את נפח הניאו-וסקולריזציה בארנב.לאחר פיתוחה, טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום רפואת העיניים לחקור מחלות כורואידליות במודלים של מחלות נושאות ארנבות, כולל מודלים של ניאו-וסקולריזציה כורואידלית. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לזהות כלי דם כוריורטינליים בודדים בעיני ארנב באמצעות מערכת הדמיה מולקולרית רב-מודאלית חדשה לאבחון בשלב מוקדם של ניוון מקולרי הקשור לגיל רטוב. אל תשכח את זה.עבודה עם זכוכית, נפילת לייזר ובעלי חיים עלולה להיות מסוכנת ביותר וכי תמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון לבישת משקפי מגן ומעילי מעבדה בעת ביצוע הליך זה.

novel-photoacoustic-microscopy-optical-coherence-tomography-dual

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

רפואת עיני photoacoustic (PAOM), שיטת הדמיה אופטית המבוססת על קליטה, מספקת את ההערכה המשלימה של הרשתית לטכנולוגיות ההדמיה לרפואת העיניים הזמינים כיום. אנו מדווחים על השימוש של PAOM משולב עם טומוגרפיה רפאים-תחום קוהרנטיות אופטית (SD-אוקטובר) להדמית רשתית multimodal סימולטני בחולדות.

Ophthalmoscopy photoacoustic משולב וטומוגרפיה אופטית קוהרנטיות Spectral-תחום

מקור: Jagodzinska, J., et. al., טומוגרפיה קוהרנטית אופטית: הדמיית תאי גנגליון רשתית של עכבר ב-Vivo. J. Vis. Exp. (2017)  בסרטון זה, אנו מדגימים את השימוש בטומוגרפיה קוהרנטית אופטית בתחום ספקטרלי (SD-OCT) כדי לדמות שכבות רשתית ולהעריך שינויים מבניים במודל עכבר מהונדס גנטית עם נוירופתיה אופטית.

הדמיה in vivo של רשתית העכבר באמצעות טומוגרפיה קוהרנטית אופטית

פרוטוקול זה מתאר איך ברזולוציה גבוהה טכניקות הדמיה כגון טומוגרפיה אופטית קוהרנטית בתחום ספקטרלי, סריקת לייזר ophthalmoscopy יכול להיות מנוצל מכרסמים קטנים, באמצעות מערכת פלטפורמה אופטלמולוגיות הדמיה, כדי לקבל מידע על עובי רשתית, microglial תא הפצה, בהתאמה.

אין ויוו הדמיה של עכברים כתב Cx3cr1gfp/gfp עם תחומים הספקטרום טומוגרפיה אופטית קוהרנטית, סריקת לייזר Ophthalmoscopy

תאים אפיתל הפיגמנט ברשתית יכול לשמש כטיפול חלופי תא עבור הטופס מתקדם של ניוון מקולרי הקשור לגיל יבש. פרוטוקול זה מתאר את הדור של מודל גדול-עיניים של אטרופיה גיאוגרפית והשתלות את subretinal של תאי אפיתל כנגד האדם מתחלקים נגזר תאי הפיגמנט ברשתית לתוך מודל זה של המחלה.

השתלת subretinal של תאי גזע עובריים אנושיים לתאי האפיתל של פיגמנט הרשתית נגזר למודל גדול-עיניים של אטרופיה גיאוגרפית

כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לקבל תצוגה של שדה גדול (FOV) תלת מימדי (3D) זריחה התמונה ברשתית OCT באמצעות פלטפורמה הרומן עם מודאלים מרובים הדמיה. אנחנו תציג בהגדרת המערכת, השיטה של יישור ו הפרוטוקולים מבצעית. דימות in vivo תודגמנה, התוצאות נציג יסופק.

עם מודאלים מרובים נפח הרשתית הדמיה על ידי עקיפה סריקת לייזר Ophthalmoscopy (אוסלו) ו טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (אוקטובר)

פרוטוקול מפורט להערכה של המפרט מבנית וחזותית בחולדות על ידי תגובת טומוגרפיה ו optokinetic אופטית קוהרנטית מוצג. התוצאות מספקים תובנות בעלות ערך מחקר ophthalmologic, כמו גם רגשיות ונוירולוגיות.

באמצעות טומוגרפיה אופטית קוהרנטית ותגובה Optokinetic כמו המפרט מבנית ופונקציונליים מערכת הראייה של עכברים וחולדות

כאן, אנו מתארים את השימוש בטומוגרפיית קוהרנטיות אופטית בתחום ספקטרלי (SD-OCT) כדי לדמיין מבנים ברשתית ובעין in vivo במודלים של ניוון רשתית, גלאוקומה, רטינופתיה סוכרתית וקוצר ראייה.

הערכות מבניות In vivo של מחלות עיניים במודלים של מכרסמים באמצעות טומוגרפיה קוהרנטית אופטית

הדמיית in vivo היא כלי רב עוצמה לחקר הביולוגיה בבריאות ובמחלות. פרוטוקול זה מתאר הדמיה טרנס-אימונית של רשתית העכבר באמצעות מיקרוסקופ סטנדרטי של שני פוטונים. הוא גם מדגים שיטות שונות של הדמיה חיה כדי לתייג פלואורסצנטיות קבוצות תאים מרובות של הרשתית.

הדמיה טרנס-אימונית של שני פוטונים In vivo של רשתית העכבר

כאן אנו מתארים טכניקת הדמיה in vivo באמצעות טומוגרפיה קוהרנטית אופטית כדי להקל על האבחון והמדידה הכמותית של רטינופתיה בעכברים.

יישום טומוגרפיה של קוהרנטיות אופטית למודל עכבר של רטינופתיה

פרוטוקול זה מתאר שיטה אמינה להשגת קריוסקציות באיכות גבוהה של עיני ארנב שלמות. הוא מפרט את הליכי הדיסקציה, הקיבוע, ההטבעה והחתך של עין הארנב, אשר עשויים להיות מותאמים בקלות לשימוש בכל מחקר המשתמש באימונוהיסטוכימיה בעיניים גדולות יותר.

השגת קריוקציות באיכות גבוהה של עין ארנב שלמה 

למד הדמיה כפול-מודאליות של רשתית וממברנת כורואיד בעיני ארנבים חיים באמצעות מיקרוסקופיה פוטואקוסטית וטומוגרפיה אופטית קוהרנטית. שיטה זו מאפשרת הדמיה לא פולשנית וללא סימון לחקר מחלות עיניים.

הדמיה Chorioretinal כפול-מודאליות מיקרוסקופ Photoacoustic הרומן ו טומוגרפיה אופטית קוהרנטית בעיניים הארנב חי

גלה סרטונים נוספים