Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

Foto akustik Sistografi

Published: June 11, 2013 doi: 10.3791/50340
Automatic Translation
1,2, 3, 1,2
1Department of Biomedical Engineering, University at Buffalo, The State University of New York, 2Department of Creative IT Engineering, Pohang University of Science and Technology (POSTECH), 3School of Electrical Engineering and Computer Science, Kyungpook National University

Summary

Foto akustik sistografi (PAC) herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyon veya toksik kontrast madde kullanmadan idrar mesane, pediatrik hastalarda radyasyon hassas iç organ, harita için büyük bir potansiyele sahiptir. Burada sıçanlarda optik-opak izleyiciler bir enjeksiyon ile idrar mesane haritalama için PAC kullanımını göstermek

Abstract

Bir radyo-opak boya kullanarak teşhis X-ray dayanmaktadır geleneksel çocuk sistografi,, zararlı iyonize radyasyon kullanımı muzdarip. Radyasyona maruz kalma nedeniyle çocuklarda mesane kanseri riski diğer birçok kanser daha önemlidir. Burada yakın kızılötesi (NIR) optik emiciler (yani metilen mavisi, plasmonik altın nano, veya tek duvarlı karbon nanotüpler kullanarak, foto akustik sistografi (PAC) olarak adlandırılan idrar mesane, bir İyonlaştırıcı olmayan ve invaziv olmayan foto akustik (PA) görüntüleme fizibilite göstermek ) bir optik-bulanık izleyici olarak. Biz başarılı bir karanlık alan konfokal PAC sistemi kullanarak optik emici maddeler ile dolu bir sıçan mesane görüntülendi var. Kontrast maddelerin transüretral enjeksiyon sonra, sıçan mesane önemli Pensilvanya sinyal geliştirme elde ederek photoacoustically görüntülendi. Birikimi spektroskopik PA görüntüleme ile doğrulandı. Ayrıca, sadece bir lazer darbe enerjisi kullanarakaz 1 mJ / cm 2 (güvenlik sınırı 1/20), mevcut görüntüleme sisteminin derinlikte metilen mavisi-dolu-rat-mesane eşlenebilmesi in vivo biyolojik dokularda 1 cm ötesine. In vivo ve ex vivo PA görüntüleme sonuçları hem de kontrast ajanlar doğal olarak idrar yoluyla atılır olduğunu doğrulamak. Bu nedenle, klinik çeviri kolaylaştıracak uzun vadeli toksik madde birikimine ilgili herhangi bir endişe vardır.

Introduction

X-ray sistografi 1, mesane kanseri, vezikoüreteral reflü, üreter tıkanması, nörojenik mesane, vb mesane ile ilgili hastalıklar belirlemek için bir görüntüleme süreçtir. 2-5 Tipik olarak, Idrara geçersiz ve bir radyo-opak madde bir ile enjekte edilir kateter. Daha sonra, floroskopi X-ray görüntüleri idrar mesane tanımlamak için elde edilir. Ancak, anahtar güvenlik sorunu zararlı iyonizan radyasyon Bu yordamda kullanılan olmasıdır. Buna ek olarak 0.6 1.8% tanısal röntgen aralıkları 75 yaş nedeniyle yaş. 6 kümülatif kanser riski yüzdesi, kanserojen tehdit pediatrik hastalarda önemlidir. Bir İngiliz çalışma 9 önemli iç organları arasında, X-ışınları tanı arasında ortalama yıllık radyasyon dozu erkek çocuklarda 4 daha az ve en yüksek ikinci en az 4 kız çocuklarda mesane en yüksek olduğunu gösterdi. 7. Bu, mesane kanseri riskini göstermektedir pediatrik hastalarda en önemlidir. Although pediatrik radyolog makul olarak elde, iyonize radyasyon tamamen göz ardı edilemez gibi düşük radyasyona maruz kalma oranını azaltmak için çaba. Bu nedenle, sınırlama sistografi içinde radyoaktif olmayan kontrast madde ile tamamen radyasyon içermeyen, hassas maliyet-etkin ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme yöntemi için bir ihtiyaç yaratır.

PAT güçlü optik soğurma kontrast ve biyolojik dokularda yüksek ultrasonik uzaysal çözünürlük sağlayabilir çünkü son, foto akustik tomografi (PAT) önde gelen biyomedikal görüntüleme yöntemi haline gelmiştir. PAT 8 ilkesidir ultrasonik dalgalar nedeniyle hedef termoelastik genişlemesine neden olduğunu ışık emme izledi. Tespit ederek bir orta, iki veya üç boyutlu foto akustik (PA) görüntüleri ile seyahat akustik dalgalar zamana bağımlı oluşur. Ultrason (US) ışığı (tipik olarak büyüklükte iki ya da üç order) ile karşılaştırıldığında çok daha az dağınık dokularda olduğundanuzaysal çözünürlük görüntüleme derinliği 1/200 korunurken PAT görüntüleme derinliği, dokularda ~ 8 cm kadar ulaşabilir sistografik uygulama için PAT 9 önemli avantajları şunlardır:. (1) PAT iyonize tamamen ücretsiz radyasyon. (2) ClinicalUSimaging sistemleri kolayca çift-modlu bir PA ve US görüntüleme özellikleri sağlamak için adapte edilebilir. Böylece, çift modlu PA / ABD görüntüleme sistemi hızlı klinik çeviri için temel kriterler olan, nispeten, taşınabilir maliyet-etkin ve hızlı olabilir. Endojen ve eksojen kontrast her ikisini de kullanarak, PAT tümör fizyopatolojisi, beyin hemodinamik, iç organları, göz, anjiyografi, vb çalışma dokuların yüksek çözünürlüklü, morfolojik fonksiyonel ve moleküler görüntüleme sağlamıştır. 10-16

Bu yazıda, yakın kızılötesi (NIR) optik emiciler (yani metilen mavisi, gitmek kullanarak İyonlaştırıcı olmayan foto akustik sistografi deneysel protokolleri (PAC) göstermektoksik olmayan optik-bulanık izleyiciler olarak ld nanocages, ya da tek duvarlı karbon nanotüpler). Kontrast madde ile dolu sıçan mesane photoacoustically ve spektroskopik in vivo olarak tarif edildi. Herhangi bir etken ısrarla sıçanların mesane ve böbreklerde biriken. Bu nedenle, madde birikimi neden olabilir uzun dönem toksisite dışı bırakılabilir. Bu sonuç, optik emiciler kombinasyonu ile PAC potansiyel çocuk hastalar için gerçekten zararsız sistografik yöntemi olabilir anlamına gelir. Sistem yapılandırması, sistem uyum ve in vivo / ex vivo görüntüleme yöntemleri bu makalede açıklanan.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Derin Yansıma Modu foto akustik Sistografi (PAC) Sistem

  1. Sistem yapılandırma 17, 18
    1. Bir Q-anahtarlı Nd: YAG lazer (ÇBLII-10; Sürekli, 532 nm) pompalar bir dalga boyu-ayarlanabilir lazer (Surelite OPO PLUS, Sürekli, dalga boyu ayar aralığı: 680 ile 2.500 nm).
    2. Her lazer atış nabzını süresi ~ 5 ns ve lazer tekrarlama oranı 10 Hz.
    3. Dalga boyu kullanılan kontrast maddesinin optik absorpsiyon tepe bağlıdır. Metilen mavisi kontrast maddesi olarak hizmet vermektedir tepe emilim olduğu yerde, 667 nm'lik bir optik dalga boyu kullanılır. Plasmonik altın Nano fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre, NUR spektral bölgede ayarlanabilir lokalize yüzey plazmon rezonans olabilir. Ayrıca, tek duvarlı karbon nanotüpler geniş emme spektrumu dalga boyu seçimi için geniş bir seçenek sağlayabilir.
    4. Ayarlanabilir lazer çıkan ışık bir küresel konik lens t teslim edilirhrough dik açı prizmalar (PS908, Thorlabs).
    5. Hafif konik küresel lens geçtikten sonra halka şeklinde bir ışık ışını model oluşturulur. Ev yapımı konik lens BK7 objektif yapılmış ve koni açısı 152 ° olduğunu. Lensin çapı 2.5 cm.
    6. Birbirinden farklı halka şeklindeki ışık demeti şeffaf bir akrilik levha yapılmış bir optik kondansatör, ile yönlendirilir. Üst ve alt yüzeylerin çapları 6,1 ve 4,8 cm vardır. Kondansatörün kalınlığı 2.5 cm'dir. Yönlendirilen halka şeklinde ışık huzmesi bir doku yüzeyi üzerinde koyu merkezi halka şekilli oluşturur.
    7. Akustik bağlantı artırmak için küçük bir su kabı yararlanın. Su kabı optik ve akustik şeffaf açık bir ince polietilen film ile sarılmış bir alt açıklık vardır. Küçük hayvanlar su kabı altında konumlandırılmış.
    8. Oluşturulan PA dalgaları bir küresel odaklanmış ultrason dönüştürücü (V308 tarafından tespit edilir;Olympus NDT ile, 5 MHz'lik bir merkez frekansına), optik kondansatör ortasına monte edilmiştir. Eleman çapı ve dönüştürücü bir odak uzaklığı sırasıyla 1.9 ve 2.5 cm vardır. Böylece, dönüştürücü f-sayısı ~ 1.3 olduğunu.
    9. Enine ve eksenel kararlar sırasıyla 590 ve 144 mikron vardır.
    10. Algılanan PA dalgaları ilk üreteci / alıcı (, Olympus NDT; 5072PR 35 MHz bant genişliği ve 59 dB rf kazanç) geniş bant ultrasonik tarafından güçlendirilir, ve sonra (TDS5054, Tektronix) bir osiloskop tarafından satın.
    11. PA dalgaların varış kez ölçerek tek boyutlu zamana bağımlı görüntüleri (A-line olarak adlandırılır) edinin. Şu anda, Pensilvanya dalgalarının hızı, tüm görüntü elde etme fazla 1,480 m / sn 'de olduğu varsayılır. İki (B-tarama olarak adlandırılır) ve üç boyutlu PA görüntüleri mekanik doğrusal tarama tarama aşamasında (; Danaher Dover XY6060) hareket ettirerek elde edilebilir.
    12. Görüntüleme süresi ile bir hacimsel tek dalga boyu PA görüntü için ~ 25 dkxyz düzlemlerde 2,5 x 2,4 x 1,5 cm 3 bakış (FOV) alanı. Biz 0,4 mm adım boyutu ile y yönünde 0,2 mm, 60 örneklerinin bir adım boyutu ile x yönünde 125 örnekleri satın aldı. 50 MHz örnekleme hızı 500 veri dilimi Z yönü boyunca elde edilmiştir. Mekanik tarama bir ev yapımı NI LabVIEW yazılım sistemi tarafından kontrol edilir.
    13. Bu hacim, bir veri MathWorks'ün MATLAB sistemi kullanılarak maksimum amplitüd projeksiyonu (MAP) vasıtasıyla temsil edilir.
  2. Sistem uyum
    1. Küresel konik lens sonra, ışın deseni mükemmel bir halka şeklinde olduğundan emin olun. Çörek şeklinde ışın deseni düzgün oluşturulur değilse, deri yüzeyinden kökenli PA sinyalleri baskındır. Bu nedenle, derin doku görüntüleme elde etmek zordur.
    2. Suda çizgi şeklindeki ışık odak eş eksenli ultrason odak bölgesi ile uyumlu olmalıdır. Bu eksende uyumlu değildir, sistem düşük sinyal-muzdaripgürültü oranı.
    3. 2 dalga boyu 680 ila 1000 nm arasında ayarlanmış mJ / cm 2, - sırasıyla deri yüzeyinde ışınlanmış lazer darbeli enerji ~ 1 çeşitlidir. Bu lazer darbe enerjileri 20 sırasıyla 80 spektral bölgede mJ / cm 2, değişen, Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü güvenlik sınırı çok daha düşüktür.

2. Vivo ve ex vivo Görüntüleme Prosedürleri

  1. Hayvan hazırlık
    1. Tüm Pensilvanya görüntüleme deneylerde 250 gr - 200 kilo olan kadın Spraque-Dawley sıçan kullanın.
    2. Öncelikle, ketamin (85 mg / kg vücut ağırlığı) ve ksilazin (15 mg / kg) karışımı intraperitonal enjeksiyonu ile anestezi sıçan.
    3. Karın bölgesinde tüyleri tüylerini.
    4. Ismarlama bir hayvan sahibinin üstünde sıçan yerleştirin.
    5. Kateter geliştirmek için yağ ile kaplayın bir 22-gauge kateter.
    6. Kateter Vertica tutunLly üretral açılış üzerinde. Kateter göbeği son olarak açılması ulaşana kadar sonra, üretra içine, yatay kateterin distal ucunu.
    7. Mesanede idrar kateter yoluyla geçersiz kılar.
  2. In vivo PAC görüntülemede
    1. PAC sistemindeki su kabı altında hayvan sahibinin üstüne, bulunan sıçan, yerleştirin.
    2. Akustik bağlantı geliştirmek için hayvan deri yüzeyi ve plastik membran arasında ultrason jeli (Sonotech) uygulayın.
    3. Tam in vivo Pensilvanya görüntüleme deneylerinde sırasında izofluran buharlaşmış (1 L / oksijen dk ve 0.75% izofluran) kullanarak sıçan uyutmak.
    4. Kontrast ajanlarının enjeksiyondan önce bir kontrol PA görüntü elde edilir.
    5. Metilen mavisi (30 mM'lik bir konsantrasyon ile 0.8 g / ml vücut ağırlığı), altın nanocages (2 nM lik bir konsantrasyon ile 1.2 g / ml vücut ağırlığı) ya da tek karbon nanotüp (0.8 ul / g vücut sulu bir solüsyonu tanıtılması ile kilokateter yoluyla mesane 0.3 uM arasında bir konsantrasyonda). 22-gauge kateter ile 1 ml şırınga kullanın.
    6. PA görüntüleri bir dizi edinin.
  3. Ex vivo görüntüleme PAC
    1. Yüksek dozda pentobarbital enjekte edilerek, in vivo PAC görüntüleme sonra fare kurban.
    2. , Iki büyük organ, mesane ve böbrekler kaldırmak biodistribution araştırmak için, ve bir cam plaka üzerinde.
    3. PAC sistemindeki su kabı altında cam levha yerleştirin.
    4. Akustik bağlantı geliştirmek için eksize organları ve plastik membran arasında ultrason jeli (Sonotech) uygulayın.
    5. PA görüntüler elde.
    6. Photoacoustically dosyasını, bir kontrol olarak, bir sağlıklı sıçandan çıkarıldı organları.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Şekil 1 optik bulanık metilen mavisi (MB) kullanarak in vivo İyonlaştırıcı olmayan ve invaziv olmayan PAC olarak gösterir. Kontrol PA dosyasını MB (Şekil 1A) için yüksek optik absorpsiyon olarak, 667 nm 'de elde edildi. FOV içindeki kan damarları açık bir şekilde görüntülenmiştir da olsa da, bu dalga boyunda optik olarak transparan olması nedeniyle, mesane görünmez. Şekil 1B 'de gösterildiği üzere, mesane açık bir şekilde 0.2 saat MB enjeksiyon sonrası elde PA görüntü ortaya çıkar. Mesanede MB birikimi onaylamak için, çevredeki yapılardan MB dolu mesane arasında ayrım iki optik dalga boylarında (667 ve 850 nm) kullanılır. 850 nm'de MB optik emme katsayısı yaklaşık 0 olduğu için Şekil 1C'de gösterildiği gibi, mesane içinde PA genlik görünmez. Bu nedenle, bu sonuç, mesane MB dolu olduğunu gösterir. Sonuç olarak, bu göstermektedir ki spektroskopikPensilvanya görüntü açıkça farklı endojen ve eksojen choromophores ayırt edebilir. 1D ve 1E Şekil sırasıyla Şekil 1A ve 1B noktalı çizgi boyunca taranan derinlik çözüme PA B-tarama görüntüleri, göstermektedir. Mesane üst yüzeyi in vivo ve ex vivo görüntüleme hem de ultrason transdüktörü odak noktasında bulunan oldu. Derinlik yönü boyunca mesane pozisyonunu açıkça tanımlanır, cilt yüzeyinin altında ~ 3.5 mm. Buna ek olarak, 24 ölçülen mesane ve 48 saat sonrası enjeksiyon içinde PA sinyalleri enjeksiyon öncesi de elde edilen sinyal, hemen hemen aynıdır. Bu sonuç, kontrast madde enjekte tamamen vücut çıkarıldı anlamına gelir, ve herhangi bir araç kartı. Bu nedenle, uzun vadeli ajan toksisite yaklaşımımızda bekleniyor. Ayrıca, enjeksiyon sonrası PA görüntü (Şekil 1B) derinliği Şekil 2'de bir sözde renk kullanılarak kodlanır. To mesane konumu derinliği çözüme PA B-tarama görüntü (Şekil 1E) ile iyi korelasyon cilt yüzeyi, altında ~ 3.5 mm. Bir çocuk mesane üst ve alt sınırlar arasında tipik derinlikleri, karın yüzeyi, sırasıyla yaklaşık 1.4 ve 4.3 cm vardır. Az 1 mJ / cm 2 (güvenlik sınırı 1/20) sadece bir lazer darbe enerjisi kullanarak, mevcut görüntüleme sistemi biyolojik ötesinde 1 cm derinlikte metilen mavisi-dolu-rat-mesane eşlenebilmesi in vivo doku. 17. Yukarıda da belirttiğimiz gibi, PAT görüntüleme derinliği metilen mavisi yardımı ile dokularda ~ 8 cm kadar ulaşabilir. 9

In vivo görüntüleme deneylerde Sonuçta, iki önemli organlar, mesane ve biodistribution araştırmak için böbrek çıkarıldı. Bir kontrol olarak, bir mesane ve böbrek sağlıklı sıçandan çıkarıldı. Sıçanların iki grup kaldırılır mesane ve böbrekler içinde ölçülen PA sinyalleri, d hemen hemen aynıdırhiçbir madde organlarda biriken emonstrating.

Şekil 1
Şekil 1. Vivo İyonlaştırıcı olmayan ve invaziv olmayan PAC olarak optik opak metilen mavisi (MB) kullanarak. Sadece kan damarları gösteren 667 nm optik dalga boyu ile MB ön enjeksiyon iktisap bir sıçan karın alan (A) Kontrol PA görüntü, (BV .) MB optik soğurma zirve ile bu dalga boyu maçlar. (B) PA görüntü MB ile birikmiş BV ve mesane (BD) hem de. (C açığa, 667 nm optik dalga boyu ile MB 0.2 saat sonrası transüretral enjeksiyon elde MB enjeksiyonundan sonra 850 nm'de elde edilen) PA görüntü. MB optik soğurma bu dalga boyunda az olduğu için MB dolu BD PA görüntü kaybolur.(D) ve (E) Derinlik-çözüme PA B-tarama görüntüleri (A) ve (B), sırasıyla noktalı çizgiler boyunca kesilir. Ref 17 izniyle. Amerika Copyright 2011 Optik Derneği.

Şekil 2,
Şekil 2. Şekil 1B derinliği ile kodlanmış PA görüntü. Renk derinliği bilgileri temsil eder. BV, kan damarları, BD, mesane ve MB, metilen mavisi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Sonuç olarak, in vivo bir sıçan modelinde toksik olmayan optik emiciler kullanarak PAC noniyonize olasılığını göstermiştir. Biz başarıyla İyonlaştırıcı olmayan ve invaziv olmayan PAC sistemi kullanılarak optik emiciler dolu bir sıçan mesane görüntülendi var. Iki kritik güvenlik sorunları yaklaşımımızda çözüldü: (1) sistografik uygulamaları ve vücutta kontrast ajanlar (2) hiçbir birikimi için İyonlaştırıcı olmayan radyasyon kullanımı.

Klinik ilgi pediatrik hastalarda vezikoüreteral reflü (VUR) izleme içerir. ABD'de çocukların yaklaşık% 3 idrar yolu enfeksiyonları 19 etkilenen ve bu hastaların yaklaşık% 1.5 'VUR muzdarip edilir. Mevcut klinik uygulamada, tüm bu hastalar doğrudan iyonlaştırıcı X-ışını floroskopi görüntüleme tabi. Amerikan Üroloji Derneği Pediatrik VUR klinik kılavuzları paneli güçlü çocuk pat için iyonize radyasyon kullanımının en aza indirilmesi tavsiyeients. 20 Uzun vadeli bir hedef PAC kullanarak toksik olmayan optik kontrast maddelerin kombinasyonu ile VUR izlemektir. Hastalarda VUR varsa Böylece, biz enjekte ajan böbrek mesane geri akacaktır bekliyoruz. X-ışını Sistografi ile karşılaştırıldığında, PAC sınırlı bir penetrasyon derinliğine sahiptir. Bu nedenle, klinik PAC için ana hedef pediatrik hastalar içindir. Mevcut PAC sisteminin görüntüleme hızı nispeten mekanik tarama nedeniyle yavaş olmasına rağmen, gerçek zamanlı klinik ultrason sistemi kolayca PAC için adapte edilebilir. 21-27 Sonuç olarak, bu yaklaşım potansiyel VUR izleme erişmek için bir taşınabilir ve ucuz araçları sunmaktadır hangi ek bir şeydir. Böylece, şiddetle uygulama klinik çeviri fizibilite çok yüksek olduğuna inanıyorum. Bu klinik ortamda test önce gelecek çalışmalar için, optik emiciler kullanarak PA VUR izleme bir domuz modelinde incelenecektir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Tüm hayvan deneyleri Buffalo Kurumsal Hayvan Bakım New York Eyalet Üniversitesi ve Kullanım Kurulu ile uyumlu olarak yorumlandı.
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgments

Bu çalışma Buffalo Klinik ve Translasyonel Araştırma Merkezi'nde Üniversitesi ve Buffalo Translasyonel Konsorsiyumu, Buffalo Üniversitesi, BT Consilience Yaratıcı Programı Roswell Park Alliance Vakfı, başlangıç ​​fonlarından bir hibe pilot çalışmalar programından hibe kısmen desteklenmiştir MKE ve NIPA (C1515-1121-0003) ve EBTB UÇK hibe (2012-0009249) değildir.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Q-switched Nd:YAG laser Continuum SLII-10 pump laser
OPO laser Continuum Surelite OPO PLUS tunable laser
Prisms Thorlabs PS908 light deliver
Ultrasound transducer Olympus NDT V308 5 MHz
Ultraoundpulser/receiver Olympus NDT 5072PR amplifier
Oscilloscope Tektronix TDS5054 data acquisition
Scanning stage Danaher Dover XY6060 raster scanning
Methylene blue Sigma-Aldrich M9140-25G contrast agent
Rats Harlan Spague-Dawley animal subject
Isoflourane vaporizer Euthanex EZ-155 anesthesia
Ultrasound gel Sonotech Clear Image singles acoustic coupling

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Riccabona, M. Cystography in infants and children: a critical appraisal of the many forms with special regard to voiding cystourethrography. Eur. Radiol. 12 (12), 2910-2918 (2002).
  2. Khattar, N., Dorairajan, L. N., Kumar, S., Pal, B. C., Elangovan, S., Nayak, P. Giant obstructive megaureter causing contralateral ureteral obstruction and hydronephrosis: a first-time report. Urology. 74 (6), 1306-1308 (2009).
  3. Lim, R. Vesicoureteral reflux and urinary tract infection: evolving practices and current controversies in pediatric imaging. AJR Am. J. Roentgenol. 192 (5), 1197-1208 (2009).
  4. Scardapane, A., Pagliarulo, V., Ianora, A. A., Pagliarulo, A., Angelelli, G. Contrast-enhanced multislice pneumo-CT-cystography in the evaluation of urinary bladder neoplasms. Eur. J. Radiol. 66 (2), 246-252 (2008).
  5. Verpoorten, C., Buyse, G. M. The neurogenic bladder: medical treatment. Pediatr. Nephrol. 23 (5), 717-725 (2008).
  6. Ron, E. Let's not relive the past: a review of cancer risk after diagnostic or therapeutic irradiation. Pediatr. Radiol. 32 (10), 739-744 (2002).
  7. Berrington De Gonzalez, A., Darby, S. Risk of cancer from diagnostic X-rays: estimates for the UK and 14 other countries. Lancet. 363 (9406), 345-351 (2004).
  8. Kim, C., Favazza, C., Wang, L. V. In vivo photoacoustic tomography of chemicals: high-resolution functional and molecular optical imaging at new depths. Chem. Rev. 110 (5), 2756-2782 (2010).
  9. Ke, H., Erpelding, T. N., Jankovic, L., Liu, C., Wang, L. V. Performance characterization of an integrated ultrasound, photoacoustic, and thermoacoustic imaging system. J. Biomed. Opt. 17 (5), 056010 (2012).
  10. Akers, W. J., Kim, C., Berezin,, et al. Noninvasive Photoacoustic and Fluorescence Sentinel Lymph Node Identification using Dye-Loaded Perfluorocarbon Nanoparticles. Acs Nano. 5 (1), 173-182 (2011).
  11. Jiao, S. L., Jiang, M. S., Hu, J., et al. Photoacoustic ophthalmoscopy for in vivo retinal imaging. Opt. Express. 18 (4), 3967-3972 (2010).
  12. Kim, C., Cho, E. C., Chen, J., et al. In vivo molecular photoacoustic tomography of melanomas targeted by bioconjugated gold nanocages. Acs Nano. 4 (8), 4559-4564 (2010).
  13. Kim, C., Song, H. M., Cai, X., Yao, J., Wei, A., Wang, L. V. In vivo photoacoustic mapping of lymphatic systems with plasmon-resonant nanostars. J. Mater. Chem. 21 (9), 2841-2844 (2011).
  14. Wang, X., Pang, Y., Ku, G., Xie, X., Stoica, G., Wang, L. V. Noninvasive laser-induced photoacoustic tomography for structural and functional in vivo imaging of the brain. Nat. Biotechnol. 21 (7), 803-806 (2003).
  15. Xie, Z., Roberts, W., Carson, P., Liu, X., Tao, C., Wang, X. Evaluation of bladder microvasculature with high-resolution photoacoustic imaging. Opt. Lett. 36 (24), 4815-4817 (2011).
  16. Zhang, H. F., Maslov, K., Stoica, G., Wang, L. V. Functional photoacoustic microscopy for high-resolution and noninvasive in vivo imaging. Nat. Biotechnol. 24 (7), 848-851 (2006).
  17. Kim, C., Jeon, M., Wang, L. V. Nonionizing photoacoustic cystography in vivo. Opt. Lett. 36 (18), 3599-3601 (2011).
  18. Homan, K., Kim, S., Chen, Y. S., Wang, B., Mallidi, S., Emelianov, S. Prospects of molecular photoacoustic imaging at 1064 nm wavelength. Opt. Lett. 35 (15), 2663-2665 (2010).
  19. Chang, S. L., Shortliffe, L. D. Pediatric urinary tract infections. Pediatr. Clin. N. Am. 53 (3), 379 (2006).
  20. Stratton, K. L., Pope, J. C., Adams, M. C., Brock, J. W., Thomas, J. C. Implications of Ionizing Radiation in the Pediatric Urology. 183 (6), 2137-2142 (2010).
  21. Ermilov, S. A., Khamapirad, T., Conjusteau, A., et al. Laser optoacoustic imaging system for detection of breast cancer. J. Biomed. Opt. 14 (2), 024007 (2009).
  22. Erpelding, T. N., Kim, C., Pramanik, M., et al. Sentinel lymph nodes in the rat: noninvasive photoacoustic and US imaging with a clinical US system. Radiology. 256 (1), 102-110 (2010).
  23. Kim, C., Erpelding, T. N., Jankovic, L., Wang, L. V. Performance benchmarks of an array-based hand-held photoacoustic probe adapted from a clinical ultrasound system for non-invasive sentinel lymph node imaging. Philos. Transact. A. Math Phys. Eng. Sci. 369 (1955), 4644-4650 (1955).
  24. Kim, C., Song, K. H., Gao, F., Wang, L. V. Sentinel lymph nodes and lymphatic vessels: noninvasive dual-modality in vivo mapping by using indocyanine green in rats--volumetric spectroscopic photoacoustic imaging and planar fluorescence imaging. Radiology. 255 (2), 442-450 (2010).
  25. Kruger, R. A., Kiser, W. L., Reinecke, D. R., Kruger, G. A. Thermoacoustic computed tomography using a conventional linear transducer array. Medical Physics. 30 (5), 856-860 (2003).
  26. Kruger, R. A., Lam, R. B., Reinecke, D. R., Del Rio, S. P., Doyle, R. P. Photoacoustic angiography of the breast. Med. Phys. 37 (11), 6096-6100 (2010).
  27. Manohar, S., Kharine, A., Van Hespen, J. C., Steenbergen, W., Van Leeuwen, T. G. The Twente Photoacoustic Mammoscope: system overview and performance. Phys. Med. Biol. 50 (11), 2543-2557 (2005).

Tags

Biyomedikal Mühendisliği Sayı 76 Biyofizik Tıp Biyomühendislik Kanser Biyolojisi Mühendislik (Genel) Elektronik ve Elektrik Mühendisliği Lazerler ve Mazerler Akustik Optik foto akustik sistografi görüntüleme noniyonize kontrast madde idrar yolu reflü mesane sistografi foto akustik tomografi PAT tomografi görüntüleme klinik teknikleri hayvan modeli
Foto akustik Sistografi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jeon, M., Kim, J., Kim, C.… More

Jeon, M., Kim, J., Kim, C. Photoacoustic Cystography. J. Vis. Exp. (76), e50340, doi:10.3791/50340 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter