Name: Tomografia fotoacustica, ecografica e angiografica integrata (PAUSAT) per limaging non invasivo dellintero cervello dellictus ischemico (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-06-02T12:20:00.000+00:00
Duration: 6 min 45 s
Description: Scopri l'imaging PAUSAT per l'ictus ischemico: una piattaforma multimodale che combina fotoacustica e angiografia acustica per valutare in modo non invasivo l'ossigenazione tissutale e la perfusione cerebrale nei topi.

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Gli autori desiderano ringraziare il team di ingegneri di SonoVol Inc. per il loro supporto tecnico. Questo lavoro è stato parzialmente sponsorizzato dall'American Heart Association Collaborative Sciences Award (18CSA34080277), a J. Yao e W. Yang; Il National Institutes of Health (NIH) degli Stati Uniti concede R21EB027981, R21 EB027304, RF1 NS115581 (BRAIN Initiative), R01 NS111039, R01 EB028143; Il premio CAREER della National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti 2144788; il Chan Zuckerberg Initiative Grant (2020-226178), a J. Yao; e NIH concede R21NS127163 e R01NS099590 a W. Yang.

Imaging non invasivo integrato PAUSAT dell'intero cervello dell'ictus ischemico

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<li>Parthasarathy, A. B., Kazmi, S. M. S., Dunn, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+imaging+of+ischemic+stroke+through+thinned+skull+in+mice+with+Multi+Exposure+Speckle+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Quantitative imaging of ischemic stroke through thinned skull in mice with Multi Exposure Speckle Imaging.</a> Biomedical Optics Express. 1 (1), 246-259 (2010).</li>
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<li>Menozzi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+non-invasive+brain+imaging+of+ischemic+stroke+by+integrated+photoacoustic%2C+ultrasound+and+angiographic+tomography+%28PAUSAT%29%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional non-invasive brain imaging of ischemic stroke by integrated photoacoustic, ultrasound and angiographic tomography (PAUSAT).</a> Photoacoustics. 29, 100444(2022).</li>
<li>Llovera, G., Roth, S., Plesnila, N., Veltkamp, R., Liesz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+stroke+in+mice%3A+permanent+coagulation+of+the+distal+middle+cerebral+artery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Modeling stroke in mice: permanent coagulation of the distal middle cerebral artery.</a> Journal of Visualized Experiments. (89), e51729(2014).</li>
<li>Trotman-Lucas, M., Kelly, M. E., Janus, J., Fern, R., Gibson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+alternative+surgical+approach+reduces+variability+following+filament+induction+of+experimental+stroke+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Disease+Models+%26+Mechanisms%22%5BJournal%5D)">An alternative surgical approach reduces variability following filament induction of experimental stroke in mice.</a> Disease Models & Mechanisms. 10 (7), 931-938 (2017).</li>
<li>Labat-Gest, V., Tomasi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothrombotic+ischemia%3A+a+minimally+invasive+and+reproducible+photochemical+cortical+lesion+model+for+mouse+stroke+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Photothrombotic ischemia: a minimally invasive and reproducible photochemical cortical lesion model for mouse stroke studies.</a> Journal of Visualized Experiments. (76), e50370(2013).</li>
<li>Matsumoto, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualising+peripheral+arterioles+and+venules+through+high-resolution+and+large-area+photoacoustic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Visualising peripheral arterioles and venules through high-resolution and large-area photoacoustic imaging.</a> Scientific Reports. 8 (1), 14930(2018).</li>
<li>Xu, Y., Wang, L. V., Ambartsoumian, G., Kuchment, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reconstructions+in+limited-view+thermoacoustic+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Reconstructions in limited-view thermoacoustic tomography.</a> Medical Physics. 31 (4), 724-733 (2004).</li>
<li>Yal Tang,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-fidelity+deep+functional+photoacoustic+tomography+enhanced+by+virtual+point+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">High-fidelity deep functional photoacoustic tomography enhanced by virtual point sources.</a> Photoacoustics. 29, 100450(2023).</li>
<li>Zheng, W., Huang, C., Zhang, H., Xia, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slit-based+photoacoustic+tomography+with+co-planar+light+illumination+and+acoustic+detection+for+high-resolution+vascular+imaging+in+human+using+a+linear+transducer+array%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Engineering+Letters%22%5BJournal%5D)">Slit-based photoacoustic tomography with co-planar light illumination and acoustic detection for high-resolution vascular imaging in human using a linear transducer array.</a> Biomedical Engineering Letters. 12 (2), 125-133 (2022).</li>
<li>Wang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slit-enabled+linear-array+photoacoustic+tomography+with+near+isotropic+spatial+resolution+in+three+dimensions%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Slit-enabled linear-array photoacoustic tomography with near isotropic spatial resolution in three dimensions.</a> Optics Letters. 41 (1), 127-130 (2016).</li>
<li>Vu, T., Li, M., Humayun, H., Zhou, Y., Yao, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+generative+adversarial+network+for+artifact+removal+in+photoacoustic+computed+tomography+with+a+linear-array+transducer%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">A generative adversarial network for artifact removal in photoacoustic computed tomography with a linear-array transducer.</a> Experimental Biology and Medicine. 245 (7), 597-605 (2020).</li>
<li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deep-E%3A+A+fully-dense+neural+network+for+improving+the+elevation+resolution+in+linear-array-based+photoacoustic+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Deep-E: A fully-dense neural network for improving the elevation resolution in linear-array-based photoacoustic tomography.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 41 (5), 1279-1288 (2022).</li>
<li>Hauptmann, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Model-based+learning+for+accelerated%2C+limited-view+3-D+photoacoustic+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Model-based learning for accelerated, limited-view 3-D photoacoustic tomography.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 37 (6), 1382-1393 (2018).</li>
<li>Li, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+deep-tissue+functional+and+molecular+imaging+by+integrated+photoacoustic%2C+ultrasound%2C+and+angiographic+tomography+%28PAUSAT%29%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional deep-tissue functional and molecular imaging by integrated photoacoustic, ultrasound, and angiographic tomography (PAUSAT).</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 41 (10), 2704-2714 (2022).</li>
</ol>

Gli autori non dichiarano alcun conflitto di interessi in questo lavoro.

Ci sono alcuni aspetti vitali di questo metodo che, se fatto in modo errato, può portare a una significativa diminuzione della qualità dell'immagine e dell'analisi quantitativa. Il risultato più comune dell'errore dell'utente nelle immagini PAUSAT è la mancanza di segnale o una potenza del segnale molto bassa, entrambi i quali possono verificarsi per una serie di motivi. Uno di questi motivi è un problema con l'accoppiamento acustico. Grandi bolle d'aria nell'acqua che circonda la testa del topo durante l'imaging possono...

Il sangue trasporta ossigeno (attraverso la proteina dell'emoglobina) e altri importanti nutrienti ai tessuti del nostro corpo. Quando il flusso di sangue attraverso i tessuti viene interrotto (ischemia), possono verificarsi gravi danni ai tessuti, i cui effetti più immediati sono dovuti alla mancanza di ossigeno (ipossia). L'ictus ischemico è il risultato di un flusso sanguigno interrotto in una certa regione del cervello. Il danno cerebrale derivante da un ictus ischemico può verificarsi entro pochi minuti dal blocco dei vasi e spesso può avere effetti debilitanti e duraturi 1,2. Una strategia di grande valore per valutare la fisiopatologia dopo ictus ischemico e identificare e testare nuovi trattamenti è l'uso di modelli di piccoli animali in laboratorio. I trattamenti scoperti in laboratorio mirano a essere tradotti in uso clinico e migliorare la vita dei pazienti. Tuttavia, l'uso di animali nella ricerca biomedica deve essere attentamente valutato secondo i principi 3R di Russell e Burch: sostituzione, riduzione e raffinamento3. L'obiettivo della componente di riduzione è ridurre il numero di animali senza compromettere la raccolta dei dati. Con questo in mente, essere in grado di valutare longitudinalmente l'evoluzione della lesione tramite imaging non invasivo consente un grande vantaggio nel ridurre il numero di animali richiesti, oltre a massimizzare le informazioni ottenute da ciascun animale4.
La tomografia fotoacustica (PAT) è una modalità di imaging ibrida che combina il contrasto di assorbimento ottico con la risoluzione spaziale dell'imaging a ultrasuoni5. Il meccanismo di imaging di PAT è il seguente. Un impulso laser di eccitazione viene illuminato sul bersaglio ripreso. Supponendo che il bersaglio assorba la luce alla lunghezza d'onda del laser di eccitazione, aumenterà di temperatura. Questo rapido aumento della temperatura si traduce in un'espansione termoelastica del bersaglio. L'espansione fa sì che un'onda ultrasonica si propaghi dal bersaglio. Rilevando l'onda ultrasonica in molte posizioni, il tempo necessario affinché l'onda si propaghi dal bersaglio ai rivelatori può essere utilizzato per creare un'immagine attraverso un algoritmo di ricostruzione. La capacità di PAT di rilevare l'assorbimento ottico nelle regioni dei tessuti profondi differenzia la PAT dall'imaging ad ultrasuoni, che rileva i confini delle diverse impedenze acustiche dei tessuti5. Negli spettri del visibile e del vicino infrarosso, le principali biomolecole altamente assorbenti che sono abbondanti negli organismi sono l'emoglobina, i lipidi, la melanina e l'acqua7. Di particolare interesse nello studio dell'ictus è l'emoglobina. Poiché l'ossiemoglobina e la deossiemoglobina hanno spettri di assorbimento ottico diversi, la PAT può essere utilizzata con lunghezze d'onda laser ad eccitazione multipla per determinare la concentrazione relativa dei due stati della proteina. Ciò consente di quantificare la saturazione di ossigeno dell'emoglobina (sO2), o ossigenazione del sangue, all'interno e all'esterno della regione dell'infarto 8,9. Questa è una misura importante nell'ictus ischemico, in quanto può indicare il livello di ossigeno nel tessuto cerebrale danneggiato dopo ischemia.
L'angiografia acustica (AA) è un metodo di imaging ecografico con mezzo di contrasto particolarmente utile per l'imaging della morfologia della vascolarizzazione in vivo10. Il metodo si basa sull'uso di un trasduttore oscillante a doppio elemento (un elemento a bassa frequenza e un elemento ad alta frequenza) in combinazione con microbolle iniettate nel sistema circolatorio del soggetto di imaging. L'elemento a bassa frequenza del trasduttore viene utilizzato per trasmettere alla frequenza di risonanza delle microbolle (ad esempio, 2 MHz), mentre l'elemento ad alta frequenza viene utilizzato per ricevere i segnali superarmonici delle microbolle (ad esempio, 26 MHz). Quando eccitate a una frequenza di risonanza, le microbolle hanno una forte risposta non lineare, con conseguente produzione di segnali superarmonici che i tessuti del corpo circostante non producono11. Ricevendo con un elemento ad alta frequenza, questo assicura che vengano rilevati solo i segnali a microbolle. Poiché le microbolle sono confinate ai vasi sanguigni, il risultato è un'immagine angiografica della morfologia dei vasi sanguigni. AA è un potente metodo per l'imaging dell'ictus ischemico, poiché le microbolle che fluiscono attraverso il sistema circolatorio non sono in grado di fluire attraverso i vasi bloccati. Ciò consente all'AA di rilevare regioni del cervello che non sono perfuse a causa dell'ictus ischemico, che indica la regione dell'infarto.
La ricerca preclinica sull'ictus ischemico si basa generalmente sull'uso di istologia e test comportamentali per valutare la posizione e la gravità dell'ictus. La colorazione del cloruro di trifeniltetrazolio (TTC) è un'analisi istologica comune utilizzata per determinare il volume dell'infarto dell'ictus. Tuttavia, può essere utilizzato solo in un endpoint, poiché richiede che l'animale venga eutanasia12. I test comportamentali possono essere utilizzati per determinare la compromissione della funzione motoria in più punti temporali, ma non possono fornire valori anatomici o fisiologici quantitativi13. L'imaging biomedico fornisce un approccio più quantitativo allo studio degli effetti dell'ictus ischemico in modo non invasivo e longitudinale 9,14,15. Tuttavia, le tecnologie di imaging esistenti (come la risonanza magnetica per piccoli animali [MRI]) possono avere un costo elevato, non essere in grado di fornire informazioni strutturali e funzionali simultanee o avere una profondità di penetrazione limitata (come la maggior parte delle tecniche di imaging ottico).
Qui, combiniamo la fotoacustica, l'ecografia e la tomografia angiografica (PAUSAT; vedi diagramma di sistema in Figura 1), che consente informazioni strutturali e funzionali complementari della perfusione sanguigna e dell'ossigenazione dopo ictus ischemico16. Questi sono due aspetti importanti nella valutazione della gravità della lesione e nel monitoraggio del recupero o della risposta ai trattamenti. L'utilizzo di questi metodi di imaging integrato può aumentare la quantità di informazioni ottenute da ciascun animale, riducendo il numero di animali necessari e fornendo maggiori informazioni nello studio di potenziali trattamenti per l'ictus ischemico.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65319/65319fig01.jpg"> Figura 1: Diagramma PAUSAT. (A) Schema completo del sistema PAUSAT, compresi il laser e l'OPO utilizzati per PAT. (B) Vista interna del sistema PAUSAT, compresi due trasduttori a ultrasuoni. Il trasduttore oscillante a doppio elemento viene utilizzato sia per gli ultrasuoni B-mode che per AA, mentre il trasduttore lineare viene utilizzato per PAT. Entrambi i trasduttori sono montati sullo stesso palco motorizzato 2D, consentendo la scansione per generare dati volumetrici. Questa cifra è stata modificata da16. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65319/65319fig01large.jpg" target="_blank">Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.</a>

<table><tbody><tr><td>Catetere 20 GA</td><td>BD Insyte Autoguard Winged</td><td>381534</td><td>Per l'intubazione del topo</td></tr><tr><td>Cloruro di 2,3,5-trifeniltetrazolio</td><td>Sigma</td><td>T8877</td><td>Necessario per il cervello con colorazione TTC per la convalida</td></tr><tr><td>Laser a 532 nm</td><td>Quantel</td><td>Q-smart 850</td><td>Laser utilizzato per pompare l'OPO per il ventilatore automatico PAT</td></tr><tr><td>Rovent Jr.</td><td>Kent Scientific</td><td>RV-JR</td><td>Per mantenere i topi sotto anestesia durante la procedura chirurgica</td></tr><tr><td>Seta intrecciata nera 4-0 USP</td><td>Specialità chirurgiche</td><td>SP116</td><td>Utilizzato per suture sul collo per la chirurgia pMCAO</td></tr><tr><td>Bupivacaine</td><td>Hospira</td><td>0409-1159-18</td><td>Utilizzato prima di chiudere le ferite durante la procedura chirurgica</td></tr><tr><td>C57BL/6 Mice</td><td>Jackson Lab</td><td>#000664</td><td>Topi utilizzati per lo studio dell'ictus ischemico (maschio/femmina di 2-6 mesi)</td></tr><tr><td>Sutura trasparente</td><td>Ethicon</td><td>8606</td><td>Utilizzato per chiudere la ferita (ictus PT e pMCAO). Una sutura trasparente non interferisce con la</td></tr><tr><td>luce fredda</td> PAT LED <td>Schott</td><td>KL KL 1600</td><td>Necessario per creare un ictus PT</td></tr><tr><td>Lama di rasoio monouso</td><td>Lame Accutec</td><td>74-0002</td><td>Per il sezionamento del cervello del mouse</td></tr><tr><td>Trapano elettrico</td><td>JSDA</td><td>JD-700</td><td>Utilizzato per esporre l'MCA durante la procedura pMCAO</td></tr><tr><td>Strumento di elettrocauterizzazione</td><td>Campo umido</td><td>Bipolare-RG</td><td>Interrompe il flusso sanguigno dopo la perforazione durante la procedura pMCAO</td></tr><tr><td>Gel depilatorio</td><td>Veet</td><td>8282651</td><td>Utilizzato per rimuovere i peli dal topo prima dell'imaging</td></tr><tr><td>Punta ad anello di cauterizzazione ad alta temperatura</td><td>BOVIE Medical Corporation</td><td>REF AA03</td><td>Utilizzato per evitare il sanguinamento durante la separazione del muscolo temporale dal cranio</td></tr><tr><td>Scheda rivelatrice IR</td><td>Thorlabs</td><td>VRC5</td><td>Utilizzata per garantire l'allineamento</td></tr> <tr><td>del percorso della luceMisuratore di potenza laser</td><td>Ophir</td><td>StarBright, P/N 7Z01580</td><td>Può essere utilizzato per calibrare l'energia laser prima dell'imaging</td></tr><tr><td>Laser Speckle Imaging System</td><td>RWD Life Science Co.</td><td>RFLSI-III</td><td>Può essere utilizzato per convalidare il successo della chirurgia dell'ictus</td></tr><tr><td>Lubrificante Unguento</td> oculare <td>Lenitivo</td><td>AB31336</td><td>Può essere utilizzato per evitare la secchezza degli occhi</td></tr><tr><td>Tavolino regolabile manualmente</td><td>Thorlabs</td><td>L490</td><td>Utilizzato con rampa personalizzata per l'imaging AA a profondità focale multiple</td></tr><tr><td>Sistema di imaging Vega modificato</td><td>Perkin Elmer</td><td>LLA00061</td><td>Sistema contenente trasduttori</td></tr> <tr><td>B-mode/AA e PATOscillatore parametrico ottico</td><td>Quantel</td><td>versaScan-L532</td><td>Consente la regolazione della lunghezza d'onda di eccitazione in un'ampia gamma</td></tr><tr><td>Sistema a ultrasuoni programmabile</td><td>Verasonics</td><td>Vantage 256</td><td>Utilizzato per la parte PAT del sistema</td></tr><tr><td>Rose Bengal</td><td>Sigma</td><td>330000</td><td>Necessario per indurre la sutura PT stroke</td></tr><tr><td></td><td>LOOK</td><td>SP116</td><td>Utilizzato per la legatura permanente della temperatura CCA</td></tr><tr><td> Contoller</td><td>Physitemp</td><td>TCAT-2</td><td>Utilizzato per mantenere stabile la temperatura corporea dei topi durante</td></tr><tr><td>le procedure VesselVue Microbubbles</td><td>Perkin Elmer</td><td>P-4007001</td><td>Utilizzato per l'angiografia acustica (2,43 &volte; 10^9 microbolle/mL)</td></tr></tbody></table>

tomografia fotoacustica, ecografica e angiografica integrata (pausat) per l'imaging non invasivo dell'intero cervello dell'ictus ischemico

Integrated Photoacoustic, Ultrasound, and Angiographic Tomography (PAUSAT) for NonInvasive Whole-Brain Imaging of Ischemic Stroke

Presentato qui è uno studio sperimentale sull'ictus ischemico utilizzando il nostro sistema di imaging non invasivo di nuova concezione che integra tre tecnologie di imaging basate sull'acustica: fotoacustica, ecografia e tomografia angiografica (PAUSAT). La combinazione di queste tre modalità aiuta ad acquisire la tomografia fotoacustica multispettrale (PAT) dell'ossigenazione del sangue cerebrale, l'imaging ad ultrasuoni ad alta frequenza del tessuto cerebrale e l'angiografia acustica della perfusione sanguigna cerebrale. La piattaforma di imaging multimodale consente lo studio della perfusione cerebrale e dei cambiamenti di ossigenazione nell'intero cervello del topo dopo l'ictus. Sono stati valutati due modelli di ictus ischemico comunemente usati: il modello di occlusione permanente dell'arteria cerebrale media (pMCAO) e il modello fototrombotico (PT). PAUSAT è stato utilizzato per visualizzare lo stesso cervello di topo prima e dopo un ictus e analizzare quantitativamente entrambi i modelli di ictus. Questo sistema di imaging è stato in grado di mostrare chiaramente i cambiamenti vascolari cerebrali dopo l'ictus ischemico, tra cui una significativa riduzione della perfusione sanguigna e dell'ossigenazione nella regione dell'infarto dell'ictus (omolaterale) rispetto al tessuto non danneggiato (controlaterale). I risultati sono stati confermati sia dall'imaging con contrasto laser speckle che dalla colorazione con trifeniltetrazolio cloruro (TTC). Inoltre, il volume dell'infarto da ictus in entrambi i modelli di ictus è stato misurato e convalidato dalla colorazione TTC come verità fondamentale. Attraverso questo studio, abbiamo dimostrato che PAUSAT può essere un potente strumento negli studi preclinici non invasivi e longitudinali sull'ictus ischemico.

Imaging della morfologia dei vasi sanguigni nel cervello AA genera immagini morfologiche dei vasi sanguigni eccitando le microbolle nel sistema circolatorio alla loro frequenza di risonanza e ricevendo la risposta super armonica delle microbolle. Utilizzando la rampa personalizzata (Figura 2C) collegata a un palco regolabile manualmente, possiamo visualizzare il cervello del mouse con modalità AA a due diverse profondità focali. Quando le regioni più profonde sono mirate,...

Questo lavoro dimostra l'uso di una piattaforma di imaging multimodale basata su ultrasuoni per l'imaging non invasivo dell'ictus ischemico. Questo sistema consente la quantificazione dell'ossigenazione del sangue attraverso l'imaging fotoacustico e la perfusione alterata nel cervello attraverso l'angiografia acustica.

Tomografia fotoacustica, ecografica e angiografica integrata (PAUSAT) per l'imaging non invasivo dell'intero cervello dell'ictus ischemico

Presented here is an experimental ischemic stroke study using our newly developed noninvasive imaging system that integrates three acoustic-based imaging ...

Ci sono alcune sfide sperimentali. Ad esempio, la presenza di capelli nel cuoio capelluto può causare artefatti nelle immagini acquisite. Anche l'età dell'animale gioca un ruolo chiave poiché lo spessore del cranio è attualmente una limitazione per la rilevazione di segnali più profondi.Molte tecniche di imaging puramente ottico richiedono una procedura invasiva e possono visualizzare solo circa un millimetro di profondità. Con PAUSAT combiniamo i vantaggi dell'ecografia e dell'imaging ottico. Possiamo ottenere informazioni sia strutturali che funzionali che circondano l'ictus ischemico in modo completamente sicuro e non invasivo.Essere in grado di valutare l'evoluzione di una lesione con o senza trattamento dallo stesso animale in diversi momenti ci consente di raccogliere informazioni molto preziose. E anche per ridurre il numero di animali necessari per diversi studi. Lavoriamo costantemente su modi per migliorare la velocità, la profondità, la risoluzione e il contrasto delle immagini sia per l'imaging fotoacustico che per l'imaging a ultrasuoni.Con migliori sistemi di imaging, possiamo rispondere a domande biologiche più fondamentali e valutare nuovi trattamenti sperimentali.

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Neuroscienze

Fonte: Giustetto, P., et. al., Ecografia parenchimale non invasiva, vascolare e metabolica ad alta frequenza e imaging cerebrale profondo fotoacustico del ratto. J. Vis. Exp. (2015)In questo video, dimostriamo l'uso degli ultrasuoni ad alta frequenza e dell'imaging fotoacustico per studiare la vascolarizzazione e il contenuto di emoglobina nel cervello di ratto. Questo metodo fornisce informazioni dettagliate sulla perfusione cerebrale e sull'ossigenazione del sangue, consentendo un'analisi non...

Ecografia non invasiva ad alta frequenza e imaging Doppler dell'emodinamica del cervello di ratto

Fonte: Upputuri, P. K., et al. Un sistema di tomografia fotoacustica compatto ad alte prestazioni per l'imaging cerebrale di piccoli animali In vivo. J. Vis. Exp. (2017)Questo video dimostra un protocollo per l'imaging non invasivo in vivo del cervello di ratto utilizzando la tomografia fotoacustica, mostrando la preparazione, la configurazione del sistema di imaging e l'acquisizione dei dati per ricostruire immagini cerebrali 2D per la visualizzazione delle strutture vascolari e della salute...

Imaging in vivo di un cervello di ratto mediante tomografia fotoacustica

Il presente lavoro descrive un nuovo protocollo per eseguire ultrasuoni ad alta frequenza non invasivi e imaging fotoacustico su cervello di ratto, per visualizzare in modo efficiente le regioni sottocorticali profonde e i loro modelli vascolari dirigendo i segnali sui forami del cranio naturalmente presenti sul cranio animale.

Non invasiva parenchimale, vascolare e metabolica ad alta frequenza ad ultrasuoni e fotoacustico Rat profonda Brain Imaging

È stato dimostrato un sistema compatto di tomografia fotoacoustica (PLD-PAT) basato su diodi laser a pulsazione per immagini ad alta velocità in cervello in vivo in piccoli animali.

Un sistema compatto di Tomografia Photoacoustico ad alte prestazioni per<em&gt; In Vivo</em&gt; Imaging cerebrale di piccole dimensioni

In questo articolo prendiamo in esame la metodologia e le considerazioni rilevanti per la combinazione di TMS e fMRI per esaminare gli effetti della stimolazione cerebrale sulla rete di default.

La combinazione di stimolazione magnetica transcranica e fMRI per esaminare il modo predefinito della rete

In questo articolo esaminiamo gli effetti di Theta Burst stimolazione TMS sulla plasticità corticale in soggetti affetti da sindrome dell'X fragile e gli individui nello spettro autistico.

TMS: Utilizzo del Theta Burst protocollo Esplora Mechasnism di plasticità in individui con Sindrome X Fragile e autismo

In questo articolo esaminiamo gli effetti di dipendenza stato visivamente rilevanti TMS indotta presentazioni fosfenici movente.

Stato-dipendenza Effetti sulla TMS: uno sguardo al comportamento Motive fosfene

In questo articolo prendiamo in esame la metodologia e le considerazioni relative al protocollo di trattamento della depressione FDA ha approvato con il Neuronetics NeuroStar dispositivo TMS.

Il dispositivo TMS NeuroStar: Condurre la FDA ha approvato protocollo per il trattamento della depressione

Il risultato dei pazienti con ictus ischemico acuto dipende il rapido ripristino del flusso sanguigno cerebrale. Questo protocollo mira a ottimizzare la gestione di tali pazienti riducendo al minimo gli intervalli peri-procedurale e rendendo il tempo da ricovero ospedaliero di riperfusione più breve possibile.

Gestione ottimizzata del trattamento Endovascular per il colpo ischemico acuto

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di fornire una tecnica altamente riproducibile per la valutazione in vivo della perturbazione barriera emato - encefalica nei modelli del ratto del colpo ischemico.

Una valutazione In Vivo di rottura della barriera emato - encefalica in un modello del ratto del colpo ischemico

Scopri l'imaging PAUSAT per l'ictus ischemico: una piattaforma multimodale che combina fotoacustica e angiografia acustica per valutare in modo non invasivo l'ossigenazione tissutale e la perfusione cerebrale nei topi.

Tomografia fotoacustica, ecografica e angiografica integrata (PAUSAT) per limaging non invasivo dellintero cervello dellictus ischemico (Video) | JoVE Journal

Tomografia fotoacustica, ecografica e angiografica integrata (PAUSAT) per l'imaging non invasivo dell'intero cervello dell'ictus ischemico

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