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JoVE Journal Bioengineering
Universal Hand-held Three-dimensional Optoacoustic Imaging Probe for Deep Tissue Human Angiography and Functional Preclinical Studies in Real Time

ディープティシュ人間血管造影および機能前臨床研究のためのユニバーサルハンドヘルド三次元光音響イメージングプローブリアルタイムで

Full Text
11,301 Views
09:56 min
November 4, 2014

DOI: 10.3791/51864-v

Xosé Deán-Ben1, Thomas Felix Fehm1,2, Daniel Razansky1,2

1Institute for Biological and Medical Imaging (IBMI),Helmholtz Zentrum München, 2Faculty of Medicine,Technische Universität München

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article details the imaging capabilities of a newly developed handheld optoacoustic system for three-dimensional, functional, and molecular imaging in real time. The system utilizes a probe with a spherical matrix array of piezoelectric transducers to capture ultrasonic responses from tissue.

Key Study Components

Area of Science

  • Biomedical imaging
  • Optoacoustic technology
  • Preclinical research

Background

  • Optoacoustic imaging combines optical and ultrasound techniques.
  • Handheld systems enable portability and ease of use.
  • Real-time imaging is crucial for dynamic biological processes.
  • Development of novel imaging tools is essential for advancing biomedical research.

Purpose of Study

  • To illustrate the imaging capabilities of a handheld optoacoustic system.
  • To demonstrate real-time imaging of deep tissue structures.
  • To explore the feasibility of assessing vascular morphology and hemodynamic parameters.

Methods Used

  • Utilization of a handheld probe with a spherical matrix array.
  • Excitation of ultrasonic responses using nanosecond light pulses.
  • Real-time image reconstruction from captured data.
  • Assessment of vascular morphology and perfusion parameters.

Main Results

  • Successful imaging of deep tissue structures in real time.
  • Feasibility of using a portable system for vascular imaging.
  • Demonstration of important hemodynamic and perfusion parameters.
  • Potential for new applications in preclinical and clinical settings.

Conclusions

  • The handheld optoacoustic system shows promise for real-time imaging.
  • It may redefine applications in biomedical imaging.
  • Further development could enhance its versatility in research and practice.

Frequently Asked Questions

What is optoacoustic imaging?
Optoacoustic imaging combines optical and ultrasound technologies to visualize tissue structures in real time.
How does the handheld system work?
The system uses a probe with piezoelectric transducers to capture ultrasonic responses generated by light pulses in tissue.
What are the advantages of handheld imaging systems?
Handheld systems offer portability, ease of use, and the ability to perform real-time imaging in various settings.
What types of parameters can be measured?
The system can measure vascular morphology, hemodynamic parameters, and tissue perfusion in real time.
What is the significance of real-time imaging?
Real-time imaging allows researchers to observe dynamic biological processes as they occur, enhancing understanding and diagnostics.

ここでは、3次元の機能的および分子的なイメージングのための新しく開発されたハンドヘルド光音響(光音響)システムを用いたイメージングのための実験プロトコルの詳細な説明を提供します。実証された強力な性能と汎用性は、前臨床研究および臨床診療における光音響技術の新たな応用分野を定義する可能性があります。

次の実験の全体的な目標は、3次元、機能、分子イメージングのための新しく開発されたハンドヘルド光音響システムのイメージング機能をリアルタイムで示すことです。これは、組織に保持されたときに光パルスをガイドするファイバーバンドルの周りに電気トランスデューサーであるpizoの球状マトリックスアレイを備えたプローブを使用して達成されます。ナノ秒の持続時間では、光のパルスが超音波応答を励起し、プローブによって捕捉されます。

次に、データを使用してリアルタイムの画像再構築を行い、ハンドヘルドモードでのスキャンを可能にします。この結果は、血管形態の深部組織イメージングの実現可能性と、ポータブルシステムによる重要な血行動態および灌流パラメータを示しています。すべての研究室が特に注目しているのは、光学音響、拡散光学、超音波、およびマルチモダリティアプローチに基づく新しい生物医学イメージングツールの開発です。

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生理学 問題93 光音響トモグラフィー 光音響イメージング ハンドヘルドプローブ ボリュメトリックイメージング リアルタイムの断層撮影 5次元イメージング 臨床イメージング 機能イメージング 分子イメージング 前臨床研究

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