에서는 실시간으로 3차원 기능 및 분자 이미징을 위해 새로 개발된 휴대용 광음향(광음향) 시스템을 사용한 이미징을 위한 실험 프로토콜에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 입증된 강력한 성능과 다양성은 전임상 연구 및 임상 실습에서 광음향 기술의 새로운 응용 분야를 정의할 수 있습니다.
방법 논문
에서는 실시간으로 3차원 기능 및 분자 이미징을 위해 새로 개발된 휴대용 광음향(광음향) 시스템을 사용한 이미징을 위한 실험 프로토콜에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 입증된 강력한 성능과 다양성은 전임상 연구 및 임상 실습에서 광음향 기술의 새로운 응용 분야를 정의할 수 있습니다.
높은 광학 대비와 뛰어난 공간 해상도의 독점적인 조합으로 인해 광음향학(광음향학)은 광학적으로 불투명한 깊은 조직에서 해부학적, 기능적, 분자적 대비를 동시에 달성하는 데 이상적입니다. 최근 소동물 연구를 위한 광음향학의 적용에서 엄청난 잠재력이 입증되었지만, 이 이미징 기술을 임상 실습으로 전환하기 위한 방대한 노력도 수행되었습니다. 여기에서는 조직 형태 및 기능에 대한 고해상도와 스펙트럼이 풍부한 체적 이미지를 실시간으로 제공할 수 있는 새로 개발된 광음향 단층 촬영 접근 방식을 제시합니다. 휴대용 및 고정 모드 모두에서 이미징 시스템으로 작동하기 위한 실험 프로토콜에 대한 자세한 설명이 제공되고 쥐 모델 및 인간의 기능 및 분자 연구와 관련된 다양한 잠재적 시나리오에 대해 전시됩니다. 이미징 프로브의 다재다능한 휴대용 설계와 함께 3차원의 실시간 시각화 가능성은 오늘날 전임상 연구 및 임상 실습에 사용되는 다양한 이미징 방식 중에서 새로 개발된 접근 방식을 독특하게 만듭니다.
기술 1-5에서 제공하는 독특한 장점을 악용 새로운 애플리케이션의 다양성을 포괄하는 출판물의 적 증가에 의해 나타난 바와 같이 광 음향 (음향) 영상은, 생물학 및 의료 연구 지역 사회에서 관심을 성장 끈다. 특히, 지금까지 빛의 확산 제한을 초과하는 깊이에서 높은 시공간 해상도의 이미지 스펙트럼 독특한 사진 흡수 에이전트 용량은 기능 및 분자 영상 6-10에 대한 전례없는 기능을 엽니 다.
실제로 임상에 광 음향 기술의 번역은 진단 및 많은 질병의 치료 모니터링에 유망한와 함께 제공됩니다. 그러나, 광학적으로 산란 광자 흡수 조직 및 광 음향 현상과 관련된 일반적 약한 응답의 제한된 전달은 방법의 적용 깊이를 제한한다. 그 결과, 휴대용 optoa내시경 시스템은 천연 오리피스 (13)를 통해 그것들을 삽입하여 본체 내에서 이미지를 제공하기 위해 사용되는 동안 coustic 프로브 본체 (11, 12)의 외부에서 접근 화상 부분이 시도되어왔다. 이러한 여성의 유방과 같은 인체의 일부 낮은 흡수 부분은, 또한 단층 광 음향 스캐너 (14, 15)에 의해 액세스 할 수 있습니다. 그것은 마찬가지로 초음파에 큰 융통성을 가능로서 특히 관심 휴대용 ....
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체적 휴대용 광 음향 프로브를 동작하기위한 상세한 절차는 다음과 같다. 이 절차는 동물과 인간 실험에 대한 승인 기관의 규정에 따라 수행된다.
1. 시스템 준비
2. 이미징 준비
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설명 체적 휴대용 광 음향 프로브의 기능을 보여주는 대표적인 결과는,이 섹션에 전시된다. 모든 경우에, 피부 표면에 광 조사량 20 mJ을 / cm 2 (19)의 안전 노출 한계 이하로 유지 하였다.
주변 인간 혈관 추적 실시간 프로브의 성능을도 2에 전시된다.이 실험의 과정에서, 프로브는 서서히 레이저 동작 800 nm의 단파장 건강한 인간 지원자의 손을 따라 스캔 한 10 초 당 17 펄스, 그래서 모든 스캐닝 위치에 대한 혈관의 실시간 시각화를 달성된다. 세 방향에서 재구성 된 이미지의 대표 최대 강도 투사 (MIP)은 그림 2에 표시됩니다. 측정시 실시간 시각화 GPU의 implementatio 활성화됩니다여과 역 투영 알고리즘 (17)의 n 개의.
실시간 멀티 스펙트럼 영상 획득 용량.......
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작은 동물 연구에서 광 음향 영상 기술이 제공하는 독특한 장점은 예를 들어 구상 진단 및 치료 모니터링 응용 프로그램의 번호와, 임상 적으로 기술 번역에 대한 강한 의욕을 만들었습니다., 유방암, 피부 암, 염증이나 말초 혈관 질환. 그러나, 효과적인 단층 화상 취득 형상을 작성하는 조명 소스 및 검출 소자의 충분한 수에 의해 포위 될 수있는 마우스 또는 작은 동물, 대조적으로, 인체 전신의 제한된 광 투과율을 방해 구현의 치수가 큰 광 음향 단층 촬영 유사 MRI 또는 CT합니다. 그러한 휴대용 사용, 고해상도 비 이온화 여기 및 실시간 용량로서 초음파의 이점의 많은 주로서 제시 휴대용 광 음향 이미징 프로브는 인간의 촬상에 적합하다. 그럼에도 불구하고, 최적의 하드웨어 설계 및 RECO광 음향 이미징을위한 nstruction 절차는 크게 일반적으로 초음파 스캐너에 사용되는 것과 다릅니다. 이는 펄스 반복 주파수, 검출 된 초음파 반응, 밑줄 신호 자극 메커니즘 및 결과적인 이미지 재구성 방법의 진폭이 양.......
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저자는 공개할 것이 없습니다.
이 결과로 이어진 연구는 ERC-2010-StG-260991 보조금 계약에 따라 유럽 연구 위원회로부터 자금을 지원받았습니다.
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