이미징 시스템 임상 휴대용 photoacoustic 실시간 비-침략 적 작은 동물 영상에 대 한 시연 됩니다.
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이미징 시스템 임상 휴대용 photoacoustic 실시간 비-침략 적 작은 동물 영상에 대 한 시연 됩니다.
병원에 photoacoustic 이미징의 번역은 주요 도전 이다. 휴대용 실시간 임상 photoacoustic 이미징 시스템은 매우 드물다. 여기, 우리는 결합된 photoacoustic와 임상 초음파 이미징 시스템 초음파 프로브 작은 동물 이미징 위한 빛 배달 통합 하 여 보고 합니다. 이 최소 침 습 실시간 바늘 지도 함께 작은 동물에서 센 티 넬 림프절 영상 표시 하 여 설명합니다. 원시 채널 데이터에 접근할 수 있는 임상 초음파 플랫폼 photoacoustic 휴대용 실시간 임상 photoacoustic 이미징 시스템을 최고의 이미징의 통합 수 있습니다. 메 틸 렌 블루 675 nm 파장에서 센 티 넬 림프절 이미징 사용 되었다. 또한, 듀얼 모달 초음파와 photoacoustic 이미징 바늘 지도 이미징 시스템을 사용 하 여 표시 했다. 최대 1.5 c m의 깊이 영상 photoacoustic 이미징 초당 5 프레임의 프레임 속도에서 10 Hz 레이저와 함께 시연 했다.
검색 및 암의 준비에 대 한 다른 이미징 기술을 사용할 수 있습니다. 널리 사용 되는 이미지 형식 중 일부는 자기 공명 영상 (MRI), x 선 컴퓨터 단층 촬영 (CT), x 선, 초음파 (미국), 양전자 방출 단층 촬영 (PET), 형광 이미징, 등1,2, 3 , 4. 하지만, 기존 이미징 기술의 일부는 침략, 유해한 방사선, 또는 느리게, 비싼, 부피, 또는 환자에 게 불친절. 따라서, 개발, 진단 및 치료5빠르고 비용 효율적인 이미징 기법을 일정 한 필요가 있다.
(파이) 이미징 Photoacoustic는 풍부한 광학 대조를 결합 하 여 깊은 이미징 깊이5,6,,78에서 고해상도 초음파, 신흥 이미징 기술 9. 파이, 조직의 방사선에 대 한 짧은 레이저 펄스를 사용 합니다. 빛은 작은 온도 상승에 이르게 조직으로 흡수 되 면. Thermoelastic 확장으로 인해 압력 파 (청각 파의 형태로)는 조직 내에서 생성 됩니다. 생성 된 청각 파 (photoacoustic (PA) 파 라고도 함)는 광대역 초음파 트랜스듀서와 인수 (UST) 조직 경계 밖에 서. 이러한 획득된 PA 신호 PA 이미지, 조직 내부 구조 및 기능 정보를 공개를 재구성 하 사용할 수 있습니다. 파이 다양 한 응용 프로그램을 포함 한: 혈관 영상, 센 티 넬 림프절 영상, 뇌 맥 관 구조 영상, 종양 영상, 분자 이미징, 등10,11,12, 13,,1415 파이 다양 한 응용 프로그램 때문에 그것의 이점, 즉: 깊은 침투 깊이, 좋은 공간 해상도, 그리고 높은 연 조직 대비. 파이에 대비 혈액, 멜 라 닌, 등에서 생 수 있습니다. 내 생 명암은 충분히 강하지 않다, exogenous 대비 요원 같은 유기 염료, 나노 입자, 양자 점, 등16,17,,1819, 20 , 21 대비 향상을 위해 사용할 수 있습니다.
파이 다른 이미징 기술 기준으로 다양 한 혜택, 임상 번역은 여전히 아주 큰 도전 이다. 주요 제한 사용 되 고 레이저의 큰 자연, 데이터 수집을 위한 사용 USTs의 대부분 임상 미국 시스템 및 비-상용 임상 미국 이미징 시스템의 원시 채널 액세스를 주는 여부와 호환 되지 않습니다. 데이터입니다. 최근, 상업 임상 미국 기계 원시 데이터에 대 한 액세스와 함께 사용할 수 있는22되고있다. 이 작품에서는, 우리는 핸드헬드 설정 임상 미국 플랫폼을 사용 하 여 파이의 타당성을 입증 하고자 합니다. 우리는 작은 동물 모델에서 센 티 넬의 비 침략 적 영상 림프절 (SLNs)를 표시 하 여이 입증 하고자 합니다.
침략 적인 유 방 종양 여성 암 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 유방암을 일찍 준비를 진단 하 고 치료 전략, 환자의 예 후에 중요 한 역할을 결정 하기 위한 생명 이다. 유 방 암 준비 센 티 넬 림프절 생 검 (SLNB)는 일반적으로23,24사용. SLN은 기본 림프절 암 세포를 찾아내기의 가능성은 높은 전이 때문. SLNBs 염료 또는 뒤에 작은 절 개를 가진 지역 오픈 절단 하 고 다음 찾기 염료의 경우 시각적으로 또는 방사성 트레이 서 시가 거 카운터의 도움으로 SLN 방사성 트레이 서를 주입을 포함 한다. 식별, 후 몇 SLN histopathological 연구24,25제거 됩니다. 긍정적인 SLNB 종양 주변 림프절을 아마 다른 장기에 전이 나타냅니다. 네거티브 SLNB 전이의 확률이 무시할 수26임을 나타냅니다. SLNB 팔 마비, lymphedema, 등27 SLNB 관련 합병증을 제거 하기 위해 같은 연결 된 수많은 합병증, 비-침략 적 이미징 기술은 필요 하다.
작은 동물과 인간에서 SLN 매핑, 이미징 PA는 탐험 광범위 하 게 다른 대조 대리인15,,2829,30,31 의 도움으로 , 그러나 32., 현재 사용 하는 시스템에서에서 사용할 수 없습니다 임상 시나리오 이전 지적. 해결 되어야 또 다른 관심사 SLNB28에 관련 된 수술입니다. 정밀한 바늘 포부 생 검에 대 한 최소한 침략 적 절차를 적응 (FNAB) 복구 시간과 환자 들의 부작용을 줄이기 위해 필요 했다. 이 작품에서 임상 미국 시스템 사용 되었다 결합 된 미국 및 PA 이미징 사용 되었다. 임상 설정에서 사용의 용이성에 대 한 사용자 정의 만든 휴대용 주택 광섬유를 넣으면 홀더 설계 되었다. 메 틸 렌 블루 (MB) 사용 된 식별 및 매핑 SLNs. 또한 SLNB 수술과 관련 된 합병증을 제거 하, 추적 하는 비-침략 적 실시간 바늘도 시연.
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모든 동물 실험 난 양 기술 대학교, 싱가포르의 기관 동물 관리 및 사용 위원회에 의해 승인된 지침 및 규정에 따라 수행 했다 (동물 프로토콜 번호 ARF-SBS / NIE-A0263).
1. 휴대용 실시간 임상 PA와 미국 이미징 시스템
2. 해상도 특성화
3. SLN 이미징에 대 한 동물 준비
< p class = "jove_con텐트 "> 참고: 위에서 설명한 휴대용 임상 이미징 시스템은 작은 동물 SLN 이미징에 대 한 시연 했다. 실험, 6에 8-1 주일-오래 된 건강 하 고, 여성 쥐 (NTac:Sprague Dawley, 220 ± 30 g) 조달 했다. 여성 쥐 남성 쥐에서 유방암의 발생은 덜 자주 때문에 사용 됩니다. 그러나, 남성 쥐 연구에 대 한 또한 사용할 수 있습니다. 또한, 문학, 여성 쥐에 사용은 더 널리 SLN 이미징에 대 한.4. Vivo에서 쥐의 SLN 이미징
5. PA 분광학의 SLN
6. 실시간 바늘 추적을 사용 하 여 파이
동물에액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

그림 1: 시스템 설명. 시스템과 듀얼 모달 임상 미국 파이 시스템의 (a) 도식 표현입니다. 오 포--광학 섬유 번들의 옵티컬 파라메트릭 발진기, FH-섬유 홀더, USM-임상 미국 기계. 섬유 소유자는 UST 및 2 개의 출력 광섬유 번들 통합합니다. Isoflurane과 산소를 공급 하는 마 취 기계 마 취 동물 실험 하는 동안 유지 하는 데 사용 됩니다. (b) 분기 광섬유의 사진. I / P 표시는 섬유의 입력된 끝 및 O/P 2 출력 섬유의 끝을 나타냅니다. (c) 3 개의 슬롯, 광학 섬유에 대 한 두 가지와 넣으면 섬유 소유자의 사진. (d)를 넣으면 섬유 ...
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현재 심사, 진단 및 암 치료의 비용이 매우 높다. 다른 암 검 진 및 진단에 사용 되는 형식은 이미징이 있다.입니다. 그러나, 이러한 이미징 기술의 많은 제한이 부피가 큰 기계 크기, 침략 적인 진단, 환자, 너무 비 싸, 이온화 방사선 또는 방사성 조 영제의 사용을 unfriendliness를 포함 하 여. 따라서, 효율적, 비용 효율적인, 실시간 이미징 및 시스템 지도 많이 필요 합니다. 결합 된 미국 및 PA 이미징 효과적인, 비-침략 적 심사, 진단, 및 암의 준비에 사용할 수 있는 기술입니다. 임상 PA 이미징 MB 같은 FDA 승인 조 영제와 더 실현 가능한 만들 수 있습니다. PA 이미징으로 비-침략 적 절차, SLNB 수술 관련 합병증을 제거 합니다.
임상 파이 성공 하기 전에 주의 해야 하는 몇 가지 문제가 있다. 첫째, 파이 사용 되는 레이저의 크기 더 컴팩트 하 게 만들 수 있다. 그들은 큰, 무거운, 그리고 그들을 집 광 표 요구. 그들은 또한 정렬, 따라...
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저자 있고 아무 관련 금융 관심사 원고에 없는 다른 잠재적인 이해 충돌 공개.
저자 싱가포르에서 교육부에 의해 자금 1 단계 연구 보조금에서 재정 지원을 인정 하 고 싶습니다 (RG48/16: M4011617) 및 계층 2 연구 그랜트 싱가포르 교육부에 의해 투자 (ARC2/15: M4020238). 저자 동물 처리와 그의 도움에 대 한 박사 Rhonnie 오스트리아 Dienzo를 인정 하 고 싶습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Q-switched Nd:YAG 레이저 | Continuum | Surelite | 펌프 레이저 |
| 광학 파라메트릭 발진기 | Continuum | OPO 레이저 | |
| 임상 초음파 이미징 시스템 | Alpinion | E-CUBE 12R | 듀얼 모달 초음파 및 광음향 이미징 시스템 |
| 선형 어레이 초음파 변환기 | Alpinion | L3-12 | 중심 주파수가 8.5MHz이고 분수 대역폭이 95%인 128요소 선형 어레이 변환기, |
| 분기 광섬유 | CeramOptec | 의 빛을 휴대용 광섬유 홀더에 결합하기 위해 | 맞춤 제작 |
| Lens | Thorlabs | LB1869 | 레이저에서 광섬유로 광을 집중 |
| 초음파 젤 | Progress/parker acquasonic gel | PA-GEL-CLEA-5000 | 어쿠스틱 커플링 |
| 이미지 처리 소프트웨어 | Mathworks | Matlab | Home은 Matlab |
| 마취 기계 | 의료 플러스 pte ltd | 산소 발생기가있는 비 호흡 마취 기계를 | 동물에게 산소와 이소플루란을 공급합니다. |
| 휴대용 맥박 산소 농도계 휴대용 | Medtronic | PM10N | |
| 연구 목적으로 작은 동물을 공급하는 | 유통업체 | In Vivos Pte Ltd | |
| 호흡 마스크 | 맞춤 제작 | 마취 혼합물을 공급하기 위해 동물 홀더와 함께 사용 | |
| Pasar | 인간 이미징 시나리오를 모방하기 위해 깊이를 추가하는 데 사용 | ||
| 23G 바늘 | BD Precisionglide | 23G, 1 및 1/2 인치 | 실시간 바늘 안내 |
| 케이블 | 맞춤 제작 | 분기 케이블의 입력단을 고정하기 위해 | |
| 휴대용 프로브 | 맞춤형 3D 인쇄 | 광섬유의 두 출력 끝용 슬롯 2개와 초음파 변환기용 슬롯 1개 | |
| 멜렌 블루(10mg/mL), | PA 이미징용 스테롭 | ||
| 레이저 튜닝 소프트웨어 | OPO 레이저 포토다이오드의 파장을 조정하는 | Surelite OPO PLUS | SLOPO |
| Thorlabs | SP05/M | 레이저 펄스를 감지하여 초음파 시스템을 트리거하기 위해 | |
| 포토다이오드 바이어스 모듈 | Thorlabs | PBM42 | 포토다이오드 신호를 티거 초음파 신호로 증폭하기 위해 |
| 탈모 크림 | Reckitt Benckiser | Veet | 이미징 영역에서 머리카락을 제거하는 데 사용 |
| 레이저 파워 미터 | Ophir | Starlite, p/n: 7Z01565 | 레이저 파워를 측정하는 데 사용됩니다. |
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