Name: 휴대용 임상 Photoacoustic 실시간 비-침략 적 작은 동물 이미징을 위한 이미징 시스템 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-16T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 43 s
Description: 학습하세요 임상 초음파 플랫폼과 통합된 광음향 이미징 시스템을 이용한 비침습적 실시간 작은 동물 영상화 방법을. 이 기술은 전哨 림프절 영상화와 바늘 유도에 활용되어 임상 적용 가능성을 보여줍니다.

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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.

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 <ol><li>휴대용 임상 파이 시스템 33의 회로도 그림 1a에 표시 됩니다. 그것은 이루어져 있다 주파수 배 나노초 펌프 펄스 nd: yag 레이저, 분기 광학 섬유 번들 ( 그림 1b)에 의해 펌핑 옵티컬 파라메트릭 발진기 (OPO) 레이저, 맞춤 3D 핸드헬드 프로브 홀더 (인쇄 그림 1 c) 33, 임상 듀얼 모달 미국 펜 실바 니 아 시스템, 그리고 임상 호환 선형 배열 UST (재료의 표 참조).</li>
	<li>바탕 화면에서 소프트웨어에 대 한 아이콘을 클릭 하 여 임상 미국 시스템에는 제조업체에서 제공 하는 소프트웨어 실행.</li>
	<li>터치 스크린에서 선택 된 &#39; 연구 &#39; 연구 모드에서 미국 시스템을 작동 하는 버튼. 미국 및 스크립트 목록에서 스크립트를 이미지 하는 PA는 결합에 클릭 하 고 결합된 모드에서 이미지에 대 한 실행된 버튼을 클릭 합니다.</li>
	<li>밖으로 레이저 트리거를 사용 하 여 또는 사용 하는 포토 다이오드 레이저 임상 미국 시스템 동기화. 
	주:에서 미국 시스템 동기화 레이저에서 밖으로 고정된 동기화를 연결 합니다. 동기화 신호 긍정적인 트랜지스터-트랜지스터 논리 (TTL) 신호를 제공 해야 합니다. 포토 다이오드 신호 동기화 목적을 위해 사용할 수 있습니다. 미국 시스템 동기화에는 포토 다이오드 바이어스 모듈을 사용 하 여 포토 다이오드 발견자에 연결 된다. 레이저에 때마다 광다이오드 신호 하 고 레이저와 미국 시스템 동기화를 제공 합니다. 때마다가이 단계를 수행.</li>
	<li>레이저, 설정 하려면 AC 전원으로 전환 하 고 레이저 컨트롤러에 왼쪽에 키. 반복을 확인 한 후 레이저를 시작 속도가 10 Hz (F10 디스플레이에 표시 됩니다) 낮은 레이저 에너지를 위해 Q-스위치 지연 낮은 170 µs 이며. 지연을 설정 하려면 지연 값 및 170 증가 볼 때까지 선택 키를 누릅니다. 
	참고: 레이저 따뜻한 습에 약 20 분 걸립니다</li>
	<li>컴퓨터에 소프트웨어 인터페이스를 열고에서 goto 메뉴 입력 파장 675 및 보도 &#39; 시작 &#39; 675에서 파장을 설정 버튼 nm. 
	그러나 참고: 레이저 조정 될 수 있다 670에서 2, 500 nm,, 그것은 안정 670 nm.</li>
	<li>셔터 버튼 누르고 설정 레이저 정렬 입력 섬유를 레이저 빔 스위치를 사용 하 여.</li>
	<li>그런 모든 빛 섬유 입력된 끝에 떨어지는 초점 거리 15mm, 초점 레이저 빔 섬유 번들의 1 인치 (2.5 cm) 직경 렌즈 볼록 렌즈를 사용 하 여. 
	참고: 광학 섬유는 1600 작은 섬유 함께 번들로 제공. 그것은 800 광학 섬유는 2 개의 직사각형 출력 끝과 중간에 분기. 800 섬유는 UST의 크기와 일치 하도록 0.1 x 4 cm의 면적으로 포장 됩니다. 각 광섬유의 코어 직경은 0.22의 숫자 조리개와 185 µ m.</li>
	<li>정렬 후 레이저 끄고.</li>
	<li>조명 (0 °, 5 °, 10 °, 15 °)의 서로 다른 각도와 4에서 프로브 홀더 선택 응용 프로그램 (이미징, 개체의 크기, 개체의 모양 및 개체의 위치 깊이)에 따라 적절 한 프로브 홀더. 
	3D 인쇄 실험실과 참고: 프로브 홀더 설계 되었습니다. 그것은 3 개의 슬롯, 2 분기 광학 섬유와는 UST에 대 한 중앙 하나 있다. 프로브 홀더의 치수는 광학 섬유와는 UST의 크기에 근거 했다. 몬테카를로 시뮬레이션은 빛 조명 높은 깊이에서 SLNs 이미징에 필요한 연구를 완료 했다. SNR 15 ° 33의 조명에 대 한 더 낮은 깊이에서 높았다.</li>
	<li>15˚의 빛 조명 각도에서 3D 인쇄 프로브 홀더 분기 광섬유 맞지.</li>
	<li>소유자의 센터 슬롯에 삽입은 UST. 
	참고: 그림 1 d 광섬유와 UST 프로브 홀더의 사진을 보여줍니다. 선형 배열 UST 128 배열 요소가 있다. 중심 주파수는 UST의 8.5 m h z 이며 소수 대역폭은 95% 이다. 고 우 스 트의 길이 3.85 cm입니다. 그러나, 시스템만 64 병렬 데이터 수집 하드웨어 있으며 두 레이저 펄스 모든 128 요소에서 데이터를 수집 합니다. 따라서, 시스템의 효과적인 프레임 속도 두 번째 34 초당 5 프레임은 레이저의 절반 펄스 반복 속도.</li>
	<li>측면에 나사를 느슨하게 하 여 고 우 스 트와 1 cm 섬유 끝 사이의 거리를 조정 하 고 정확한 거리 조절 후 그것을 강화. 
	참고: 매개 변수 시뮬레이션 및 가상 실험 33 이미징 SLN 최적화 됩니다. UST 프로브 홀더에 2 개의 나사와 보안 될 수 있습니다. 이 광학 섬유와 고 우 스 트 사이의 거리를 유연성을 제공.</li>
	<li>스위치에 넣으면 앞 자리 레이저 및 직사각형 레이저 빔을 얻을 수 있는지 확인 하십시오.</li>
	<li>스위치 레이저에서. 레이저 에너지 (증가 지연 증가) 원하는 값을 이미징 목적. 
	참고: nd: yag 레이저에 대 한 설정할 수 있는 최대 지연에 대 한 설명서를 참조 하십시오. SLN 이미징이 시스템에 대 한 원하는 지연 값 210로 설정 했다.</li>
</ol> 2. 해상도 특성화 <ol><li>시중 치킨 조직 슬 래 브 하 고 6 x 6 cm 2 슬 래 브에 그것을 잘라. 0.5 cm 두꺼운 조각으로 잘라 칼을 사용 하 여.</li>
	<li>닭 가슴살 조직 위에 0.6 m m 직경의 23 G 바늘 처럼 포인트 개체 배치.</li>
	<li>스위치에 레이저. 
	주의: 프로토콜의 나머지 부분에 대 한 레이저를 작업할 때 안전 고글 착용 되어야 한다. 이후 레이저 에너지 약한 정렬 하는 동안 예외가 되었다.</li>
	<li>여러 닭고기를 스태킹 하 여 다른 깊이에 바늘의 걸릴 PA 이미지 적용 미국 젤 3 cm. 우리 커플링을 개선 하기 위해 닭 가슴살 조직 층 사이 최대 두께 0.5 cm 하나 하나 조직 조각을 유 방.</li>
	<li>저장 하 고 빔 형성 된 이미지를 저장 하는.mat 파일.</li>
	<li>끄고 레이저.</li>
	<li>이미지 프로세싱 소프트웨어 17를 사용 하 여 내부 코드와 데이터 처리. 
	참고: 축과 측면 해상도 확인 하려면 각 방향에 따라 표준화 된 PA 신호에서 포인트 확산 함수 찾아서 가우스 분포 함수 17에 적합. 절반 최대에 가득 차 있는 폭을 가져옵니다. 포인트 확산 기능을 얻기 위해 포인트 이미지 필요 합니다. 그러나, (와 우리의 경우에, 아주 작은 포인트 대상에 대 한 신호는 매우 작은 우리 따라서 약간 더 큰 목표를 사용 하 여) 포인트 대상 이미징 하는 것이 어려울 경우 포인트 확산 기능을 얻기의 다른 방법이 있다. 대상이 큰 경우 직접 대신 기능 확산 포인트를 지 고, 하나는 가장자리 확산 기능을 얻을 수 있습니다. 다음 가장자리 확산 함수의 첫 번째 파생물을 복용 한 포인트 확산 기능을 얻을 수 있다. 따라서, 그것은 절대적으로 필요한 대상을 사용 하는 포인트 계산 해상도 22.</li>
</ol> 3. SLN 이미징에 대 한 동물 준비 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.
<ol><li>쥐 anesthetization <ol><li>이미징, 전에 anesthetize 마 취 해결책으로, 케 타 민 (100mg/mL), xylazine (20 mg/mL), 및 2의 비율에 주사 염 분의 칵테일 포함 쥐: 1:1. 무 균 수술 1 mL 주사기 바늘 (27 G, ½ 인치) 동물 체중 100 g 당 칵테일의 0.2 mL 추가.</li>
		<li>아저씨 손으로 쥐의 목 알코올 면봉으로 복 부의 오른쪽 아래 사분면을 소독 하 고. 동물의 시체에 주입 마 취 솔루션.</li>
		<li>발가락 핀치에 반사에 대 한 확인 하 여 동물 anaesthetized은 보장.</li>
	</ol></li> <li>SLN에 대 한 이미징, 상업적으로 이용 가능한 제 모 크림으로 부드럽게 관심 영역에서 제거 머리. 필요한 만큼 사용 하 여 영역을 완전히 커버. 응용 프로그램의 3-5 분 후 젖은 면봉으로 크림을 제거 합니다. 건조, 실수로 레이저 손상 으로부터 눈을 방지 하기 위해, 인공 눈물 연 고를 적용.</li>
	<li>장소 블루 테이블에 underpad을 그것에 옆으로 동물. 실험 하는 동안 마 취 동물을 유지 하기 위해 흡입 마 취 코 콘 (산소 (1.2 L/min) 함께 isoflurane의 0.75%)을 통해 관리 합니다. 심장 박동 및 실험을 통해 주변 산소 포화를 쥐의 뒷 발에 펄스 속도도 클립. 
	참고: 동물은 따뜻한 동물 사용에 대 한 승인 난방 패드를 사용 하 여 있는지 확인 하십시오.</li>
</ol> 4. Vivo에서 쥐의 SLN 이미징 <ol><li>이미징, 전에 미국 젤의 0.5 ~ 1 mL 주사기를 사용 하 여 피부에 적용 하 고 잘 주걱을 사용 하 여 그것을 확산. 이미징 영역에 크기 6 cm x 6 cm의 0.5 c m 두께 닭 가슴살 조직 슬라이스를 배치 하 고 커플링을 개선 하기 위해 치킨 조직에 더 많은 미국 젤을 적용. 
	참고: LNs는 쥐에서 (2-3 m m) 이내에 피부 아래에 있습니다. 인간에서는, LNs 깊이 1 cm. 따라서, 치킨 티슈는 인간의 이미징 시나리오를 모방 하는 쥐의 이미징 영역에 배치 됩니다. 또는 조직 팬텀을 흉내 낸 치킨 조직 대신 사용할 수 있습니다.</li>
	<li>스위치 레이저에. 닭고기 조직 및 스캔 위에 휴대용 프로브 홀더를 배치 it (오른쪽에서 왼쪽으로 이동 홀더) 결합 된 미국 및 PA 모드에서. 
	참고: 레이저 광선의 지역 약 3 c m 2 이며 fluence 약 8 mJ/cm 2, 미국 국립 표준 협회 (ANSI) 안전 제한 (20 mJ/cm 2) 보다 작습니다 계산 35 . 이미지 깊이 임상 미국 시스템에서 2 cm로 설정 됩니다. 안전 고글을 착용 하 여 항상 때 레이저 켜져에 한다.</li>
	<li>PA 이미징에 대 한 이미징 깊이 2 cm 설정.</li>
	<li>대조 대리인의 주입 전에 휴대용 프로브 좌우로 이동 하 여 흉부 영역에서 앞 다리 위에 관심 영역의 컨트롤 이미지를 얻을. 
	참고: 데이터 빔 형성 데이터에 저장 됩니다 모든 추가 처리를 위해 입력.</li>
	<li>대조 대리인의, (즉, MB (10 mg/mL)) 동물의 forepaw에 0.2 mL를 주사 하 고 2 분 통해 림프 혈관 림프절에 대비 에이전트 움직임을 촉진 하기 위해 잘 그것을 마사지.</li>
	PA 신호의 도움으로 SLN을 찾으려고 치킨 조직 따라 <li>검색 핸드헬드와 5 분 후 조사. 
	참고: 모든 프레임 빔 형성 데이터 형식에 저장 됩니다.</li>
	<li>클릭는 &#39; 동결 &#39; 미국 시스템에 클릭 컨트롤에서 단추는 &#39; 내보내기 선택한 프레임 &#39; 터치 스크린 모니터 기록 된 데이터를 내보낼 단추. 
	참고: 데이터는 다른 형태로 저장할 수 있습니다 즉, 빔 형성, 스캔 변환, 채널, 그리고 지능</li>
	<li>0.5 cm 두꺼운 치킨 조직 조각 하나에 의해 동물의 위에 2 더 많은 레이어를 추가 하 고 찾을 SLN 이미징 최대 1.5 c m 깊이의 타당성을 입증 하.</li>
	<li>이미징, 후 모든 치킨 조직 조각 제거</li>
	<li>끄고 레이저.</li>
</ol> 5. PA 분광학의 SLN <ol><li>쥐에 0.5 c m 두께 닭 가슴살 조직 조각 장소.</li>
	<li>670으로 레이저의 파장을 설정 소프트웨어를 사용 하 여 nm.</li>
	<li>스위치 레이저에. PA 신호의 도움으로 SLN을 찾으려고 지역에 닭 가슴살 조직 따라 프로브 스캔.</li>
	<li>프로브는 SLN을 식별 후 안정적인 개최.</li>
	<li>제공 하는 소프트웨어를 튜닝 하는 레이저에 입력 파장 800 nm 레이저 소프트웨어에 10 nm/s, 속도 설정 하 고 클릭는 &#39; 시작 &#39; 버튼. 
	참고:이 달라질 수 670에서 파장 800 nm nm 10 nm/s의 속도로. 다양 한 파장 범위 사용 대조 대리인의 흡수 스펙트럼에 따라 달라 집니다. MB는 날카로운 피크 약 670 nm.</li>
	<li>파장 변화 PA 신호에 있는 변화를 관찰.</li>
	<li>끄고 레이저.</li>
	<li>닭고기 조직 조각을 제거.</li>
</ol> 6. 실시간 바늘 추적을 사용 하 여 파이 동물에 <ol><li>장소는 0.5 c m 두께 닭 가슴살 조직 조각. 675 준비가 되어 파장 nm.</li>
	<li>스위치 레이저에. PA 신호의 도움으로 화면에 SLN을 식별 하는데 프로브 이동.</li>
	<li>추적 실시간 바늘 <ol><li>차원 0.6 x 32 mm 2에 그것을 지도 하는 동안, SLN을 도달 하는 동물에 닭 조직을 통해 UST에 평행 23 G 바늘 주사 임상 미국 시스템 모니터에 실시간.</li>
	</ol></li> <li>레이저 실험 후 해제. 치킨 조직을 제거 하 고 동물에서 속도도 펄스 작업 벤치에 동물을 이동. 청소 면 잎사귀와 쥐에 초음파 젤.</li>
	<li>동물의 침구에 놓고 의식 회복 될 때까지 모니터링.</li>
	<li>돌아갈 동물의 감 금 소의 동작을 정상입니다.</li>
</ol>

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저자 있고 아무 관련 금융 관심사 원고에 없는 다른 잠재적인 이해 충돌 공개.

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...

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.

<table><tbody><tr><td>Q-switched Nd:YAG 레이저</td><td>Continuum</td><td>Surelite</td><td>펌프 레이저</td></tr><tr><td>광학 파라메트릭 발진기</td><td>Continuum</td><td></td><td>OPO 레이저</td></tr><tr><td>임상 초음파 이미징 시스템</td><td>Alpinion</td><td>E-CUBE 12R</td><td>듀얼 모달 초음파 및 광음향 이미징 시스템</td></tr><tr><td>선형 어레이 초음파 변환기</td><td>Alpinion</td><td>L3-12</td><td>중심 주파수가 8.5MHz이고 분수 대역폭이 95%인 128요소 선형 어레이 변환기,</td></tr> <tr><td>분기 광섬유</td><td>CeramOptec</td> 레이저<td>의 빛을 휴대용 광섬유 홀더에 결합하기 위해</td><td>맞춤 제작</td></tr><tr><td>Lens</td><td>Thorlabs</td><td>LB1869</td><td>레이저에서 광섬유로 광을 집중</td></tr><tr><td>초음파 젤</td><td>Progress/parker acquasonic gel</td><td>PA-GEL-CLEA-5000</td><td>어쿠스틱 커플링</td></tr><tr><td>이미지 처리 소프트웨어</td><td>Mathworks</td><td>Matlab</td><td>Home은 Matlab</td></tr><tr><td>마취 기계</td><td>의료 플러스 pte ltd</td><td>산소 발생기가있는 비 호흡 마취 기계를</td> 사용하여 프로그램을 만들었습니다.<td>동물에게 산소와 이소플루란을 공급합니다.</td></tr><tr>수의학 센서가 있는 <td>휴대용 맥박 산소 농도계 휴대용</td><td>Medtronic</td><td>PM10N</td><td></td></tr><tr><td>연구 목적으로 작은 동물을 공급하는</td> 싱가포르 <td></td> 동물<td>유통업체</td>인 <td>In Vivos Pte Ltd</td></tr>의 맥박 산소 농도를 모니터링합니다.<tr><td>호흡 마스크</td><td>맞춤 제작</td><td></td> 동물 닭 유방 조직에 <td>마취 혼합물을 공급하기 위해 동물 홀더와 함께 사용</td></tr><tr><td></td><td>Pasar</td><td></td><td>인간 이미징 시나리오를 모방하기 위해 깊이를 추가하는 데 사용</td></tr><tr><td>23G 바늘</td><td>BD Precisionglide</td><td>23G, 1 및 1/2 인치</td><td>실시간 바늘 안내</td></tr> 홀더에 사용 광섬유 <tr><td>케이블</td><td>맞춤 제작</td><td></td><td>분기 케이블의 입력단을 고정하기 위해</td></tr><tr><td>휴대용 프로브</td><td>맞춤형 3D 인쇄</td><td></td><td>광섬유의 두 출력 끝용 슬롯 2개와 초음파 변환기용 슬롯 1개</td></tr><tr><td>멜렌 블루(10mg/mL),</td> <td>PA 이미징용 스테롭</td><td></td><td></td> 조영제</tr><tr><td>레이저 튜닝 소프트웨어</td>, <td>OPO 레이저 포토다이오드의 파장을 조정하는</td><td>Surelite OPO PLUS</td><td>SLOPO</td> 소프트웨어</tr><tr><td></td><td>Thorlabs</td><td>SP05/M</td><td>레이저 펄스를 감지하여 초음파 시스템을 트리거하기 위해</td></tr><tr><td>포토다이오드 바이어스 모듈</td><td>Thorlabs</td><td>PBM42</td><td>포토다이오드 신호를 티거 초음파 신호로 증폭하기 위해</td></tr><tr><td>탈모 크림</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>Veet</td><td>이미징 영역에서 머리카락을 제거하는 데 사용</td></tr><tr><td>레이저 파워 미터</td><td>Ophir</td><td>Starlite, p/n: 7Z01565</td><td>레이저 파워를 측정하는 데 사용됩니다.</td></tr></tbody></table>

휴대용 임상 photoacoustic 실시간 비-침략 적 작은 동물 이미징을 위한 이미징 시스템

Hand-held Clinical Photoacoustic Imaging System for Real-time Non-invasive Small Animal Imaging

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.

<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56649/56649fig1.jpg"> 
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 ...

이미징 시스템 임상 휴대용 photoacoustic 실시간 비-침략 적 작은 동물 영상에 대 한 시연 됩니다.

휴대용 임상 Photoacoustic 실시간 비-침략 적 작은 동물 이미징을 위한 이미징 시스템

Translation of photoacoustic imaging into the clinic is a major challenge. Handheld real-time clinical photoacoustic imaging systems are very rare. Here, ...

이 절차의 전반적인 목표는 임상 초음파 시스템을 사용하여 감시림프절에서 비침습적 휴대용 광음향 이미징을 시연하고 실시간 광음향 바늘 유도를 설명하는 것입니다. 광음향 이미징, 광과 초음파를 결합한 하이브리드 이미징 방식은 생체 내에서 높은 광학 대비, 고해상도, 심부 조직 이미징을 제공합니다. 그러나 결정 이미징을 임상 적용으로 전환하는 것은 어려운 일입니다.이 작업은 광 조명을 임상 초음파 플랫폼과 통합하여 휴대용 실시간 광음향 이미징 시스템을 제공합니다. 박사 과정 학생인 Kathyayini Sivasubramanian과 우리 실험실의 연구원인 Vijitha Periyasamy가 절차를 시연할 것입니다. AC 전원을 켜고 레이저 컨트롤러의 키를 왼쪽으로 돌려 레이저를 켭니다.Q-스위치 지연을 설정하려면 지연 값이 표시될 때까지 선택 키를 누르고 170마이크로초로 높입니다. 그런 다음 반복률을 10헤르츠로 설정하여 낮은 레이저 에너지를 보장하고 레이저를 시작합니다. 레이저 파장 조정 소프트웨어를 엽니다.Go To 메뉴를 선택하고 675나노미터로 파장을 입력한 다음 시작 버튼을 눌러 파장을 675나노미터로 설정합니다. 그런 다음 셔터 버튼을 누르고 스위치를 사용하여 레이저를 켭니다. 초점 거리가 15mm인 1인치 직경의 planoconvex lens를 사용하여 레이저 빔을 광섬유 다발에 집중시켜 모든 빛이 광섬유 입력 끝에 떨어지도록 합니다.정렬되면 레이저를 끕니다. 원하는 이미징 깊이, 물체의 크기, 물체의 모양 및 물체의 위치에 따라 적절한 각도의 프로브 홀더를 선택하십시오. 이 실험을 위해 분기 광섬유를 15도의 조명 각도에서 프로브 홀더의 측면 슬롯에 맞춥니다.측면의 나사를 풀고 변환기와 광섬유 끝 사이의 거리를 1cm로 조정합니다. 정확한 거리로 조정한 후 나사를 조입니다. 그런 다음 레이저를 다시 켜고 변환기 앞에 직사각형 레이저 빔 스폿이 있는지 확인합니다.직사각형 빔이 트랜스듀서 앞에서 보이면 지연 값을 210마이크로초로 높입니다. 그런 다음 임상 초음파 시스템을 켜고 제조업체에서 제공하는 이미징 소프트웨어를 엽니다. 터치 스크린에서 연구 버튼을 선택하여 작동 및 연구 모드를 선택한 다음 결합된 초음파 및 광음향 이미징 스크립트를 클릭하고 실행 버튼을 클릭하여 결합 모드에서 이미징을 수행합니다.시작하려면 생 닭 가슴살 티슈 조각 위에 23게이지 바늘을 놓습니다. 초음파 젤을 바르고 그 위에 닭 조

hand-held-clinical-photoacoustic-imaging-system-for-real-time-non

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

광학 해상도 photoacoustic 현미경 (또는 - PAM)는 영상 광학 흡수 능력이 새로운 기술을...

입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경

출처: Upputuri, P. K., et al. In Vivo 소동물 뇌 이미징을 위한 고성능 소형 광음향 단층 촬영 시스템. J. Vis. Exp. (2017)이 비디오는 광음향 단층촬영을 사용한 생체 내 비침습적 쥐 뇌 이미징 프로토콜을 보여주며, 혈관 구조 및 신경 혈관 건강을 시각화하기 위한 2D 뇌 이미지를 재구성하기 위한 준비, 이미징 시스템 설정 및 데이터 수집을 보여줍니다.

광음향 단층촬영(Photoacoustic Tomography)을 이용한 쥐 뇌의 생체 내 이미징(In vivo imaging of a rat brain using photoacoustic tomography)

광 음향 cystography (PAC)는 어떤 전리 방사선이나 독성 조영제를 사용하지 않고 요도 방광, 소아 환자에서 방사선에 민감한 내부 장기를 매핑 할 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 여기에서 우리는 쥐 광학 불투명 추적자의 주입 요도 방광을 매핑 PAC의 사용을...

광 음향 Cystography

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.

범용 실시간으로 깊은 조직 인간의 혈관 조영술과 기능 전임상 연구를위한 3 차원 광 음향 이미징 프로브를 손 개최

본 연구는 쥐의 뇌에서 비침습적 고주파 초음파 및 광음향 기반 이미징을 수행하여 동물의 두개골에 자연적으로 존재하는 두개골 구멍에 신호를 전달하여 깊은 피질 하 영역과 혈관 패턴을 효율적으로 시각화하는 새로운 프로토콜을 설명합니다.

비 침습적 실질, 혈관 및 대사 고주파 초음파 및 광 음향 쥐 뇌 심부 이미징

여기에는 생체 내 동일한 샘플 에서 심도 깊은 곳에서의 고해상도 이미징과 저해상도 깊은 조직 이미징이 가능한 스위칭 가능한 음향 해상도 (AR) 및 광학 해상도 (OR) 광 음향 현미경 (AR-OR-PAM) 시스템이 시연됩니다.

전환 가능한 음향 및 광학 해상도 Photoacoustic Microscopy for<em&gt; In Vivo</em&gt; 소 동물 혈관 조영술

소형 동물에서의 고속 생체 내 뇌 이미징을위한 소형 펄스 레이저 다이오드 기반 광 음향 단층 촬영 (PLD-PAT) 시스템이 시연되었습니다.

다음을위한 고성능 컴팩트 광 음향 단층 촬영 시스템<em&gt; In Vivo</em&gt; 소형 동물 뇌 영상

소형 펄스 레이저 다이오드 기반 데스크탑 광 음향 단층 촬영 (PLD-PAT) 시스템은 작은 동물 대뇌 피 질의 맥 관 구조의 고속 동적 생체 내 이미징에 대해 입증 되었습니다.

쥐 대뇌 피 질의 혈관 구조에서 염료의 세척 및 세척을 모니터링 하기 위한 펄스 레이저 다이오드 기반 데스크탑 광 음향 단층 촬영

이중 래스터 스캐닝 광음향 이미저를 설계하여 와이드 필드 이미징과 실시간 이미징을 통합했습니다.

혈관 시각화를 위한 이중 래스터 스캐닝 광음향 소형 동물 이미지

이 작업은 허혈성 뇌졸중의 비침습적 이미징을 위한 다중 모드 초음파 기반 이미징 플랫폼의 사용을 보여줍니다. 이 시스템은 광음향 영상을 통한 혈액 산소화의 정량화와 음향 혈관 조영술을 통한 뇌의 관류 장애를 허용합니다.

허혈성 뇌졸중의 비침습적 전뇌 영상을 위한 통합 광음향, 초음파 및 혈관조영 단층촬영(PAUSAT)

학습하세요 임상 초음파 플랫폼과 통합된 광음향 이미징 시스템을 이용한 비침습적 실시간 작은 동물 영상화 방법을. 이 기술은 전哨 림프절 영상화와 바늘 유도에 활용되어 임상 적용 가능성을 보여줍니다.

휴대용 임상 Photoacoustic 실시간 비-침략 적 작은 동물 이미징을 위한 이미징 시스템

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