Name: 복합 체적 망막 이미징 오블리크 스캐닝 레이저 Ophthalmoscopy (오슬로) 및 광학 일관성 단층 촬영 (OCT) (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-04T14:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 22 s
Description: 학습하세요 복합 체적 망막 이미징을 위한 오슬로 및 OCT 기술을 활용한 삼차원 다중 대비 영상화 방법을. 이 기술은 혈액-망막 장벽 파괴 정량화와 모세혈관 기능 평가에 활용됩니다.

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자금 인 NIH 5R01CA183101에서 하위 계약 뿐만 아니라 보스톤 의료 센터에서 에반스 의료 재단 자금에서 부 CTSI 파일럿 1UL1TR001430, 부 Joslin 파일럿 프로그램, 및 부 CTSI KL2TR001411를 부여 합니다.

여기에 설명 된 모든 메서드는 동물 관리 및 사용 위원회 (ACUC) 보스턴 의료 센터에 의해 승인 되었습니다.
1. 시스템 설치
<ol><li>오슬로 시스템<ol>
<li>Supercontinuum 레이저 소스를 사용 하 여 시스템 레이저 소스.<ol>
<li>Dichroic 거울 (DM1)에 의해 더 높은 파장 범위 (650-2000 nm)에서 보이는 빛 범위 (450-650 nm)를 구분 합니다. 편광 빔 스플리터 (PBS)를 통과 하는 광선 후 흩어진 프리즘의 쌍으로 스펙트럼을 확장 합니다.</li>
			<li>여기 파장 범위 (475-495 nm)를 선택 하는 슬릿을 배치 합니다. 반사 거울을 사용 하 여 프리즘 쌍을 다시 필터링 된 광선을 반영 하 고 다음 단일 모드 광섬유 (SMF 1)으로 빛을 커플.</li>
			<li>분 광 계를 사용 하 여 단일 모드 광섬유의 출력에서 파장 선택 확인.</li>
		</ol>
</li>
		<li>그림 2와 같이 두 개의 캐스케이드 광섬유 커플러를 단일 모드 광섬유를 연결 합니다. 두 번째 섬유 커플러에서 섬유 출력 포트 중 하나는 오슬로 시스템에 빛을 제공합니다.</li>
		<li>오슬로 시스템에서 먼저 레이저를 당기기.<ol>
<li>검 류 계 미러 (GM1)으로 레이저를 편향. 릴레이 1:1 망원경 시스템에 의해 두 번째 검 류 계 미러 (GM2) 레이저 그리고 3:1 망원경 시스템에 의해 눈의 눈동자를 더 릴레이.</li>
			<li>시스템 내에서 3:1 망원경 형광 신호에 맞게 dichroic 거울 (DM2)를 설치 합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>광 축 오프셋을 간접 조명 그림 3에서 같이 검색을 만들 사용자 지정된 비둘기 꼬리 슬라이더에 3:1 망원경 시스템 및 dichroic 거울 (DM2)를 탑재 합니다. 캘리퍼스를 사용 하 여 정확 하 게 제어할 원하는 대로 오프셋된 길이.</li>
		<li>형광 이미징 광학 경로입니다.<ol>
<li>Dichroic 거울과 느린 스캔 스캔 드 3 검 류 계 미러 릴레이 의해 형광을 반영 합니다.</li>
			<li>또 다른 1:1 망원경 시스템 이미징 대물 렌즈에 빛을 릴레이 합니다. 번역 단계에서 위의 광학을 설치 합니다. 참고: 두 개의 추가 번역 단계 3 검 류 계 미러 (GM3)는 이미지를 최적화 하기 위한 자유도에 중복을 제공 하기에 설치 됩니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>3 자유도 (회전, 그리고 번역의 두 축)은 무대에서 최종 이미징 시스템을 탑재 합니다. 평면 카메라를 사용 하 여 횡단면 형광 이미지를 캡처합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>광학 일관성 단층 촬영 시스템<ol>
<li>동일한 supercontinuum 레이저 소스를 사용 하 여 시스템 레이저 소스.<ol>
<li>가까운 적외선 (NIR) 범위 (650-900 nm) 나머지 빛 (650-2000 nm)에서 다른 dichroic 거울 (DM3) 구분 합니다. 긴 패스 필터를 사용 하 여 800-900 nm 대역폭 제한에. 단일 모드 광섬유 (SMF 2)에 빔 커플.</li>
		</ol>
</li>
		<li>단일 모드 섬유 블루 오슬로 여기와 결합 하 여 두 개의 캐스케이드 광섬유 커플러의 다른 입력된 포트에 연결 합니다. 직접 변수 중립 밀도 필터 (VNDF), 분산 보상 접시와 반사 거울 OCT 참조 팔 두 번째 섬유 커플러의 두 번째 출력 포트에서 빛. 참고: 빛 참조 팔에서 반환 그리고 눈 두 번째 광섬유 커플러에서 recombines 신호를 수집 하는 OCT 분석기에 전달 됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>데이터 수집<ol>
<li>사용 데이터 수집 시스템 소프트웨어를 LabVIEW에서 그리고 OCTA7,8,,910의 검사 프로토콜에서 수정 합니다. 각 B-스캔에 대 한 80% 듀티 사이클 500 단계와 치아 x를 제어 하는 아날로그 출력 보드 (AO1)에 의해 출력은 본 ' 빠른 스캐닝 미러, GM2.</li>
		<li>OCT에 대 한 데이터를 얻기 위해 각 단계에서 라인 스캔 카메라를 트리거 거울은 검색 방향을 전달에서 하는 경우에. 라인 스캔 카메라 17 µs에 대 한 노출 시간을 설정 합니다.</li>
		<li>OCTA 신호를 획득, 5 번 같은 B-스캔 위치에서 측정을 반복 합니다.</li>
		<li>50 kHz에서 100 khz, AO 출력 속도 10 월 라인 속도 설정 합니다. Y 제어 ' 느린 스캔 거울, GM1, 램프 파형에 의해. GM1 드 느린 스캔 스캔 스캔 드 미러, GM3, 동기화.</li>
		<li>다른 아날로그 출력 보드 (AO2) 한 형광 이미지 각 y에 의해 평면 카메라를 트리거 ' 위치. 이미지 크기 자르기 또는 증가 속도 감도 원하는 대로 이웃 픽셀을 빈.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 시스템 맞춤
<ol><li>블루 여기 파장 선택 오슬로 광원에서 슬릿을 조정 합니다. 주위에 스펙트럼 범위를 모니터링 하는 분석기를 사용 하 여 475-490 nm.</li>
	<li>비둘기 꼬리 마운트 슬라이더 ~ 5 m m에 의해 광 축 변화를 조정 합니다. 이 쥐 눈동자에 오프셋 ~1.7 m m, 결과 망막에 ~ 15 °의 경사 각도에 의해 발생 합니다.</li>
	<li>같은 5 m m 형광 검출 광학의 번역 단계를 조정 합니다.</li>
	<li>최종 형광 이미징 시스템 ~ 30 ° 되도록 조정 합니다.</li>
	<li>전력 측정기를 사용 하 여 광 출력을 측정 합니다. 블루는 오슬로 전원을 ≤0.2 mW 및 OCT 레이저 전원 ≤0.8 mW는 망막 손상을 일으키지 것입니다 있는지 확인 합니다. 참고: ANSI 표준에 따라, 망막에 최대 허용 노출 (MPE)의 수준 이다 ~ 2mW7,8 빛 보이는 범위에서. Delori 그 외 여러분 에 의해 수식에 따라 9, MPE 근처 적외선 빛은 가시 광선 보다 약 2 배 높은 약 4 mW.</li>
</ol>3. Vivo에서 동물 실험
<ol><li>12 주 남성 긴 에반스 쥐 유도 챔버로 전송 합니다. Isoflurane 기화에 의해 2 L/min의 유량과 10 분 동안 산소에 4.5 %isoflurane 쥐를 anesthetize.<ol>
<li>인터 핀치 동안 철수 반사의 부족에 의해 결정 된 마 취의 깊이 확인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>유도, 후 5-축 (x, y, z 번역, yaw 및 피치) 보유자에 쥐를 놓습니다. 열띤된 무대, 순환 온수 담요 또는 장기간된 실험에 적합 한 다른 방법을 사용 하 여 추가 열을 제공 합니다. 실험의 나머지 부분 동안 2 리터/분의 유량과 isofluorane의 1.5%에서 마 취를 유지 합니다. 액티브 배기 유도 챔버를 사용 하지 않는 때 유도 챔버 청소 isoflurane에 스노 클 또는 backdraft 또는 하강 기류 테이블에 배치 되어야 합니다.</li>
	<li>2 분 동안 1 %Tropicamide 안과 솔루션 눈동자 같은데요. 필요한 경우 추가 취에 대 한 쥐의 눈에 0.5% Tetracaine HCl 안과 솔루션을 적용 합니다. 실험 기간 동안 적어도 한 번 모든 분 상용 인공 눈물 moisturized 눈을 유지.</li>
	<li>Fluorescein 소금 (10 %w / w) 또는 FITC 주입 (10 %w / w) 멸 균 식 염 수에 희석 (0.1-0.3 mL) 1 mL를 꼬리 정 맥을 통해 주사기와 29 G 바늘.</li>
	<li>레이저 소스를 켭니다. 장소는 중립 밀도 필터 정렬 하는 동안 블루 빛 자극을 감소. ~0.8 mW 수 10 월 빛과 푸른 빛의 전력을 측정 < 0.01 mW 백 내장의 형성을 피하기 위해.</li>
	<li>검 류 계 스캐닝 및 맞춤 모드를 시작 합니다. 고정 된 레이저 각 막에 자리 만들려고 눈 볼의 높이 조정 합니다. 레이저에 대략 수직 눈동자의 테두리를 만들 수 쥐 눈 위치를 조정 하 고 오프셋 ~1.5 m m에 대 한 눈을의 꼭대기 센터 레이저.</li>
	<li>10 월 이미지 최적의 품질에 도달할 때까지 더 동물 홀더를 조정 합니다. X에서 ' 단면 B-스캔 이미지 평면 나타나는지 확인 빠른 스캔 방향. Y을 전환할 때 ' 느린 스캔 방향, 단면 B-스캔 이미지 표시 기울어진, 비스듬한 검색으로 확인.</li>
	<li>블루 라이트 여기에 중립 밀도 필터를 제거 하 고 실시간으로 카메라에서 피드를 모니터링 합니다. 교차 단면 형광 이미지 보여주는 혈관 다른 깊이에 나타나는 나타납니다.<ol>
<li>최종 형광 이미징 최적의 초점을 도달 하는 시스템의 초점을 조정 합니다. 미세 조정 최적의 오슬로 이미지 품질에 도달 하는 측면 평면에서 눈 위치를 허용 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>맞춤, 후 동시 OCTA와 체적 fluorescein angiography (vFA)를 시작 합니다.</li>
	<li>OCTA를 Matlab으로 오슬로 체적 이미지를 생성 합니다. 세부10이전 알고리즘 설명 합니다. 이미지 세분화 하 여 깊이 해결 망막 vasculatures를 생성 합니다.</li>
	<li>완료 후는 이미징, 레이저 해제, 동물 하 고는 눈에 일부 안과 연 고를 적용 놓고 복구 상자에서 동물을 배치.</li>
	<li>두지 마십시오 동물 무인 또는 sternal recumbency를 유지 하기 위해 충분 한 의식 회복 될 때까지 기관 정책에 당.</li>
</ol>

<ol><li>Webb, R. H., Hughes, G. W., Delori, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Confocal+scanning+laser+ophthalmoscope%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Optics%22%5BJournal%5D)">Confocal scanning laser ophthalmoscope.</a> Applied Optics. 26 (8), 1492-1499 (1987).</li>
<li>Roorda, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adaptive+optics+scanning+laser+ophthalmoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy.</a> Optics Express. 10 (9), 405-412 (2002).</li>
<li>Huang, D., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4638169/">Optical coherence tomography.</a> Science. 254 (5035), 1178-1181 (1991).</li>
<li>de Carlo, T. E., Romano, A., Waheed, N. K., Duker, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+optical+coherence+tomography+angiography+%28OCTA%29%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Retina+and+Vitreous%22%5BJournal%5D)">A review of optical coherence tomography angiography (OCTA).</a> International Journal of Retina and Vitreous. 1 (1), 5(2015).</li>
<li>Jia, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Optical+Coherence+Tomography+Angiography+of+Choroidal+Neovascularization+in+Age-Related+Macular+Degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Quantitative Optical Coherence Tomography Angiography of Choroidal Neovascularization in Age-Related Macular Degeneration.</a> Ophthalmology. 121 (7), 1435-1444 (2014).</li>
<li>Chen, C. -L., Wang, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+coherence+tomography+based+angiography+%5BInvited%5D%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Optical coherence tomography based angiography [Invited].</a> Biomedical Optics Express. 8 (2), 1056-1082 (2017).</li>
<li>Yi, J., Chen, S. Y., Shu, X., Fawzi, A. A., Zhang, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+retinal+imaging+using+visible-light+optical+coherence+tomography+guided+by+scanning+laser+ophthalmoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Human retinal imaging using visible-light optical coherence tomography guided by scanning laser ophthalmoscopy.</a> Biomedical Optics Express. 6 (10), 3701-3713 (2015).</li>
<li>Zhang, X. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual-band+spectral-domain+optical+coherence+tomography+for+in+vivo+imaging+the+spectral+contrasts+of+the+retinal+nerve+fiber+layer%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Dual-band spectral-domain optical coherence tomography for in vivo imaging the spectral contrasts of the retinal nerve fiber layer.</a> Optics Express. 19 (20), 19653-19667 (2011).</li>
<li>Delori, F. C., Webb, R. H., Sliney, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maximum+permissible+exposures+for+ocular+safety+%28ANSI+2000%29%2C+with+emphasis+on+ophthalmic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Optical+Society+of+America+a-Optics+Image+Science+and+Vision%22%5BJournal%5D)">Maximum permissible exposures for ocular safety (ANSI 2000), with emphasis on ophthalmic devices.</a> Journal of the Optical Society of America a-Optics Image Science and Vision. 24 (5), 1250-1265 (2007).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volumetric+fluorescence+retinal+imaging+in+vivo+over+a+30-degree+field+of+view+by+oblique+scanning+laser+ophthalmoscopy+%28oSLO%29%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Volumetric fluorescence retinal imaging in vivo over a 30-degree field of view by oblique scanning laser ophthalmoscopy (oSLO).</a> Biomedical Optics Express. 9 (1), 25-40 (2018).</li>
</ol>

지 이순신 오슬로 대 한 보류 중인 특허를 보유 하고있다. 다른 저자는 아무 경쟁 금융 관심사를 선언합니다.

여기, 우리가 오슬로 vivo에서 체적 형광 망막 상상 이상 30 ° FOV와 기법을 설명 했습니다. 10 월, 관리 인, 방법 이미징의 현재 표준에 비해 오슬로 비슷한 3D 이미징 기능을 제공 합니다 아직 10 월에 과민 하지 않다 형광 대비 수 있습니다. 오슬로의 장점은 하나의 래스터 스캔을 요구 하 고 따라서 구조 및 형광 체적 영상에 대 한 두 개의 상호 보완적인 기법을 제공 하는 10 월의 완벽 한 결합 수 있습니다.
이 프로토콜에서 좋은 이미지 품질을 얻기 위해 핵심은 쥐 눈의 선명도. 오슬로 이미지 가려진 경우 백 내장 형성 여부를 검사 합니다. 케 타 민/xylazine 마 취, 각 막 건조, 라이트 블루를 노출 등 여러 가지 요인 백 내장, 화질 저하 크게 것의 형성을 원인이 됩니다. 2 분 이상;에 대 한 라이트 블루를 지속적인 노출을 피하는 백 내장을 방지 하 인공 눈 눈물 적어도 한 번 모든 분을 적용 방지 각 막 건조; 눈 빛을 차단 하 여...

안과 및 비전 과학 크게 혜택을 현대 광학 이미징 기법에서 때문에 망막 빛으로 쉽게 액세스할 수 있습니다. 형광 망막 영상 진단 및 둘 다 미국에 있는 장 님의 원인 선도 chorioretinal 혈관 질병 연령 관련 황 반 변성 (AMD) 및 당뇨 망막 병 증 (DR) 등의 관리에 필수적인 도구입니다.
그러나, 그것은 여전히 큰 시야 (FOV), 3 차원 (3D) 망막 형광 이미징 사용 하 여 이미지를 얻으려고 도전. 저 사진 깊이 해결 기능이 없는 확산 빛을 거부 하지 않습니다. 그 결과, 다른 깊이에서 신호를 혼합 하 여 이미지 품질을 줄일 수 있습니다. 스캐닝 레이저 ophthalmoscopy (SLO)와 confocal 제어1를 사용 하 여 확산된 한 빛의 효과 감소 하는 confocal SLO (cSLO) 수 있습니다. 그러나, SLO 또는 cSLO 초점의 깊이의 제한으로 인해 3D 인간의 망막 이미지를 얻기 어렵습니다. 적응 광학 SLO (AOSLO)는 인간의 눈으로 도입 wavefront 착오에 대 한 수정 하 여 뛰어난 해상도 콘트라스트를 제공할 수 있습니다. 그러나, AOSLO는 여전히 필요 z 스태킹 체적 영상2. 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)3 및 10 월 제품은 (OCTA) 시스템 제공 하는 3 차원 (3D) 해 부 및 혈관 이미지4,,56, 하지만 염료 무료 자연 이러한 제한을 극복합니다 10 월의 누설 혈관 장애의 지표를 시각화 수 없습니다.
이 프로토콜 3D 체적 형광 망막 화상 진 찰, 즉 경사 스캐닝 레이저 ophthalmoscopy (오슬로)에 대 한 새로운 복합 플랫폼을 설명 합니다. 이 이미징 시스템에서 비둘기 꼬리 슬라이더에 의해 생성 되는 간접 검사 하 고 최종 이미징 시스템 단면 이미지 크로스 형광을 검출 하는 각도에 정렬 됩니다. 레이저 스캐닝 방법, 사용 하 고 이러한 기술을 보완 체적 구조 이미징 적임으로 oct 쉽게 설립 허용. 현재 깊이 해상도 쥐 망막에서 약 25 µ m 이며, 보기의 필드는 30 ° 이다. 기본적으로, 오슬로 형광 버전 10 월의 고 동시에 10 월 결합 될 수 있다 및 큰 FOV 동안 OCTA.
이 프로토콜에서 오슬로, 정렬 및 건설의 방법, vivo에서 쥐 망막의 이미징 방법 및 대표 결과의 설정을 설명 합니다.

<table><tbody><tr><td>Supercontinuum 레이저 소스</td><td>NKT Photonics</td><td>SuperK EXTREME EXU-OCT6</td><td></td></tr><tr><td>이색성 거울 (DM1)</td><td>Thorlabs</td><td>DMLP650R</td><td></td></tr><tr><td>이색성 거울 (DM2)</td><td>Chroma</td><td>ZT514 / 1064rpc</td><td></td></tr><tr><td>이색성 거울 (DM3)</td><td>Thorlabs</td><td>DMLP900R</td><td></td></tr><tr><td>단일 모드 광섬유 (SMF 1)</td><td>Thorlabs</td><td>P3-460B-FC-2</td><td></td></tr><tr><td>단일 모드 광섬유 (SMF 2)</td><td>Thorlabs</td><td>P3-780A-FC-2</td><td></td></tr><tr><td>광섬유 커플러</td><td>Thorlabs</td><td>TW850R5A2</td><td></td></tr><tr><td>1:1 망원경 시스템</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-100-A&times; </td><td></td>2</tr><tr><td>3:1 망원경 시스템</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-150-A&times; </td><td></td>2</tr><tr><td>3:1 망원경 시스템</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-50-A&times; </td><td></td>2</tr><tr><td>Galvo 미러 (GM1,GM2)</td><td>Thorlabs</td><td>GVS201&times; </td><td></td>2</tr><tr><td>De-sacn Galvo Mirrors (GM3)</td> <td>Thorlabs</td><td>GVS011</td><td></td></tr><tr><td>대물 렌즈</td><td>Olympus</td><td>UplanSApo 20&times;/0.75</td><td></td></tr><tr><td>최종 이미징 시스템</td><td>Olympus</td><td>UplanFL N 10&times;/0.3</td><td></td></tr><tr><td>최종 이미징 시스템</td><td>Computar</td><td>12-36mm/1:2.8</td><td></td></tr><tr><td>Camera</td><td>PCO</td><td>Pco.pixelfly usb</td><td></td></tr><tr><td>필터</td><td>Thorlabs</td><td>FEL0800</td><td></td></tr><tr><td>장착 연속 가변 ND 필터</td><td>Thorlabs</td><td>NDC-50C-4M-A</td><td></td></tr><tr><td>라인 스캔 카메라</td><td>Thorlabs</td><td>SPL2048-140K</td><td></td></tr><tr><td>아날로그 출력 보드 (AO1)</td><td>National Instrument</td><td>PCI-6731</td><td></td></tr><tr><td>아날로그 출력 보드 (AO2)</td><td>National Instrument</td><td>PCIe-6351</td><td></td></tr><tr><td>롱 패스 필터</td><td>Thorlabs</td><td>FEL0800</td><td></td></tr></tbody></table>

복합 체적 망막 이미징 오블리크 스캐닝 레이저 ophthalmoscopy (오슬로) 및 광학 일관성 단층 촬영 (oct)

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy (oSLO) and Optical Coherence Tomography (OCT)

형광 이미징 안과에서 널리 이용 된다, 하는 동안 큰 시야 (FOV) 3 차원 (3D) 형광 망막 이미지는 여전히 그들을 z 스태킹 요구할 것 때문에 형식 이미징-의 상태--예술 망막으로 큰 도전 체적 데이터 집합을 컴파일하십시오. 새로운 광학 일관성 단층 촬영 (OCT) 및 10 월 제품은 (OCTA) 시스템 3 차원 (3D) 해 부 및 혈관 이미지를 제공 하기 위해 이러한 제한을 극복 하지만 10 월의 염료 무료 자연 누설 혈관의 지표를 시각화 수 없습니다. 부전입니다. 이 프로토콜 소설 간접을 스캐닝 3 차원 체적 형광 망막 영상 제공 하는 레이저 ophthalmoscopy (오슬로) 기술에 설명 합니다. 이미징 시스템의 설정을 간접 비둘기 꼬리 슬라이더에 의해 검사를 생성 하 고 형광 단면 이미지를 감지 하는 각도에서 최종 이미징 시스템을 정렬. 시스템 검색 방법, 레이저를 사용 하며 따라서, 10 월의 쉬운 법인은 보완 체적 구조 이미징 형식으로 Vivo에서 화상 진 찰 쥐 망막에는 여기에 보여 줍니다. Fluorescein 솔루션은 체적 fluorescein angiography (vFA) 생산 정 맥 주입 됩니다.

그림 4a 쥐 망막의 단면 OCT 이미지를 보여줍니다. 그림 4b -4 c 를 동시에 취득 하는 OCTA 및 오슬로 vFA의 동일한 망막 단면 이미지를 표시 합니다. 오슬로 횡단면 FA를 유사한 10 월 B-스캔 수 있습니다. OCTA, 비해 오슬로 vFA 단면 이미지는 신경 섬유 층 (NFL)와 신경 절 세포 층 (GCL), 혈관과 모세 혈관 외부 plexiform 레이어 (OPL)에 명확 하 게 식별합니다. 그림 4 d 와 4 g OCTA 및 오슬로 vFA 이미지의 표면 층을 보여준다. OCTA, 달리 오슬로 vFA 이미지 (그림 4 g) 형광 방출 대비를 이용 하 여 모션 아티팩트 (수직 줄무늬...

여기, 우리 소설 영상 복합 플랫폼을 사용 하 여 큰 시야 (FOV) 3 차원 (3D) 형광 및 10 월 망막 이미지를 얻을 프로토콜 제시. 시스템 설치 프로그램, 정렬 방법 및 운영 프로토콜을 소개 합니다. Vivo에서 화상 진 찰 설명 될 것입니다, 그리고 대표적인 결과 제공 됩니다.

복합 체적 망막 이미징 오블리크 스캐닝 레이저 Ophthalmoscopy (오슬로) 및 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big ...

이 방법은 안과 및 망막 이미징 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 혈액-망막 장벽 파괴 및 망막 모세혈관 기능의 이미징 및 정량화와 같은. 이 기술의 주요 장점은 단일 래스터 스캔에서 비스듬한 스캐닝 레이저를 사용하여 넓은 시야, 3차원, 다중 대비 망막 이미징을 얻을 수 있다는 것입니다.이 기술의 의미는 당뇨병성 망막병증 및 기타 망막 전 질환의 진단으로 확장됩니다. oSLO는 단일 모세혈관까지 망막 미세혈관 구조의 고대비 이미지를 3D로 얻을 수 있기 때문입니다. 이 방법은 망막 이미징에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 기존의 대물 렌즈를 사용하는 다른 이미징 시스템에도 적용할 수 있습니다.예를 들어 마우스 피질의 생체 내 이미징과 같은. super-continuum 레이저 소스는 비스듬한 스캐닝 레이저 검안경 또는 oSLO 설정을 위한 시스템 레이저 소스로 사용됩니다. 가시광선 범위는 첫 번째 이색성 거울에 의해 더 높은 파장 범위와 분리됩니다.광 스펙트럼은 빔이 편광 빔 스플리터를 통과한 후 한 쌍의 분산 프리즘으로 확장됩니다. 슬릿은 여기 파장 범위를 선택하는 데 사용됩니다. 그리고 반사 미러는 필터링된 빔을 프리즘 쌍으로 다시 반사하여 빛을 단일 모드 광섬유에 결합합니다.분광계는 단일 모드 광섬유의 출력에서 파장 선택을 확인하는 데 사용됩니다. 단일 모드 광섬유는 두 개의 캐스케이드 광섬유 커플러에 연결됩니다. 두 번째 광섬유 커플러의 광섬유 출력 포트 중 하나는 빛을 oSLO 시스템에 전달합니다.oSLO 시스템에서 레이저를 시준하기 위해 레이저는 검류계 미러에 의해 편향됩니다. 일대일 망원경 시스템은 레이저를 두 번째 검류계 거울로 중계하고 3:1 망원경 시스템은 레이저를 눈동자에 추가로 중계합니다. 3:1 망원경 시스템 내의 이색성 거울은 형광 신호를 반사합니다.3:1 망원경 시스템과 이색성 거울은 맞춤형 더브테일 슬라이더에 장착되어 광축을 오프셋하고 비스듬한 스캐닝 조명을 생성합니다. oblique illumination은 절편화가 필요 없이 체적 형광 이미징을 가능하게 합니다. 레이저를 오프셋하면 사선 빔이 망막에 초점을 맞추고, 사선 감지는 사선 빔 경로를 따라 단층 촬영 형광 이미지를 캡처할 수 있습니다.형광 이미징 광학 경로를 생성하기 위해 형광은 이색성 미러에 의해 반사되고 세 번째 검류계 미러로 전달됩니다. 그런 다음 형광등은 다른 일대일 망원경 시스템에 의해 이미징 대물 렌즈로 전달됩니다. 세 번째 검류계 미러 아래에 두 개의 추가 translation stage가 설치되어 이미지 최적화를 위한 자유도의 중복성을 제공합니다.최종 이미징 시스템은 3개의 자유도를 가진 스테이지에 장착됩니다. 회전 및 두 개의 평행 이동 축. 평면 카메라는 단면 형광 이미지를 캡처하는 데 사용됩니다.또 다른 이색성 미러는 후방 적외선 범위를 나머지 빛과 분리합니다. 긴 통과 필터는 대역폭을 800-900 나노 미터로 추가로 제한하는 데 사용됩니다. 빔을 단일 모드 파이버에 결합합니다.단일 모드 광섬유는 두 개의 캐스케이드 광섬유 커플러의 다른 입력 포트에 연결되어 파란색 oSLO 여기와 결합합니다. 두 번째 광섬유 커플러의 두 번째 출력 포트에서 나오는 빛은 OCT 레퍼런스 암으로 향합니다. 분산 보상 플레이트, 가변 중성 밀도 필터 및 반사 거울이 있습니다.기준 암과 눈에서 반사되는 빛은 두 번째 광섬유 커플러에서 재결합하고 OCT 분광계로 전달되어 신호를 수집합니다. Labview에서 작성되고 스캐닝 OCTA 스캐닝 프로토콜에서 수정된 데이터 수집 시스템 소프트웨어를 사용하십시오. 각 b-scan에 대해 500단계의 80% 듀티 사이클 톱니파가 아날로그 출력 보드에 의해 출력되어 x-prime 고속 스캐닝 미러를 제어합니다.각 단계에서 라인 스캔 카메라를 트리거하여 미러가 전방 스캔 방향에 있을 때만 OCT에 대한 데이터를 획득합니다. 라인 스캔 카메라의 노출 시간을 17마이크로초로 설정합니다. OCTA 신호를 획득하려면 동일한 b-스캔 위치에서 측정을 5번 반복합니다.AO 출력 속도를 100kHz로 설정하고 OCT A-line 속도를 50kHz로 설정합니다. 램핑 파형으로 y-prime 저속 스캐닝 미러 GM1을 제어합니다. 디스캐닝 미러 GM3를 GM1과 동기화하여 느린 스캔을 디스캔합니다.다른 아날로그 출력 보드에 의해 평면 카메라를 트리거하여 각 y-prime 위치에서 하나의 형광 이미지를 캡처합니다. 이미징 크기를 자르거나 인접 픽셀을 bin하여 원하는 대로 속도와 감도를 높입니다. intradigital 핀치 동안 금단 반사가 부족하여 쥐의 적절한 마취 수준을 확인하는 것으로 시작합니다.마취 유도 후 쥐를 홀더에 올려 놓습니다. 실험의 나머지 기간 동안 마취를 유지하기 위해 콧방울을 맞춥니다. 국소 마취를 위해 쥐의 눈에 5 tetracaine hydrochloride 점안액을 바르십시오.그런 다음 1% 트로피카미드 점안액으로 동공을 확장시킵니다. 2분 동안 팽창시킨 후 1ml 주사기와 29게이지 바늘을 사용하여 식염수로 희석된 10% 플루오레세인 또는 10% FITC 를 꼬리 정맥을 통해 주입합니다. 그런 다음 레이저 소스를 켜고 중성 밀도 필터를 배치하여 정렬 중 청색광 여기를 감쇠합니다.청색광의 세기를 측정하여 10마이크로와트 미만인지 확인합니다. 그런 다음 광간섭 단층 촬영 조명으로 전환하여 8밀리와트에 가까운지 확인합니다. 레이저의 방향을 제어하는 데 사용되는 검류계 미러의 전원 공급 장치를 켭니다.안구의 높이를 조정하여 각막에 고정된 레이저 스폿을 만듭니다. 눈의 위치를 조정하여 동공 가장자리가 레이저에 대략 수직이 되도록 합니다. 그리고 레이저를 눈의 정점 중심에서 약 1.5mm로 오프셋합니다.광간섭 단층 촬영 이미지가 최적의 품질에 도달할 때까지 동물 홀더를 추가로 조정합니다. x-prime 고속 스캔 방향에서 단면 b-스캔 이미지가 평평하게 나타나는지 확인합니다. y-prime 느린 스캔 방향으로 전환할 때 경사 스캔으로 인해 단면 b-스캔 이미지가 기울어져 나타나는지 확인하십시오.청색광 여기(blue light excitation)에 대한 중성 밀도 필터를 제거합니다. 그리고 카메라의 실시간 피드를 모니터링합니다. 서로 다른 깊이의 혈관을 보여주는 단면 형광 이미지가 나타나야 합니다.최적의 초점에 도달하기 위해 최종 형광 이미징 시스템의 초점을 조정합니다. 그리고 최적의 경사 스캐닝 레이저 검안경 이미지 품질에 도달하기 위해 측면면에서 눈 위치를 미세 조정합니다. 정렬 후 동시 광간섭 단층 촬영 혈관 조영술과 체적 플루오레세인 혈관 조영술을 획득하기 시작합니다.이 이미지는 쥐 망막의 단면 광학 간섭 단층 촬영 이미지를 보여줍니다. 이것은 동일한 영역의 광간섭 단층 촬영 혈관 조영술 또는 OCTA 이미지입니다. 및 비스듬한 스캐닝 레이저 검안경 및 체적 플루오레세인 혈관 조영술 이미지 단면 플루오레세인 혈관 조영술 또는 oSLO-VFA.광간섭 단층촬영(Optical Coherence Tomography) b-scan과 유사합니다. OCTA와 비교하여, 비스듬한 스캐닝 레이저 검안경 및 체적 플루오레세인 혈관 조영술 단면 이미지는 외망상층의 모세혈관을 명확하게 식별합니다. 망막의 표재층은 OCTA 이미지에 나와 있습니다.수직 줄무늬 형태의 인공물이 이미지에서 볼 수 있습니다. oSLO-VFA는 형광 방출 대비를 활용하여 모션 인공물을 방지합니다. 망막 중간층 내에서 수직 다이빙 혈관은 oSLO FA 이미지에 명확하게 표시됩니다.그러나 OCTA에서는 분명하지 않습니다. 이 절차를 시도하는 동안 2분 이상 눈에 지속적으로 레이저가 노출되지 않도록 하는 것이 중요합니다. 각막의 건조를 피하고 빛을 차단하여 영상 섹션 사이에 최소 30초 동안 눈을 쉬게 하십시오.이 절차에 따라 형광 단백질을 발현하기 위해 유전자 변형 마우스를 이미징하는 것과 같은 다른 방법을 수행하여 추가 질문에 답할 수 있습니다. 특정 망막 세포 유형이 어떻게 바뀔 수 있는지, 알려진 질병과 함께 과거를 견뎌내는 변수와 같은 것입니다.

multimodal-volumetric-retinal-imaging-oblique-scanning-laser

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

총 망막 혈액 흐름 도플러 광 일관성의 단층 촬영 및 반 자동화 된 등급 소프트웨어에 의해 측정됩니다.

망막 순환 도플러 광 결맞음 단층 촬영 장치

Photoacoustic 안과 (PAOM), 광 - 흡수 기반 이미징 양상은 현재 안과 이미징 기술로 망막의 보완 평가를 제공합니다. 우리는 쥐의 동시 multimodal 망막 이미징을위한 스펙트럼 영역 광 간섭 단층 촬영의 (SD -10 월)와 통합 PAOM의 사용을보고합니다.

통합 Photoacoustic Ophthalmoscopy 및 스펙트럼 도메인 광 결맞음 단층 촬영 장치

출처: Jagodzinska, J., et. al., Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo. J. Vis. 특급. (2017) &lt;br /&gt; 이 비디오에서는 SD-OCT(spectral-domain optical coherence tomography)를 사용하여 망막층을 이미지화하고 시신경병증이 있는 유전자 변형 마우스 모델의 구조적 변화를 평가하는 방법을 보여줍니다.

광간섭 단층촬영(Optical Coherence Tomography)을 사용한 마우스 망막의 In vivo 이미징

이 원고는 고해상도 스펙트럼 도메인 광학 일관성 단층 촬영 (SD-10 월)와 마우스 망막의 비보에 이미징에 대 한 프로토콜을 설명합니다. 그것은 몇 가지 검색 및 측정 방법 설명 peripapillary 지역에서 망막 신경 절 세포 (RGC)에 초점을 맞추고.

광학 일관성 단층 촬영: 마우스 망막 신경 절 세포에서 Vivo에서 화상 진 찰

여기를 사용 하 여 고해상도 스펙트럼 도메인 광학 일관성 단층 촬영 (HR-SD-10 월) subretinal 공간으로 유전자 치료 대리인의 납품을 지원, 그 영역 범위를 평가 하 고 포토 리셉터 활력을 특성화 새로운 접근 방식을 설명 합니다.

초고 해상도 마우스 광학 일관성 단층 촬영 망막 유전자 치료 연구에서 안 구내 주사를 돕기 위해

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살아있는 토끼 눈에 소설 Photoacoustic 현미경 및 광학 일관성 단층 촬영 듀얼 적임 Chorioretinal 이미징

광학 일관성 단층 촬영 및 optokinetic 응답이 설치류에서 구조적 및 시각적 판독의 평가 대 한 자세한 프로토콜 제공 됩니다. 결과 신경학 상 뿐 아니라 안과 연구에 대 한 귀중 한 통찰력을 제공합니다.

쥐와 쥐에 구조와 기능적 시각 시스템 판독으로 광학 일관성 단층 촬영 및 Optokinetic 응답을 사용 하 여

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여기에서는 마우스에서 망막병증의 진단 및 정량적 측정을 용이하게 하기 위해 광학 간섭 단층 촬영을 사용하는 생체 내 이미징 기술에 대해 설명합니다.

망막병증의 마우스 모델에 대한 광학 간섭 단층 촬영의 적용

전방편절 고분해능 광간섭 단층촬영(HR-OCT)은 안구 표면 편평 종양(OSSN)의 진단 및 치료 평가를 위한 유망한 비침습적 양식입니다. 여기에서 시스템 설정, 스캐닝 기술 및 대표적인 진단 결과를 제시합니다.

Anterior High-Resolution Optical Coherence Tomography in the Diagnosis and Therapeutic Monitoring of Ocular Surface Squamous Neoplasia(안구 표면 편평 종양의 진단 및 치료 모니터링에서 전방 고해상도 광학 간섭 단층 촬영)

학습하세요 복합 체적 망막 이미징을 위한 오슬로 및 OCT 기술을 활용한 삼차원 다중 대비 영상화 방법을. 이 기술은 혈액-망막 장벽 파괴 정량화와 모세혈관 기능 평가에 활용됩니다.

복합 체적 망막 이미징 오블리크 스캐닝 레이저 Ophthalmoscopy (오슬로) 및 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)

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