Name: Multimodale volumetrische Retinal Imaging door schuine scannen Laser Ophthalmoscopy (oSLO) en optische coherentie tomografie (OCT) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-04T14:30:00.000+00:00
Duration: 12 min 22 s
Description: Leer multimodale volumetrische retinale beeldvorming met oSLO en OCT voor onderzoek naar bloed-retina barrière en capillaire functies. Deze techniek verbetert de diagnose van diabetische retinopathie.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Financiering afkomstig is van de medische Evans Stichting financiering uit Boston Medical Center evenals een sub-contract van NIH 5R01CA183101, BU-CTSI piloot verlenen 1UL1TR001430, BU-Joslin proefprogramma en BU-CTSI KL2TR001411.

Alle methoden die hier worden beschreven zijn goedgekeurd door de Animal Care en gebruik Comité (ACUC) van Boston Medical Center.
1. de systeeminstellingen
<ol><li>oSLO systeem<ol>
<li>Gebruik een supercontinuum laserbron als de bron van de laser systeem.<ol>
<li>Het zichtbare licht bereik (450-650 nm) van hogere golflengtegebied (650-2000 nm) scheiden door een dichroïde spiegel (DM1). Vouw het spectrum met een paar verspreide prisma's na de lichtbundel passeren een polarisatie balk splitter (PBS).</li>
			<li>Plaats een gleuf te selecteren de excitatie golflengtegebied (475-495 nm). Gebruik een reflecterende spiegel na te denken het gefilterde licht terug naar het prisma paar en vervolgens koppel het licht in een enkelvoudige modus fiber (SMF 1).</li>
			<li>Gebruik een spectrometer golflengte selectie aan de uitgang van de modus één vezel te bevestigen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>De interne modus vezel verbinden met twee trapsgewijze optische vezel couplers zoals afgebeeld in Figuur 2. Een van de vezel-uitvoerpoort van de tweede fiber coupler levert het licht aan het oSLO-systeem.</li>
		<li>Collimate eerst de laser in het oSLO-systeem.<ol>
<li>Afbuigen de laser door een galvanometer spiegel (GM1). Relais de laser een tweede galvanometer spiegel (GM2) door een 1:1 telescoop-systeem, en verder het doorsturen van berichten naar de pupil van het oog door een systeem van 3:1 telescoop.</li>
			<li>Installeer een dichroïde spiegel (DM2) binnen het systeem van 3:1 telescoop aan de fluorescentie-signalen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Montage van het systeem van 3:1 telescoop en de dichroïde spiegel (DM2) op een aangepaste duif staart schuifregelaar verschuiving van de optische as te maken van de schuine scannen van verlichting, zoals afgebeeld in Figuur 3. Gebruik een remklauw om exact bepalen de offset lengte zoals gewenst.</li>
		<li>Imaging optische weglengte van fluorescentie.<ol>
<li>Weerspiegelen de fluorescentie door de dichroïde spiegel en doorsturen van berichten naar de derde galvanometer spiegel-scannen het langzame scannen.</li>
			<li>Doorsturen van het licht naar een imaging objectief door een ander systeem van 1:1 telescoop. Installeer de bovenstaande optica op het podium van een vertaling. Opmerking: Twee bijkomende vertaling fasen worden geïnstalleerd onder de derde galvanometer spiegel (GM3) om redundantie in de mate van vrijheid voor het optimaliseren van de beeldvorming.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Monteer een definitieve imaging systeem op een podium met drie graden van vrijheid (rotatie, en twee as van vertaling). Een vlakke camera gebruiken om de transversale fluorescentie beelden te vangen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Optische coherentie tomografie systeem<ol>
<li>Gebruik dezelfde supercontinuum laserbron als de bron van de laser systeem.<ol>
<li>Het nabij infrarood (NIR) bereik (650-900 nm) van het resterende licht (650-2000 nm) scheiden door een ander dichroïde spiegel (DM3). Gebruik een lange pass filter verder de bandbreedte wilt beperken tot 800-900 nm. Koppel de bundel in een enkelvoudige modus fiber (SMF 2).</li>
		</ol>
</li>
		<li>De interne modus vezel verbinden met de andere invoerpoort van de twee trapsgewijze optische vezel couplers te combineren met de blauwe oSLO excitatie. Het licht van de tweede-uitvoerpoort van de tweede fiber coupler op de OCT referentie arm, die een variabele neutrale-opaciteitsfilter (VNDF), dispersie compensatie platen en een reflecterende spiegel heeft direct. Opmerking: Het licht terug uit de referentie-arm en het oog op de tweede optical fiber coupler recombines en wordt geleverd aan de OCT spectrometer voor het verzamelen van het signaal.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Data-acquisitie<ol>
<li>Gebruik een data acquisitie systeemsoftware geschreven in LabVIEW en bewerkt uit het scannen protocol van OCTA7,,8,,9,10. Voor elke B-scan, een 80% taakcyclus zag tand met 500 stappen wordt uitgevoerd door het bestuur van een analoge uitgang (AO1) om te controleren de x' snel scannen spiegel, GM2.</li>
		<li>Activeren van de line scan camera bij elke stap om gegevens te vergaren voor de LGO alleen wanneer de spiegel is in de voorwaartse richting scannen. De blootstellingstijd instellen voor de line scan camera 17 µs.</li>
		<li>Om te krijgen de OCTA-signaal, herhaal de meting 5 keer op dezelfde locatie B-scan.</li>
		<li>Stel het AO uitvoer tempo 100 kHz en de OCT A-line tarief op 50 kHz. Controle van de y' langzame scannen spiegel, GM1, door een ramping golfvorm. Synchroniseer de-scannen spiegel, GM3, met GM1-scannen het langzame scannen.</li>
		<li>De vlakke camera trigger door een ander bord van de analoge uitgang (AO2) een fluorescerende opname bij elke y' locatie. De imaging grootte bijsnijden of bin van de buurman pixels te verhogen van de snelheid en de gevoeligheid zoals gewenst.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. systeem uitlijning
<ol><li>Aanpassen van de gleuf in de oSLO-lichtbron te selecteren de excitatie van de blauwe golflengte. Een spectrometer gebruiken om te controleren de spectraal bereik te rond 475-490 nm.</li>
	<li>Stel de schuifregelaar duif staart mount om te verschuiven van de optische as door ~ 5 mm. Dit zal resulteren in een verschuiving op de rat leerling door ~1.7 mm, resulterend in een schuine hoek van ~ 15° op het netvlies.</li>
	<li>De fase van de vertaling van de fluorescentie detectie optica aanpassen door de dezelfde 5 mm.</li>
	<li>Pas de laatste fluorescentie imaging systeem te ~ 30°.</li>
	<li>Meet de optische macht met behulp van een Energiemeter. Zorg ervoor dat de blauwe oSLO excitatie macht ≤0.2 mW en de OCT laser macht ≤0.8 mW, die zal niet netvlies beschadigen. Opmerking: Gebaseerd op de ANSI-standaard, de tolerante maximumblootstelling (MPE) aan het netvlies is op het niveau van ~ 2 MW7,8 in zichtbaar licht bereik. Volgens de formule door Delori et al. 9, de maximaal toelaatbare fout voor de in de omgeving van infrarood licht is ongeveer twee keer hoger dan het zichtbare licht, op ongeveer 4 mW.</li>
</ol>3. in Vivo dierlijke Experiment
<ol><li>Pipetteer een 12-weken mannelijke lange Evans rat in de zaal van inductie. Anesthetize de rat met 4,5% Isofluraan in zuurstof gedurende 10 minuten met een debiet van 2 L/min. door een Isofluraan vaporisator.<ol>
<li>Diepte van de verdoving zoals bepaald door een gebrek aan terugtrekking reflex tijdens een interdigital snuifje bevestigen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Na de inductie, de rat op een 5-as (x, y, z-vertalingen, yaw en worp) houder te plaatsen. Verstrekken aanvullende warmte door gebruik van een verwarmde stadium, circuleren van warm water deken of andere geschikte methode in een langdurige experiment. De narcose bij 1,5% van het isofluorane met een debiet van 2 liter/minuten handhaven tijdens het resterende deel van het experiment. Wanneer niet met behulp van een inductie-kamer met actieve uitlaat, moet de kamer van de inductie worden geplaatst op een tafel backdraft of een downdraft of onder een snorkel te scharrelen Isofluraan.</li>
	<li>Het verwijden van de pupil met 1% Tropicamide ophthalmic oplossing gedurende 2 minuten. Breng 0,5% tetracaïne ophthalmic zoutzuur op de rat's oog voor extra plaatselijke verdoving, indien nodig. Houd het oogje gehydrateerd met commerciële kunsttranen ten minste eenmaal per minuut tijdens het experiment.</li>
	<li>Injecteren van fluoresceïne zout (10% m/m) of FITC (10% w/w) verdund in een steriele zoutoplossing (0,1-0,3 mL) via de ader van de staart met een 1 mL spuit en een 29G naald.</li>
	<li>De laserbron inschakelen. Plaats een filter met neutrale dichtheid te verzachten van het blauwe licht excitatie tijdens uitlijning. Meten van de kracht van het licht van de OCT als ~0.8 mW, en het blauwe licht < 0.01 mW om te voorkomen dat de vorming van staar.</li>
	<li>Startmodus de galvanometer scannen en uitlijning. De hoogte van de bal van de ogen te maken van een stationaire laser plek op het hoornvlies aangepast. Pas de rat ooghoogte zodat de rand van de leerling ongeveer loodrecht op de laser en de laser naar de apicale midden van het oog aan over ~1.5 mm compenseren.</li>
	<li>Verder pas aan de houder van de dieren totdat OCT beelden optimale kwaliteit bereiken. In de x' snel scannen richting, zorg ervoor dat de transversale B-scan afbeelding plat lijkt. Wanneer u overschakelt naar de y' langzame scannen richting, zorg ervoor dat de doorsnede B-scan afbeelding wordt gekanteld, als gevolg van het schuine scannen.</li>
	<li>Verwijder filter met neutrale dichtheid aan het blauwe licht excitatie en controleren van de real time feed van de camera. Cross-sectionele fluorescerende afbeelding moet worden weergegeven: bloedvaten verschijnen in verschillende diepten weergegeven.<ol>
<li>Pas de focus van de definitieve fluorescentie imaging systeem om de optimale focus te bereiken. Toestaan van kleine aanpassingen van de ooghoogte in het laterale vlak te bereiken optimale beeldkwaliteit van oSLO.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Na de uitlijning, beginnen om gelijktijdige OCTA en volumetrische fluoresceïne-angiografie (vFA) te verwerven.</li>
	<li>Construeer de volumetrische beelden voor zowel OCTA en oSLO in Matlab. De algoritmen worden eerder beschreven in detail10. Netvlies vasculatures diepte-opgelost door beeldsegmentatie genereren.</li>
	<li>Na het voltooien van de beeldvorming, uitschakelen van de laser, vrij van het dier passen sommige ophthalmic zalf op de ogen en plaats dan het dier in een herstel-vak.</li>
	<li>Laat niet het dier zonder toezicht totdat het voldoende bewustzijn te handhaven sternale lighouding heeft herwonnen of zoals per institutioneel beleid.</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>

Ji Yi heeft een hangende patent voor oSLO. De andere auteur verklaren geen concurrerende financiële belangen.

Wij hebben hier, oSLO, een in vivo volumetrische fluorescerende retinal imaging techniek met een FOV van meer dan 30 ° beschreven. In vergelijking met de LGO, een huidige standaard van zorg imaging methode in oogheelkunde, oSLO biedt een soortgelijke 3D-imaging vermogen nog kunt fluorescentie contrast dat OCT is niet gevoelig voor. Het voordeel van oSLO is dat het vereist slechts één raster scan, en dus kan de naadloze combinatie van LGO, twee complementaire technieken te voorzien van structurele en fluoresceren...

Oogheelkunde en visie wetenschap veel baat hebben bij de moderne optische beeldvormingstechnieken, want het netvlies zijn gemakkelijk toegankelijk met licht. Fluorescentie retinale imaging is een essentieel instrument in de diagnose en het beheer van chorioretinal en vaatziekten zoals diabetische retinopathie (DR) en leeftijdsgebonden Macula Degeneratie (AMD), die beide zijn belangrijkste oorzaken van blindheid in de Verenigde Staten.
Het is echter nog steeds uitdagend te verwerven van een groot beeldveld (FOV), driedimensionale (3D) retinal imaging met behulp van fluorescentie imaging. Fundus fotografie hoeft niet het vermogen diepte-oplossen en doet niet verwerpen diffuus licht. Dientengevolge, vermindert het mengen van de signalen van verschillende diepte de beeldkwaliteit. Scan laser ophthalmoscopy (SLO) en confocal SLO (cSLO) kan het effect van diffuus licht met behulp van de confocal gating1verminderen. Het is echter moeilijk voor SLO of cSLO te verwerven van een 3D-menselijke netvlies beeld als gevolg van de limiet van hun diepte van de focus. Adaptieve optiek SLO (AOSLO) bieden uitstekende resolutie en contrast door te corrigeren voor de afwijkingen van de wavefront geïntroduceerd door het menselijk oog. AOSLO zou nog moeten echter z-stapelen voor volumetrische imaging2. Optische coherentie tomografie (OCT)3 en OCT angiografie (OCTA) systemen overwinnen deze beperkingen om te voorzien in driedimensionale (3D) afbeeldingen van de anatomische en vasculaire4,5,6, maar de kleurstof-vrije natuur van LGO kan niet visualiseren lekkage indicatieve van vasculaire dysfunctie.
Dit protocol beschrijft een roman multimodale platform voor 3D volumetrische fluorescentie retinal imaging, namelijk scanning schuine laser ophthalmoscopy (oSLO). Een schuine scannen wordt gegenereerd door een dove-staart-schuifregelaar in dit imaging systeem, en een definitieve imaging systeem in een hoek met het detecteren van fluorescentie cross-sectionele beelden wordt uitgelijnd. Het systeem maakt gebruik van laser scannen van methoden, en deze technieken laat gemakkelijke integratie met OCT als een aanvullende structurele volumetrische imaging modaliteit. De huidige diepte resolutie is ongeveer 25 µm in het netvlies van de rat en het gezichtsveld is 30°. In wezen, de oSLO kunt een fluorescerende versie van LGO en gelijktijdig kunnen worden gecombineerd met LGO en OCTA over een grote FOV.
In dit protocol beschrijven we de installatie van het oSLO, de methode van uitlijning en de bouw, de methode van in vivo imaging van rat netvlies en de representatieve resultaten.

<table><tbody><tr><td>Supercontinuum Laserbron</td><td>NKT Photonics</td><td>SuperK EXTREME EXU-OCT6</td><td></td></tr><tr><td>Dichroïsche spiegel (DM1)</td><td>Thorlabs</td><td>DMLP650R</td><td></td></tr><tr><td>Dichroïsche spiegel (DM2)</td><td>Chroma</td><td>ZT514/1064rpc</td><td></td></tr><tr><td>Dichroïsche spiegel (DM3)</td><td>Thorlabs</td><td>DMLP900R</td><td></td></tr><tr><td>Single Mode Fiber (SMF 1)</td><td>Thorlabs</td><td>P3-460B-FC-2</td><td></td></tr><tr><td>Single Mode Fiber (SMF 2)</td><td>Thorlabs</td><td>P3-780A-FC-2</td><td></td></tr><tr><td>Optische vezelkoppeling</td><td>Thorlabs</td><td>TW850R5A2</td><td></td></tr><tr><td>1:1 Telescoop systeem</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-100-A&times;2</td><td></td></tr><tr><td>3:1 Telescoop systeem</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-150-A&times;2</td><td></td></tr><tr><td>3:1 Telescoop systeem</td><td>Thorlabs</td><td>AC254-50-A&times;2</td><td></td></tr><tr><td>Galvo spiegels (GM1,GM2)</td><td>Thorlabs</td><td>GVS201&times;2</td><td></td></tr><tr><td>De-scan Galvo spiegels (GM3)</td><td>Thorlabs</td><td>GVS011</td><td></td></tr><tr><td>Objectieflens</td><td>Olympus</td><td>UplanSApo 20&times;/0.75</td><td></td></tr><tr><td>Eind beeldvorming systeem</td><td>Olympus</td><td>UplanFL N 10&times;/0.3</td><td></td></tr><tr><td>Eind beeldvorming systeem</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>Filter</td><td>Thorlabs</td><td>FEL0800</td><td></td></tr><tr><td>Gemonteerde continu variabele ND-filter</td><td>Thorlabs</td><td>NDC-50C-4M-A</td><td></td></tr><tr><td>Line scan camera</td><td>Thorlabs</td><td>SPL2048-140K</td><td></td></tr><tr><td>Analoge uitvoer board (AO1)</td><td>National Instrument</td><td>PCI-6731</td><td></td></tr><tr><td>Analoge uitvoer board (AO2)</td><td>National Instrument</td><td>PCIe-6351</td><td></td></tr><tr><td>Long pass filter</td><td>Thorlabs</td><td>FEL0800</td><td></td></tr></tbody></table>

multimodale volumetrische retinal imaging door schuine scannen laser ophthalmoscopy (oslo) en optische coherentie tomografie (oct)

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

Hoewel fluorescentie imaging wijd in de oogheelkunde gebruikt wordt, is een groot beeldveld (FOV) driedimensionale (3D) fluorescentie retinale beeld nog steeds een grote uitdaging met de state-of-the-art retinal imaging modaliteiten, omdat zij z-stapelen te vereisen zou het compileren van een volumetrische dataset. Nieuwere optische coherentie tomografie (OCT) en OCT angiografie (OCTA) systemen overwinnen deze beperkingen om driedimensionale (3D) anatomische en vasculaire beelden, maar de kleurstof-vrije aard van LGO kan niet visualiseren lekkage indicatieve van vasculaire dysfunctie. Dit protocol beschrijft een roman oblique laser ophthalmoscopy (oSLO) techniek waarmee 3D volumetrische fluorescentie retinale imaging te scannen. De installatie van de imaging systeem genereert de schuine scannen door de schuifregelaar van een duif staart en Hiermee lijnt u de definitieve imaging systeem onder een hoek met fluorescerende transversale afbeeldingen detecteren. Het systeem maakt gebruik van de laser methode voor het scannen, en daarom, een gemakkelijke integratie van LGO wordt toegestaan als een aanvullende structurele volumetrische imaging modaliteit. In vivo imaging op rat netvlies is hier gedemonstreerd. Fluoresceïne oplossing is intraveneus geïnjecteerd om het produceren van volumetrische fluoresceïne-angiografie (vFA).

Figuur 4a toont een transversale OCT beeld van het netvlies van een rat. Figuur 4b -4 c Toon de dezelfde retinale transversale beelden van OCTA- en oSLO vFA verworven op hetzelfde moment. De oSLO kunt transversale FA analoog aan de OCT B-scan. In vergelijking met OCTA identificeert de oSLO vFA transversale afbeelding duidelijk de vaartuigen in de zenuw vezel laag (NFL) en ganglion cel (GCL) en haarvaten in Meervo...

Hier presenteren we een protocol om een groot beeldveld (FOV) driedimensionale (3D) fluorescentie en OCT retinale beeld met behulp van een roman imaging multimodale platform. We introduceren de systeeminstellingen, de methode van de aanpassing en de operationele protocollen. In vivo imaging zal worden aangetoond, en representatieve resultaten zal worden verstrekt.

Multimodale volumetrische Retinal Imaging door schuine scannen Laser Ophthalmoscopy (oSLO) en optische coherentie tomografie (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 ...

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van oftalmologie en retinale beeldvorming. Zoals beeldvorming en kwantificering van verstoring van de bloed-retinabarrière en retinale capillaire functies. Het grote voordeel van deze techniek is dat het een groot gezichtsveld, driedimensionale, multi-contrast retinale beeldvorming kan verkrijgen door gebruik te maken van een schuine scannende laser in één enkele rasterscan.De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot de diagnose van diabetische retinopathie en andere pre-retinale ziekten. Omdat oSLO hoge-contrast afbeeldingen van de retinale microvaten kan verkrijgen, tot aan enkele capillairen in 3D. Hoewel deze methode inzicht kan geven in retinale beeldvorming, kan het ook worden toegepast op andere beeldvormingssystemen met behulp van conventionele objectieven.Zoals in vivo beeldvorming van de muizencortex. Een supercontinuum laserbron wordt gebruikt als de systeemlaserbron voor de schuine scannende laser oogheelkunde, of oSLO setup. Het zichtbare lichtbereik wordt gescheiden van het hogere golflengtebereik door de eerste dichroïsche spiegel.Het lichtspectrum wordt uitgebreid met een paar dispersieve prisma's, nadat het lichtbundel een polarisatiesplitser passeert. Een spleet wordt gebruikt om het opwindingsgolflengtebereik te selecteren. En een reflecterende spiegel reflecteert het gefilterde licht terug naar het prismapaart om het licht in een enkele modusvezel te koppelen.Een spectrometer wordt gebruikt om de golflengteselectie te bevestigen aan de uitgang van de enkele modusvezel. De enkele modusvezel is verbonden met twee gecascadeerde optische vezelkoppelingsstukken. Een van de vezeluitgangspoorten van de tweede vezelkoppeling levert het licht aan het oSLO systeem.Om de laser in het oSLO systeem te collimateren, wordt de laser afgebogen door een galvanometerspiegel. Een één-op-één telescoopsysteem leidt de laser naar een tweede galvanometerspiegel, en een drie-op-één telescoopsysteem leidt de laser verder naar de pupil van het oog. Een dichroïsche spiegel binnen het drie-op-één telescoopsysteem reflecteert de fluorescente signalen.Het drie-op-één telescoopsysteem en de dichroïsche spiegel zijn gemonteerd op een aangepaste vlinderstaartglijbaan om de optische as te verschuiven en de schuine scannende verlichting te creëren. De schuine verlichting maakt de volumetrische fluorescentiebeeldvorming mogelijk zonder dat er een sectie nodig is. Door de laser te verschuiven, wordt een schuine bundel op de retina gefocusseerd en kan de schuine detectie een tomografische fluorescentiebeeld langs het schuine lichtbundelpad vastleggen.Om de fluorescentiebeeldvorming optische baan te creëren, wordt de fluorescentie gereflecteerd door de dichroïsche spiegel en overgebracht naar de derde galvanometerspiegel. Het fluorescente licht wordt vervolgens overgebracht naar een beeldvormingsobjectief door een ander één-op-één telescoopsysteem. Twee extra translatiestanden zijn geïnstalleerd onder de derde galvanometerspiegel om redundantie in de vrijheidsgraden te bieden voor het optimaliseren van het beeld.Het uiteindelijke beeldvormingssysteem is gemonteerd op een standaard met drie vrijheidsgraden. Rotatie, en twee translatieassen. Een vlakke camera wordt gebruikt om de dwarsdoorsnede fluorescentiebeelden vast te leggen.Een andere dichroïsche spiegel scheidt het achterste infraroodbereik van het resterende licht. Een lange doorlaatfilter wordt gebruikt om de bandbreedte verder te beperken tot 800 tot 900 nanometer. Koppel het lichtbundel in een enkele modusvezel.De enkele modusvezel is verbonden met de andere ingangspoort van de twee gecascadeerde optische vezelkoppelingsstukken om te combineren met de blauwe oSLO opwinding. Het licht van de tweede uitgangspoort van de tweede vezelkoppeling wordt naar de OCT-referentiearm geleid. Die heeft dispersiecompensatieplaten, variabele neutrale dichtheidsfilter en een reflecterende spiegel.Het licht dat terugkeert van de referentiearm en het oog recombineert bij de tweede optische vezelkoppeling en wordt aan de OCT-spectrometer geleverd om het signaal te verzamelen. Gebruik een data-acquisitiesysteemsoftware geschreven in Labview en aangepast van het scannen OCTA-scanprotocol. Voor elke b-scan wordt een 80% duty cycle zaagtand met 500 stappen uitgevoerd door een analoog uitvoerbord om de x-prime snel scannende spiegel te regelen.Activeer de lijnscancamera bij elke stap om gegevens voor de OCT te verzamelen, alleen wanneer de spiegel in de voorwaartse scanrichting is. Stel de belichtingstijd voor de lijnscancamera in op 17 microseconden. Om het OCTA-signaal te verzamelen, herhaalt u de meting vijf keer op dezelfde b-scanlocatie.Stel de AO-uitvoersnelheid in op 100 kilohertz en de OCT A-lijnsnelheid op 50 kilohertz. Bedien de y-prime langzame scanspiegel, GM1, door een ramping-golfvorm. Synchroniseer de descanning spiegel, GM3, met GM1 om de langzame scan te descan.Activeer de vlakke camera door een andere analoge uitvoerbord om één fluorescentiebeeld bij elke y-prime locatie vast te leggen. Bijsnijden van de beeldgrootte of het bijeenvoegen van de buurpixels om de snelheid en gevoeligheid naar wens te verhogen. Begin met het bevestigen van een passend niveau van anesthesie in de rat door een gebrek aan een onttrekkingsreflex tijdens een intradigitale knijpbeweging.Na anesthesie-inductie, plaats de rat op een houder. Pas een neuskoker aan om de anesthesie gedurende de rest van het experiment te handhaven. Breng 5 tetracainehydrochloride oogoplossing aan op het oog van de rat voor lokale anesthesie.Vervolgens verwijdt u de pupil met 1% tropicamide oogoplossing. Na twee minuten van dilatatie, gebruik een enkele milliliter spuit en een 29-gauge naald om 10% fluoresceïne of 10% FITC verdund in zoutoplossing door de staartader te injecteren. Zet vervolgens de laserbron aan en plaats een neutrale dichtheidsfilter om de blauwe lichtopwinding tijdens de afstemming te verminderen.Meet de kracht van blauw licht, zorg ervoor dat deze minder is dan 10 microwatt

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Totaal netvlies bloedstroom wordt gemeten met Doppler optische coherentie tomografie en semi-geautomatiseerde indelingstechnieken software.

Doppler Optical Coherence Tomography van het netvlies Circulation

Fotoakoestische oogheelkunde (PAOM), een optische-absorptie-gebaseerde beeldvormende modaliteit, biedt de aanvullende evaluatie van het netvlies aan de op dat moment beschikbare oogheelkundige imaging technologieën. Wij rapporteren het gebruiken van PAOM geïntegreerd met spectrale-domein optische coherentie tomografie (SD-OCT) voor gelijktijdige multimodale netvlies imaging bij ratten.

Geïntegreerde Fotoakoestische oftalmoscopie en Spectral-domein Optical Coherence Tomography

Source: Jagodzinska, J., et. al.,  Optical Coherence Tomography: Imaging Mouse Retinal Ganglion Cells In Vivo. J. Vis. Exp. (2017)  In this video, we demonstrate the use of spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) to image retinal layers and assess structural changes in a genetically modified mouse model with optic neuropathy.

In Vivo Imaging of the Mouse Retina Using Optical Coherence Tomography

Dit manuscript wordt een protocol voor de beeldvorming in vivo van het netvlies van de muis met hoge resolutie spectrale domein optische coherentie tomografie (SD-OCT) beschreven. Het richt zich op netvlies peesknoopcellen (regering van Cambodja) in de peripapillary regio, met verschillende scannen en kwantificeren van de aanpak beschreven.

Optische coherentie tomografie: Beeldvorming muis retinale Ganglion cellen In Vivo

Hier tonen we een nieuwe benadering voor het gebruik van hoge resolutie spectrale domein optische coherentie tomografie (HR-SD-OCT) helpen levering van gen-therapie-agenten in de subretinal ruimte, beoordelen van haar areal dekking en karakteriseren fotoreceptor vitaliteit.

Met resolutie muis optische coherentie tomografie steun intraoculaire injectie in het netvlies gentherapie onderzoek

Dit manuscript beschrijft de nieuwe instelling en werkwijze van een photoacoustic microscopie en optische coherentie tomografie dual-modaliteit systeem voor noninvasive, etiket-vrije chorioretinal beeldvorming van grotere dieren, zoals konijnen.

Roman Photoacoustic microscopie en optische coherentie tomografie Dual-modaliteit Chorioretinal Imaging in levende konijn ogen

Een gedetailleerd protocol voor de beoordeling van structurele en visuele uitlezingen bij knaagdieren door optische coherentie tomografie en optokinetic reactie wordt gepresenteerd. De resultaten bieden waardevolle inzichten voor oogcontrole, alsmede neurologische onderzoek.

Met behulp van optische coherentie tomografie en Optokinetic reactie als structurele en functionele visuele systeem uitlezingen in muizen en ratten

Hier beschrijven we het gebruik van spectrale optische coherentietomografie (SD-OCT) om retinale en oculaire structuren in vivo te visualiseren in modellen van retinale degeneratie, glaucoom, diabetische retinopathie en bijziendheid.

In vivo structurele beoordelingen van oogziekten in knaagdiermodellen met behulp van optische coherentietomografie

Hier beschrijven we een in vivo beeldvormingstechniek met behulp van optische coherentietomografie om de diagnose en kwantitatieve meting van retinopathie bij muizen te vergemakkelijken.

Toepassing van optische coherentietomografie op een muismodel van retinopathie

Optische coherentietomografie met hoge resolutie van het voorste segment (HR-OCT) is een veelbelovende niet-invasieve modaliteit voor de diagnose en therapeutische evaluatie van plaveiselcelneoplasie op het oogoppervlak (OSSN). Hier worden de systeeminstellingen, scantechniek en representatieve diagnostische resultaten gepresenteerd.

Anterieure optische coherentietomografie met hoge resolutie bij de diagnose en therapeutische monitoring van plaveiselcelneoplasie op het oogoppervlak

Leer multimodale volumetrische retinale beeldvorming met oSLO en OCT voor onderzoek naar bloed-retina barrière en capillaire functies. Deze techniek verbetert de diagnose van diabetische retinopathie.

Multimodale volumetrische Retinal Imaging door schuine scannen Laser Ophthalmoscopy (oSLO) en optische coherentie tomografie (OCT) (Video) | JoVE Journal

Multimodale volumetrische Retinal Imaging door schuine scannen Laser Ophthalmoscopy (oSLO) en optische coherentie tomografie (OCT)

Meer video's verkennen