Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wysokowydajny, kompaktowy system tomografii fotoakustycznej do obrazowania in vivo mózgu małych zwierząt

10.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/55811

⸱

21 czerwca 2017

 ,  ,  , 
1School of Chemical and Biomedical Engineering, Nanyang Technological University

W tym artykule

Podsumowanie

Pokazano kompaktowy system tomografii fotoakustycznej oparty na diodach impulsowych (PLD-PAT) do szybkiego obrazowania mózgu in vivo u małych zwierząt.

Streszczenie

Obrazowanie in vivo małych zwierząt ma ważną rolę do odegrania w badaniach przedklinicznych. Tomografia fotoakustyczna (PAT) to rozwijająca się hybrydowa metoda obrazowania, która wykazuje ogromny potencjał zarówno w zastosowaniach przedklinicznych, jak i klinicznych. Konwencjonalne systemy optyczne oparte na oscylatorach parametrycznych PAT (OPO-PAT) są nieporęczne i drogie oraz nie są w stanie zapewnić szybkiego obrazowania. Ostatnio udało się zademonstrować obecność diod laserowych (PLD) jako alternatywnego źródła wzbudzenia PAT. Dioda z impulsowym laserem PAT (PLD-PAT) została z powodzeniem zademonstrowana w szybkim obrazowaniu fantomów fotoakustycznych i tkanek biologicznych. Praca ta dostarcza wizualizowanego protokołu eksperymentalnego do obrazowania mózgu in vivo przy użyciu PLD-PAT. Protokół zawiera kompaktową konfigurację systemu PLD-PAT i jego opis, przygotowanie zwierząt do obrazowania mózgu oraz typową procedurę eksperymentalną dla przekrojowego obrazowania mózgu szczura w 2D. System PLD-PAT jest kompaktowy i ekonomiczny oraz może zapewnić szybkie obrazowanie o wysokiej jakości. Przedstawiono obrazy mózgu zebrane in vivo przy różnych prędkościach skanowania.

Wprowadzenie

Tomografia fotoakustyczna (PAT) to hybrydowa metoda obrazowania, która ma wiele zastosowań zarówno w badaniach klinicznych, jak i przedklinicznych1,2,3,4,5. W PAT nanosekundowe impulsy laserowe napromieniowują tkankę biologiczną. Absorpcja padającego światła przez chromofory tkankowe prowadzi do lokalnego wzrostu temperatury, co z kolei powoduje powstawanie fal ciśnienia emitowanych w postaci fal dźwiękowych. Detektor ultradźwiękowy zbiera sygnały fotoakustyczne w różnych miejscach wokół próbki. Sygnały fotoakustyczne (PA) są rekonstruowane przy użyciu różnych algorytmów (takich jak algorytm opóźnienia i sumy)6 w celu wygenerowania obrazu fotoakustycznego.

Ta hybrydowa metoda obrazowania oferuje obrazowanie głębokich tkanek o wysokiej rozdzielczości i wysoki kontrast absorpcji optycznej7,8. Ostatnio osiągnięto ~12-centymetrową głębokość obrazowania9 w tkance piersi kurczaka za pomocą większej długości fali (~1,064 nm) i egzogennego środka kontrastowego o nazwie ftalocyjanina fosforu. Ta czułość głębi jest znacznie wyższa niż czułość głębi innych metod optycznych, takich jak konfokalna mikroskopia fluorescencyjna, dwufotonowa mikroskopia fluorescencyjna, optyczna tomografia koherentna 10, 11itp. Wykorzystując więcej niż jedną długość fali, PAT może wykazać zmiany strukturalne i funkcjonalne w narządach. W przypadku wielu chorób u ludzi modele małych zwierząt są dobrze ugruntowane12,13,14,15. W przypadku obrazowania małych zwierząt zademonstrowano kilka modalności. Spośród wszystkich tych podejść, obrazowanie PA dość szybko zyskało uwagę ze względu na zalety wymienione powyżej. PAT wykazał swój potencjał do obrazowania naczyń krwionośnych w tkankach i narządach (tj. sercu, płucach, wątrobie, oczach, śledzionie, mózgu, skórze, rdzeniu kręgowym, nerkach itp.) małych zwierząt4,16,17,18. PAT jest dobrze znaną metodą obrazowania mózgu małych zwierząt. Fale PA są wytwarzane w wyniku absorpcji światła przez chromofory, więc PAT o wielu długościach fal pozwala na mapowanie całkowitego stężenia hemoglobiny (HbT) i nasycenia tlenem (SO2)19,20,21,22. Obrazowanie nerwowo-naczyniowe mózgu uzyskano za pomocą egzogennych środków kontrastowych12,23,24. Modalność PA może pomóc w lepszym zrozumieniu zdrowia mózgu poprzez dostarczanie informacji na poziomie molekularnym i genetycznym.

Do obrazowania małych zwierząt, lasery Nd : YAG/OPO są powszechnie używane jako źródła wzbudzenia PAT. Lasery te dostarczają impulsy bliskiej podczerwieni ~5 ns z energią (~100 mJ w oknie wyjściowym OPO) z częstotliwością powtarzania ~10 Hz25. System PA wyposażony w takie lasery jest kosztowny i nieporęczny oraz pozwala na obrazowanie z małą prędkością za pomocą jednoelementowych przetworników ultradźwiękowych (UST) ze względu na niską częstotliwość powtarzania źródła lasera. Typowy czas akwizycji linii A w takich systemach PA wynosi ~5 min na przekrój25. System obrazowania o tak długim czasie pomiaru nie jest idealny do obrazowania małych zwierząt, ponieważ trudno jest kontrolować parametry fizjologiczne dla obrazowania całego ciała, obrazowania funkcjonalnego z rozdzielczością czasową itp. Poprzez zastosowanie wielu jednoelementowych UST, UST opartych na matrycach lub lasera o wysokiej częstotliwości powtarzania, możliwe jest zwiększenie prędkości obrazowania systemów PA. Użycie tylko jednego jednoelementowego UST do zebrania wszystkich sygnałów PA wokół próbki ograniczy prędkość obrazowania systemu. Wiele jednoelementowych UST ułożonych w geometrii kołowej lub półkolistej jest demonstrowanych dla szybkich i bardzo czułych technik obrazowania. Tablice USTs26, takie jak tablice liniowe, półkołowe, kołowe i wolumetryczne, zostały z powodzeniem wykorzystane do obrazowania w czasie rzeczywistym1. Te oparte na macierzyach UST zwiększą prędkość obrazowania i zmniejszą czułość pomiaru, ale są drogie. Jednak szybkość obrazowania systemów PA, które wykorzystują UST oparte na matrycy, jest nadal ograniczona przez częstotliwość powtarzania lasera.

Technologia lasera pulsacyjnego zaawansowana do produkcji diod laserowych impulsowych (PLD) o wysokiej częstotliwości powtarzania. Obrazowanie fotoakustyczne B-scan z prędkością 7 000 klatek/s zostało zademonstrowane za pomocą PLD przy użyciu klinicznej platformy ultrasonograficznej27. Takie PLD mogą poprawić szybkość obrazowania systemu PAT, nawet przy jednoelementowej geometrii skanowania kołowego UST. Jednoelementowe UST są tańsze i bardzo czułe, w przeciwieństwie do UST opartych na tablicach. W ciągu ostatniej dekady przeprowadzono niewiele badań nad wykorzystaniem PLD o wysokiej częstotliwości powtórzeń jako źródła wzbudzenia w obrazowaniu PA. Światłowodowy PLD w bliskiej podczerwieni został zademonstrowany do obrazowania PA fantomów28. Obrazowanie in vivo naczyń krwionośnych na głębokości ~1 mm pod ludzką skórą zademonstrowano przy użyciu niskoenergetycznych PLDs29. Zgłoszono wyniki badań mikroskopu fotoakustycznego o rozdzielczości optycznej (ORPAM) opartego na PLD. Za pomocą PLD zademonstrowano obrazowanie o głębokości ~1,5 cm z częstotliwością odświeżania 0,43 Hz30. Całkiem niedawno zgłoszono system PLD-PAT, który dostarczał obrazy w czasie zaledwie ~3 s i na głębokości obrazowania ~2 cm w tkankach biologicznych25,31. Badanie to dowiodło, że tak tani, kompaktowy system może zapewnić wysokiej jakości obrazy, nawet przy dużych prędkościach. System PLD-PAT może być używany do obrazowania fotoakustycznego z dużą liczbą klatek na sekundę (7 000 kl./s), obrazowania powierzchniowych naczyń krwionośnych, obrazowania stawów palców, obrazowania tkanek o głębokości 2 cm, obrazowania mózgu małych zwierząt itp. Impulsy o pojedynczej długości fali i niskiej energii impulsu z PLD ograniczają jego zastosowanie do obrazowania wielospektralnego i głębokich tkanek. Eksperymenty przeprowadzono na małych zwierzętach przy użyciu tego samego systemu PLD-PAT, który jest używany do zastosowań przedklinicznych. Celem niniejszej pracy jest dostarczenie wizualizowanej demonstracji eksperymentalnej systemu PLD-PAT do przekrojowego obrazowania 2D mózgu in vivo małych zwierząt.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi i przepisami zatwierdzonymi przez Institutional Animal Care and Use Committee Uniwersytetu Nanyang Technological w Singapurze (numer protokołu dla zwierząt ARF-SBS/NIE-A0263).

1. Opis systemu

  1. Zamontuj PLD wewnątrz okrągłego skanera, jak pokazano na Ryc. 1a. Podłącz PLD do jednostki sterownika lasera (LDU).
    UWAGA: PLD generuje impulsy o czasie trwania ~136 ns przy długości fali ~803 nm, z maksymalną energią impulsu ~1,42 mJ i częstotliwością repetycji do 7 kHz. Jednostka sterownika lasera (LDU) zawiera: kontroler temperatury, regulowany zasilacz, zasilacz (12 V) oraz generator funkcji; patrz Tabela materiałów. Regulowany zasilacz służy do kontrolowania mocy lasera, a generator funkcji do zmiany częstotliwości repetycji PLD.
  2. Włącz laser PLD. Ustaw częstotliwość repetycji PLD na "7 000" Hz, korzystając z generatora funkcji w LDU. Zwiększ energię impulsu do 1,42 mJ, ustawiając napięcie regulowanego zasilacza na "3,1" V.
  3. Zamontuj dyfuzor optyczny (OD) przed oknem wyjściowym PLD, aby uzyskać jednorodną wiązkę wyjściową, jak pokazano na Ryc. 1a.
    UWAGA: Należy użyć dyfuzora o drobnej ziarnistości (t.j. polerowanie ziarnistością 1 500).
  4. Zamontuj skupiony UST na uchwycie UST w taki sposób, aby był skierowany w stronę centrum obszaru skanowania, jak pokazano na Ryc. 1a.
    UWAGA: Częstotliwość środkowa UST wynosi 2,25 MHz, a ogniskowa 1,9 in.
  5. Umieść detektor ultradźwięków wewnątrz akrylowego zbiornika, jak pokazano na Ryc. 1a. Napełnij zbiornik wodą tak, aby UST był całkowicie zanurzony.
    UWAGA: Jako medium sprzęgające sygnał fotoakustyczny z mózgu (próbki) do UST stosuje się wodę. Akrylowy zbiornik z wodą (WT; patrz Tabela materiałów) został zaprojektowany specjalnie do obrazowania małych zwierząt. Schemat konstrukcji zbiornika z wodą przedstawiono na Ryc. 1b.
  6. Sprawdź sygnał PA z próbki za pomocą jednostki nadawczo-odbiorczej (PRU; patrz Tabela materiałów).
    UWAGA: Sygnały te zostały zdigitalizowane za pomocą 12-bitowej karty DAQ (patrz Tabela materiałów) z częstotliwością próbkowania 100 MS/s i zapisane na komputerze.

2. Przygotowanie zwierząt do obrazowania mózgu szczura

UWAGA: Opisany powyżej system PLD-PAT został zademonstrowany w obrazowaniu mózgów małych zwierząt. W tych eksperymentach wykorzystano zdrowe samice szczurów (patrz Tabela materiałów).

  1. Znieczul zwierzę poprzez domięśniowy wtrysk koktajlu składającego się z 2 mL ketaminy, 1 mL ksylazyny i 1 mL soli fizjologicznej (dawka 0,2 mL/100 g).
  2. Usuń sierść ze skóry głowy zwierzęcia za pomocą maszynki do strzyżenia. Delikatnie nanieś krem do depilacji na ogoloną okolicę, aby całkowicie usunąć pozostałości sierści.
    1. Usuń nałożony krem po 4-5 min za pomocą patyczka watnego.
    2. Nanieś maść do sztucznych łez na oczy zwierzęcia, aby zapobiec ich wysuszeniu podczas znieczulenia i naświetlania laserem.
  3. Zamontuj specjalnie wykonany uchwyt dla zwierząt (patrz Tabela materiałów) wyposażony w maskę oddechową (patrz Tabela materiałów) na podnośniku laboratoryjnym.
  4. Umieść zwierzę w pozycji brzusznej w uchwycie. Przymocuj je do uchwytu za pomocą taśmy chirurgicznej, aby zapobiec ruchom zwierzęcia podczas obrazowania.
  5. Upewnij się, że maska oddechowa zakrywa nos i pysk szczura w celu podawania anestetyku wziewnego.

3. Obrazowanie mózgu szczura in vivo

  1. Podłącz maskę oddechową do aparatu do znieczulania. Włącz aparat i ustaw go tak, aby podawał 1,0 L/min tlenu z 0,75% izofluranem.
    1. Przymocuj pulsoksymetr do ogona zwierzęcia, aby monitorować jego stan fizjologiczny.
  2. Nałóż warstwę bezbarwnego żelu do USG na skórę głowy szczura. Dostosuj położenie podnośnika laboratoryjnego do centrum skanera. Maska oddechowa jest dostosowana do okna obrazowania. Odcinamy 10% dostępnego w handlu lejka do nosa, a następnie łączymy go z fragmentem rękawiczki.
    1. Ręcznie wyreguluj wysokość podnośnika laboratoryjnego tak, aby płaszczyzna obrazowania znajdowała się w ognisku UST.
  3. Ustaw wymagane parametry w oprogramowaniu do akwizycji danych (patrz Tabela materiałów). Uruchom program do akwizycji danych, aby rozpocząć zbieranie danych (tj. obrazowanie).
    UWAGA: Program służy do obracania UST i zbierania sygnałów PA w linii A. Zebrane linie A zostaną zapisane na komputerze.
  4. Obserwuj zwierzę przez cały okres obrazowania, a po jego zakończeniu przejdź do rekonstrukcji PAT.
  5. Po zakończeniu akwizycji danych zrekonstruuj przekrój poprzeczny obrazu mózgu z linii A za pomocą programu do rekonstrukcji.
  6. Wyłącz system znieczulający, zdejmij zwierzę ze stołu, przenieś je z powrotem do klatki i monitoruj do momentu odzyskania przytomności.
    UWAGA: Na przykład, jeśli UST obraca się przez 5 s, PLD emituje 35 000 (= 5 x 7 000) impulsów, a UST zbiera 35 000 linii A. Liczbę 35 000 linii A redukuje się do 500 poprzez uśrednianie 70 sygnałów (po uśrednieniu linie A = 35 000/70 = 500). Rysunek 1c ilustruje naświetlanie impulsami laserowymi i zbieranie linii A. Należy użyć programu do rekonstrukcji opartego na algorytmie wstecznej projekcji typu delay-and-sum.

Schemat układu ultradźwiękowego z absorpcją PA, CSP, PLD, modelem zwierzęcym, analizą fali absorpcyjnej.
Rysunek 1: Schematy systemu PLD-PAT. (a) Schemat PLD-PAT. PLD: impulsowa dioda laserowa, CSP: okrągła płyta skanująca, AM: aparat do znieczulania, M: silnik, MPU: zespół koła pasowego silnika, LDU: jednostka sterownika lasera, PRU: jednostka nadawczo-odbiorcza, UST: przetwornik ultradźwiękowy, WT: zbiornik z wodą, PF: folia polimerowa oraz DAQ: karta akwizycji danych. (b) Schemat zbiornika z wodą, widok z góry (1) i widok w przekroju (2) dla obrazowania mózgu małych zwierząt in vivo. A: śruba metryczna, B: akrylowa płyta pierścieniowa, C: silikonowy pierścień uszczelniający „O”, D: przezroczysta pokrywa z polietylenu o grubości 100 µm. Zbiornik posiadał otwór o średnicy 9 cm na dnie i był uszczelniony ultradźwiękowo i optycznie przezroczystą membraną polietylenową o grubości 100 µm. (c) Schemat oświetlenia impulsami laserowymi z PLD oraz linii A, zbieranych w czasie ciągłego skanowania wynoszącym 5 s. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W tej sekcji zaprezentowano wyniki obrazowania mózgu in vivo, które demonstrują możliwości opisanego systemu PLD-PAT. Aby wykazać zdolność systemu PLD-PAT do obrazowania z wysoką prędkością, przeprowadzono obrazowanie in vivo mózgów dwóch różnych zdrowych szczurów. Rysunek 2 przedstawia obrazy mózgu samicy szczura (93 g) przy różnych prędkościach skanowania. Rysunek 2a i b przedstawiają zdjęcia mózgu szczura prz...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

W pracy przedstawiono protokół wykonywania obrazowania mózgu in vivo na szczurach przy użyciu systemu PLD-PAT. Protokół zawiera szczegółowy opis systemu obrazowania i jego ustawienia, a także ilustrację obrazowania mózgu u szczurów. Istniejące systemy PAT oparte na OPO są drogie i nieporęczne i mogą dostarczyć jeden obraz przekrojowy w ciągu 5-10 minut. System PLD-PAT jest kompaktowy, przenośny i tani oraz może zapewnić dobrej jakości obrazy w ciągu 3 sekund. Wydajność systemu była wcześniej badana na fantomach ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają żadnych istotnych interesów finansowych w manuskrypcie ani żadnych innych potencjalnych konfliktów interesów, które mogliby ujawnić.

Podziękowania

Badania są wspierane przez grant Tier 2 finansowany przez Ministerstwo Edukacji w Singapurze (ARC2/15: M4020238) oraz Narodową Radę Badań Medycznych Ministerstwa Zdrowia Singapuru (NMRC/OFIRG/0005/2016: M4062012). Autorzy pragną podziękować Panu Chow Wai Hoong Bobby'emu za pomoc w warsztacie mechanicznym.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Impulsowa dioda laserowaQuantel, FrancjaQD-Q1910-SA-TECJest to źródło lasera wzbudzającego o specyfikacji 803 nm, 1,4 mJ na impuls, 136 ns impuls, maksymalnie 7 kHz, wymiary: 11,0 x 6,0 x 3,6 cm, waga: ~150 gm
Silnik krokowy ze skrzynią biegówLIN Engineering (Servo Dynamics)Silnik: CO-5718-01P, Skrzynia biegów: DPL64/1, I = 10 dla NEMA 23; zasilacz PW100-48Aby przesunąć uchwyt detektora w geometrii kołowej. Moment obrotowy: 2,08 N-m, Bezwładność wirnika: 2,6 kg-cm2
Ultradźwiękowy impulsator/odbiornikOlympus5072PRDo odbioru, filtrowania i wzmacniania sygnału PA z UST. Jego pasmo wynosi 35 MHz, a zysk wynosi ± 59 dB.
Przetwornik ultradźwiękowyOlympusV306-SU-NK-CF1.9IN/Q4200069Czujniki ultradźwiękowe służące do detekcji fotoakustycznej. Częstotliwość centralna 2,25 MHz, 0,5 cala, cylindryczna ostrość 1,9 cala
PCIe DAQ (Data acquisition) KartaGaGeCSE4227/ A6000610/B0E0061012 bitów, 100 Ms/s, 2 kanały, 1 Gs pamięć wbudowana, interfejs PCIe x16
RatsIn Vivos Pte Ltd, SingapurNTac:SD, Sprague Dawley / SDFemale, waga 100 ± 10g
Akrylowy zbiornik na wodę Warsztat NTUWykonane na zamówienieZawiera wodę, która działa jak akustyczne medium sprzęgające między mózgiem a detektorem
Skaner okrągły Skaner na zamówienie warsztatowy NTUwykonany jest z aluminium 
Maszyna anestezjologicznamedical plus pte ltdAparat do znieczulenia bez oddychania z koncentratorem tlenu.Dostarcza tlen i izofluran zwierzętom
Pulsoksymetr przenośnyMedtronicPM10N z czujnikiem weterynaryjnymMonitoruje pulsoksymetrię zwierzęcia
Żel do ultradźwiękówProgress/parker acquasonic gelPA-GEL-CLEA-5000Przezroczysty żel ultrasonograficzny
Oprogramowanie do gromadzenia danychNational Instruments Corporation, Austin, TX, USA)NI LabVIEW 2015 SP1W naszym laboratorium został opracowany program oparty na LabVIEW do sterowania silnikiem krokowym i pobierania sygnałów PA z detektora
Oprogramowanie do przetwarzania danychMatlab (Mathworks, Natick, MA, USA)Matlab R2012bKod Matlab do rekonstrukcji obrazów PA został opracowany w naszym laboratorium
Regulator temperatury LaridTech, MO,USAMTTC1410Będzie stale kontrolować temperaturę PLD 
Zasilanie 12 V Voltcraft PPS-11810Do dostarczania napięcia roboczego dla PLD
Zasilacz zmienny BASETechBT-153Aby zmienić moc wyjściową lasera
Generator funkcji FunktionsgeneratorFG250DAby zmienić częstotliwość powtarzania PLD. Zapewni sygnał TTL do synchronizacji DAQ ze wzbudzeniem lasera.
Dystrybutor zwierzątIn Vivos Pte Ltd, SingapurDystrybutor zwierząt, który dostarcza małe zwierzęta do celów badawczych.
Uchwyt na zwierzęWarsztat NTUWykonany na zamówienieSłuży do trzymania zwierzęcia na brzuchu
Maska oddechowaWarsztat NTUWykonanyna zamówienie Używany wraz z uchwytem na zwierzę do dostarczania zwierzęciu mieszaniny znieczulającej
Pentobarbital soduValabarbSłuży do eutanazji zwierzęcia po wygaśnięciu.
Dyfuzor optycznyThorlabsDG10-1500Służy do ujednolicenia wiązki laserowej

Bibliografia

  1. Upputuri, P. K., Pramanik, M. Recent advances toward preclinical and clinical translation of photoacoustic tomography: a review. J Biomed Opt. 22 (4), 041006(2017).
  2. Strohm, E. M., Moore, M. J., Kolios, M. C. Single Cell Photoacoustic Microscopy: A Review. IEEE Sel Top Quantum Electron. 22 (3), 6801215(2016).
  3. Valluru, K. S., Willmann, J. K. Clinical photoacoustic imaging of cancer. Ultrasonography. 35 (4), 267(2016).
  4. Zhou, Y., Yao, J., Wang, L. V. Tutorial on photoacoustic tomography. J Biomed Opt. 21 (6), 061007(2016).
  5. Yao, J., Wang, L. V. Photoacoustic Brain Imaging: from Microscopic to Macroscopic Scales. Neurophotonics. 1 (1), 011003(2014).
  6. Kalva, S. K., Pramanik, M. Experimental validation of tangential resolution improvement in photoacoustic tomography using a modified delay-and-sum reconstruction algorithm. J Biomed Opt. 21 (8), 086011(2016).
  7. Strohm, E. M., Moore, M. J., Kolios, M. C. High resolution ultrasound and photoacoustic imaging of single cells. Photoacoustics. 4 (1), 36-42 (2016).
  8. Upputuri, P. K., Wen, Z. -B., Wu, Z., Pramanik, M. Super-resolution photoacoustic microscopy using photonic nanojets: a simulation study. J Biomed Opt. 19 (11), 116003(2014).
  9. Zhou, Y., et al. A Phosphorus Phthalocyanine Formulation with Intense Absorbance at 1000 nm for Deep Optical Imaging. Theranostics. 6 (5), 688-697 (2016).
  10. Upputuri, P. K., Wu, Z., Gong, L., Ong, C. K., Wang, H. Super-resolution coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy with photonic nanojets. Opt Express. 22 (11), 12890-12899 (2014).
  11. Raghunathan, R., Singh, M., Dickinson, M. E., Larin, K. V. Optical coherence tomography for embryonic imaging: a review. J Biomed Opt. 21 (5), 050902(2016).
  12. Burton, N. C., et al. Multispectral opto-acoustic tomography (MSOT) of the brain and glioblastoma characterization. Neuroimage. 65 (2), 522-528 (2013).
  13. Su, R., Ermilov, S. A., Liopo, A. V., Oraevsky, A. A. Three-dimensional optoacoustic imaging as a new noninvasive technique to study long-term biodistribution of optical contrast agents in small animal models. J Biomed Opt. 17 (10), 101506(2012).
  14. Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. In vivo functional chronic imaging of a small animal model using optical-resolution photoacoustic microscopy. Med Phys. 36 (6), 2320-2323 (2009).
  15. Zhang, E. Z., Laufer, J., Pedley, R. B., Beard, P. 3D photoacoustic imaging system for in vivo studies of small animal models. Proc SPIE. 6856, 68560(2008).
  16. Deng, Z., Li, W., Li, C. Slip-ring-based multi-transducer photoacoustic tomography system. Opt Lett. 41 (12), 2859-2862 (2016).
  17. Tang, J., Coleman, J. E., Dai, X., Jiang, H. Wearable 3-D Photoacoustic Tomography for Functional Brain Imaging in Behaving Rats. Sci Rep. 6, 25470(2016).
  18. Pramanik, M., et al. In vivo carbon nanotube-enhanced non-invasive photoacoustic mapping of the sentinel lymph node. Phys Med Biol. 54 (11), 3291-3301 (2009).
  19. Yao, J., Xia, J., Wang, L. V. Multiscale Functional and Molecular Photoacoustic Tomography. Ultrason Imaging. 38 (1), 44-62 (2016).
  20. Huang, S., Upputuri, P. K., Liu, H., Pramanik, M., Wang, M. A dual-functional benzobisthiadiazole derivative as an effective theranostic agent for near-infrared photoacoustic imaging and photothermal therapy. J Mat Chem B. 4 (9), 1696-1703 (2016).
  21. Olefir, I., Mercep, E., Burton, N. C., Ovsepian, S. V., Ntziachristos, V. Hybrid multispectral optoacoustic and ultrasound tomography for morphological and physiological brain imaging. J Biomed Opt. 21 (8), 086005(2016).
  22. Hu, S., Maslov, K., Tsytsarev, V., Wang, L. V. Functional transcranial brain imaging by optical-resolution photoacoustic microscopy. J Biomed Opt. 14 (4), 040503(2009).
  23. Yao, J. J., et al. Noninvasive photoacoustic computed tomography of mouse brain metabolism in vivo. Neuroimage. 64 (1), 257-266 (2013).
  24. Hu, S., Wang, L. V. Neurovascular photoacoustic tomography. Front Neuroenergetics. 2, 10(2010).
  25. Upputuri, P. K., Pramanik, M. Performance characterization of low-cost, high-speed, portable pulsed laser diode photoacoustic tomography (PLD-PAT) system. Biomed Opt Express. 6 (10), 4118-4129 (2015).
  26. Yang, X., et al. Photoacoustic tomography of small animal brain with a curved array transducer. J Biomed Opt. 14 (5), 054007(2009).
  27. Sivasubramanian, K., Pramanik, M. High frame rate photoacoustic imaging at 7000 frames per second using clinical ultrasound system. Biomed Opt Express. 7 (2), 312-323 (2016).
  28. Allen, J. S., Beard, P. Pulsed near-infrared laser diode excitation system for biomedical photoacoustic imaging. Opt Lett. 31 (23), 3462-3464 (2006).
  29. Kolkman, R. G. M., Steenbergen, W., van Leeuwen, T. G. In vivo photoacoustic imaging of blood vessels with a pulsed laser diode. Lasers Med Sci. 21 (3), 134-139 (2006).
  30. Daoudi, K., et al. Handheld probe integrating laser diode and ultrasound transducer array for ultrasound/photoacoustic dual modality imaging. Opt Express. 22 (21), 26365-26374 (2014).
  31. Upputuri, P. K., Pramanik, M. Pulsed laser diode based optoacoustic imaging of biological tissues. Biomed Phys Eng Express. 1 (4), 045010-045017 (2015).
  32. American National Standard for Safe Use of Lasers ANSI Z136.1-2000. , American National Standards Institute, Inc. New York, NY. (2000).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Impulsowa dioda laserowaobrazowanie m zgu in vivokompaktowy system PATobrazowanie m zgu szczuraobrazowanie przekrojneprzetwornik ultrad wi kowysterownik laseramonitorowanie znieczuleniaoprogramowanie do rekonstrukcji
Wysokowydajny, kompaktowy system tomografii fotoakustycznej do obrazowania in vivo mózgu małych zwierząt
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.