Name: Wysokowydajny, kompaktowy system tomografii fotoakustycznej do obrazowania in vivo mózgu małych zwierząt (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-06-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 32 s
Description: Poznaj tomografię fotoakustyczną PLD-PAT do obrazowania mózgu szczurów in vivo. Ten kompaktowy system umożliwia szybkie, niedrogie badania naczyń mózgowych w czasie rzeczywistym dla neurobiologii.

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

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.

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
<ol>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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).</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
	<li>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.</li>
</ol>
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).
<ol>
	<li>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).</li>
	<li>Usuń sierść ze skóry głowy zwierzęcia za pomocą maszynki do strzyżenia. Delikatnie nanieś krem do depilacji na ogoloną okolicę, aby całkowicie usunąć pozostałości sierści.
	<ol>
		<li>Usuń nałożony krem po 4-5 min za pomocą patyczka watnego.</li>
		<li>Nanieś maść do sztucznych łez na oczy zwierzęcia, aby zapobiec ich wysuszeniu podczas znieczulenia i naświetlania laserem.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zamontuj specjalnie wykonany uchwyt dla zwierząt (patrz Tabela materiałów) wyposażony w maskę oddechową (patrz Tabela materiałów) na podnośniku laboratoryjnym.</li>
	<li>Umieść zwierzę w pozycji brzusznej w uchwycie. Przymocuj je do uchwytu za pomocą taśmy chirurgicznej, aby zapobiec ruchom zwierzęcia podczas obrazowania.</li>
	<li>Upewnij się, że maska oddechowa zakrywa nos i pysk szczura w celu podawania anestetyku wziewnego.</li>
</ol>
3. Obrazowanie mózgu szczura in vivo
<ol>
	<li>Podłącz maskę oddechową do aparatu do znieczulania. Włącz aparat i ustaw go tak, aby podawał 1,0 L/min tlenu z 0,75% izofluranem.
	<ol>
		<li>Przymocuj pulsoksymetr do ogona zwierzęcia, aby monitorować jego stan fizjologiczny.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>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.
	<ol>
		<li>Ręcznie wyreguluj wysokość podnośnika laboratoryjnego tak, aby płaszczyzna obrazowania znajdowała się w ognisku UST.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>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.</li>
	<li>Obserwuj zwierzę przez cały okres obrazowania, a po jego zakończeniu przejdź do rekonstrukcji PAT.</li>
	<li>Po zakończeniu akwizycji danych zrekonstruuj przekrój poprzeczny obrazu mózgu z linii A za pomocą programu do rekonstrukcji.</li>
	<li>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.</li>
</ol>
<img alt="Schemat układu ultradźwiękowego z absorpcją PA, CSP, PLD, modelem zwierzęcym, analizą fali absorpcyjnej." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55811/55811fig1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 1"> 
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. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/55811/55811fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>

<ol><li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+toward+preclinical+and+clinical+translation+of+photoacoustic+tomography%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Recent advances toward preclinical and clinical translation of photoacoustic tomography: a review.</a> J Biomed Opt. 22 (4), 041006(2017).</li>
<li>Strohm, E. M., Moore, M. J., Kolios, M. C. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/7317491/">Single Cell Photoacoustic Microscopy: A Review.</a> IEEE Sel Top Quantum Electron. 22 (3), 6801215(2016).</li>
<li>Valluru, K. S., Willmann, J. K. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5040138/">Clinical photoacoustic imaging of cancer.</a> Ultrasonography. 35 (4), 267(2016).</li>
<li>Zhou, Y., Yao, J., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://biomedicaloptics.spiedigitallibrary.org/article.aspx?articleid=2516208">Tutorial on photoacoustic tomography.</a> J Biomed Opt. 21 (6), 061007(2016).</li>
<li>Yao, J., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+Brain+Imaging%3A+from+Microscopic+to+Macroscopic+Scales%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophotonics%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic Brain Imaging: from Microscopic to Macroscopic Scales.</a> Neurophotonics. 1 (1), 011003(2014).</li>
<li>Kalva, S. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+validation+of+tangential+resolution+improvement+in+photoacoustic+tomography+using+a+modified+delay-and-sum+reconstruction+algorithm%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Experimental validation of tangential resolution improvement in photoacoustic tomography using a modified delay-and-sum reconstruction algorithm.</a> J Biomed Opt. 21 (8), 086011(2016).</li>
<li>Strohm, E. M., Moore, M. J., Kolios, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+resolution+ultrasound+and+photoacoustic+imaging+of+single+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">High resolution ultrasound and photoacoustic imaging of single cells.</a> Photoacoustics. 4 (1), 36-42 (2016).</li>
<li>Upputuri, P. K., Wen, Z. -B., Wu, Z., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-resolution+photoacoustic+microscopy+using+photonic+nanojets%3A+a+simulation+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Super-resolution photoacoustic microscopy using photonic nanojets: a simulation study.</a> J Biomed Opt. 19 (11), 116003(2014).</li>
<li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Phosphorus+Phthalocyanine+Formulation+with+Intense+Absorbance+at+1000+nm+for+Deep+Optical+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">A Phosphorus Phthalocyanine Formulation with Intense Absorbance at 1000 nm for Deep Optical Imaging.</a> Theranostics. 6 (5), 688-697 (2016).</li>
<li>Upputuri, P. K., Wu, Z., Gong, L., Ong, C. K., Wang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-resolution+coherent+anti-Stokes+Raman+scattering+microscopy+with+photonic+nanojets%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Super-resolution coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy with photonic nanojets.</a> Opt Express. 22 (11), 12890-12899 (2014).</li>
<li>Raghunathan, R., Singh, M., Dickinson, M. E., Larin, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+coherence+tomography+for+embryonic+imaging%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Optical coherence tomography for embryonic imaging: a review.</a> J Biomed Opt. 21 (5), 050902(2016).</li>
<li>Burton, N. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multispectral+opto-acoustic+tomography+%28MSOT%29+of+the+brain+and+glioblastoma+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Multispectral opto-acoustic tomography (MSOT) of the brain and glioblastoma characterization.</a> Neuroimage. 65 (2), 522-528 (2013).</li>
<li>Su, R., Ermilov, S. A., Liopo, A. V., Oraevsky, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+optoacoustic+imaging+as+a+new+noninvasive+technique+to+study+long-term+biodistribution+of+optical+contrast+agents+in+small+animal+models%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional optoacoustic imaging as a new noninvasive technique to study long-term biodistribution of optical contrast agents in small animal models.</a> J Biomed Opt. 17 (10), 101506(2012).</li>
<li>Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+functional+chronic+imaging+of+a+small+animal+model+using+optical-resolution+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Phys%22%5BJournal%5D)">In vivo functional chronic imaging of a small animal model using optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> Med Phys. 36 (6), 2320-2323 (2009).</li>
<li>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).</li>
<li>Deng, Z., Li, W., Li, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Slip-ring-based+multi-transducer+photoacoustic+tomography+system%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Slip-ring-based multi-transducer photoacoustic tomography system.</a> Opt Lett. 41 (12), 2859-2862 (2016).</li>
<li>Tang, J., Coleman, J. E., Dai, X., Jiang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wearable+3-D+Photoacoustic+Tomography+for+Functional+Brain+Imaging+in+Behaving+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Wearable 3-D Photoacoustic Tomography for Functional Brain Imaging in Behaving Rats.</a> Sci Rep. 6, 25470(2016).</li>
<li>Pramanik, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+carbon+nanotube-enhanced+non-invasive+photoacoustic+mapping+of+the+sentinel+lymph+node%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">In vivo carbon nanotube-enhanced non-invasive photoacoustic mapping of the sentinel lymph node.</a> Phys Med Biol. 54 (11), 3291-3301 (2009).</li>
<li>Yao, J., Xia, J., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiscale+Functional+and+Molecular+Photoacoustic+Tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrason+Imaging%22%5BJournal%5D)">Multiscale Functional and Molecular Photoacoustic Tomography.</a> Ultrason Imaging. 38 (1), 44-62 (2016).</li>
<li>Huang, S., Upputuri, P. K., Liu, H., Pramanik, M., Wang, M. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2016/TB/C5TB02367J#!divAbstract">A dual-functional benzobisthiadiazole derivative as an effective theranostic agent for near-infrared photoacoustic imaging and photothermal therapy.</a> J Mat Chem B. 4 (9), 1696-1703 (2016).</li>
<li>Olefir, I., Mercep, E., Burton, N. C., Ovsepian, S. V., Ntziachristos, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hybrid+multispectral+optoacoustic+and+ultrasound+tomography+for+morphological+and+physiological+brain+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Hybrid multispectral optoacoustic and ultrasound tomography for morphological and physiological brain imaging.</a> J Biomed Opt. 21 (8), 086005(2016).</li>
<li>Hu, S., Maslov, K., Tsytsarev, V., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+transcranial+brain+imaging+by+optical-resolution+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Functional transcranial brain imaging by optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> J Biomed Opt. 14 (4), 040503(2009).</li>
<li>Yao, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+photoacoustic+computed+tomography+of+mouse+brain+metabolism+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Noninvasive photoacoustic computed tomography of mouse brain metabolism in vivo.</a> Neuroimage. 64 (1), 257-266 (2013).</li>
<li>Hu, S., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurovascular+photoacoustic+tomography%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neuroenergetics%22%5BJournal%5D)">Neurovascular photoacoustic tomography.</a> Front Neuroenergetics. 2, 10(2010).</li>
<li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+characterization+of+low-cost%2C+high-speed%2C+portable+pulsed+laser+diode+photoacoustic+tomography+%28PLD-PAT%29+system%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Performance characterization of low-cost, high-speed, portable pulsed laser diode photoacoustic tomography (PLD-PAT) system.</a> Biomed Opt Express. 6 (10), 4118-4129 (2015).</li>
<li>Yang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+tomography+of+small+animal+brain+with+a+curved+array+transducer%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic tomography of small animal brain with a curved array transducer.</a> J Biomed Opt. 14 (5), 054007(2009).</li>
<li>Sivasubramanian, K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+frame+rate+photoacoustic+imaging+at+7000+frames+per+second+using+clinical+ultrasound+system%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">High frame rate photoacoustic imaging at 7000 frames per second using clinical ultrasound system.</a> Biomed Opt Express. 7 (2), 312-323 (2016).</li>
<li>Allen, J. S., Beard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsed+near-infrared+laser+diode+excitation+system+for+biomedical+photoacoustic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Pulsed near-infrared laser diode excitation system for biomedical photoacoustic imaging.</a> Opt Lett. 31 (23), 3462-3464 (2006).</li>
<li>Kolkman, R. G. M., Steenbergen, W., van Leeuwen, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+photoacoustic+imaging+of+blood+vessels+with+a+pulsed+laser+diode%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Med+Sci%22%5BJournal%5D)">In vivo photoacoustic imaging of blood vessels with a pulsed laser diode.</a> Lasers Med Sci. 21 (3), 134-139 (2006).</li>
<li>Daoudi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Handheld+probe+integrating+laser+diode+and+ultrasound+transducer+array+for+ultrasound%2Fphotoacoustic+dual+modality+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Handheld probe integrating laser diode and ultrasound transducer array for ultrasound/photoacoustic dual modality imaging.</a> Opt Express. 22 (21), 26365-26374 (2014).</li>
<li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2057-1976/1/4/045010/pdf">Pulsed laser diode based optoacoustic imaging of biological tissues.</a> Biomed Phys Eng Express. 1 (4), 045010-045017 (2015).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.amazon.com/American-National-Standard-Safe-Lasers/dp/091203565X">American National Standard for Safe Use of Lasers ANSI Z136.1-2000</a>. , American National Standards Institute, Inc. New York, NY. (2000).</li>
</ol>

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

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 ...

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.

<table><tbody><tr><td>Impulsowa dioda laserowa</td><td>Quantel, Francja</td><td>QD-Q1910-SA-TEC</td><td>Jest 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</td></tr><tr><td>Silnik krokowy ze skrzynią biegów</td><td>LIN Engineering (Servo Dynamics)</td><td>Silnik: CO-5718-01P, Skrzynia biegów: DPL64/1, I = 10 dla NEMA 23; zasilacz PW100-48</td><td>Aby przesunąć uchwyt detektora w geometrii kołowej. Moment obrotowy: 2,08 N-m, Bezwładność wirnika: 2,6 kg-cm2</td></tr><tr><td>Ultradźwiękowy impulsator/odbiornik</td><td>Olympus</td><td>5072PR</td><td>Do odbioru, filtrowania i wzmacniania sygnału PA z UST. Jego pasmo wynosi 35 MHz, a zysk wynosi &plusmn; 59 dB.</td></tr><tr><td>Przetwornik ultradźwiękowy</td><td>Olympus</td><td>V306-SU-NK-CF1.9IN/Q4200069</td><td>Czujniki ultradźwiękowe służące do detekcji fotoakustycznej. Częstotliwość centralna 2,25 MHz, 0,5 cala, cylindryczna ostrość 1,9 cala</td></tr><tr><td>PCIe DAQ (Data acquisition) Karta</td><td>GaGe</td><td>CSE4227/ A6000610/B0E00610</td><td>12 bitów, 100 Ms/s, 2 kanały, 1 Gs pamięć wbudowana, interfejs PCIe x16</td></tr><tr><td>Rats</td><td>In Vivos Pte Ltd, Singapur</td><td>NTac:SD, Sprague Dawley / SD</td><td>Female, waga 100 &plusmn; 10g</td></tr><tr><td>Akrylowy zbiornik na wodę&nbsp;</td><td>Warsztat NTU</td><td>Wykonane na zamówienie</td><td>Zawiera wodę, która działa jak akustyczne medium sprzęgające między mózgiem a detektorem</td></tr><tr><td>Skaner okrągły&nbsp;</td><td>Skaner na zamówienie warsztatowy NTU</td><td></td><td>wykonany jest z aluminium&nbsp;</td></tr><tr><td>Maszyna anestezjologiczna</td><td>medical plus pte ltd</td><td>Aparat do znieczulenia bez oddychania z koncentratorem tlenu.</td><td>Dostarcza tlen i izofluran zwierzętom</td></tr><tr><td>Pulsoksymetr przenośny</td><td>Medtronic</td><td>PM10N z czujnikiem weterynaryjnym</td><td>Monitoruje pulsoksymetrię zwierzęcia</td></tr><tr><td>Żel do ultradźwięków</td><td>Progress/parker acquasonic gel</td><td>PA-GEL-CLEA-5000</td><td>Przezroczysty żel ultrasonograficzny</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do gromadzenia danych</td><td>National Instruments Corporation, Austin, TX, USA)</td><td>NI LabVIEW 2015 SP1</td><td>W naszym laboratorium został opracowany program oparty na LabVIEW do sterowania silnikiem krokowym i pobierania sygnałów PA z detektora</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do przetwarzania danych</td><td>Matlab (Mathworks, Natick, MA, USA)</td><td>Matlab R2012b</td><td>Kod Matlab do rekonstrukcji obrazów PA został opracowany w naszym laboratorium</td></tr><tr><td>Regulator temperatury&nbsp;</td><td>LaridTech, MO,USA</td><td>MTTC1410</td><td>Będzie stale kontrolować temperaturę PLD&nbsp;</td></tr><tr><td>Zasilanie 12 V&nbsp;</td><td>Voltcraft&nbsp;</td><td>PPS-11810</td><td>Do dostarczania napięcia roboczego dla PLD</td></tr><tr><td>Zasilacz zmienny&nbsp;</td><td>BASETech</td><td>BT-153</td><td>Aby zmienić moc wyjściową lasera</td></tr><tr><td>Generator funkcji&nbsp;</td><td>Funktionsgenerator</td><td>FG250D</td><td>Aby zmienić częstotliwość powtarzania PLD. Zapewni sygnał TTL do synchronizacji DAQ ze wzbudzeniem lasera.</td></tr><tr><td>Dystrybutor zwierząt</td><td>In Vivos Pte Ltd, Singapur</td><td></td><td>Dystrybutor zwierząt, który dostarcza małe zwierzęta do celów badawczych.</td></tr><tr><td>Uchwyt na zwierzę</td><td>Warsztat NTU</td><td>Wykonany na zamówienie</td><td>Służy do trzymania zwierzęcia na brzuchu</td></tr><tr><td>Maska oddechowa</td><td>Warsztat NTU</td><td>Wykonany</td><td>na zamówienie Używany wraz z uchwytem na zwierzę do dostarczania zwierzęciu mieszaniny znieczulającej</td></tr><tr><td>Pentobarbital sodu</td><td>Valabarb</td><td></td><td>Służy do eutanazji zwierzęcia po wygaśnięciu.</td></tr><tr><td>Dyfuzor optyczny</td><td>Thorlabs</td><td>DG10-1500</td><td>Służy do ujednolicenia wiązki laserowej</td></tr></tbody></table>

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

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

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.

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...

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

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

In vivo small-animal imaging has an important role to play in preclinical studies. Photoacoustic tomography (PAT) is an emerging hybrid imaging modality ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest zaprezentowanie działania niskokosztowego, kompaktowego systemu fotoakustycznego do obrazowania mózgu małych zwierząt in vivo. Tomografia fotoakustyczna, czyli PAT, jest hybrydową metodą obrazowania łączącą światło i dźwięk. PAT umożliwia głębokie obrazowanie tkanek in vivo – od narządów po organelle – z bardzo wysokim kontrastem optycznym.Niniejsza praca przedstawia kompaktowy, szybki system tomografii fotoakustycznej oparty na impulsowej diodzie laserowej do obrazowania przekroju mózgu szczurów in vivo. Procedurę zademonstrują: dr Paul Kumar Upputuri, pracownik naukowy, Sandeep Kumar Kalva, doktorant oraz Vijitha Periyasamy, urzędnik projektowy z naszego laboratorium. Aby rozpocząć przygotowanie systemu, należy włączyć impulsową diodę laserową zamontowaną w module skanera kołowego.Użyj sterownika lasera, aby ustawić częstotliwość repetycji na 7 000 Hertz. Ustaw zasilacz lasera na 3,1 volts, aby uzyskać energię impulsu wynoszącą 1,42 millijoules. Następnie podłącz skupiający przetwornik ultradźwiękowy do urządzenia impulsatora-odbiornika.Zamocuj przetwornik w uchwycie pod okrągłą płytą skanującą, orientując przetwornik w kierunku centrum płyty. Umieść zespół skanujący w akrylowym zbiorniku z polietylenowym oknem obrazującym na dnie zbiornika. Dolej do zbiornika wodę, aż przetwornik zostanie całkowicie zanurzony.Przed przystąpieniem do obrazowania należy zweryfikować, czy sygnał fotoakustyczny jest wykrywany przez jednostkę pulsująco-odbiorczą. Aby rozpocząć procedurę obrazowania, należy przygotować zdrową samicę szczura. Po podaniu znieczulenia należy przyciąć futro na skórze głowy za pomocą maszynki do strzyżenia.Hojnie nałożyć krem do depilacji na przyciętą obszar. Po czterech lub pięciu minutach usunąć krem za pomocą patyczka higienicznego. Nałożyć sterylną maść okulistyczną do oczu szczura, aby zapobiec wysychaniu i zablokować rozproszone wiązki laserowe.Przymocuj specjalnie wykonane łóżko obrazowe wyposażone w maskę oddechową do podnośnika laboratoryjnego za pomocą taśmy chirurgicznej. Umieść zwierzę w pozycji brzusznej na łóżku obrazowym, tak aby nos i pyszczek znajdowały się w masce. Unieruchom zwierzę na łóżku obrazowym za pomocą taśmy chirurgicznej.Umieść zespół stołu obrazującego na stole optycznym. Podłącz maskę oddechową do aparatu do znieczulania i rozpocznij podawanie anestetyku wziewnego. Przymocuj pulsoksymetr do ogona lub tylnej łapy zwierzęcia, aby monitorować jego stan fizjologiczny przez cały czas trwania procedury.Nałóż bezbarwny żel do badań ultrasonograficznych na skórę głowy zwierzęcia. Upewnij się, że zespół stołu obrazującego jest stabilnie ustawiony pod skanerem, a głowa zwierzęcia znajduje się w centrum okna obrazowania. Ostrożnie podnieś stół obrazujący, aż żel ultrasonograficzny zetknie się z oknem obrazowania, dbając o zminimalizowanie nacisku na głowę zwierzęcia.Należy pozyskać obrazy testowe i dostosować pionową pozycję stołu, aż obrazowa płaszczyzna przekroju mózgu znajdzie się w punkcie ogniskowania przetwornika ultradźwiękowego. Następnie należy ustawić parametry eksperymentu i rozpocząć skanowanie. Podczas obrazowania należy monitorować zwierzę.Użyj oprogramowania do rekonstrukcji, aby uzyskać obraz przekroju poprzecznego mózgu. Po zakończeniu obrazowania przerwij anestezję i pozwól zwierzęciu na pełny powrót do sprawności pod nadzorem. Obrazy przekroju poprzecznego mózgu zdrowej samicy szczura uzyskano za pomocą nieinwazyjnego obrazowania PLD PAT.Czas skanowania wynosił od 5 do 20 sekund. Zatoka poprzeczna, zatoka górna i żyły mózgowe były widoczne przy wszystkich testowanych prędkościach skanowania. Taka sama wydajność została zaobserwowana podczas powtórzenia procedury u drugiej zdrowej samicy szczura.Ten kompaktowy system fotoakustyczny jest wykorzystywany do pozyskiwania obrazów fotoakustycznych naczyń krwionośnych mózgu. Wyniki wskazują, że system ten może dostarczać wysokiej jakości indywidualne obrazy mózgu w czasie skanowania wynoszącym zaledwie pięć sekund. Przyszłe zastosowania opracowanego systemu PAT obejmują obrazowanie guzów mózgu, obrazowanie organów małych zwierząt, monitorowanie kontrastów przepływających do organizmu i z niego, a także inne zastosowania terapeutyczne.

a-high-performance-compact-photoacoustic-tomography-system-for-vivo

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Mikroskopia fotoakustyczna o rozdzielczości optycznej (OR-PAM) to rozwijająca się technologia umożliwiająca obrazowanie kontrastów absorpcji optycznej in vivo z rozdzielczością i czułością na poziomie komórkowym. W niniejszym materiale przedstawiamy instrukcję wizualną dotyczącą protokołów eksperymentalnych OR-PAM, obejmującą konfigurację systemu, jego kalibrację, typowe procedury eksperymentalne in vivo oraz schematy obrazowania funkcjonalnego.

Trójwymiarowa mikroskopia fotoakustyczna o rozdzielczości optycznej

Dyfuzyjna tomografia fluorescencyjna oferuje stosunkowo niskokosztowe i potencjalnie wysokoprzepustowe podejście do przedklinowego obrazowania guzów in vivo. Przedstawiono metodologię zbierania danych optycznych, kalibracji i rekonstrukcji obrazu dla bezkontaktowego systemu w dziedzinie czasu sterowanego tomografią komputerową, z wykorzystaniem fluorescencyjnego celowania w biomarker nowotworowy – receptor Epidermal Growth Factor Receptor w modelu glejaka u myszy.

Tomografia dyfuzyjna fluorescencji w dziedzinie czasu sterowana tomografią komputerową u małych zwierząt w celu lokalizacji biomarkerów nowotworowych

Źródło: Upputuri, P. K., et al. Wysokowydajny, kompaktowy system tomografii fotoakustycznej do obrazowania mózgu In Vivo. J. Vis. Exp. (2017)Ten film przedstawia protokół nieinwazyjnego obrazowania mózgu szczura in vivo za pomocą tomografii fotoakustycznej, prezentując przygotowanie, konfigurację systemu obrazowania i pozyskiwanie danych w celu rekonstrukcji obrazów mózgu 2D w celu wizualizacji struktur naczyniowych i zdrowia nerwowo-naczyniowego.

Obrazowanie in vivo mózgu szczura za pomocą tomografii fotoakustycznej

Poniżej przedstawiamy szczegółowy opis eksperymentalnego protokołu obrazowania z nowo opracowanym ręcznym systemem optoakustycznym (fotoakustycznym) do trójwymiarowego obrazowania funkcjonalnego i molekularnego w czasie rzeczywistym. Wykazana wysoka wydajność i wszechstronność mogą zdefiniować nowe obszary zastosowań technologii optoakustycznej w badaniach przedklinicznych i praktyce klinicznej.

Uniwersalna ręczna trójwymiarowa sonda do obrazowania optoakustycznego do angiografii tkanek głębokich i funkcjonalnych badań przedklinicznych w czasie rzeczywistym

Obecna praca opisuje nowy protokół do wykonywania nieinwazyjnych ultradźwięków o wysokiej częstotliwości i obrazowania fotoakustycznego na mózgu szczura, aby efektywnie wizualizować głębokie obszary podkorowe i ich wzorce naczyniowe poprzez kierowanie sygnałów na otwór czaszki naturalnie występujący na zwierzęcej czaszce.

Nieinwazyjne miąższowe, naczyniowe i metaboliczne ultrasonografie wysokiej częstotliwości i fotoakustyczne obrazowanie głębokiego mózgu szczura

Tutaj demonstrowany jest system do przełączania rozdzielczości akustycznej (AR) i rozdzielczości optycznej (OR) MIKROSKOPII FOTOAKUSTYCZNEJ (AR-OR-PAM), zdolny zarówno do obrazowania w wysokiej rozdzielczości na płytkiej głębokości, jak i obrazowania głębokich tkanek o niskiej rozdzielczości na tej samej próbce in vivo.

Przełączana mikroskopia fotoakustyczna o rozdzielczości akustycznej i optycznej do obrazowania naczyń krwionośnych in vivo małych zwierząt

Kliniczny ręczny system obrazowania fotoakustycznego zostanie zademonstrowany do nieinwazyjnego obrazowania małych zwierząt w czasie rzeczywistym.

Ręczny kliniczny system obrazowania fotoakustycznego do nieinwazyjnego obrazowania małych zwierząt w czasie rzeczywistym

Kompaktowy system stacjonarnej tomografii fotoakustycznej oparty na pulsacyjnych diodach laserowych (PLD-PAT) jest demonstrowany do szybkiego dynamicznego obrazowania in vivo naczyń korowych małych zwierząt.

Pulsacyjna tomografia fotoakustyczna oparta na diodach laserowych do monitorowania wymywania i wymywania barwnika w uczynieniu kory mózgowej szczura

Zaprojektowano dwurastrowy skaner fotoakustyczny, który integrował obrazowanie szerokokątne i obrazowanie w czasie rzeczywistym.

Fotoakustyczny aparat do obrazowania małych zwierząt z podwójnym skanowaniem rastrowym do wizualizacji naczyń krwionośnych

Tutaj prezentujemy eksperymentalny protokół obrazowania do ilościowego oznaczania funkcji i morfologii serca za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej/tomografii komputerowej o wysokiej rozdzielczości dla małych zwierząt. Pod uwagę brane są zarówno myszy, jak i szczury, omawiając różne wymagania dotyczące środków kontrastowych w tomografii komputerowej dla tych dwóch gatunków.

Pozytonowa tomografia emisyjna serca o wysokiej rozdzielczości/tomografia komputerowa dla małych zwierząt

Ta praca demonstruje wykorzystanie multimodalnej platformy obrazowania opartej na ultradźwiękach do nieinwazyjnego obrazowania udaru niedokrwiennego. System ten pozwala na ilościowe określenie natlenienia krwi za pomocą obrazowania fotoakustycznego i upośledzonej perfuzji w mózgu za pomocą angiografii akustycznej.

Zintegrowana tomografia fotoakustyczna, ultrasonograficzna i angiograficzna (PAUSAT) do nieinwazyjnego obrazowania całego mózgu udaru niedokrwiennego

Poznaj tomografię fotoakustyczną PLD-PAT do obrazowania mózgu szczurów in vivo. Ten kompaktowy system umożliwia szybkie, niedrogie badania naczyń mózgowych w czasie rzeczywistym dla neurobiologii.

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

Przeglądaj więcej filmów