Summary
このビデオでは、容易に血流を監視するために使用することができるコントラストイメージング（LSCI）システムのスペックルレーザーを構築する方法を示しています。
Abstract
レーザーのコントラストイメージングのスペック（LSCI）血流のフルフィールドイメージングに使用され、シンプルかつ強力な技法です。技術は、レーザードップラー粒子の速度を決定するために周波数シフトを分析する方法に似て粒子の動きを検出する動的スペックルパターンの変動を分析する。それは赤血球の動きを監視するために使用される可能性があるため、LSCIは、網膜、皮膚、脳などの組織の血流を測定するための一般的なツールとなっています。それは機能的活性化、脳卒中、および拡散分極のような生理的なイベント時の血流の変化を定量することができる神経科学で特に便利になっている。簡単に他の画像診断法と組み合わせることができる安価な計測機器を使用している間は、優れた空間分解能と時間分解能を提供するため、LSCIも魅力的です。ここでは、LSCIのセットアップを構築し、動物実験中に脳内の血流の変化を監視する能力を実証する方法を示します。
Protocol
1。イメージングセットアップ
- マクロズームレンズ付きカメラが（代わりにマクロズームレンズ、顕微鏡対物レンズとか、単純な2つのレンズシステム所望の倍率に応じて使用される可能性の）垂直方向の段階や手術用顕微鏡に取り付ける必要があります。
- カメラを（制御するために我々のウェブサイトから適切なソフトウェアをダウンロードhttp://bach.bme.utexas.edu/mediawiki/index.php/Software ）。
- カメラのソフトウェアは、オブジェクトが目的の高さにフォーカスされていることを確認するために使用する必要があります
- 発散レーザー光がオブジェクトを照らすようにコリメーションのキットとレーザダイオードは、設定する必要があります。
- レーザー光が均等にカメラの視野全体を照らしていることを確認するために、すべての周囲の光をダウン/オフにします。
- この例では、赤色レーザ光は、それがシステムを構築する方法を示すために簡単だったbecause使用されていますが、赤外レーザー光は、同じように簡単に使用することができると組織の深いを透過さらにメリットがあるでしょう。また、可視光を遮断するためにカメラの前で適切なフィルターで、赤外光が上の部屋のライトで使用することができる。
2。外科的準備
- 実験室のウィンドウを使用して、生存試験で慢性的に行われる可能性が、これは、非生存手術です。
- 動物を麻酔し、定位フレームに配置します。
- 頭蓋骨の周囲の皮膚と組織を削除します。
- 歯科用ドリルを使用して、細い脳の損傷を避けるために頻繁に生理食塩水で表面を洗浄するように注意して透明性に必要な脳の領域上に頭蓋骨。
- 所望の領域の周りにもを作成し、視認性を向上させるためにウェルにミネラルオイルやシリコーンゲルのドロップを配置する歯科用セメントを使用してください。
- また、頭蓋骨を除去することができたとチャンバーの窓はここで作成することができます。
3。データの収集
- 画像を取得し、また計算するためにカメラのソフトウェアを使用するには、コントラストの値をスペックル。
- カメラの視野内に動物を配置し、血管系のクリアな画像が見られるまで、カメラの高さやレンズのフォーカスを調整する。
- 十分なレーザー光が飽和にすることなくカメラに達していることを確認してください。画像のヒストグラムを使用して、カメラの画素の大部分は約半分の能力に興奮していることを確認するためにレーザパワーを調整する。
- は、取得するとどのくらいの実験を開始する前に行うための平均化を希望する画像の番号を選択します。
- 実験が開始されると、血流の変化を簡単に関心領域を選択するか、相対的な血流の画像を生成することにより監視することができます。
4。代表的な結果
図1は、典型的な生のスペックル画像の例と脳内の血流を調べるためにソフトウェアを使用するときに生成されるべきスペック変換コントラストの画像を示しています。血流の変化を視覚化するためには、ソフトウェアは血流の相対的なマップを生成させる方法が簡単です。図2は、ビューのフィールド上を移動血流の一過性増加の間に相対的な血流の画像の代表的なシリーズを示しています。青色が減少を示し、赤い色は血流の増加を表します。緑の色は、指定されたベースラインを基準に血流に変化がないことを示しています。
図1生の例では、画像を（左）スペックルとコントラストの画像を（右）スペック。
図2：血流の減少が続く血流の一過性増加中の異なる時点でいくつかの相対的な血流の画像の例。
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Discussion
このビデオでは、それが血流の変化を見てコントラストイメージング（LSCI）システムのスペックルレーザーを構築して使用することがいかに簡単であるかを実証した。 LSCIは網膜1の血流のマップを生成するための手段として1980年代に開発されました。静止画網膜や皮膚灌流をするために使用される一方で、それは脳2の画像の血流への手法として非常に人気となっている。これは主に提供する優れた空間分解能と時間分解能と計測機器のシンプルさによるものです。 LSCIは、機能的活性化3,4、皮質拡散うつ病5、脳卒中6,7による血流の変化を調査するために使用されています。また、複数の生理的パラメータを同時に撮像できるように、簡単に反射率のイメージング8、電圧に敏感dyes9、または酸素プローブ10,11のような他の手法と組み合わせることの利点があります。
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Disclosures
利害の衝突は宣言されません。
Acknowledgments
著者は、アメリカ心臓協会（0735136N）、ダナ財団、国立科学財団（CBET/0737731）、およびコールター財団から支援を認めます。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Firewire camera | Basler | scA640-74f | |
| Macro zoom lens | Edmund Scientific | NT58-240 | |
| Laser diode | Thorlabs Inc. | HL6501MG | |
| Laser diode controller | Thorlabs Inc. | LDC201CU | |
The technique is versatile enough to be used with a wide range of equipment. The only things necessary to perform the experiment are a compatible camera with a lens, a laser diode of any type with a controller, and the provided software. A table of the specific equipment used in the video is included above. A complete list of additional parts that can be used in this experiment is found on our website, http://bach.bme.utexas.edu/mediawiki/index.php/Hardware |
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References
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