Summary
Одновременная оценка церебральной гемодинамики и легких рассеивающих свойств в естественных условиях ткани головного мозга крыс продемонстрировано с использованием обычной многоспектральных диффузного отражения системы формирования изображения.
Introduction
Многоспектральное диффузное отражение изображение является наиболее распространенным методом получения пространственной карты собственных оптических сигналов (IOSs) в кортикальной ткани. IOSs наблюдается в головном мозге в естественных условиях в основном относится к трем явлениям: вариации в поглощении света и рассеивающие свойства из - за корковую гемодинамику, вариации в поглощении в зависимости от уменьшения или окисления цитохромов в митохондриях, и вариация в легких рассеивающих свойствах , индуцированных морфологическими изменения 1.
Свет в видимой области спектра (VIS), чтобы в ближней инфракрасной области (NIR) области спектра эффективно поглощается и рассеивается биологической ткани. Диффузное отражение спектр в естественных условиях мозга характеризуются спектрами поглощения и рассеяния. Уменьшенные коэффициенты рассеяния ц S 'мозговой ткани в результате диапазона длин волн VIS-к-НКА в однообразном рассеянии экспоната спектраМеньших величин при более длинных волнах. Спектр приведенных спектров рассеяния μ s '(λ) можно аппроксимировать в виде функции степенного закона 2 , 3 при μ s ' (λ) = a × λ -b . Сила рассеяния b связана с размером биологических рассеивателей в живой ткани 2 , 3 . Морфологические изменения ткани и снижение жизнеспособности живой ткани коры могут влиять на размер биологических рассеивателей 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 .
Оптическая система для мультиспектральной диффузно-отражательной визуализации может быть легко построена на лампе накаливания liGht, простые оптические компоненты и монохроматическое устройство с зарядовой связью (CCD). Поэтому для оценки корковой гемодинамики и / или тканевой морфологии 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 использовались различные алгоритмы и оптические системы для мультиспектрального диффузного отражения.
Метод, описанный в этой статье, используется для визуализации как гемодинамики, так и светорассеяния тканей головного мозга крысы in vivo с использованием традиционной мультиспектральной диффузно-отражательной системы формирования изображения. Преимущества этого метода над альтернативными методиками - это способность оценивать пространственно-временные изменения как в мозговой гемодинамике, так и в кортикальной тканиморфологии, а также его применимость к различным моделям дисфункции мозга животных. Таким образом, этот метод будет целесообразен для исследований травматического повреждения головного мозга, эпилептического припадка, инсульта и ишемии.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Уход за животными, подготовка и экспериментальные протоколы были одобрены Исследовательским комитетом животных Токийского университета сельского хозяйства и технологий путем. По этой методике, крыса находится в контролируемой среде (24 ° С, 12 ч свет / темнота цикла), с пищей и водой , доступными по желанию.
1. Построение системы Обычного Multispectral диффузного отражение изображений
- Крепление девять узкополосные интерференционные оптические фильтры с центром длинах волн 500, 520, 540, 560, 570, 580, 600, 730 и 760 нм до фильтрующих отверстий моторизованного фильтра колеса.
- Построить мультиспектральную систему формирования изображения с использованием широкополосного источника белого света, моторизованный фильтра колесо с указанного выше набора узкополосных интерференционных фильтров, световод, собирающей линзы, видео-зум-объектив, а также монохроматического ПЗС-камеры. Расположение оптических компонентов, показанных на фиг.2, может быть использована для гоявляется процедура строительства.
Примечание: Угол освещения приблизительно 45 ° по отношению к поверхности образца. - Включите источник света лампы галогена, чтобы осветить поверхность образца с помощью интерференционного фильтра, световода, и собирающей линзы.
- Откройте управляющее программное обеспечение камеры CCD.
2. Подготовка животных
Примечание: В этом протоколе, крыса не использовалась для будущих экспериментов и была принесена в жертву сразу после измерений мультиспектральных изображений.
- Подключение входного отверстия индукционной камеры к выходному порту анестезии машины с трубкой. Подключение выходного порта индукционной камеры к впускному отверстию машины анастезии со второй трубкой.
- Поместите крысу в индукционной камеру и индуцировать анестезию с 5,0% изофлураном. Поддержание анестезии на глубине, так что крыса не реагирует на носок щепотку. LДо 2,0% изофлурана, используя вращающуюся ручку на анестезиологической машине.
- Закрепите голову крысы в стереотаксической рамке. Прикрепите мундштук для анестезии к стереотаксической рамке.
- Соедините впускной канал мундштука с выходным отверстием анестезиологического аппарата с помощью трубки. Соедините выходное отверстие мундштука со впускным отверстием машины для анестезии с помощью трубки.
- Бритье головы области за перспективный разрез сайта с помощью машинки для стрижки волос, пока поверхность кожи появляется.
- Сделайте продольный разрез длиной около 20 мм вдоль средней линии головы с помощью хирургического скальпеля ( рис . 1 (а) ) и обнажите подкожные соединительные ткани ( рис. 1 (б) ).
- Удалите подкожные соединительные ткани, используя острую кюретку или клешню, и потяните ее к обеим сторонам головы, чтобы обнажить кость черепа ( рис. 1 (c) ).
- Выкопайте эллипсоидальный ров на кости черепа внутри черепного сутура(ы венечный шов, сагиттальный шов и ламбдовидные шовное) с помощью дрели высокоскоростной (Рисунок 1 (d)).
- Медленно и гомогенно выкопать кости черепа внутри кювет с помощью дрели высокой скорости.
- Слегка нажмите на поверхности утонченного черепа с кончиком пинцета, чтобы оценить толщину и прочность костной ткани после того, как появляются церебральные кровеносные сосуды. Если Утонченная область черепа угнетает легко, прекратить снижение кости черепа с бура с высокой скоростью.
- Вырезать эллипсоидальную границу линию утонченного черепа по частям, используя кончик пинцета или небольших хирургических ножниц.
- Снимите утонченный череп с поверхности мозга медленно и осторожно, используя клешню.
- Аккуратно омывать черепной окно с физиологическим раствором и покрыть ее с прозрачной стеклянной пластиной толщиной около 0,1 мм.
3. Регулирование фракции вдыхаемого кислорода
Примечание: Дыхательная Кондиции может быть изменен путем регулирования фракции вдыхаемого кислорода (FiO 2).
- Используя трубку, соединить первый порт разъема с Y-образной трубки (разъем 1) к первому порту другого соединителя Y-образной трубки (разъем 2).
- Подключение входного отверстия мундштука ко второму порту соединителя трубки 1.
- Использование трубки, подключить третий порт соединителя трубы 1 к устройству концентрации кислорода монитора.
- С трубкой, подключить второй порт соединителя трубы 2 к выпускному отверстию анестезии машины.
- Использование трубки, подключить третий порт соединителя трубы 2 к выпускному отверстию устройства газовой смеси.
- Подключите один впускной порт устройства газовой смеси до высокого давления 95% O 2 - 5% CO 2 , газовый баллон с использованием трубки.
- Подключите другой впускной порт устройства газовой смеси с высоким давлением 95% N 2 - 5% CO 2 газового баллона с использованием трубки.
- Изменение скорости потока газа уплотнительнойе О 2 и N 2 с помощью поворотных регуляторов на устройстве газовой смеси.
- Проверить и отрегулировать FiO 2 с помощью устройства концентрации кислорода монитора.
4. Приобретение отражательных изображений Multispectral рассредоточенного
- Приобретение эталонных изображений
Примечание: Оптические компоненты, используемые в данном эксперименте, такие как источник света, оптическое волокно, и детекторы имеют свои собственные спектральные характеристики. Таким образом, интенсивность света проходит через эти компоненты должны быть записаны в качестве опорного изображения. Эталонное изображение является изображением, полученным с помощью стандартного белого диффузора освещенного света от источника света.- Поместите стандартный белый диффузор на сцене в горизонтальном направлении.
- Фокус объектив камеры на поверхности белого диффузора, вращая кольцо масштабирования на баррель.
- Отрегулируйте время интегрирования камеры, выбрав нужное значение изВыпадающий список времен интеграции в рабочем программном обеспечении камеры, так что наибольшее количество света вырабатывает сигнал, который составляет приблизительно 75% от максимального числа отсчетов. Наблюдая гистограмму значений пикселей, отрегулируйте время интегрирования, пока уровень интенсивности сигнала не составит приблизительно 75% максимального значения.
- Выберите команду «сохранить» в меню «Файл», чтобы сохранить изображение в файл.
- Измените расположение фильтра, вращая колесо фильтра.
- Сохраните изображение на других длинах волн в соответствии с процессом, описанным выше. Имя файла должно идентифицировать образец и используемую длину волны ( например, W500, W520, W540 ... W760).
- Приобретение образцов изображений
Примечание. Изображения интенсивности диффузно отраженного света облученного мозга крыс на девяти длинах волн фиксируются и сохраняются на жестком диске персонального компьютера, используя те же условия приема.- Осторожно поместите rна на сцене и медленно отрегулировать уровень ступени, так что камера может фокусироваться на поверхности мозга крысы.
- Выберите команду «Сохранить» из меню файла, чтобы сохранить изображение в файл.
- Изменение расположения фильтра путем поворота фильтра колеса.
- Сохранение изображения на других длинах волн, в соответствии со способом, описанным выше. Имя файла должно определить образец и длину волны (например, R500, R520, R540 ... R760).
- Приобретение темных изображений
Примечание: ПЗС-камера может генерировать интенсивность света в ответ на электрический сигнал. Тем не менее, есть некоторые незначительные выход из-за шума в электрических цепях и детекторов, даже если свет не попадает на детектор; это называется темновой ток шума. Для того, чтобы точно измерить спектральную интенсивность света, темная составляющая тока должна быть записана в виде темного изображения, а затем вычитается из измеренного сигнала. Темное изображение является взятие изображенияп с путем света блокируется.- Выключить источник света галогенной лампы.
- Блокировать световой путь к системе ПЗС-камеры с помощью экранирующей пластины.
- Выберите команду «Сохранить» из меню файла, чтобы сохранить изображение в файл. Имя файла должно идентифицировать образец (например, темный).
5. Визуализируя Гемоглобин Содержание и светорассеяние параметра
Примечание: Набор мультиспектральных изображений диффузного отражения сохраняется на жесткий диск персонального компьютера и проанализировано в автономном режиме. Множественный регрессионный анализ автоматизированного с помощью моделирования методом Монте - Карло 19 мультиспектральных диффузных изображений отражения в девяти длин волн (500, 520, 540, 560, 570, 580, 600, 730 и 760 нм) Затем выполняется для визуализации двумерной карты окисленной концентрации гемоглобина, дезоксигенированная концентрация гемоглобина, общая концентрация гемоглобина, регионального мозгового насыщение кислорода и экскрементыдящая власть. Подробный алгоритм был опубликован в литературе 17, 18.
- Вычесть темное изображение как от эталонного изображения и изображения образца на каждую длину волны.
- Нормализация изображение образца по эталонному изображению на каждой длине волны. Treat нормализованного изображения в качестве диффузного отражательных изображений R.
- Вычислить оптическую плотность (или оптической плотности) изображения А, беря логарифм обратной величины диффузного отражения изображения R на каждой длине волны:
(1) - Генерировать трехмерную матрицу путем укладки оптической плотности изображения в порядке их длин волн, где х - у самолета показывает структурную информацию , полученную на поверхности мозга , а г ось показывает спектральную информацию.
- Пеrform множественный регрессионный анализ для поглощения спектра А (X) в каждой координатные.
- Используйте абсорбцию спектр А (Х) в качестве зависимого переменного и молярного коэффициента экстинкции спектров оксигемоглобина е ГБО (X) и венозной гемоглобина х H (X) в качестве независимой переменных для шага 5.5 (опубликованные значений ε ГБО (λ) и ε HBr (λ), приведены в таблице 1).
- Проверьте двумерные карты (изображения) из трех коэффициентов множественной регрессии с ГБО с HBr, и 0.
- Сформировать трехмерную матрицу путем наложения изображения нескольких коэффициентов регрессии в порядке с ГБО в HBR, и 0, где
- Рассчитайте концентрацию оксигенированного гемоглобина C HbO , концентрацию дезоксигенированного гемоглобина C HbR и мощность рассеяния b из набора коэффициентов множественной регрессии a HbO , a HbR и a 0 при каждой координате xy, используя следующие эмпирические формулы (значения β HbO , i , β HbR , i и β 0, i ( i = 0,1,2,3) представлены в таблице 2 ):
(2) 
(3)
(4) - Проверьте двумерные карты (образов) окисленного концентрации гемоглобина С ГБО, в деоксигенированной концентрации гемоглобина С HBr, а мощность рассеяния б.
- Рассчитать двумерную карту общей концентрации гемоглобина C HBT путем суммирования C ГБО и C HBr при каждом х - координаты у.
- Рассчитать двумерную карту регионального мозгового насыщения кислородом RSO 2 путем деления концентрации гемоглобина кислородом С ГБО от общей концентрации гемоглобина C HBT в каждой точке х - координаты у.
(1) 
(2) 
(3)
(4) Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Характерные спектральные изображения диффузного отражения , полученной из в естественных мозга крыс показаны на фигуре 3. Изображения на 500, 520, 540, 560, 570, и 580 нм четко визуализировать плотную сеть кровеносных сосудов в коре головного мозга. Ухудшение контраста между кровеносными сосудами и окружающими тканями, наблюдаемыми в изображениях при 600, 730 и 760 нме отражает более низкое поглощение света гемоглобина на дольше и NIR длины волн.
На рисунке 4 показаны репрезентативные оцениваемых изображения экспонированной мозга крысы для концентрации гемоглобина кислорода, дезоксигенированной концентрации гемоглобина, общей концентрации гемоглобина, регионального мозгового насыщения кислорода, и рассеяния мощности. Как и следовало ожидать от диффузного отражения изображений на более коротких волнах на рисунке 3, общей концентрации гемоглобина в крови VESСель области выше, чем в области, окружающей ткани. С другой стороны, окисленные концентрации гемоглобина в артериол выше, чем в венул за счет гемоглобина в артериальной крови является гораздо более насыщенной кислородом, чем в венозной крови. Таким образом, распределение артериол и венул можно четко различить оцененного изображения регионального насыщения кислородом.
Типичные оцененные изображения экспонированной мозга крыс при изменении FiO 2 для диффузного отражения при 500 нм г (500), концентрации окисленного гемоглобина C ГБО, концентрации венозная гемоглобина C HBr, концентрации общего гемоглобина C HBT, регионального мозгового насыщения кислородом RSO 2, и рассеяние мощности б показаны на рисунке 5. Значение RSO 2 увеличено в соответствии с условиями гипероксическихи снижение удивительно после индукции бескислородных условий. Значение Ь слегка увеличивалось в течение периода от начала до аноксии остановки дыхания, в то время как постоянно уменьшались в течение периода от 5 мин до 30 мин после начала аноксии. Эти изменения в значении б свидетельствовали о морфологических изменений, таких как отеки и усадки клеточных и субклеточных структур, вызванных потерей жизнеспособности ткани в головном мозге.
Рисунок 1: Стадия в хирургической экспозиции в коре головного мозга крыс. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 2: Принципиальная схема экспериментальной установки для введения анестезии и изменения доли кислорода во вдыхаемом воздухе. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 3: Представитель Многоспектральный диффузной отражательной Изображения на 500, 520, 540, 560, 570, 580, 600, 730 и 760 нм, полученные из In vivo - мозга крысы. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 4: Представительные приблизительные Изображения экспонированной мозга крысы. <сильный> (а) Концентрация окисленного гемоглобина C ГБО, (б) концентрация дезоксигенированную гемоглобина C HBr, (с) концентрация общего гемоглобина C HBT, (г) регионального мозгового насыщения кислородом RSO 2, и (е) рассеяния мощности б. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 5: Типичные результаты экспонированной мозга крысы при изменении FiO 2. Изображения в естественных условиях крысы кортикальной ткани во время изменений в FiO 2 для диффузного отражения при 500 нм (500 г), концентрации гемоглобина кислородом C ГБО, концентрациивенозная гемоглобина C HBr, концентрации общего гемоглобина C HBT, регионального церебрального кислородного насыщения RSO 2, и рассеяние мощности б. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
| Длина волны нм | ε ГБО (λ) | ε HBr (λ) |
| 500 | 113,03712 | 112.6548 |
| 520 | 130,69296 | 170,58384 |
| 540 | 287.4744 | 251.5968 |
| 560 | 176,11128 | 290.4552 |
| 570 | 240.2784 | 243.3888 |
| 580 | 270.5616 | 199,908 | 600 | 17,28 | 79,25688 |
| 730 | 2,106 | 5,95188 |
| 760 | 3,1644 | 8,36201 |
Таблица 1: Значения е ГБО и ε ГБО используется для множественного регрессионного анализа. Молярные коэффициенты экстинкции оксигемоглобина е ГБО и дезоксигенированного гемоглобина е HBr на каждой длине волны.
| я | β ГБО, я | β HBr, я | β б, я |
| 0 | -8,3302 | -5,85271 | -0,76587 |
| 1 | 4405.877 | -143,23 | 53,34134 |
| 2 | 2740.622 | 3798.067 | 124.4656 |
| 3 | -4,40454 | -2,81699 | -1,36919 |
Таблица 2: Значения бета ГБО, я, β HBr, я и & beta ; 0, I (I = 0,1,2,3) , используемых в эмпирических формул для C ГБО, C HBr, и б. Обратите внимание , что единицы C ГБО и C HBr , полученные из этих эмпирических формул являются объемная концентрация, в которой концентрация гемоглобина в цельной крови с чтением гематокрита 44% принимается равным 100% объемной концентрации гемоглобина. Эмпирические формулы для гемоглобина Концаations может быть получен из диффузных спектров отражения рассчитанных моделирования метода Монта - Карло легкой транспортировки 19. Подробный процесс для вывода эмпирических формул было описано в литературе 17, 18.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Наиболее важным шагом в этом протоколе является удаление из разреженной области черепа, чтобы сделать черепной окно; это должно быть выполнено тщательно, чтобы избежать неожиданного кровотечения. Этот шаг важен для получения высококачественного Multispectral диффузного отражения изображения с высокой точностью. Использование стереомикроскопа рекомендуется для хирургической процедуры, если это возможно. Небольшие кусочки желатиновой губки полезны для гемостаза.
Оптическая система описаны в этой статье проходит монохроматический свет через интерференционный фильтр, расположенный в передней части источника света. Это может быть изменено путем размещения фильтра колеса в передней части объектива видеокамеры или ПЗС-камере. В этом случае, однако, фокальная плоскость может быть переменной, если используются интерференционные фильтры с различной толщиной, и это приведет к ухудшению качества изображения. Необходимо удалить стеклянную пластину из черепного окна, если электрод записи вставленв кортикальной ткани для измерения электрофизиологических, такие как измерения электрического потенциала локального поля. В этом случае система формирования изображения может обнаружить нежелательное зеркальное отражение от поверхности коры. Эта проблему можно избежать, используя набор поляризационных пластин с скрещенными призмами Николя выравниванием.
Обычное устройство формирования изображения многоспектрального продемонстрирован в этой статье несколько отнимает много времени, чтобы использовать, поскольку положения фильтра в колесе изменяются механически. Это означает, что система формирования изображения захватывает каждое диффузное отражение последовательно изображения на другую длину волны точке. Из - за этого ограничения, эта система является недостаточным , чтобы захватить быстрый IOSs, такие как изменения в спектре отражения в связи с нейронными деятельности 20. Несмотря на то, насыщенный кислородом гемоглобин и венозная гемоглобина являются основными хромофоров в живой ткани головного мозга, другие хромофоры, такие как цитохром с оксидазы, флавинаденин-динуклеотид и никотинамид-аденин-динуклеотид, также вносят вклад в коэффициент поглощения в видимой области длин волн. Таким образом, расчетные значения C ГБО, C HBr, C HBT, RSO 2, и б может зависеть от незначительных хромофоров. Кроме того, этот подход интегрирует всю информацию вдоль направления глубины, поскольку она опирается на диффузное отражение. Таким образом, система визуализации не выполняет глубины с разрешением измерений.
Предпочтительно, чтобы алгоритм , используемый для данной системы также может быть применен к мультиспектральным диффузному отражению изображений , захваченным другими быстрыми спектральные методы визуализации, такие как акустооптический перестраиваемого фильтр 21, lenslet массива мульти-диафрагма с интерференционными фильтрами 22, и спектральные изображения реконструкции из RGB в изображении 17, 23. Использование предложенного алгоритма и быстрые спектральные методов вместе является перспективным подходом для оценки быстрой визуализации IOS, а также для использования в клинических ситуациях.
Большинство методы визуализации мозга многоспектрального на сегодняшний день в основном сосредоточены на кортикальной гемодинамику и метаболизме тканей, такие как церебральный объем крови, региональное мозговое насыщение кислорода, и церебральный метаболизм кислорода 10, 11, 12, 13, 14. Несколько существующих подходов оценки амплитуды рассеяния в предположении , что мощность рассеяния постоянна 15, 16. Однако, морфологические изменения тканей вследствие патофизиологических изменений и уменьшению жизнеспособности в живой ткани коры могут влиять на размер биологических рассеивателей ; 4, 5 , 6 , 7 , 8 , 9 . Поэтому важно оценить параметр рассеяния b количественно для оценки морфологии ткани головного мозга. Значение настоящей методики в отношении существующих методов заключается в ее способности одновременно измерять пространственно-временные изменения в мозговой гемодинамике и морфологии кортикальной ткани.
Что касается будущих приложений, этот алгоритм может быть использован для мониторинга функции мозга, жизнеспособности и жизнеспособности в кортикальной ткани различных моделей головного мозга, таких как черепно-мозговая травма, эпилептический припадок, инсульт и ишемия.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 150-W halogen-lamp light source | Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Japan | LA-150SAE | |
| Light guide | Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Japan | LGC1-5L1000 | |
| Collecting lens | Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Japan | SH-F16 | |
| Interference filters l@ 500 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #65088 | |
| Interference filters l@ 520 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #65093 | |
| Interference filters l@ 540 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #65096 | |
| Interference filters l@ 560 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #67766 | |
| Interference filters l@ 570 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #67767 | |
| Interference filters l@ 580 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #65646 | |
| Interference filters l@ 600 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #65102 | |
| Interference filters l@ 730 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #65115 | |
| Interference filters l@ 760 nm | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | #67777 | |
| Motorized filter wheel | Andover Corporation, NH, USA | FW-MOT-12.5 | |
| 8-bit monochromatic CCD camera | THE IMAGINGSOURCE, Germany | DMK21BU618.H | |
| Video zoom lens | Edmund Optics Japan Ltd, Tokyo, Japan | VZMTM300i | |
| Spectralon white standard with 99% diffuse reflectance | Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA | SRS-99-020 |
References
- Bonhoeffer, T., Grinvald, A. Optical Imaging based on intrinsic signals: the methodology. Brain mapping; the methods. Toga, A. W., Mazziotta, J. C. , Academic Press. San Diego. 55-97 (1996).
- Mourant, J. R., et al. Mechanisms of light scattering from biological cells relevant to noninvasive optical-tissue diagnostics. Appl. Opt. 37 (16), 3586-3593 (1998).
- Abookasis, D., et al. Imaging cortical absorption, scattering, and hemodynamic response during ischemic stroke using spatially modulated near-infrared illumination. J. Biomed. Opt. 14 (2), 024033 (2009).
- Lipton, P. Ischemic cell death in brain neuron. Physiol. Rev. 79 (4), 1432-1568 (1999).
- Jarvis, C. R., Anderson, T. R., Andrew, R. D. Anoxic depolarization mediates acute damage independent of glutamate in neocortical brain slices. Cereb. Cortex. 11 (3), 249-259 (2001).
- Joshi, I., Andrew, R. D. Imaging anoxic depolarization during ischemia-like conditions in the mouse hemi-brain slice. J. Neurophysiol. 85 (1), 414-424 (2001).
- Polischuk, T. M., Jarvis, C. R., Andrew, R. D. Intrinsic optical signaling denoting neuronal damage in response to acute excitotoxic insult in the hippocampal slice. Neurobiol. Dis. 4 (6), 423-437 (1998).
- Jarvis, C. R., Lilge, L., Vipond, G. J., Andrew, R. D. Interpretation of intrinsic optical signals and calcein fluorescence during acute excitotoxic insult in the hippocampal slice. NeuroImage. 10 (4), 357-372 (1999).
- Obeidat, A. S., Jarvis, C. R., Andrew, R. D. Glutamate does not mediate acute neuronal damage after spreading depression induced by O2/glucose deprivation in the hippocampal slice. J. Cereb. Blood Flow Metab. 20 (2), 412-422 (2000).
- Dunn, A. K., Devor, A., Dale, A. M., Boas, D. A. Spatial extent of oxygen metabolism and hemodynamic changes during functional activation of the rat somatosensory cortex. Neuroimage. 27 (2), 279-290 (2005).
- Jones, M., Berwick, J., Johnston, D., Mayhew, J. Concurrent optical imaging spectroscopy and laser-Doppler flowmetry: the relationship between blood flow, oxygenation, and volume in rodent barrel cortex. Neuroimage. 13 (6), 1002-1015 (2001).
- Jones, M., Berwick, J., Mayhew, J. Changes in blood flow, oxygenation, and volume following extended stimulation of rodent barrel cortex. Neuroimage. 15 (3), 474-487 (2002).
- Zhou, C., et al. Diffuse optical correlation tomography of cerebral blood flow during cortical spreading depression in rat brain. Opt. Express. 14 (3), 1125-1144 (2006).
- Bouchard, M. B., Chen, B. R., Burgess, S. A., Hillman, E. M. C. Ultra-fast multispectral optical imaging of cortical oxygenation, blood flow, and intracellular calcium dynamics. Opt. Express. 17 (18), 15670-15678 (2009).
- Jones, P. B., et al. Simultaneous multispectral reflectance imaging and laser speckle flowmetry of cerebral blood flow and oxygen metabolism in focal cerebral ischemia. J. Biomed. Opt. 13 (4), 044007 (2008).
- Kawauchi, S., et al. Diffuse light reflectance signals as potential indicators of loss of viability in brain tissue due to hypoxia: charge-coupled-device-based imaging and fiber-based measurement. J. Biomed. Opt. 18 (1), 015003 (2013).
- Yoshida, K., et al. Multispectral imaging of absorption and scattering properties of in vivo exposed rat brain using a digital red-green-blue camera. J. Biomed. Opt. 20 (5), 051026 (2015).
- Nishidate, I., et al. Evaluation of Cerebral Hemodynamics and Tissue Morphology of In Vivo Rat Brain Using Spectral Diffuse Reflectance Imaging. Appl. Spectrosc. , (2016).
- Wang, L. -H., Jacques, S. L., Zheng, L. -Q. MCML-Monte Carlo modeling of photon transport in multi-layered tissues. Comput. Methods Programs Biomed. 47 (2), 131-146 (1995).
- Tsytsarev, V., Premachandra, K., Takeshita, D., Bahar, S. Imaging cortical electrical stimulation in vivo: Fast intrinsic optical signal versus voltage-sensitive dyes. Opt. Lett. 33 (9), 1032-1034 (2008).
- Arnold, T., Biasio, M. D., Leitner, R. Hyper-spectral video endoscope for intra-surgery tissue classification using auto-fluorescence and reflectance spectroscopy. Proc. SPIE. 8087, 808711 (2011).
- Basiri, A., et al. Use of a multi-spectral camera in the characterization of skin wounds. Opt. Express. 18 (4), 3244-3257 (2010).
- Nishidate, I., Maeda, T., Niizeki, K., Aizu, Y. Estimation of melanin and hemoglobin using spectral reflectance images reconstructed from a digital RGB image by the Wiener estimation method. Sensors. 13 (6), 7902-7915 (2013).
