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Bioengineering

Un système de tomographie photoacoustique compacte haute performance pour doi: 10.3791/55811 Published: June 21, 2017

Summary

Un système compacte de tomographie photo-acoustique à base de diode à laser pulsé (PLD-PAT) pour l'imagerie cérébrale à grande vitesse in vivo chez les petits animaux est démontré.

Abstract

L' imagerie animale chez les petits animaux a un rôle important à jouer dans les études précliniques. La tomographie photoacoustique (PAT) est une modalité d'imagerie hybride émergente qui présente un grand potentiel pour les applications précliniques et cliniques. Les systèmes PAT (OPO-PAT) basés sur les oscillateurs paramétriques optiques classiques sont volumineux et coûteux et ne peuvent pas fournir une image haute vitesse. Récemment, les diodes à laser pulsé (PLD) ont été démontrées avec succès comme une source d'excitation alternative pour PAT. La diode laser à impulsions PAT (PLD-PAT) a été démontrée avec succès pour l'imagerie à grande vitesse sur des fantômes photoacoustiques et des tissus biologiques. Ce travail fournit un protocole expérimental visualisé pour l'imagerie cérébrale in vivo en utilisant PLD-PAT. Le protocole comprend la configuration compacte du système PLD-PAT et sa description, la préparation des animaux pour l'imagerie cérébrale et une procédure expérimentale typique pour l'imagerie cérébrale de rat à 2D en coupe transversale. Le système PLD-PAT est compact et coûteuxEfficace et peut fournir une image haute vitesse et de haute qualité. Les images du cerveau recueillies in vivo à différentes vitesses de balayage sont présentées.

Introduction

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La tomographie photoacoustique (PAT) est une modalité d'imagerie hybride qui a de nombreuses applications dans les études cliniques et précliniques 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . En PAT, les impulsions laser à la nanoseconde irradient le tissu biologique. L'absorption de la lumière incidente par les chromophores des tissus conduit à une élévation de la température locale, qui donne alors des ondes de pression émises sous forme d'ondes sonores. Un détecteur d'ultrasons collecte les signaux photoacoustiques à diverses positions autour de l'échantillon. Les signaux photoacoustiques (PA) sont reconstruits en utilisant différents algorithmes (comme un algorithme de retard et de somme) 6 pour générer l'image photoacoustique.

Cette modalité d'imagerie hybride offre une image haute résolution et des tissus profonds et un contraste d'absorption optique élevé 7 ,Class = "xref"> 8. Récemment, une profondeur d'imagerie de ~ 12 cm 9 a été obtenue dans le tissu de poitrine de poulet à l'aide d'une longueur d'onde plus longue (~ 1 064 nm) et d'un agent de contraste exogène appelé phosphate de phtalocyanine. Cette sensibilité à la profondeur est beaucoup plus élevée que la sensibilité de profondeur d'autres méthodes optiques, telles que la microscopie de fluorescence confocale, la microscopie à fluorescence à deux photons, la tomographie par cohérence optique 10 , 11, etc. En utilisant plus d'une longueur d'onde, PAT peut démontrer des changements structurels et fonctionnels dans les organes . Pour de nombreuses maladies humaines, les modèles de petits animaux ont été bien établis 12 , 13 , 14 , 15 . Pour l'imagerie des petits animaux, plusieurs modalités ont été démontrées. Sur toutes ces approches, l'imagerie PA a rapidement attiré l'attention en raison des avantages mentionnés ci-dessus. PennsylvanieT a montré son potentiel pour imager les vaisseaux sanguins dans les tissus et les organes ( c.-à-d., Le cœur, les poumons, le foie, les yeux, la rate, le cerveau, la peau, la moelle épinière, les reins, etc. ) des petits animaux 4 , 16 , 17 , 18 . PAT est une modalité bien établie pour l'imagerie cérébrale des petits animaux. Les ondes PA sont produites en raison de l'absorption de la lumière par les chromophores, de sorte que le PAT à longueur d'onde multiple permet la cartographie de la concentration totale d'hémoglobine (HbT) et de la saturation en oxygène (SO 2 ) 19 , 20 , 21 , 22 . L'imagerie neurovasculaire du cerveau a été réalisée à l'aide d'agents de contraste exogènes 12 , 23 , 24 . La modalité de PA peut aider à mieux comprendre la santé du cerveau parFournissant des informations aux niveaux moléculaire et génétique.

Pour l'imagerie des petits animaux, les lasers Nd: YAG / OPO sont largement utilisés comme sources d'excitation PAT. Ces lasers fournissent des impulsions infrarouges proches de ~ 5 ns avec de l'énergie (~ 100 mJ à la fenêtre de sortie OPO) à un taux de répétition de ~ 10 Hz 25 . Le système de PA équipé de ces lasers est coûteux et volumineux et permet l'imagerie à basse vitesse avec des transducteurs à ultrasons à un seul élément (UST) en raison du faible taux de répétition de la source laser. Un temps typique d'acquisition de ligne A dans de tels systèmes de PA est de ~ 5 min par section transversale 25 . Un système d'imagerie avec un temps de mesure si long n'est pas idéal pour l'imagerie des petits animaux, car il est difficile de contrôler les paramètres physiologiques pour l'imagerie corporelle complète, l'imagerie fonctionnelle résolue dans le temps, etc. En adoptant plusieurs UST à un seul élément, Ou un laser à haute répétition, il est possible d'augmenter la vitesse d'imagerie de PASystèmes. L'utilisation d'un seul UST à un seul élément pour collecter tous les signaux PA autour de l'échantillon limitera la vitesse d'imagerie du système. Plusieurs UST à un seul élément disposés en géométrie circulaire ou semi-circulaire sont démontrés pour des techniques d'imagerie haute vitesse et très sensibles. Les UST 26 basés sur les tableaux, tels que les tableaux linéaires, semi-circulaires, circulaires et volumétriques, ont été utilisés avec succès pour l'imagerie en temps réel 1 . Ces UST basés sur le tableau augmentent la vitesse d'imagerie et réduisent la sensibilité à la mesure, mais ils coûtent cher. Cependant, la vitesse d'imagerie des systèmes PA qui utilisent des UST basées sur le tableau est encore limitée par le taux de répétition du laser.

La technologie laser pulsée est avancée pour produire des diodes laser pulsées à haute répétition (PLD). 7 000 images / s L'imagerie photoacoustique B-scan a été démontrée avec des PLD utilisant une plate-forme d'échographie clinique 27 . De tels PLD peuvent améliorer la vitesse d'imagerie deE système PAT, même avec une géométrie de balayage circulaire UST à un seul élément. Les UST à un élément sont moins coûteux et très sensibles, contrairement aux UST basés sur les tableaux. Au cours de la dernière décennie, peu de recherches ont été rapportées sur l'utilisation de PLD à taux de répétition élevé comme source d'excitation pour l'imagerie PA. Un PLD à proximité d'infrarouge à base de fibres a été démontré pour l'imagerie PA de fantômes 28 . L'imagerie in vivo des vaisseaux sanguins à une profondeur de ~ 1 mm au-dessous de la peau humaine a été démontrée en utilisant des PLD à faible énergie 29 . Un microscope photoacoustique à résolution optique PLD (ORPAM) a été signalé. En utilisant des PLD, une image profonde de ~ 1,5 cm à une cadence de 0,43 Hz a été démontrée 30 . Très récemment, un système PLD-PAT a été signalé qui a fourni des images aussi courtes que ~ 3 s et à une profondeur d'imagerie de ~ 2 cm dans un tissu biologique 25 , 31 . Cette étude a prouvé qu'un tel système compact et peu coûteux peut fournir une qualité élevéeLite images, même à grande vitesse. Le système PLD-PAT peut être utilisé pour l'imagerie photoacoustique à haute cadence (7 000 images par seconde), l'imagerie des vaisseaux sanguins, l'imagerie des doigts, l'imagerie tissulaire de 2 cm de profondeur, l'imagerie cérébrale des petits animaux, etc. La longueur d'onde unique et Les impulsions à faible impulsion d'énergie de PLD limitent son application à l'imagerie multi-spectrale et à tissus profonds. Des expériences ont été réalisées sur de petits animaux utilisant le même système PLD-PAT utilisé pour des applications précliniques. Le but de ce travail est de fournir la démonstration expérimentale expérimentée du système PLD-PAT pour l'imagerie cérébrale en 2D in vivo in vivo de petits animaux.

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Protocol

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Toutes les expériences sur les animaux ont été réalisées conformément aux directives et aux règlements approuvés par le Comité institutionnel pour les soins et l'utilisation des animaux de l'Université technologique de Nanyang, Singapour (numéro de protocole animal ARF-SBS / NIE-A0263).

1. Description du système

  1. Monter le PLD à l'intérieur du scanner circulaire, comme le montre la figure 1a . Connectez le PLD à l'unité de pilote laser (LDU).
    REMARQUE: Le PLD fournit des impulsions ~ 136-n à une longueur d'onde de ~ 803 nm, avec une énergie d'impulsion maximale de ~ 1,42 mJ et un taux de répétition allant jusqu'à 7 kHz. L'unité de commande laser (LDU) comprend: un contrôleur de température, une alimentation électrique variable, une alimentation (12 V) et un générateur de fonctions; Voir la table des matières. L'alimentation variable est utilisée pour contrôler la puissance du laser, et le générateur de fonctions est utilisé pour modifier le taux de répétition du PLD.
  2. Allumez le laser PLD. Réglez le taux de répétition PLD à "7,000" HZ en utilisant le générateur de fonctions dans le LDU. Augmenter l'énergie de la impulsion à 1,42 mJ en réglant la tension de l'alimentation variable à "3.1" V.
  3. Monter le diffuseur optique (OD) devant la fenêtre de sortie PLD pour rendre le faisceau de sortie homogène, comme le montre la figure 1a .
    REMARQUE: Utilisez un diffuseur avec un grain fin ( c. -à-d. Un vernis de 1.500 grains).
  4. Montez l'UST focalisé sur le support de l'UST, de sorte qu'il soit en face du centre de la zone de balayage, comme le montre la figure 1a .
    NOTE: La fréquence centrale de l'UST est de 2,25 MHz, et la longueur focale est de 1,9 pouce.
  5. Placez le détecteur d'ultrasons à l'intérieur du réservoir en acrylique, comme le montre la figure 1a . Remplissez le réservoir d'eau de sorte que l'UST soit totalement immergé.
    REMARQUE: Un milieu d'eau est utilisé pour coupler le signal photoacoustique du cerveau (échantillon) à l'UST. Un réservoir d'eau acrylique (WT, voir la Table des matériaux) était personnalisé- conçu pour l'imagerie des petits animaux. Le schéma de la conception du réservoir d'eau est représenté sur la figure 1b .
  6. Vérifiez le signal PA de l'échantillon à l'aide d'un émetteur / récepteur (PRU, voir la Table des matériaux ).
    REMARQUE: ces signaux ont été numérisés par une carte DAQ 12 bits (voir la table des matières ) à une fréquence d'échantillonnage de 100 MS / s et ont été enregistrés sur un ordinateur.

2. Préparation animale pour l'imagerie cérébrale de rat

REMARQUE: Le système PLD-PAT décrit ci-dessus a été démontré pour l'imagerie du cerveau des petits animaux. Pour ces expériences, des rats femelles en bonne santé (voir le tableau des matériaux ) ont été utilisés.

  1. Anesthésier l'animal par injection intrapéritonéale d'un cocktail de 2 mL de kétamine, 1 mL de xylazine et 1 mL de solution saline (dosage de 0,2 mL / 100 g).
  2. Retirer la fourrure sur le cuir chevelu de l'animal à l'aide d'un coupe-cheveux. Appliquer délicatement la crème d'épilation au raséZone pour l'épuisement de la fourrure.
    1. Enlevez la crème appliquée après 4 à 5 minutes à l'aide d'un coton-tige.
    2. Appliquer la pommade artificielle aux yeux de l'animal pour éviter la sécheresse due à l'anesthésie et à l'éclairage laser.
  3. Montez le support d'animal sur mesure (voir le tableau des matériaux ) équipé d'un masque respiratoire (voir la table des matières ) sur une prise de laboratoire.
  4. Placez l'animal en position inclinée sur le support. Fixez-le au support à l'aide d'un ruban chirurgical pour éviter le mouvement de l'animal pendant l'imagerie.
  5. Assurez-vous que le masque respiratoire recouvre le nez et la bouche du rat pour délivrer l'anesthésie inhalée.

3. In Vivo Rat Brain Imaging

  1. Connectez le masque de respiration à la machine d'anesthésie. Allumez la machine anesthésique et installez-la pour fournir 1,0 L / min d'oxygène avec 0,75% d'isoflurane.
    1. Serrer l'oxymètre de poulsS pour surveiller l'état physiologique de l'animal.
  2. Appliquer une couche de gel ultrason incolore sur le cuir chevelu du rat. Réglez la position du laboratoire au centre du scanner. Le masque de respiration est personnalisé en fonction de la fenêtre d'imagerie. 10% du cône du nez disponible dans le commerce est coupé puis relié à un morceau de gant.
    1. Réglez la hauteur de la prise de laboratoire manuellement afin que le plan d'imagerie soit au centre de l'UST.
  3. Définissez les paramètres dans le logiciel d'acquisition de données (voir la table des matières) au besoin. Exécutez le logiciel logiciel d'acquisition de données pour commencer l'acquisition ( c.-à-d. L' imagerie).
    REMARQUE: Le programme sert à faire pivoter l'UST et à collecter les signaux de la ligne A-line. Les lignes A collectées seront enregistrées sur l'ordinateur.
  4. Observez l'animal pendant toute la durée de l'imagerie et passez à la reconstruction du PAT après que l'imagerie est terminée.
  5. Une fois l'acquisition de données terminée,Reconstruire l'image du cerveau en coupe transversale à partir des lignes A en utilisant le programme de reconstruction.
  6. Éteignez le système d'anesthésie, éliminez l'animal de la scène, renvoyez-le dans sa cage et surveillez-le jusqu'à ce qu'il récupère la conscience.
    REMARQUE: Par exemple, si l'UST est tourné pendant 5 s, le PLD délivre 35 000 (= 5 x 7 000) impulsions et l'UST collecte 35 000 lignes A. Les 35 000 lignes A sont réduites à 500 par une moyenne de plus de 70 signaux (après la moyenne des lignes A = 35 000/70 = 500). La figure 1c illustre l'illumination des impulsions laser et la collection A-line. Un programme de reconstruction basé sur un algorithme de rétroprojection de retard et de somme devrait être utilisé.

Figure 1
Figure 1: schémas du système PLD-PAT. (A) Schéma du PLD-PAT. PLD: diode à laser pulsé, CSP: circuitPlaque de balayage, AM: machine d'anesthésie, M: moteur, MPU: unité de poulie de moteur, LDU: unité de pilote laser, PRU: unité de pulsation / récepteur, UST: transducteur à ultrasons, WT: réservoir d'eau, PF: film polymère et DAQ: Carte d'acquisition de données. ( B ) Schéma du réservoir d'eau, vue de dessus (1) et vue en coupe transversale (2) pour l'imagerie cérébrale animale animale in vivo . A: vis métrique, B: plaque annulaire acrylique, C: anneau "O" en silicone, D: 100 μm d'épaisseur, couvercle en polyéthylène transparent. Le réservoir avait un trou de 9 cm de diamètre à son fond et a été scellé avec une membrane en polyéthylène ultrasonique et optiquement transparente de 100 μm d'épaisseur. ( C ) Schéma de l'illumination des impulsions laser à partir des lignes PLD et A, collecte dans un temps de balayage continu de 5 s. Cliquez ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

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Representative Results

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Les résultats d'imagerie cérébrale in vivo qui démontrent les capacités du système PLD-PAT décrit sont présentés dans cette section. Pour démontrer les capacités d'imagerie à grande vitesse du système PLD-PAT, l'imagerie cérébrale in vivo de deux rats sains différents a été réalisée. La figure 2 montre les images cérébrales d'un rat femelle (93 g) à diverses vitesses de balayage. Les figures 2a et b montrent les photographies du cerveau du rat avant et après avoir retiré le cuir chevelu sur la zone du cerveau. L'imagerie PAT a été effectuée de manière non invasive ( c. -à- d., La peau et le crâne étant intacts). Les signaux PA de la section transversale du cerveau ont été recueillis en faisant tourner circulairement l'UST pendant 5 s, 10 s, 20 s et 30 s. La figure 2c -f montre les images en coupe transversale reconstituées par PAT du cerveau du rat, obtenues en 5 s, 10 s, 20 s et 30 s fois de balayage. Dans toutes ces images cérébrales, le Le sinus transversal (TS), le sinus sagittale supérieur (SS) et les veines cérébrales (CV), y compris les branches, sont clairement visibles. Ces caractéristiques sont indiquées sur l'image illustrée à la figure 2f . Ces résultats promettent que le système peut fournir des images in vivo de haute qualité, même à des vitesses de balayage élevées.

Figure 2
Figure 2: Images Invasives In-Vivo PLD-PAT. Images PLD-PAT non invasives du système vasculaire dans un cerveau de rat femelle de 93 g. Photographie du cerveau du rat avant ( a ) et après ( b ) élimination du cuir chevelu. Images cérébrales in vivo à différents temps de balayage: ( c ) 5 s, ( d ) 10 s, ( e ) 20 s, et ( f ) 30 s. SS: sinus sagittale, TS: sinus transversal et CV: veines cérébrales. Les / ftp_upload / 55811 / 55811fig2large.jpg "target =" _ blank "> Cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

Une expérience d'imagerie similaire a été réalisée sur un autre rat femelle (95 g), et les images cérébrales correspondantes obtenues en 5 s, 10 s, 20 s et 30 s sont représentées sur la figure 3 .

figure 3
Figure 3 : Images Invasives In-Vivo PLD-PAT. Images PLD-PAT non-invasives du système vasculaire dans un cerveau de rat femelle de 95 g. Photographie du cerveau du rat avant ( a ) et après ( b ) élimination du cuir chevelu. Images cérébrales in vivo à différents temps de balayage: ( c ) 5 s, ( d ) 10 s, ( e ) 20 s, et ( f ) 30 s.Rce.jove.com/files/ftp_upload/55811/55811fig3large.jpg "target =" _ blank "> Cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.

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Discussion

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Ce travail présente un protocole pour effectuer une imagerie cérébrale in vivo sur des rats en utilisant un système PLD-PAT. Le protocole comprend une description détaillée du système d'imagerie et son alignement, ainsi qu'une illustration de l'imagerie cérébrale chez les rats. Les systèmes PAT existants basés sur OPO sont coûteux et volumineux et peuvent fournir une image en coupe transversale en 5-10 min. Le système PLD-PAT est compact, portable et peu coûteux et peut fournir des images de bonne qualité en 3 s. La performance du système a déjà été étudiée en fantômes et comparée au système conventionnel PAT 25 . Ici, le même PLD-PAT a été démontré pour une imagerie cérébrale rapide et in vitro . Le résultat démontre que le système peut fournir des images in vivo de haute qualité, même en 5 s.

Bien qu'il existe plusieurs avantages, le système PLD-PAT présente plusieurs inconvénients. Le PLD utilisé dans cette étude fournit des impulsions à une seule longueur d'onde, de sorte qu'il ne peut pas fonctionnerImagerie numérique, qui nécessite une illumination à plusieurs longueurs d'onde. Pour l'imagerie fonctionnelle, un PLD avec des capacités d'illumination à plusieurs longueurs d'onde est nécessaire. Les impulsions PLD à faible énergie limitent la profondeur d'imagerie. Cependant, en utilisant un agent de contraste exogène, il est possible d'améliorer la profondeur d'imagerie du système PLD-PAT.

Habituellement, le faisceau laser PLD n'est pas uniforme, de sorte qu'un diffuseur optique approprié peut être utilisé en face de la fenêtre laser pour améliorer la qualité de l'image. Assurez-vous que le centre du faisceau laser et le centre de la zone d'imagerie coïncident. Lors de la numérisation de l'UST autour du cerveau, assurez-vous que l'UST fait toujours face au centre de balayage. Lors de la mise en œuvre du protocole, des soins supplémentaires doivent être pris: a) la quantité de cocktail d'anesthésie doit être administrée en fonction du poids de l'animal; (B) l'injection d'anesthésie doit être précise afin que les organes ( p. Ex. La vessie, l'intestin et le rein) ne soient pas affectés; (C) pendant les cheveux clEn veillant à ce que le cuir chevelu de l'animal ne soit pas rayé; (D) la pression du réservoir d'eau sur l'animal doit être aussi minime que possible; Et (e) tout en positionnant l'animal sous le scanner, assurez-vous que le plan transversal de l'imagerie du cerveau est au centre de l'UST. Les applications futures du système comprennent l'imagerie de la tumeur cérébrale, l'imagerie des différents organes chez les petits animaux, l'imagerie à haute vitesse en moins de 5 s, l'étude des biomatériaux pour les agents de contraste et les applications thérapeutiques. Le dépannage peut être nécessaire si la qualité de l'image est faible.

Sécurité laser pour l' imagerie in vivo pour petits animaux

La limite maximale d'exposition permise (MPE) pour la peau dépend de plusieurs paramètres, tels que la longueur d'onde d'excitation, la largeur d'impulsion, le temps d'exposition, la zone d'éclairage, etc. Les limites de MPE pour l'imagerie in vivo sont régies par l'American National StandardS Institute (ANSI) 32 . Dans la gamme de longueur d'onde de 700 à 1 050 nm, la densité d'énergie sur la peau délivrée par une seule impulsion doit être inférieure à 20 x 10 2 (λ-700) / 1000 mJ / cm 2 (λ: longueur d'onde d'excitation en nm). Pour la longueur d'onde PLD de 803 nm, la limite est de ~ 31 mJ / cm 2 . Si le laser est utilisé en continu sur une période de t = 5 s, alors le MPE devient 1,1 x 10 2 (λ-700) / 1000 × t 0,25 J / cm 2 (= 2,6 J / cm 2 ). Dans cette expérience, le PLD a fonctionné à 7 000 Hz. Dans un temps de balayage de 5 s, un total de 35 000 (5 × 7 000) impulsions ont été livrés à l'échantillon, donc par impulsion, le MPE était de 0,07 mJ / cm 2 . Dans le système d'imagerie décrit, le PLD délivre des impulsions avec de l'énergie à ~ 1,05 mJ par impulsion, et le faisceau laser a été étendu sur une surface de ~ 12,6 cm 2 . Par conséquent, la densité d'énergie laser était de ~ 0,08 mJ / cm 2 sur la zone du cerveau. La limite de sécurité laser ANSI du système PAT peut être chEn réduisant la puissance du laser, en élargissant le faisceau laser ou en réduisant le taux de répétition des impulsions.

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Disclosures

Les auteurs n'ont pas d'intérêt financier pertinent dans le manuscrit et aucun autre conflit d'intérêt potentiel à divulguer.

Acknowledgments

La recherche est soutenue par la subvention de niveau 2 financée par le ministère de l'Éducation à Singapour (ARC2 / 15: M4020238) et le Conseil national de recherches médicales du ministère de la Santé de Singapour (NMRC / OFIRG / 0005/2016: M4062012). Les auteurs souhaitent remercier M. Chow Wai Hoong Bobby pour l'aide de l'atelier de mécanique.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Pulsed laser diode Quantel, France QD-Q1910-SA-TEC It is the excitation laser source with specifications 803 nm, 1.4 mJ per pulse, 136 ns pulse, 7 kHz maximum, dimentions : 11.0 x 6.0 x 3.6 cm, weight: ~150 gm
Stepper motor with gearbox LIN Engineering (Servo Dynamics) Motor: CO-5718-01P, Gearbox: DPL64/1, I = 10 for NEMA 23; power supply PW100-48 To move the detector holder in a circular geometry. Torque: 2.08 N-m, Rotor inertia: 2.6 kg-cm2
Ultrasonic pulser/receiver Olympus 5072PR To receive, filter and ampligy the PA signal from UST. Its bandwidth is 35 MHz, and gain is ±59 dB.
Ultrasound Transducer Olympus V306-SU-NK-CF1.9IN/Q4200069 Ultrasonic sensors used for photoacoustic detection. Central freqency 2.25 MHz, 0.5 in, Cylindrical focus 1.9 inch
PCIe DAQ (Data acquisition) Card GaGe CSE4227/ A6000610/B0E00610 12 bit, 100 Ms/s, 2 channels, 1 Gs on board memory, PCIe x16 interface
Rats In Vivos Pte Ltd, Singapore NTac:SD, Sprague Dawley / SD Female, weight 100 ±10g
Acrylic water tank  NTU workshop Custom-made It contains the water that acts as an acoustic coupling medium between brain and detector
Circular Scanner  NTU workshop Custom-made Scanner is made out of Alluminum 
Anesthetic Machine medical plus pte ltd Non-Rebreathing Anaesthesia machine with oxygen concentrator. Supplies oxygen and isoflurane to animal
Pulse Oxymeter portable Medtronic PM10N with veterinary sensor Monitors the pulse oxymetry of the animal
Ultrasound gel Progress/parker acquasonic gel PA-GEL-CLEA-5000 Clear ultrasound gel
Data acqusison software National Instruments Corporation,Austin,TX,USA) NI LabVIEW 2015 SP1 LabVIEW based program was developed in our laboratory for controlling the stepper motor and acquring the PA singnals from the detector
Data processing software Matlab (Mathworks, Natick, MA, USA) Matlab R2012b Matlab code for reconstruction of PA images was developed in our lab
Temperature controller  LaridTech, MO,USA MTTC1410 It will constantly control temperature of the PLD 
12 V power supply  Voltcraft  PPS-11810 To supply operating voltage for PLD
Variable power supply  BASETech BT-153 To change the laser output power
Funtion generator  Funktionsgenerator FG250D To change the repetetion rate of the PLD. It will provide TTL signal to synchronize the DAQ with the laser excitation.
Animal distributor In Vivos Pte Ltd, Singapore Animal distributor that supplies small animals for research purpose.
Animal holder NTU workshop Custom-made Used for holding the animal on its abdomen
Breathing mask NTU workshop Custom-made Used along with animal holder to supply anesthesia mixture to the animal
Pentobarbital sodium Valabarb Used for euthanizing the animal after the expeirment.
Optical diffuser Thorlabs DG10-1500 Used to to make the laser beam homogeneous

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Un système de tomographie photoacoustique compacte haute performance pour<em&gt; In vivo</em&gt; Imagerie du cerveau à petits animaux
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Upputuri, P. K., Periyasamy, V., Kalva, S. K., Pramanik, M. A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging. J. Vis. Exp. (124), e55811, doi:10.3791/55811 (2017).More

Upputuri, P. K., Periyasamy, V., Kalva, S. K., Pramanik, M. A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging. J. Vis. Exp. (124), e55811, doi:10.3791/55811 (2017).

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