Name: Vasküler Görselleştirme için Çift Raster Taramalı Fotoakoustik Küçük Hayvan Görüntüleyici (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-07-15T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 14 s
Description: Öğrenin çift raster taramalı fotoakustik görüntüleme yöntemiyle küçük hayvanlarda vasküler yapıları gerçek zamanlı görselleştirmeyi. Bu teknik biyomedikal araştırmalarda yüksek çözünürlüklü doku analizi sağlar.

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

playerTrialDesktop

Yazarlar, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı'nın (61822505; 11774101; 61627827; 81630046), Çin'in Guangdong Eyaleti Bilim ve Teknoloji Planlama Projesi (2015B02020233016) ve Guangzhou Bilim ve Teknoloji Programı (No. 2019020001).

Tüm hayvan deneyleri, Güney Çin Normal Üniversitesi, Guangzhou, Çin'in kurumsal hayvan bakım ve kullanım komitesi tarafından sağlanan yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi.
1. Sistem Kurulumu
<ol><li>Optik yol (Şekil 1)<ol>
<li>Sistem lazer kaynağı olarak 532 nm darbe lazer kullanın. Lazerin tekrarlama hızını 10 kHz, çıkış enerjisini %100 ve tetik ayarını kullanıcı tanımlı bir program kullanarak harici tetikleyici olarak ayarlayın.</li>
		<li>Lazer ışınını optik fiber bağlayıcı (FC1) ile tek modlu fibere (SMF) birleştirir. Lazer ışınını iki boyutlu motorlu bir aşamada (Motor, maksimum hız: 20 mm/sn) optik fiber kolimatör (FC2) kullanarak işle.</li>
		<li>İki eksenli galvanometre tarayıcı (Galva) kullanarak lazer ışınını saptırın. Işını yansıtmak için hareket ettirilebilir bir ayna (M1) kullanın. Işını 4 × objektif bir mercekle odakla (OL, Sayısal diyafram: 0.1).</li>
		<li>Kendi kendine yapılan içi boş ultrasonik dönüştürücüyü (UT, Merkezi frekans: 25 MHz) düzeltmek için bir XY çevirmen montajı (TM) kullanın; Bant genişliği: %90'dan fazla; Orta delik: 3 mm) OL12'nindibinde. Odaklanmış kirişi ultrasonik dönüştürücünün orta deliğinden geçirin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tarama yolu<ol>
<li>GALVA'yı WIM sırasında alan programlanabilir bir kapı dizisi (FPGA 2) kullanarak kilitleyin. Kullanıcı tanımlı bir program tarafından uygun tarama aralığını ve tarama hızını ayarlayın.</li>
		<li>RIM sırasında sahada programlanabilir bir kapı dizisi (FPGA 1) kullanarak Motoru kilitleyin. FPGA 2 kullanarak tarama sıklığını ve tarama noktalarının sayısını ayarlayın. Başlatmayı denetlemek ve taramayı durdurmak için kullanıcı tanımlı bir program kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Veri toplama<ol>
<li>PA sinyalini yükseltmek için 50 dB amplifikatör (AMP) kullanın. Sinyali veri toplama kartına (DAQ) göre dijitalleştirin. Tetik sinyalini FPGA 1 veya FPGA 2 üzerinden alın.</li>
		<li>Verileri işlemek ve görüntüleri paralel olarak görüntülemek için bir grafik işlem birimi (GPU) kullanın13.</li>
	</ol>
</li>
	<li>CCD görüntüleme sistemi<ol>
<li>Halka şeklinde beyaz bir LED kullanın (Renk sıcaklığı: 6500 K; Illuminance: 40000 lüks; Çap: 7,5 cm) aydınlatma kaynağı olarak. M1'i çıkarın, ışığı yansıtmak için sabit bir ayna (M2) kullanın.</li>
		<li>Görüntüleri PA görüntüleme sistemine ccd kamera (6,3 milyon piksel) kullanarak kaydedin. Görüntüleri bir görüntüleme yazılımıyla görüntüleyin.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Sistem hizalaması
<ol><li>Bir su deposu seçin (10 cm × 10 cm × 4,4 cm; alt pencere: 3 cm × 3 cm). Tüm su deposunu bir polietilen membran (membran kalınlığı: 10 μm) kullanarak örtün. Yeterli ultra saf su ekleyin.</li>
	<li>Su haznesini çalışma aşamasına yerleştirin.</li>
	<li>Lazer anahtarını aç. Lazer kontrol programını seçin. 5 dakika önceden ısıtın. Pompalama düğmesindeki "AÇ" düğmesine basın. Lazer parametrelerini adım 1.1.1'e göre ayarlayın. Lazerin şaşkınlıklarını aç.</li>
	<li>Toplanan A satırı programını seçin. Tek nokta sinyalini yakalamak ve mevcut A-line sinyalinin genliğini ve spektrumu görüntülemek için "Başlat" düğmesine basın.</li>
	<li>Su deposunun dibine bir bıçak yerleştirin. Akustik bağlantı için UT'nin alt kısmını su haznesi içine daldırın. UT'nin alt kısmında kabarcıklardan kaçının.</li>
	<li>Galva'nın konumunu ayarlayın, salınım sinyalini önlemek için UT ve OL arasındaki XY çevirmenini ayarlayın ve bunun konfokal olduğundan emin olun.</li>
	<li>Sinyalin genliğini en üst düzeye çıkarmak için çalışma aşamasının yüksekliğini ayarlayın ve odak konumunu belirleyin.</li>
</ol>3. Hayvan deneyi
<ol><li>Vücut ağırlığı 20\u201230 g olan 5\u20126 haftalık balb/c fare kullanın.</li>
	<li>Deneyden önce intraperitoneally enjekte edilen üretan (1 g/kg) kullanarak hayvanı uyuşturun.</li>
	<li>WIM ve RIM arasında geçiş gerçekleştirin.<ol>
<li>Düzlemsel ultrasonik dönüştürücü kullanın. Düzeltici ve depilatör krem kullanarak farenin sırtındaki kürkü tıraş edin. Fareyi tutucunun üzerine (8 cm × 2,8 cm × 2 cm) eğilimli konumda yerleştirin.</li>
		<li>Ultrason jeli kullanarak görüntüleme bölgesinin polietilen membranla temas etmesine izin verin. Temas kısmında kabarcıklardan kaçının.</li>
		<li>Tutucuyu akustik bağlantı için çalışma sahnesine yerleştirin. Lazeri başlatmak ve A hattı sinyali toplamak için 2.3\u20122.4 adımlarını izleyin. Hizalamak için 2.6\u20122.7 adımlarını izleyin. Hizalamadan sonra koleksiyonu sonlandırmak için "Dur" tuşuna basın.</li>
		<li>WIM programını seçin. Yeni oluşturulan klasörü adlandırın. Tarama parametresini "Tarama Hızı" sekmesinde 20 mm/sn, "Tarama Alanı" sekmesinde "20 mm*20 mm" ve "Adım" sekmesinde "20" olarak ayarlayın. Taramaya başlamak için Topla düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Edinimden sonra taramayı sonlandırmak için Durdur düğmesini tıklatın. Motoru sıfıra getirmek için Sıfıra Döndür'ü tıklatın. Lazer şaşkınlıklarını kapatın. Tetikleyici ayarını dahili tetikleyici olarak ayarlayın. Pompalama düğmesi için KAPA düğmesine basın.</li>
		<li>WIM tetikleyicisini RIM tetikleyicisi olarak değiştirin ve harici lazer tetiğine bağlayın. Pompalama anahtarı için ON düğmesine basın. Tetikleyici ayarını dış tetikleyiciye ayarlayın. WIM programından çıkmak için Çıkış düğmesini tıklatın.</li>
		<li>A hattı sinyalini toplamak için 2.4 adımını kullanın. Lazer şaşkınını aç. Hizalamak için 2.6\u20122.7 adımlarını izleyin. Hizalamadan sonra koleksiyonu sonlandırmak için Durdur tuşuna basın.</li>
		<li>RIM programını seçin. Yeni oluşturulan klasörü adlandırın. Taramaya başlamak için Topla düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Edinme işlemini tamamladıktan sonra taramayı sonlandırmak için Durdur düğmesini tıklatın. RIM programından çıkmak için Çıkış düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Görüntülemenin sonunda servikal çıkık kullanarak hayvanı ötenazi.</li>
	</ol></li>
	<li>Vasküler görselleştirmenin WIM'ini gerçekleştirin.<ol>
<li>Odaklanmış ultrasonik dönüştürücü kullanın (Merkezi frekans: 25 MHz; Bant genişliği: %90'dan fazla; Odak uzaklığı: 8 mm). Fare kulağının veya kafa derisinin kıllarını çıkarın.<ol>
<li>Farenin kraniyal zamansal üst kısmının yan tarafında küçük bir kesi yapmak için bir neşter kullanın (kafatasına derinlik). Bu kesiden başlamak için oftalmik makas kullanın. Kafa derisini kafatasının dış tarafında kesin. Kanamayı durdurmak için kanama noktasını sıkıştırın. Yarayı normal salinle yıkayın. Fareyi tutucunun üzerine yerleştirin.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Ultrason jeli kullanarak görüntüleme bölgesinin polietilen membranla temas etmesine izin verin. Temas bölgesindeki kabarcıklardan kaçının (Ek Şekil 1).</li>
		<li>Tutucuyu akustik bağlantı için çalışma sahnesine yerleştirin. Lazeri açmak ve A hattı sinyali toplamak için 2.3\u20122.4 adımlarını kullanın. Hizalamak için 2.6\u20122.7 adımlarını kullanın. Hizalamadan sonra koleksiyonu sonlandırmak için Durdur tuşuna basın.</li>
		<li>WIM programını seçin. Yeni oluşturulan klasörü adlandırın. Tarama parametresini "Tarama Hızı" sekmesinde "10 mm/s", "Tarama Alanı" sekmesinin altında "10 mm*10 mm" ve "Adım" sekmesinde "10" olarak ayarlayın. Taramaya başlamak için Topla düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Edinme işlemini tamamladıktan sonra taramayı sonlandırmak için Durdur düğmesini tıklatın. Motorun sıfıra dönmesini sağlamak için Sıfıra Dön'ü tıklatın. WIM programından çıkmak için Çıkış düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Hayvan hala anestezi altındayken prosedürün sonunda hayvanı ötenazi edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Küçük hayvanların dinamik izlenmesi için RIM'i gerçekleştirin.<ol>
<li>Fare karnının saçını tıraş edin. Fareyi tutucunun üzerine supine pozisyonunda yerleştirin.</li>
		<li>Ultrason jeli kullanarak görüntüleme bölgesinin polietilen membranla temas etmesine izin verin. Temas bölgesindeki kabarcıklardan kaçının.</li>
		<li>Tutucuyu akustik bağlantı için çalışma sahnesine yerleştirin. Lazeri başlatmak ve A hattı sinyalini toplamak için 2.3\u20122.4 adımlarını uygulayın. Hizalamak için 2.6\u20122.7 adımlarını gerçekleştirin. Hizalamadan sonra koleksiyonu sonlandırmak için Durdur tuşuna basın.</li>
		<li>RIM programını seçin. Yeni oluşturulan klasörü adlandırın. Taramaya başlamak için Topla düğmesini tıklatın.</li>
		<li>Edinme işlemini tamamladıktan sonra taramayı sonlandırmak için Durdur düğmesini tıklatın. RIM programından çıkmak için Çıkış düğmesini tıklatın.</li>
	</ol></li>
	<li>Kullanıcı tanımlı program tarafından derinlik yönü boyunca maksimum genlik projeksiyonunun (MAP) yeniden yapılandırılması için RIM verilerini kullanın. Hayvandaki dinamik değişiklikleri gözlemleyin.</li>
</ol>

<ol><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-impulse+panoramic+photoacoustic+computed+tomography+of+small-animal+whole-body+dynamics+at+high+spatiotemporal+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Single-impulse panoramic photoacoustic computed tomography of small-animal whole-body dynamics at high spatiotemporal resolution.</a> Nature Biomedical Engineering. 1 (5), 0071(2017).</li>
<li>Jeon, S., Kim, J., Lee, D., Baik, J. W., Kim, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+on+practical+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Photoacoustics%22%5BJournal%5D)">Review on practical photoacoustic microscopy.</a> Photoacoustics. 15, 100141(2019).</li>
<li>Baik, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super+wide-field+photoacoustic+microscopy+of+animal+and+humans+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">Super wide-field photoacoustic microscopy of animal and humans in vivo.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 39 (4), 975-984 (2019).</li>
<li>Omar, M., Aguirre, J., Ntziachristos, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optoacoustic+mesoscopy+for+biomedicine%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Optoacoustic mesoscopy for biomedicine.</a> Nature Biomedical Engineering. 3 (5), 354-370 (2019).</li>
<li>Lin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-breath-hold+photoacoustic+computed+tomography+of+the+breast%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Single-breath-hold photoacoustic computed tomography of the breast.</a> Nature Communications. 9 (1), 2352(2018).</li>
<li>Yang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wide-field+monitoring+and+real-time+local+recoding+microvascular+networks+on+small+animals+with+a+dual-raster-scanned+photoacoustic+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biophotonics%22%5BJournal%5D)">Wide-field monitoring and real-time local recoding microvascular networks on small animals with a dual-raster-scanned photoacoustic microscope.</a> Journal of Biophotonics. 13 (6), 202000022(2020).</li>
<li>Sun, J., Zhou, Q., Yang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Label-free+photoacoustic+imaging+guided+sclerotherapy+for+vascular+malformations%3A+a+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Label-free photoacoustic imaging guided sclerotherapy for vascular malformations: a feasibility study.</a> Optics Express. 26 (4), 4967-4978 (2018).</li>
<li>Xu, D., Yang, S., Wang, Y., Gu, Y., Xing, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+and+high-resolving+photoacoustic+dermoscopy+of+human+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Noninvasive and high-resolving photoacoustic dermoscopy of human skin.</a> Biomedical Optics Express. 7 (6), 2095-2102 (2016).</li>
<li>Zhang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Miniaturized+photoacoustic+probe+for+in+vivo+imaging+of+subcutaneous+microvessels+within+human+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Quantitative+Imaging+in+Medicine+and+Surgery%22%5BJournal%5D)">Miniaturized photoacoustic probe for in vivo imaging of subcutaneous microvessels within human skin.</a> Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. 9 (5), 807-814 (2019).</li>
<li>Chen, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultracompact+high-resolution+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Ultracompact high-resolution photoacoustic microscopy.</a> Optics Letters. 43 (7), 1615-1618 (2018).</li>
<li>Lan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+widefield+photoacoustic+microscopy+of+small-animal+hemodynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">High-speed widefield photoacoustic microscopy of small-animal hemodynamics.</a> Biomedical Optics Express. 9, 4689-4700 (2018).</li>
<li>Ma, H., Yang, S., Cheng, Z., Xing, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoacoustic+confocal+dermoscope+with+a+waterless+coupling+and+impedance+matching+opto-sono+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Photoacoustic confocal dermoscope with a waterless coupling and impedance matching opto-sono probe.</a> Optics Letters. 42 (12), 2342-2345 (2017).</li>
<li>Kang, H., Lee, S. W., Lee, E. S., Kim, S. H., Lee, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+GPU-accelerated+processing+and+volumetric+display+for+wide-field+laser-scanning+optical-resolution+photoacoustic+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Real-time GPU-accelerated processing and volumetric display for wide-field laser-scanning optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> Biomedical Optics Express. 6 (12), 4650-4660 (2015).</li>
</ol>

Tüm hayvan deneyleri Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nin onaylı kılavuz ve yönetmeliklerine göre gerçek gerçekleştirildi. Yazarların makaleyle ilgili herhangi bir finansal çıkarları yoktur ve açıklayacak başka bir potansiyel çıkar çatışması yoktur.

Burada, vaskülatın yapısını ve ilgili dinamik kan değişimini yakalamak için tasarlanmış ve geliştirilmiş noninvaziv vasküler görselleştirme için çift raster taramalı fotoakoustik küçük hayvan görüntüleyici sunduk. DRS-PAI'nin avantajı, WIM ve RIM'i tek bir sisteme entegre etmesidir, bu da küçük hayvanların vasküler dinamik ve vasküler ağ yapısını incelemeyi kolaylaştırır. Sistem yüksek çözünürlüklü geniş alan vasküler görselleştirme ve gerçek zamanlı kan dinamiği sağlayabilir.
Mevcut sistemde,...

Temel biyomedikal alanda, küçük hayvanlar insan fizyolojik işlevini simüle edebilir. Bu nedenle, küçük hayvan görüntüleme, insan homolog hastalıklarının araştırılmasına rehberlik etme ve etkili tedavi arayışında önemli bir rol oynar1. Fotoakoustik görüntüleme (PAI), optik görüntüleme ve ultrason görüntülemenin avantajlarını birleştiren invaziv olmayan bir görüntüleme tekniğidir2. Fotoakoustik mikroskopi (PAM), küçük hayvanların temel araştırmaları için değerli bir görüntüleme yöntemidir3. PAM, optik uyarlama ve ultrason algılamaya dayalı olarak yüksek çözünürlüklü, derin penetrasyon, yüksek özgüllük ve yüksek kontrastlı görüntüleri kolayca elde edebilir4.
Belirli bir dalga boylarına sahip bir darbe lazeri, dokuların endojen kromoforları tarafından emilir. Daha sonra, dokunun sıcaklığı yükselir, bu da fotoğraf kaynaklı ultrasonik dalgaların üretimiyle sonuçlanır. Ultrasonik dalgalar ultrasonik dönüştürücü tarafından tespit edilebilir. Sinyal alımı ve görüntü rekonstrüksiyonundan sonra emicinin mekansal dağılımı elde edilebilir5. Bir yandan, tüm organ damar ağının görselleştirilmesi geniş bir görüş alanı gerektirir. Geniş alan tarama işlemi genellikle yüksek çözünürlüklü 6 ,7,8sağlamak için uzun zaman alır. Öte yandan, küçük hayvanların hemodinamik aktivitelerini gözlemlemek hızlı gerçek zamanlı görüntüleme gerektirir. Gerçek zamanlı görüntüleme, küçük hayvanların yaşamsal belirtilerini gerçek zamanlı olarak incelemek için faydalıdır9,10,11. Gerçek zamanlı görüntülemenin görüş alanı genellikle yüksek bir güncelleme oranı sağlamak için yeterince küçüktür. Bu nedenle, genellikle geniş bir görüş alanına ulaşmak ve gerçek zamanlı görüntüleme arasında bir denge vardır. Daha önce, geniş alan görüntüleme veya gerçek zamanlı görüntüleme için ayrı ayrı iki farklı sistem kullanılmıştır.
Bu çalışma, iki boyutlu motorlu çeviri aşamasına ve iki eksenli galvanometre tarayıcısına dayalı gerçek zamanlı görüntülemeye dayalı geniş alan görüntülemeyi entegre eden çift raster taramalı fotoakoustik görüntüleyici (DRS-PAI) rapor eder. Geniş alan görüntüleme modu (WIM) vasküler morfolojiyi göstermek için gerçekleştirilir. Gerçek zamanlı görüntüleme modu (RIM) için şu anda iki işlev vardır. İlk olarak, RIM gerçek zamanlı B tarama görüntüleri sağlayabilir. Vaskülatın derinlik yönü boyunca yer değiştirmesi ölçülerek, solunum veya nabız özellikleri ortaya çıkabilir. İkinci olarak, RIM WIM görüntüsündeki belirli alanı nicel olarak ölçebilir. Yerel WIM bölgelerinin karşılaştırılabilir görüntülerini sağlayarak, yerel değişikliğin ayrıntıları doğru bir şekilde ortaya çıkabilir. Sistem, vasküler görselleştirmenin geniş alan görüntülemesi ile yerel dinamiğin gerçek zamanlı görüntülenmesi arasında esnek bir geçiş tasarlar. Sistem, küçük hayvan görüntülemeye ihtiyaç duyulan temel biyomedikal araştırmalarda arzu edilir.

<table><tbody><tr><td>12 bit çok amaçlı sayısallaştırıcı</td><td>Spectrum</td><td>M3i.3221</td><td>Veri toplama kartı</td></tr><tr><td>A-line toplanan program</td><td>Ulusal Enstrüman</td><td>LaboratuvarıVIEW</td><td>Kullanıcı tanımlı program</td></tr><tr><td>Amplifikatör</td><td>RF Bay</td><td>LNA-650</td><td>Amplifikatör Tüy</td></tr><tr><td>Dökücü Krem</td><td>Veet</td><td>33-II</td><td>Hayvan tüy dökücü</td></tr><tr><td>Fiberport Bağlayıcı</td><td>Thorlab</td><td>PAF-X-7-A</td><td>Fiber Bağlayıcı</td></tr><tr><td>Alan Programlanabilir Kapı Dizisi</td><td>Altera</td><td>Cyclone IV</td><td>Tetik Kontrolü</td></tr><tr><td>Sabit Odaklı İşbirliği Paketleri</td><td>Thorlabs</td><td>F240FC-532</td><td>Fiber Kolimatör</td></tr><tr><td>Foused ultrasonik dönüştürücü</td><td>Kendi Kendine</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Yapılan Grafik İşleme Birimi</td><td>NVIDIA</td><td>GeForce GTX 1060</td><td>İşleme veri</td></tr><tr><td>Tutucu</td><td>Kendi kendine yapılan</td><td></td><td>Hayvan fiksasyonu</td></tr><tr><td>Lazer kontrol programı</td><td>Ulusal Enstrüman LaboratuvarıVIEW</td><td></td><td>Kullanıcı tanımlı program</td></tr><tr><td>Fareler</td><td>Guangdong Tıbbi Laboratuvarı Hayvan Merkezi</td><td>BALB/c</td><td>Hayvan Modeli</td></tr><tr><td>Mikroskop kamera</td><td>Mshot</td><td>MS60</td><td>CCD kamera</td></tr><tr><td>Mikroskop Objektif</td><td>Daheng Optik</td><td>GCO-2111</td><td>Objektif Lens</td></tr><tr><td>Ayna</td><td>Daheng Optik</td><td>GCC-1011</td><td>Hareketli / Sabit Ayna</td></tr><tr><td>Hareketli Mıknatıs Kapasitif Dedektör Galvanometre Tarayıcı</td><td>Century Sunny</td><td>S8107</td><td>gerçek zamanlı tarayıcı</td></tr><tr><td>Mshot görüntü analiz sistemi Mshot</td><td></td><td></td><td>Ekran yazılımı</td></tr><tr><td>Normal Salin</td><td>CR ÇİFT VİNÇ</td><td></td> H34023609 <td>Normal Salin</td></tr><tr><td>Oftalmik Makas</td><td>SUJIE</td><td></td><td>Kafa Derisi Kaldır</td></tr><tr><td>Düzlemsel ultrasonik dönüştürücü</td><td>Kendi kendine yapılan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plastik Sargı</td><td>HJSJLSL</td><td></td><td>Polietilen Membran</td></tr><tr><td>Programı Kontrol Yazılımı</td><td>Ulusal Enstrüman</td><td>LabVIEW</td><td>Kullanıcı Tanımlı Program</td></tr><tr><td>Darbeli Q-swithched Lazer</td><td>Lazer ihracat</td><td>DTL-314QT</td><td>532-nm darbeli Lazer</td></tr><tr><td>Gerçek zamanlı görüntüleme programı</td><td>Ulusal Enstrüman LabVIEW</td><td></td><td>Kullanıcı tanımlı program</td></tr><tr><td>Halka şeklinde beyaz LED</td><td>Kendi kendine yapılan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tıraş Makinesi</td><td>Codos</td><td>CP-9200</td><td>Hayvan Tıraş Makinesi</td></tr><tr><td>Tek Modlu Fiberler</td><td>Nufern</td><td>460-HP</td><td>Tek modlu fiber</td></tr><tr><td>Cerrahi Bıçak</td><td>SUJIE</td><td>11</td><td>Bıçak</td></tr><tr><td>Cerrahi Neşter</td><td>SUJIE</td><td>7</td><td>Kafa Derisi Çıkar</td></tr><tr><td>Çeviri Aşaması</td><td>Jiancheng Optik</td><td>LS2-25T</td><td>geniş alan tarama aşaması</td></tr><tr><td>Ultrasonik Dönüştürücü</td><td>Kendi kendine yapılan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ultrason jeli</td><td>GUANGGONG PAI</td><td>ZC4252418</td><td>Akustik Kaplin</td></tr><tr><td>Üretan</td><td>Tokyo Kimya Endüstrisi</td><td>C0028</td><td>Hayvan Anestezi</td></tr> Su <tr><td>deposu</td><td>Kendi kendine yapılan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Geniş alan görüntüleme programı</td><td>Ulusal Enstrüman LaboratuvarıVIEW</td><td></td><td>Kullanıcı tanımlı program</td></tr><tr><td>XY Çevirmen Dağı Kendi</td><td>kendine yapılan</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

vasküler görselleştirme için Çift raster taramalı fotoakoustik küçük hayvan görüntüleyici

Dual Raster-Scanning Photoacoustic Small-Animal Imager for Vascular Visualization

Vasküler ağların küçük hayvanlar üzerinde görüntülenmesi temel biyomedikal araştırmalarda önemli rol oynamıştır. Fotoakoustik görüntüleme teknolojisi, küçük hayvanların görüntübiliminde büyük bir uygulama potansiyeline sahiptir. Küçük hayvanların geniş alan fotoakoustik görüntülemesi, yüksek mekansal çözünürlük, derin penetrasyon ve çoklu kontrastlarla görüntüler sağlayabilir. Ayrıca, gerçek zamanlı fotoakoustik görüntüleme sistemi, küçük hayvan fizyolojik özelliklerinin dinamik izlenmesini araştırmak için kullanılabilecek küçük hayvan vaskülatının hemodinamik faaliyetlerini gözlemlemek için arzu edilir. Burada, değiştirilebilir çift modlu görüntüleme işlevine sahip çift raster taramalı bir fotoakoustik görüntüleyici sunulmaktadır. Geniş alan görüntüleme iki boyutlu motorlu çeviri aşaması ile yönlendirilirken, gerçek zamanlı görüntüleme galvanometreler ile gerçekleştirilir. Farklı parametreler ve görüntüleme modları ayarlanarak, küçük hayvan damar ağının in vivo görselleştirmesi yapılabilir. Gerçek zamanlı görüntüleme, ilaç kaynaklı vb. Geniş alan görüntüleme tümör vaskülatının büyüme değişimini izlemek için kullanılabilir. Bunlar temel biyotıp araştırmalarının çeşitli alanlarında benimsenmesi kolaydır.

DRS-PAI şeması Şekil 1'de gösterilmiştir. Sistem, RIM ile WIM arasında esnek ve tekrarlanabilir geçiş sağlar. Elde edilen PA sinyali, PA B-Scan ve MAP görüntülerini oluşturmak için hızlı bir şekilde işlenir. CCD kamera örneklerin fotoğraflarını sağlayabilir.
DRS-PAI'nin tüm bileşenleri entegre edilir ve bir görüntüleyici kurulumuna monte edilir (Şekil 2), montajı ve çalışmasını kolaylaştırır. WIM'de, iki boyutlu motorlu bir aşamanın s...

Geniş alan görüntüleme ve gerçek zamanlı görüntülemeyi entegre eden çift raster taramalı fotoakoustik görüntüleyici tasarlanmıştır.

Vasküler Görselleştirme için Çift Raster Taramalı Fotoakoustik Küçük Hayvan Görüntüleyici

Imaging of vascular networks on small animals has played an important role in basic biomedical research. Photoacoustic imaging technology has great ...

Çift raster taramalı fotoakustik küçük hayvan görüntüleyici, çeşitli dokuları in vivo olarak görselleştirmek için kullanılabilir ve küçük hayvan görüntülemeye ihtiyaç duyan birçok biyomedikal araştırma çalışmasına kolayca uyarlanır. Sistemi hizalamak için 10 x 10 x 4,4 santimetrelik bir su deposunun tamamını 10 mikron kalınlığında bir polietilen membranla kaplayın ve depoyu ultra saf suyla doldurun. Depoyu çalışma aşamasına yerleştirin ve lazer anahtarını açın.Lazer kontrol programını seçin ve lazeri beş dakika boyunca tekrar ısıtın. Pompalama anahtarındaki açma düğmesine basın ve lazer parametrelerini ayarlayın. Lazer eğimini açın ve A hattı toplanan programı seçin.Tek noktalı bir sinyali yakalamak ve mevcut A hattı sinyalinin genliğini ve spektrumunu görüntülemek için başlat düğmesine basın. Su tankının altına bir bıçak yerleştirin ve ultrasonik dönüştürücünün alt kısmını akustik bağlantı için su tankına daldırın. Bir salınım sinyalini önlemek için Galva ve XY tercümanının ultrasonik dönüştürücü ile konfokal objektif lensi arasındaki konumunu ayarlayın.Ardından, sinyalin genliğini en üst düzeye çıkarmak ve odak konumunu belirlemek için çalışma aşamasının yüksekliğini ayarlayın. P

dual-raster-scanning-photoacoustic-small-animal-imager-for-vascular

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Optik çözünürlüklü foto akustik mikroskobu (OR-PAM), görüntüleme optik soğurma yeteneğine sahip gelişmekte olan bir teknoloji...

Üç boyutlu optik çözünürlük foto akustik Mikroskopi

Kaynak: Upputuri, P. K.,  et al. In Vivo Küçük Hayvan Beyin Görüntüleme için Yüksek Performanslı Kompakt Fotoakustik Tomografi Sistemi. J. Vis. Uzm.  (2017)Bu video, fotoakustik tomografi kullanarak in vivo non-invaziv sıçan beyni görüntüleme protokolünü gösterir ve vasküler yapıları ve nörovasküler sağlığı görselleştirmek için 2D beyin görüntülerini yeniden oluşturmak için hazırlık, görüntüleme sistemi kurulumu ve veri toplamayı gösterir.

Fotoakustik Tomografi Kullanılarak Bir Sıçan Beyninin İn Vivo Görüntülenmesi

Foto akustik sistografi (PAC) herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyon veya toksik kontrast madde kullanmadan idrar mesane, pediatrik hastalarda radyasyon hassas iç organ, harita için büyük bir potansiyele sahiptir. Burada sıçanlarda optik-opak izleyiciler bir enjeksiyon ile idrar mesane haritalama için PAC kullanımını...

Foto akustik Sistografi

Bu çalışma, sıçan beyninde non-invaziv yüksek frekanslı ultrason ve fotoakustik tabanlı görüntüleme gerçekleştirmek, derin subkortikal bölgeleri ve vasküler modellerini verimli bir şekilde görselleştirmek için yeni bir protokolü açıklamaktadır.

Non-invaziv parankim, Vasküler ve Metabolik Yüksek frekanslı ultrason ve foto akustik Sıçan Derin Beyin Görüntüleme

Burada sığ derinlikte hem yüksek çözünürlüklü hem de in vivo aynı numunede düşük çözünürlüklü derin doku görüntülemeye muktedir anahtarlanabilir akustik çözünürlük (AR) ve optik çözünürlük (OR) fotoakustik mikroskopi (AR-OR-PAM) sistemi gösterilmiştir.

Için değiştirilebilir Akustik ve Optik Çözünürlük Fotoakustik Mikroskopi<emIn vivo</em&gt; Küçük Hayvan Kan Vaskülatür Görüntüleme

Küçük hayvanlarda hızlı in vivo beyin görüntüleme için kompakt darbeli lazer diyot tabanlı bir fotoakustik tomografi (PLD-PAT) sistemi gösterilmiştir.

Için yüksek performanslı bir Kompakt Fotoakustik Tomografi Sistemi<emIn vivo</em&gt; Küçük Hayvanlı Beyin Görüntüleme

Klinik bir el photoacoustic görüntüleme sistemi gerçek zamanlı non-invaziv küçük hayvan görüntüleme için gösterilecektir.

Görüntüleme sistemi gerçek zamanlı Non-invaziv küçük hayvan görüntüleme için el klinik Photoacoustic

Kompakt bir darbeli Lazer diyot tabanlı masaüstü fotoakustik tomografi (PLD-PAT) sistemi, küçük hayvan kortikal damarının yüksek hızlı dinamik in vivo görüntülemesinde gösterilmiştir.

Sıçan kortikal damarında boya yıkama ve yıkayın-Out Izleme için pulsed lazer diyot tabanlı masaüstü Fotoakustik tomografi

Mevcut protokol, in vivo insan derisi vaskülatürünün multispektral optoakustik görüntülerinin elde edilmesini tanımlamaktadır. Bunlar, fonksiyonel analiz için ilgi çekici kromoforlar olarak kabul edilen hemoglobin ve melaninin miktarını içerir.

Vasküler Araştırmalarda Fonksiyonel Görüntüleme için Multispektral Optoakustik Tomografi

Bu protokol, ışık tabakası floresan mikroskobu kullanılarak kantitatif tam montajlı üç boyutlu vasküler görüntüleme için hızlı bir yöntem sunar. Yöntemin etkinliği, civciv embriyo modelinin faringeal ark arter sistemi kullanılarak, hesaplamalı akışkanlar dinamiği yoluyla ölçülen hemodinamik kuvvetler ile gösterilmiştir.

Kantitatif Çalışmalar için Küçük Hayvan Damar Sisteminin Hızlı Tam Montajlı Yüksek Çözünürlüklü Görüntülenmesi

Öğrenin çift raster taramalı fotoakustik görüntüleme yöntemiyle küçük hayvanlarda vasküler yapıları gerçek zamanlı görselleştirmeyi. Bu teknik biyomedikal araştırmalarda yüksek çözünürlüklü doku analizi sağlar.

Vasküler Görselleştirme için Çift Raster Taramalı Fotoakoustik Küçük Hayvan Görüntüleyici

Daha fazla video keşfet