Universal Handhållna Tredimensionell optoakustisk Imaging Probe för djup vävnad Human angiografi och funktionella Prekliniska studier i realtid

JoVE Journal
Bioengineering

Your institution must subscribe to JoVE's Bioengineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Deán-Ben, X., Fehm, T. F., Razansky, D. Universal Hand-held Three-dimensional Optoacoustic Imaging Probe for Deep Tissue Human Angiography and Functional Preclinical Studies in Real Time. J. Vis. Exp. (93), e51864, doi:10.3791/51864 (2014).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

Optoakustisk (fotoakustisk) imaging lockar ett växande intresse från de biologiska och medicinska forskarsamfund, vilket visar sig i det ständigt ökande antalet publikationer omfattar mängd nya tillämpningar som utnyttjar de unika fördelarna med tekniken 1-5. I synnerhet förmågan att bilden spektralt särskiljande fotoabsorberande medel med hög tid och rum upplösning på djup långt bortom det diffuse gränsen för ljus öppnar oanade möjligheter för funktionell och molekylär avbildning 6-10.

Faktum översättning av optoakustisk teknik i klinisk praxis kommer med lovande utsikter i diagnostik och behandling övervakning av många sjukdomar. Ändå den begränsade utbredningen av fotoner i optiskt spridning och absorberande vävnader och de allmänt svaga responser associerade med optoakustisk fenomen begränsa den tillämpliga djup av metoden. Som ett resultat, handhållen optoacoustic sonder har försökt bilddelar åtkomliga från utsidan av kroppen 11,12 medan endoskopiska system används för att ge bilder i kroppen genom att föra in dem via naturliga öppningar 13. Några låg absorberande delar av människokroppen, till exempel kvinnobröst, är också tillgängliga med tomografiska optoakustisk skannrar 14,15. Av särskilt intresse är den handhållna strategi eftersom den ger stor mångsidighet, i likhet med ultraljud. Här, anpassning av gemensamma ultraljud linjära array prober för optoakustisk avbildning är fortsatt utmanande, främst på grund av fundamentala skillnader i tomografiska krav avbildning mellan ultraljud och optoacoustics. Medan hög bildhastighet i vanlig ultraljudsundersökning är aktiverade genom sekventiell sändnings-emot system som använder hög pulsrepetitionsfrekvenser i kHz, är realtid tredimensionell optoakustisk avbildning uppnås genom samtidig insamling av volumetriska tomografisk data från en enda interrogating laserpuls. Således innebär hög kvalitet optoakustisk bild förvärv av tredimensionella data från den största möjliga rymdvinkel runt avbildade objektet.

Nyligen introducerade vi den första handhållna optoakustisk sond för tredimensionell (volymetrisk) avbildning i realtid 16. Systemet är baserat på en två-dimensionell matris av 256 piezoelektriska element som är anordnade på en sfärisk yta (blå punkter i figur 1 A) som täcker en vinkel på 90 °. Storleken på de enskilda elementen i ca 3 x 3 mm 2, samt deras orientering och frekvens bandbredd (ca 2-6 MHz) säkerställa en effektiv signal samling från en centimeter skala volym kring mitten av klotet (svarta kuben i figur 1A). Optisk excitation av avbildningsregionen är försett med ett fiberknippe är införd genom en central cylindrisk kavitet i matrisen, så att varje våglängd susceptible av överförs genom fiberknippet kan användas för avbildning. En verklig bild av matrisen med omvandlare tillsammans med det optiska fiberknippet visas i figur 1B. Den effektiva excitation och samtidig detektering av signaler gör djupvävnads avbildning med enkelskott excitation (en laserpuls), så att i realtid bildbehandling med en bildfrekvens som bestäms av pulsrepetitionsfrekvensen hos lasern vidare aktiveras med en grafik- bearbetningsenheten (GPU) tillämpningen av förfarandet återuppbyggnad 17. Ett cylindriskt hölje med en transparent polyetenmembran (Figur 1C) är fäst till givaren array för att innesluta en akustiskt sända flytande mediet (vatten). Membranet är vidare kopplad till vävnaden med hjälp av akustisk gel. En bild av optoakustisk sond som används i handhållna driftläge visas i figur 1D.

Den visade three dimensionell handhållna optoakustisk avbildning i kombination med realtids funktionella avbildningsförmåga kommer med viktiga fördelar för klinisk diagnos och ett antal potentiella tillämpningar är tänkbara för olika indikationer, såsom perifer kärlsjukdom, lymfsystemet, bröstcancer, hudskador, inflammation eller artrit 18. Dessutom möjliggör visualisering av dynamiska biologiska händelser med sonden arrangerade i ett stationärt läge den snabba bildkapacitet. Kombinerat med snabb våglängdsavstämnings optisk parametrisk oscillator (OPO) laserteknik, tillåter denna metod för realtidsavbildning av biofördelningen av fotoabsorberande medel. Därigenom kan nya möjligheter lika dyka i små djur avbildningstillämpningar, till exempel., Studera vävnads hemodynamik, in vivo cell spårning, visualisering av farmakokinetik, organperfusion, riktad molekylär avbildning av tumörer och hjärt-kärlsystemet, eller neuroradiologiska.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Det detaljerade förfarandet för att fungera med den volumetriska handhållna optoakustisk sond beskrivs nedan. Detta görs i enlighet med godkända institutionella föreskrifter om djur- och människoexperiment.

1. System Preparation

  1. Slå på lasern under en period av ~ 15 min uppvärmningstid före operation för att stabilisera utgångsljusstråle.
  2. Placera vatten som innesluter delen med det isolerande membran som är i kontakt med huden (Figur 1).
    OBS: Avståndet mellan det isolerande membranet (i kontakt med huden) och regionen med maximal känslighet hos omvandlaren (centrum för den sfäriska sond) fastställs den effektiva bilddjupet.
  3. Fylla hela volym av ca 100 ml mellan det isolerande membranet och ytan av omvandlaren med avjoniserat vatten med hjälp av en pump.
  4. Se till att inte läcker vatten eller luftbubblor är present. Alternativt undvika luftbubblor genom recirkulation av vatten.
  5. Utföra experimenten vid RT och säkerställa kopplingsmediet (vatten) hålles vid denna temperatur.

2. Imaging Framställning

  1. Beredningen Human avbildning.
  2. Ta håret från att-vara-avbildas del med en hårborttagning lotion för att undvika en oönskad bakgrund i bilderna (detta steg är valfritt).
  3. Applicera ultraljud gel på huden runt det område som skall avbildas för att tillhandahålla effektiv akustisk koppling. Placera optoakustisk sonden i det intressanta området. Säkerställa att inga luftbubblor är närvarande i ultraljuds kopplingsgelen.
  4. Förberedelse Animal avbildning.
  5. Se till att vård och experimentella förfaranden med djur är i överensstämmelse med institutionella och statliga regler och förordningar.
  6. Ta pälsen av djuret i regionen som skall avbildas med en rakning lotion. Skydda ögonen på djuret medveterinär salva, som förhindrar torrhet och skador från exponering för intensivt pulserande laserstrålning.
  7. Söva djuret genom intraperitoneal injektion (IP) ketamin / xylazin (100 mg / kg KG Ketamin + 5 mg / kg KG Xylazin) före experimentet eller använd isoflurananestesi (2-3% (i volym) med 0,9 l / min gasflöde) under experimentet. Bekräfta anesthetization genom att kontrollera reflex av bakbenet hos djuret.
  8. Applicera ultraljud gel på huden runt om i regionen som skall avbildas för att ge effektiv akustisk koppling och placera optoakustisk sonden i det intressanta området. Säkerställa att inga luftbubblor är närvarande i ultraljuds kopplingsgelen.

3. Pre-view Mode Operation

  1. Etablera avbildnings våglängd (er) mellan 690 nm och 900 nm och pulsrepetitionshastighet mellan 10 och 50 Hz. Välj parametrarna för akustiska datainsamlingssystemet - 1 MQingångsimpedans. Förvärva 2030 prover för varje laserpuls vid en samplingshastighet på 40 megasamples per sekund och 12 bitars vertikal upplösning. Utlösa förvärvet med Q-switch utsignalen från lasern.
  2. Kontrollera att både operatören och patienten använder skyddsglasögon är anpassade till den optiska excitationsvåglängden (s). Ställ in lasereffekten så att ljus inflytande vid vävnadsytan bibehålls under 20 mJ / cm2 under experimentet för nära-infraröda våglängder för att tillgodose säkerhetsexponeringsgränser för mänskliga experiment 19 och för att förhindra termisk påfrestning och hudskador hos djur .
  3. Starta pre-view-program med en GPU genomföra bearbetningsalgoritmer för att möjliggöra visualisera tredimensionella bilder med en bildhastighet som motsvarar pulsrepetitionsfrekvens av lasern.
  4. Förflytta sonden och / eller objektet som skall avbildas i syfte att optimera visualisering prestanda och lokalisera strukturer av intresse.

4. Data Acquisition

  1. Datainsamling för skanning (handhållen) läget.
  2. Om det behövs, injicera ett kontrastmedel före förvärvet för att berika kontrasten i regionen av intresse.
    OBS: I våra experiment har vi inte utfört kontrastförstärkt mänsklig avbildning. Ändå kan olika kontrastmedel vara potentiellt användas för detta ändamål. Indocyaningrönt (ICG) är ett exempel på kliniskt godkända optiska kontrastmedel som kan användas för kontrastförstärkning vid maximal rekommenderad dos av 2 mg / kg kroppsvikt hos vuxna.
  3. Starta hårdvara för datainsamling med de parametrar som beskrivs i 3,1 bibehållande exekveringen av förhandsgransknings programvara. Rör försiktigt sonden runt avbildat område för att spåra de strukturer av intresse.
    ANMÄRKNING: När bilder vid flera laservåglängder förvärvas samtidigt, har hastigheten för sonden rörelse i den handhållna läge som ska minskas avsevärt (företrädesvis under 2 mm / sekför en laserpulsrepetitionshastighet av 50 Hz) i syfte att undvika rörelserelaterade artefakter i de spektralt oblandade bilder.
  4. Datainsamling för stationär läge.
  5. Montera avbildade objektet (t.ex.., Djur) och den handhållna sonden på hållaren och börja förvärvet med de parametrar som beskrivs i 3,1 bibehållande utförandet av pre-view-program.
  6. Bibehåll optoakustisk sonden och bilddelen i samma läge under försöket att visualisera dynamiska biologiska händelser i regionen av intresse.
  7. Injicera ett kontrastmedel för att spåra dess dynamiska fördelningen i regionen av intresse.
    OBS: I våra mus experiment indocyaningrönt (ICG) som används för kontrastförstärkning. Som en allmän riktlinje, ett belopp på 10 nmol eller 0,4 mg / kg av ICG måste införas i musen cirkulationen för att skapa detekterbara kontrasten med multispektrala optoacoustics in vivo.
    OBS: Kontrastmedlet måste varagodkända av människor och / eller djur används av respektive myndighet.

5. Slutföra Experiment

  1. Stoppa lasern.
  2. Ta ut optoakustisk sonden från avbildat område. För djurstudie, stoppa anestesi försörjningen.
  3. Placera djuret under en infraröd värmare för att hålla den varm och förhindra kontakt med andra djur tills den återhämtat sig helt från anestesi. Lämna inte djuret utan uppsikt under återhämtning från narkosen.

6. Off-line Data Processing

  1. Ladda filen (er) som innehåller de förvärvade optoakustisk signaler i programmet som används för databehandling.
  2. Använd en rekonstruktionsalgoritm för att erhålla en tredimensionell matris matris motsvarande en volymetrisk bild av den optiska absorptionen för varje ram och varje våglängd.
    NOTERA: För rekonstruktion är det föredraget att använda en algoritm som står för snedvridande faktorer, såsom heterogenesamhet och dämpningen i den avbildade objektet, att effekterna av slutlig bandbredd och geometrisk form av detekteringselementen och ljus fluens variationer i syfte att erhålla en mer kvantitativ representation av fördelningen av den absorberade energin.
  3. Använd en unmixing algoritm för att erhålla, från varje flervåglängds ram, en ny uppsättning av tre-dimensionella matris matriser representerar den optiska absorptionen för varje absorberande substansen är närvarande i provet.
  4. Om det behövs, ytterligare bearbeta matris matriser representerar optisk absorption distributionen för att underlätta visualisering och avläsning av biologiskt relevanta parametrar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Representativa resultat, som visar funktionerna i den beskrivna volymetriska handhållna optoakustisk sond, är utställningsmonter i detta avsnitt. I samtliga fall var det lätt inflytande på hudytan hålls under säkerhetsexponeringsgräns på 20 mJ / cm 2 19.

Utförandet av sonden i realtid spårning perifera human kärl är utställningsmonter i figur 2. Under detta experiment sonden långsamt skannas längs handen av en frisk människa volontär på en enda våglängd av 800 nm med laserdrifts vid 10 pulser per sekund 17, så att i realtid visualisering av blodkärlen för alla skanningslägen uppnås. Det representativa maximal intensitet projektion (MIP) av de rekonstruerade bilderna i alla tre riktningar visas i figur 2. Realtids visualisering under mätningen är aktiverad med en GPU implementation av den filtrerade back-projektion algoritm 17.

Realtids Multispektral avbildning kapacitet är utställningsmonter i Figur 3. Specifikt har mätningar utförts genom att skanna sonden längs handleden av en frisk frivillig med blodkärl med olika storlekar och syremättnadsnivåer samt en melanin rikt hudpigmentering 10. En 50 Hz pulsrepetitionsfrekvens laser med en våglängd tuning förmåga i en per-puls basis användes i detta fall. Lasern var avstämd till flera våglängder mellan 730 och 850 nm med 30 nm steg (5 våglängder), vilket motsvarar en monoton minskning i absorptionen av melanin, en monoton ökning av absorption av syresatt hemoglobin och en karakteristisk topp i absorptionen av deoxygenerat hemoglobin. Förvärv av en hel multispektral dataset tar endast 100 ms på grund av den snabbt avstämnings kapacitet av lasern. MIP bilder längs djupetriktning för 3 olika våglängder, som motsvarar samma position av sonden, visas i figur 3A. Figur 3B visar oblandade fördelningen av syresatt hemoglobin (HbO 2), deoxygenerad hemoglobin (HBR) och melanin i rött, blått och gult, respektive , Det var vidare antas att absorptionen var enbart på grund av dessa tre kromofora komponenter. Därigenom röda och blå strukturer i figur 3 representerar sannolikt artärer och vener, respektive, medan den gula fläcken motsvarar hudens pigmentering. Starkt ljus absorberas av melanin kan minska den tillämpliga inträngningsdjup för denna metod hos personer med mörk hud, även om ytterligare testning är absolut nödvändigt att dra kvantitativa slutsatser.

Figur 4 illustrerar förmågan att avbilda dynamiska processer in vivo. Häri cirkulationen i långfingret var obstructed med hjälp av ett gummiband och frigörs under datainsamling 18. En sekvens av enstaka våglängd bilder förvärvades 10 bilder per sekund som bestäms av pulsrepetitionsfrekvens av lasern. Fyra MIP bilder längs sido- och djup riktningar åtskilda med 1 sek är utställningsmonter, där den andra bilden motsvarar ögonblick efter cirkulationsåterställdes. Våglängden var inställd på 900 nm, så att amplituden på optoakustisk signalerna ökar både blodvolym och blodets syresättning.

Slutligen Figur 5 visar förmågan hos den introducerade systemet att spåra perfusion dynamiken i en tre-dimensionell regionen av en mus genom användning av ICG som kontrastmedel 9. En åtta veckor gammal kvinnlig naken CD-1 mus användes för in vivo-experiment. Det experimentella förfarandet var i överensstämmelse med institutionella och bayerska statliga regler och förordningar. Hjärnan vaskulaturen varavbildas genom att placera musen i ryggläge och 2% isofluran i rent syre användes för anestesi. Vet salva användes för att skydda ögonen på musen. 10 nmol av ICG utspätt i 50 ml koksaltlösning injicerades 5 sekunder efter start av optoakustisk datainsamling. Våglängden för lasern var avstämd till 730, 760, 800, 850 och 900 nm på en per puls basis vid en hastighet av 50 gånger per sekund. För varje uppsättning av våglängder, var ICG fördelning oblandade genom att anta att den optiska absorptionen är endast på grund av att detta medel såväl som de oxygenerade och deoxigenerade former av hemoglobin. MIP bilder längs djupriktningen motsvarar den oblandade ICG fördelningen för fem olika tidpunkter visas i figur 5A (tid efter injektion indikeras även). Absorptionsspektrum för ICG i plasma visas i figur 5B. Denna speciella experiment visar att det föreslagna tillvägagångssättet är i stånd att simultane nuerligt rendering verkligen fem-dimensionell (dvs spektralt berikad tidsupplöst tre dimensionell) tomografiska data, vilket därefter används för att rekonstruera och spektralt unmix fördelningen av olika inneboende kromoforer och exogena medel i realtid.

Figur 1
Figur 1: Layout av handhållna tredimensionella optoakustisk sond (A) Fördelning av de piezoelektriska elementen (blå prickar) med avseende på området av intresse (svart kub) (B) Verklig bild av givarens array (TA.. ) och fiberknippe (FB). (C) Vatten omslutande delen. (D) Faktisk bild av optoakustisk sond som används i den handhållna driftläge. .jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 2
Figur 2: Spårning av perifera human kärl maximal intensitet projektion bilder av optisk absorption längs de tre rätvinkliga riktningar för fyra på varandra följande bilder.. Här lasern drevs vid 10 pulser per sekund med en våglängd ständigt inställd på 800 nm. Den grå skala färgsättning representerar intensiteten hos optisk absorption H i objektet i godtyckliga enheter. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

s.jpg "width =" 700 "/>
Figur 3:. Hand avbildning av specifika endogena kromoforer (A) maximal intensitet projektion bilder av optisk absorption längs djupled för tre olika våglängder som motsvarar tre på varandra följande pulser. I detta fall lasern arbetade vid 50 pulser per sekund (sonden flyttades inte). (B) Spektralt oblandade bilder som visar fördelningen av syresatt och deoxygenerat hemoglobin och melanin. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 4
Figur 4:. Realtids avbildning av blodflödet maximal intensitet projektionsbilder av optisk absorption längs djup ochsidled motsvarande fyra olika tidpunkter. Cirkulationen i långfingret blockerades före experimentet och släpptes under försöket (vid 0 sek). Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figur 5
Figur 5: Realtids avbildning av fördelningen av optisk kontrastmedel i möss (A) Fördelning av ICG-kontrastmedel (maximal intensitet projektion längs djupriktningen) för fyra olika tidpunkter efter injektion av medlet (vid 0 sek).. (B) Utrotning spektrum av ICG i plasma. Klicka här för att se en större version av thans gestalt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De unika fördelarna med optoakustisk avbildningsmetoder i små djurförsök har skapat en stark motivation för att översätta tekniken i klinisk praxis, med ett antal diagnostik och behandling övervakningsapplikationer som förutses exempelvis., I bröst- och hudcancer, inflammation eller perifera kärlsjukdomar. Men till skillnad från möss eller mindre djur, som kan omges av ett tillräckligt antal belysningskällor och detekteringselement för att skapa en effektiv tomografisk bild förvärv geometri, den stora dimensioner i den mänskliga kroppen och begränsad optisk penetration hindra tillämpningen av hela kroppen optoakustisk tomografi likhet med MR eller CT. Den presenterade handhållna optoakustisk avbildningssonden är idealisk för mänsklig avbildning som den delar många av fördelarna med ultraljud, såsom bärbar användning, hög upplösning, icke-joniserande excitation och realtidskapacitet. Icke desto mindre, det optimala hårdvarudesign och reconstruction förfaranden för optoakustisk avbildning skiljer sig markant från de som vanligen används vid ultraljudsskannrar. Detta beror på fundamentala skillnader mellan de optimala operativa egenskaperna hos de båda formerna, såsom pulsrepetitionsfrekvens, amplitud hos de detekterade ultraljuds svaren, de understryker signalexciteringsmekanismer och de resulterande bildrekonstruktionsmetoder. I synnerhet är optoacoustics sig en tredimensionell avbildning modalitet som kompletta volymetriska tomografiska dataset från den avbildade objektet kan i princip genereras med ett enda frågelaserpuls, som visades också i detta arbete. Vidare kan en anpassning av sonden för att samtidigt ge ultraljudsbilder genomföras och kvarstår som en framtida steg i vår forskningsagenda.

I jämförelse med andra väletablerade kliniska avbildningsmetoder, såsom magnetisk resonanstomografi (MRI) eller röntgen datortomografi (CT), optoacoustic tomografi är inte en hela kroppen avbildningsmodalitet men kan ge betydligt rikare och mer specifik kontrast baserad på ljus förhör av vävnader. I själva verket gör endogen optisk absorption kontrast inte bara leverera högupplösta vävnadsmorfologi utan också gör funktionell och potentiellt riktad molekylär information av stor betydelse för kliniskt beslutsfattande. Den molecular imaging kapaciteten ytterligare starkt stöd av betydligt större tillgång på kontrastmedel närmar optiska avbildningsmetoder jämfört de som är tillgängliga för andra avbildningsmetoder 20,21. Dessutom hög tidsupplösning av optoakustisk tillvägagångssätt visade här, dvs., Hög bildhastighet (i realtid) tredimensionell avbildning, är inte allmänt tillgänglig med andra metoder för närvarande i klinisk eller laboratoriebruk. Slutligen, samtidigt förvärvar flera våglängder uppgifter ger ytterligare en femte dimension i realtid volumetric visualisering som gör att utföra riktiga tredimensionella spektroskopiska observationer av vävnader kromofor och specifika biologiska markör biofördelningar.

De potentiella tillämpningarna av en tredimensionell optoakustisk handhållen sond är inte begränsade till klinisk avbildning, men det kan också utgöra ett mycket viktigt verktyg i biologisk forskning med djurmodeller. Faktum är djur som är större än möss är i allmänhet inte lämpliga som skall avbildas i en tomografisk optoakustisk systemet och den handhållna tillvägagångssätt troligen bekvämare. Även volymetriska (tredimensionell) avbildning av vissa regioner i realtid med optisk kontrast och ultraljud upplösning innebär en unik fördel i studien av läkemedelstillförsel, hemodynamiska förändringar eller farmakokinetik.

Sammanfattningsvis förväntar vi oss att den introducerade metoden för handhållna optoakustisk imaging kommer att fråga klinisk översättning av teknik och avsevärt påskynda prekliniska och biological forskning om många gränser också.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Optical parametric oscillator (OPO)-based laser Innolas Laser GmbH, Krailling (Germany) custom-made The laser provides laser pulses with a duration around 10 nsec and an energy up to 80 mJ.
The wavelength is tunable between 680-950 nm.
Spherical array of piezocomposite detectors Imasonic SaS, Voray (France) custom-made The array consists of 256 piezoelectric sensors distributed on a spherical surface.
Each element has dimensions 3 x 3 mm2, a central frequency of 4 MHz and a bandwidth of 100%. 
Data acquisition system (DAQ) Falkenstein Mikrosysteme GmbH, Taufkirchen (Germany) custom-made The DAQ simultaneously acquires 256 signals at 40 megasamples per second and 2,030 samples.
The input impedance is 1 MW.
Fiber bundle CeramOptec GmbH, Bonn (Germany) custom-made The bundle consists of 480 individual fibers randomly distributed in the input and output.
The numerical aperture of each individual fiber is 0.22.
Athymic nude mouse Harlan Laboratories (The Netherlands) Athymic nude - Foxn1nu The mouse was 8 weeks old (adult) at the time of the experiment.
The ethical protocol was approved by the Bavarian goverment (number 55.2.1.54-2632-102-11)
Bepanthen cream Bayer AG (Germany) Vet ointment to protect the eyes during anesthesia
Data processing software Matlab (Mathworks, Natick, MA, USA) custom-made The data processing software was devoped at our institute.
It allows reconstruction at each wavelength and multi-wavelength unmixing, as well as further data processing.
Water-enclosing part custom-made This part contains the water that acts as an acoustic coupling medium between skin and transducer elements
Indocyanine green (ICG) PULSION Medical Systems SE ICG-PULSION (active ingredient: indocyanine green dye) is a drug used in cardiac, circulatory and micro-circulatory diagnostics, liver function diagnostics and ophthalmic angiography diagnostics.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Stritzker, J., et al. Vaccinia virus-mediated melanin production allows MR and optoacoustic deep tissue imaging and laser-induced thermotherapy of cancer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110, (9), 3316-3320 (2013).
  2. Herzog, E., et al. Optical Imaging of Cancer Heterogeneity with Multispectral Optoacoustic Tomography. Radiology. 263, (2), 461-468 (2012).
  3. Johnson, S. P., Laufer, J. G., Zhang, E. Z., Beard, P. C., Pedley, R. B. Determination of Differential Tumour Vascular Pathophysiology in Vivo by Photoacoustic Imaging. Eur J Cancer. 48, 186-187 (2012).
  4. Yao, J. J., et al. Noninvasive photoacoustic computed tomography of mouse brain metabolism in vivo. Neuroimage. 64, 257-266 (2013).
  5. Strohm, E. M., Berndl, E. S. L., Kolios, M. C. High frequency label-free photoacoustic microscopy of single cells. Photoacoustics. 1, (3-4), 49-53 (2013).
  6. Beard, P. Biomedical photoacoustic imaging. Interface Focus. 1, 602-631 (2011).
  7. Wang, L. H. V., Hu, S. Photoacoustic Tomography: In Vivo Imaging from Organelles to Organs. Science. 335, (6075), 1458-1462 (2012).
  8. Xiang, L. Z., Wang, B., Ji, L. J., Jiang, H. B. 4-D Photoacoustic Tomography. Sci Rep-Uk. 3, 10-1038 (2013).
  9. Buehler, A., Dean-Ben, X. L., Claussen, J., Ntziachristos, V., Razansky, D. Three-dimensional optoacoustic tomography at video rate. Optics express. 20, (20), 22712-22719 (2012).
  10. Dean-Ben, X. L., Razansky, D. Adding fifth dimension to optoacoustic imaging: volumetric time-resolved spectrally-enriched tomography. Light: Science and Applications. 3, (2014).
  11. Fronheiser, M. P., et al. Real-time optoacoustic monitoring and three-dimensional mapping of a human arm vasculature. J Biomed Opt. 15, (2), (2010).
  12. Buehler, A., Kacprowicz, M., Taruttis, A., Ntziachristos, V. Real-time handheld multispectral optoacoustic imaging. Opt Lett. 38, (9), 1404-1406 (2013).
  13. Yang, J. M., et al. Simultaneous functional photoacoustic and ultrasonic endoscopy of internal organs in vivo. Nat Med. 18, (8), 1297-1302 (2012).
  14. Kruger, R. A., Lam, R. B., Reinecke, D. R., Del Rio, S. P., Doyle, R. P. Photoacoustic angiography of the breast. Med Phys. 37, (11), 6096-6100 (2010).
  15. Heijblom, M., et al. Visualizing breast cancer using the Twente photoacoustic mammoscope: What do we learn from twelve new patient measurements. Optics express. 20, (11), 11582-11597 (2012).
  16. Dean-Ben, X. L., Razansky, D. Portable spherical array probe for volumetric real-time optoacoustic imaging at centimeter-scale depths. Optics express. 21, (23), 28062-28071 (2013).
  17. Dean-Ben, X. L., Ozbek, A., Razansky, D. Volumetric real-time tracking of peripheral human vasculature with GPU-accelerated three-dimensional optoacoustic tomography. IEEE transactions on medical imaging. 32, (11), 2050-2055 (2013).
  18. Dean-Ben, X. L., Razansky, D. Functional optoacoustic human angiography with handheld video rate three dimensional scanner. Photoacoustics. 1, (3-4), 68-73 (2013).
  19. American National Standards for the Safe Use of Lasers ANSI Z136.1.. Americal Laser Institute. http://www.lia.org/PDF/Z136_1_s.pdf (2000).
  20. Ntziachristos, V., Razansky, D. Molecular imaging by means of multispectral optoacoustic tomography (MSOT). Chemical reviews. 110, (5), 2783-2794 (2010).
  21. Luke, G. P., Yeager, D., Emelianov, S. Y. Biomedical Applications of Photoacoustic Imaging with Exogenous Contrast Agents. Ann Biomed Eng. 40, (2), 422-437 (2012).

Comments

1 Comment

  1. A technological breakthrough.

    Reply
    Posted by: Mayanglambam S.
    April 25, 2016 - 5:06 AM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Usage Statistics