如何建立一个激光散斑对比度成像（LSCI）系统，以监测血流

摘要

本视频演示了如何构建一个激光散斑对比度成像（LSCI）系统，可以很容易地被用来监测血液流量。

摘要

激光散斑对比度成像（LSCI）是一个简单而强大的技术，是满场血流显像。技术分析在动态散斑检测如何激光多普勒频移进行分析来确定粒子的速度运动的粒子的波动。因为它可以用来监测的红血细胞的运动，LSCI已成为一个流行的工具测量组织如视网膜，皮肤和大脑的血流量。在神经科学，其中可量化的生理活动过程中，如功能激活，中风和蔓延的去极化的血流量的变化，它已成为特别有用。 LSCI也有吸引力，因为它提供了良好的空间和时间分辨率，而使用廉价的仪器，可以很容易地与其他成像方式相结合。在这里，我们展示如何构建一个LSCI设置和证明其有能力，监测在动物实验中大脑中的血液流量的变化。

研究方案

1。影像设定

1. 宏变焦镜头的摄像机应安装在一个垂直的阶段或手术显微镜（取而代之的是宏观变焦镜头，在显微镜客观和镜头或一个简单的双镜头系统，根据所需的放大倍率，可以用来）。
2. 从我们的网站下载相应的软件来控制摄像头（ http://bach.bme.utexas.edu/mediawiki/index.php/Software ）。
3. 相机软件应该被用来确认一个对象的重点是在所需的高度
4. 激光二极管与一个准直套件然后应该成立，这样的发散角度的激光灯照亮的对象。
5. 调低/关闭所有光证实，激光灯是均匀地照亮了整个相机领域。
6. 在这个例子中，使用红色激光灯，因为它更容易演示了如何构建系统，但红外激光光源可以很容易地使用，会穿透组织更深此外受益。此外，适当的过滤器在相机的前面挡住可见光，红外光可以使用房间的灯。

2。手术准备

1. 这是一个非存活的手术，虽然可以做实验，在生存研究长期使用室窗口。
2. 麻醉的动物和它放入一个立体框架。
3. 去除皮肤和周围组织的头骨。
4. 使用牙钻，薄的头骨在所需的大脑区域小心地用生理盐水冲洗表面，以避免损坏大脑经常的透明度。
5. 用牙科水泥，以创建所需的区域周围以及，然后将入井，以提高知名度的矿物油或硅凝胶下降。
6. 另外，头骨也被删除，并可以在这里创建一腔窗口。

3。收集数据

1. 使用相机软件获取图像，并计算散斑对比度值。
2. 放入相机领域的动物和调整摄像头的高度或镜头的焦点，直到看到清晰的血管图像。
3. 确保足够的激光灯是没有饱和，达到相机。使用图像的直方图，调整激光功率，以确保大多数摄像头像素，很高兴自己的能力的一半左右。
4. 选择你希望获得多少平均前开始做实验的图像。
5. 在实验开始后，血流量的变化可以很容易地通过选择感兴趣区域，或产生一个相对血流图像监控。

4。代表性的成果

图1显示了一个典型的原料散斑图像的例子，应该使用软件来研究大脑中的血液流动时产生的一个转换散斑对比度的图像。可视化血流量的变化，很容易有软件生成的血流量相对地图。图2显示了一个典型的系列血流量的瞬态的增加，整个视野旅行过程中相对血流图像。红色代表血流量的增加而蓝色显示减少。绿色表明，有没有血流量的变化，相对于一个给定的基准。

图1原始散斑图像（左），散斑对比度的图像（右）。

图2：几个在不同时间点血流量相对的血流量减少增加血流量的瞬态期间的图像示例。

讨论

在这段视频中，我们已经证明建立和使用激光散斑对比成像（LSCI）系统血流量的变化看，它是多么容易。 LSCI在20世纪80年代开发的^一种方式产生1视网膜中的血液流动的地图。虽然仍用于图像的视网膜和皮肤灌注，它已成为极受欢迎，作为一个图像在大脑^中 2血流技术。这主要是由于出色的空间和时间分辨率和简单的仪器。 LSCI已被用来调查血流量的变化^，由于3,4功能激活?...

材料