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红外主塔中图像血液和脂质的光声断层扫描

Overview

资料来源:古尔内特·桑加和克雷格·戈尔根,韦尔登生物医学工程学院,普渡大学,西拉斐特,印第安纳州

光声断层扫描(PAT)是一种新兴的生物医学成像模式,它利用光产生的声波从组织获取组成信息。PAT 可用于成像血液和脂质成分,可用于各种应用,包括心血管和肿瘤成像。目前使用的成像技术有固有的限制,限制他们使用研究人员和医生。例如,采集时间长、成本高、使用有害对比度和极小到高侵入性都是限制实验室和诊所使用各种模式的因素。目前,唯一与PAT相媲美的成像技术是新兴的光学技术。但这些也有缺点,如渗透深度有限和需要外生造影剂。PAT 以快速、无创、无标签的方式提供有意义的信息。当与超声波结合时,PAT可用于从组织获得结构、血液动力学和成分信息,从而补充目前使用的成像技术。PAT 的优点说明了它在临床前和临床环境中产生影响的能力。

Procedure

以下程序描述了在脂蛋白-E缺乏(apoE---)小鼠中建立肾上腺主数血脂成像所需的方法。

1. 激光超声耦合

  1. 获得Nd:YAG脉冲光学参数振荡器激光和超声系统。获取脉冲发生器、1 根 BNC 电缆和连接到两根 BNC 电缆的 D 连接器。
  2. 使用 D 连接器设置,将"Fire"BNC 电缆连接到脉冲发生器的端口 A,将"Q 开关"连接到脉冲发生器的端口 B。最后,将 BNC 电缆从端口 C 连接到超声波系统背面的"触发点"。
  3. 将光纤电缆与激光对齐,并将光纤端连接到 40 MHz 超声传感器的侧面。
  4. 将端口 A、B 和 C 的延迟调整为此处列出的值(端口 A: 0.00000000,端口 B: 0.00021440,端口 C: 0.00000910)。将端口 A 和 B 设置为反转信号,将端口 C 设置为正常信号。

2. 动物准备和图像采集

  1. 在麻醉诱导室中使用3%的外孢子来

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Results

在这里,VPAT方法用于在体内进行脂质和血液特异性成像。通过耦合激光和超声波系统,将光传递到组织,并检测到产生的声波。超声成像使我们能够获得肾上腺主塔的结构信息(图1a),可用于更好地解释VPAT组合信息。具体来说,使用1100nm光来成像主动脉内的血液(图1b),1210nm光用于成像皮下和近端脂肪积累(图1c)。

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Application and Summary

VPAT是一种快速、无创、无标签的方法,用于成像体内的血液和脂质积累。通过将脉冲激光传送给组织,诱导声学传播来获得相对密度并定位生物成分。当与超声成像结合时,可解决组织中的组成和血液动力学信息。该技术的一个当前限制是它的穿透深度,这是大约3毫米的脂质成像。虽然这比目前的光学技术更好,但改进光传递技术将提高穿透深度。改善这一状况的一个方法是开发光声传?...

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