Diese Arbeit wird zum Teil von einer pädagogischen FRS 445960 unterstützt. Wir danken Anh Tran, Juan Ortiz und Ali Nazari für ihre Hilfe bei der Vorbereitung von 2.

Sicherstellen, dass Fundus-Fotografie in das Protokoll folgt den Richtlinien Ihres Instituts Human Research Ethics Committee. Hinweis: Die Smartphone-Retinal-Bildgebung, wie die konventionelle indirekte Ophthalmoskopie, sollte durch eine erweiterte Pupille durchgeführt werden. Ein starkes Smartphone-Kamera-Blitzlicht ist entscheidend für ein klares Fundus-Bild, vor allem bei leichter bis mittlerer Medien-Deckkraft. Achten Sie darauf, die Methode auf ein Modell Auge oder auf Peers vor dem Versuch, den Patienten zu untersuchen Praxis. Patientenkooperation ist ein Schlüssel für eine gute Smartphone-Fundus-Fotografie. 1. Smartphone Retinal Imaging <ol><li> Erläutern Sie das Verfahren dem Patienten und erhalten Sie die Erlaubnis. Erklären Sie, dass der Prozess 1 - 2 min dauern kann und ein helles Licht in das Auge leuchtet. </li><li> Dilat die Pupille des Patienten mit einer Kombination von mydriatischen Tropfen wie 2,5% Phenylephrin und 1% Tropicamide ophthalmischen Tropfen (ein Tropfen von jedem, 2 - 3 miN auseinander, im Auge zu untersuchen). Warten Sie 15 - 20 min für die Pupillen zu erweitern. </li><li> Setzen Sie sich vor dem Patienten auf einen bequemen Stuhl und stehen Sie 30 - 60 cm vom Patienten und auf etwa dem gleichen Niveau ( Abbildung 2 ). </li><li> Bitten Sie den Patienten, ein weites Ziel mit dem anderen Auge zu betrachten. </li><li> Setzen Sie die Smartphone-Kamera auf den Videomodus. </li><li> Schalten Sie die Taschenlampe der Kamera ein. </li><li> Nach dem Verdunkeln des Raumes, drücken Sie die Kamera-Aufnahme-Taste auf dem Smartphone, um ein kontinuierliches Video aufzunehmen. </li><li> Halten Sie den +20 Diopter (D) oder eine andere indirekte Ophthalmoskopie Linse vor dem Patienten Auge mit dem Daumen und Zeigefinger. Benutze die Mittel- und Ringfinger, um die Hand und das Objektiv zu stabilisieren und zu helfen, die Augenlider offen zu halten. </li><li> Halten Sie die Kamera 10 - 35 cm vom Objektiv. Richten Sie die Kamera auf die Pupillenachse des Patienten. Wende das Licht dem Schüler und finde die Netzhaut. Richten Sie das Licht durch die Linse auf die Netzhaut und fahren Sie fortUe Videoaufnahme. </li><li> Während der Aufnahme, bewegen Sie die Kamera und das Objektiv, um einen guten Fokus und ein Bild von Lichtreflexionen zu finden. Stellen Sie das Handheld-Objektiv auf und von dem Auge des Patienten, um ein klares Netzhautbild zu sehen, das den gesamten Linsenbereich füllt. HINWEIS: Nach unserer Erfahrung sollte das Objektiv 3 - 5 cm vom Auge gehalten werden (dies ist etwas weiter weg von der Hornhautoberfläche im Vergleich zu dem, was für eine indirekte Ophthalmoskopie-Prüfung geeignet ist). </li><li> Versuchen Sie, unnötige Lichtreflexionen zu beseitigen, indem Sie die Kamera- und Objektivpositionen einstellen. Wenn man das Bild bei der Suche nach der Netzhaut verliert, bedeutet dies, dass die Kamera und ihr Blitzlicht nicht mit dem Objektiv und der Pupille ausgerichtet sind. Es braucht die Praxis, um die Kamera, das Handheld-Objektiv und die Pupille des Patienten zu halten. </li><li> Weiter, um Video aufzunehmen, bis eine gute Sicht auf das Gebiet von Interesse ohne signifikante Lichtreflexionen und Aberrationen erfasst wird. </li><li> Stoppen Sie die Aufnahme und bitten Sie den Patienten, sich zurückzulehnen und bequem zu sein.</li><li> Wiederholen Sie den aufgenommenen Film, bis es eine gute Netzhautansicht im Handheld-Objektiv gibt. Stoppen Sie den Film und nehmen Sie einen Screenshot der Ansicht ( Abbildung 3 ). </li><li> Vergrößere den Screenshot und nehme einen weiteren Screenshot für ein größeres Retina-Bild ( Abbildung 3 ). Wie eine indirekte Ophthalmoskopansicht ist dieses Bild umgekehrt. </li></ol>

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	<li>Lord, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+uses+of+smartphones+in+ophthalmology.">Novel uses of smartphones in ophthalmology.</a> Ophthalmology. 117 (6), 1274-1274 (2010).</li><li>Chhablani, J., Kaja, S., Shah, V. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smartphones+in+ophthalmology.">Smartphones in ophthalmology.</a> Indian J Ophthalmol. 60 (2), 127-131 (2012).</li><li>Bolster, N. M., Giardini, M. E., Bastawrous, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Diabetic+Retinopathy+Screening+Workflow:+Potential+for+Smartphone+Imaging.">The Diabetic Retinopathy Screening Workflow: Potential for Smartphone Imaging.</a> J Diabetes Sci Technol. 10 (2), 318-324 (2015).</li><li>Haddock, L. J., Kim, D. Y., Mukai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple,+Inexpensive+Technique+for+High-Quality+Smartphone+Fundus+Photography+in+Human+and+Animal+Eyes.">Simple, Inexpensive Technique for High-Quality Smartphone Fundus Photography in Human and Animal Eyes.</a> J Ophthalmol. , (2013).</li><li>Maamari, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mobile+phone-based+retinal+camera+for+portable+wide+field+imaging.">A mobile phone-based retinal camera for portable wide field imaging.</a> Br J Ophthalmol. 98 (4), 438-441 (2014).</li><li>Raju, B., Raju, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regarding+fundus+imaging+with+a+mobile+phone:+a+review+of+techniques.">Regarding fundus imaging with a mobile phone: a review of techniques.</a> Indian J Ophthalmol. 63 (2), 170-171 (2015).</li><li>Shanmugam, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fundus+imaging+with+a+mobile+phone:+a+review+of+techniques.">Fundus imaging with a mobile phone: a review of techniques.</a> Indian J Ophthalmol. 62 (9), 960-962 (2014).</li><li>Adam, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quality+and+Diagnostic+Utility+of+Mydriatic+Smartphone+Photography:+The+Smartphone+Ophthalmoscopy+Reliability+Trial.">Quality and Diagnostic Utility of Mydriatic Smartphone Photography: The Smartphone Ophthalmoscopy Reliability Trial.</a> Ophthalmic Surg Lasers Imaging Retina. 46 (6), 631-637 (2015).</li><li>Snead, M. P., Rubinstein, M. P., Jacobs, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+optics+of+fundus+examination.">The optics of fundus examination.</a> Surv Ophthalmol. 36 (6), 439-445 (1992).</li><li>Russo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+smartphone+ophthalmoscopy+with+slit-lamp+biomicroscopy+for+grading+diabetic+retinopathy.">Comparison of smartphone ophthalmoscopy with slit-lamp biomicroscopy for grading diabetic retinopathy.</a> Am J Ophthalmol. 159 (2), 360-364 (2015).</li><li>Kim, D. Y., Delori, F., Mukai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smartphone+photography+safety.">Smartphone photography safety.</a> Ophthalmology. 119 (10), 2200-2201 (2012).</li></ol>

Kein proprietäres Interesse zu erklären.

Die Qualität der Fundusbilder, die von Smartphone aufgenommen wurden, könnte mit der von Funduskameras vergleichbar sein. In einer Vergleichsstudie von Fundusbildern, die von Smartphones und Funduskameras aufgenommen wurden, fanden maskierte Gutachter keinen signifikanten Unterschied. 8 , 10 In der gleichen Studie war die Qualität der Fundusbilder höher, als Bilder von erfahrenen Prüfern im Vergleich zu Junior Prüfern aufgenommen wurden. 8 Smartphone-Fundus-Fotografie kann eine anspruchsvolle Technik am Anfang erscheinen. Allerdings, wie jede andere Prüfung Technik, Mastering der Technik braucht Praxis und der Prozess der Smartphone-Bildgebung der Netzhaut wird Routine mit der Zeit. Eine besondere Herausforderung steht im Zusammenhang mit der Lage der Smartphone-Kameras und deren Bildschirm. Die meisten Smartphone-Kameras befinden sich an der Ecke des Telefons, während der Bildschirm zum Anzeigen und Fokussieren des Bildes in der Mitte liegt. Ein Anfänger sollte<html> Konzentrieren sich auf die Beherrschung der Koordination zwischen Film- und Objektivhänden und der richtigen Ausrichtung des Telefons, des Handobjektivs und der Pupillenachse. Die Taschenlampenintensität kann nicht innerhalb der meisten Smartphone-Kameraeinstellungen eingestellt werden. Jedoch kann man die Lichtintensität durch Anwenden eines halbtransparenten Klebebandes über die Lichtquelle abdichten. Alternativ kann das Filmen von Schnittstellen-Apps helfen, die Kamera-Lichtintensität einzustellen. Es stehen mehrere Smartphone-Apps zur Verfügung, die die Belichtung, die Fokussteuerung und die Taschenlampenintensität anpassen können. 4 Während nicht eine absolute Voraussetzung für Smartphone-Fundus-Fotografie, können Prüfer finden diese Filmen / Bild nehmen Schnittstellen hilfreich bei der Verbesserung der Qualität ihrer Bilder. Das Gesichtsfeld variiert mit der Dioptrienstärke des handgehaltenen indirekten Ophthalmoskopie-Objektivs. Niedrigere Leistungslinsen (wie +15 D oder +20 D Objektive) bieten ein kleineres Sichtfeld mit höherer Vergrößerung. _content &quot;&gt; Die Vertraulichkeit der personenbezogenen Daten in Übereinstimmung mit dem Krankenversicherungs-Portabilitäts- und Rechenschaftsgesetz 1996 (HIPAA), dem Datenschutzgesetz 1998 und dem Zugang zum Gesundheitsrechtsgesetz 1990 ist ein kritisches Thema bei der Verwendung von persönlichen Kameras zur Aufzeichnung von Gesundheitsinformationen (EMR) App, die die Aufzeichnung und Übertragung von vertraulichen Patientenbildern ermöglicht. Mit Hilfe von dedizierten Kameras, verschlüsselten Telefonen und HIPAA-kompatiblen E-Mail-Diensten sind in vielen Instituten zum Schutz der Privatsphäre des Patienten Pflicht erforderlich. Smartphone-Fundus-Fotografie ist eine sichere Technik. Kim et al. Zeigte, dass iPhone 4 Kamera Taschenlampe 10 mal weniger leuchtend ist als ein herkömmliches indirektes Ophthalmoskoplicht. 11 Während dies während der Bildgebung mehr Komfort für die Patienten bieten kann, begrenzt es die Bildklarheit in Gegenwart von moderaten bis erheblichen Medien-Deckkraft. In der gleichen Studie, das Licht leVels der Smartphone-Lichtquelle waren 150 mal unter dem von der Internationalen Organisation für Normung (ISO 15004-2.2) gesetzten Grenzwert für Augenhitze und 240-mal unterhalb der Grenzwerte für die photochemische Gefährdung. Obwohl Lichtintensität und Energie für andere Smartphone-Modelle nicht gemessen wurden, wird vorgeschlagen, dass sie weit unterhalb der Gefährdungsgrenzen liegen können. 11 Obgleich Netzhautbilder, die mit dem Smartphone erhalten wurden, mit Bildern vergleichbar sein könnten, die von einer Funduskamera aufgenommen wurden, benötigt 8 , 10 , die ein hochauflösendes Smartphone-Retinalbild aufzeichnet, einen erfahrenen Prüfer, eine gut erwachsene Pupille, klare Augenmedien und einen kooperativen Patienten. Auch ist das Gesichtsfeld in der Regel in Smartphone-Fundus-Bilder begrenzt und das Erstellen von Weitfeld-Montage-Bilder kann zeitaufwendig sein. Trotzdem ist die Smartphone-Fundus-Fotografie eine einzigartige, einfache und erschwingliche Technik, die das Bild docum ermöglichtEntität von Netzhautveränderungen in vielen klinischen Einstellungen, wo die Netzhautimplantation bisher nicht möglich war.

Fundus-Fotografie ist die Standardmethode für die Dokumentation von Augenfundus-Befunden. Fundus-Fotografie wird traditionell in einer Klinik-Einstellung mit einer Fundus-Kamera durchgeführt. Allerdings sind Funduskameras in vielen Situationen nicht verfügbar, auch in Notaufnahmen oder auf Krankenhausböden, wo eine Dokumentation der Netzhautänderungen erforderlich sein kann. Indirekte Ophthalmoskop-montierte und Handheld-Kontakt und berührungslose Fundus-Kameras sind alternative Möglichkeiten, um Retinalbilder zu dokumentieren, aber Verfügbarkeit und hohe Kosten begrenzen ihre tägliche Verwendung in den meisten ophthalmologischen Praktiken. Mit hochauflösenden Kameras ausgestattete Smartphones werden zunehmend für die anteriore Segment- und Netzhautimplantation in der Augenheilkunde eingesetzt. 1 , 2 In der Smartphone-Retinal-Bildgebung, die Koaxial-Taschenlampe der Smartphone-Kamera und ein Handheld-High-Plus-Power-Objektiv erzeugen ein indirektes ophthalmoskopieähnliches optisches System, das in der Lage istUm hochauflösende digitale Netzhautbilder aufzuzeichnen ( Abbildung 1 ). 3 , 4 , 5 , 6 , 7 Smartphone-Adapter für solche Netzhautfotografie sind im Handel von mehreren Firmen 3 erhältlich und pädagogische Videos sind öffentlich zugänglich zu lehren, wie man Netzhautbilder mit Smartphones und diesen Produkten erhält. Allerdings braucht die Smartphone-Retinalfotografie nicht unbedingt solche Adapter. Hier beabsichtigen wir zu lehren, wie man eine gute Qualität Netzhautbild mit einem Smartphone und Werkzeuge leicht in einer ophthalmologischen Praxis aufzeichnen. Mit zunehmender Verfügbarkeit von Smartphones und dem Ausbau der Telemedizin kann diese Methode von Augenärzten und Augenoptikern angepasst werden, um Retinalpathologien in Notfalleinstellungen und telemedizinischen Beratungen zu dokumentieren. Außerdem hat erAlth Pflegeanbieter können diese Methode in Entwicklungsländern und in medizinischen Hilfslagern während einer Katastrophenrettungsoperation nützlich finden. Wie jede neue Technik, Mastering Smartphone Retinal Fotografie braucht Praxis. 8 Das folgende Protokoll erläutert detaillierte Schritte zur Smartphone-Fotografie. Die optische Basis der Technik wird im nächsten Abschnitt diskutiert. Technische und betriebliche Einschränkungen wie Bildauflösung, Sichtfeld und Patientendatenschutz und Vertraulichkeit werden am Ende diskutiert.

<table><tbody><tr><td>smartphone</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>high plus handheld lens (+20 D)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tropicamide 1%</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Phenyl ephrine 2.5%</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

smartphone fundus photography

Smartphone-Fundus-Fotografie ist eine einfache Technik, um okuläre Fundus-Bilder mit einer Smartphone-Kamera und einem herkömmlichen Handheld indirekten Ophthalmoskopie-Objektiv zu erhalten. Diese Technik ist unentbehrlich, wenn eine Bilddokumentation von Sehnerv, Netzhaut und Netzhautgefäße notwendig ist, aber eine Funduskamera nicht verfügbar ist. Der Hauptvorteil dieser Technik ist die weit verbreitete Verfügbarkeit von Smartphones, die eine Dokumentation von Makula- und Sehnervenänderungen in vielen Einstellungen ermöglicht, die bisher nicht möglich waren. Nach den hier beschriebenen genau definierten Schritten, wie z. B. die korrekte Ausrichtung der Telefonkamera, der Handheldlinse und der Pupille des Patienten, ist der Schlüssel zum Erhalten eines klaren Netzhautbildes ohne störende Lichtreflexionen und Aberrationen. In diesem Papier werden zunächst die optischen Prinzipien der indirekten Ophthalmoskopie und der Fundusfotografie überprüft. Dann wird die Schritt-für-Schritt-Methode zur Aufzeichnung eines qualitativ hochwertigen Netzhautbildes mit einem Smartphone erklärtIned

Die Optik der Fundus-Bildgebung mit einer Smartphone-Kamera ähnelt grundsätzlich der Retina-Untersuchung mit indirektem Ophthalmoskop ( Abbildung 1 ). 9 In einem indirekten Ophthalmoskop wird ein Lichtstrahl auf die Netzhaut des Patienten gerichtet und die reflektierten Strahlen aus der Netzhaut werden mit einem Handheld +15 - +30 D Objektiv zu einem echten Luftbild kondensiert ( Abbildung 1 ). Der Betrachter sieht das echte, umgekehrte Luftbild, das je nach der Kraft des Objektivs 2 - 4 cm vom Handobjektiv entfernt liegt. Mit einem Smartphone ersetzt die Taschenlampe der Kamera die indirekte Ophthalmoskop-Lichtquelle und die Smartphone-Kamera, die das Luftbild aufnimmt, ersetzt das Auge des Betrachters. Konventionelle Funduskameras werden auch auf der Grundlage der gleichen optischen Prinzipien entworfen; Die Kamera oder das digitale Sensor-Array befindet sich dort, wo das Luftbild gebildet wird. <p class=&quot;Jove_content&quot; fo: keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; Die Portabilität von Smartphones macht Smartphone-Netzhaut-Imaging eine vielversprechende Technik für Notdienste, Telemedizin-Beratung und Netzhaut-Screening-Programme. Zwei repräsentative Bilder ( Abbildung 4 und Abbildung 5 ) werden in Notfall- und Krankenhausbodenberatungseinstellungen aufgenommen. <img alt="Abbildung 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55958/55958fig1.jpg" /> Abbildung 1 : Optik der Indirekten Ophthalmoskopie und Smartphone-Fundus-Fotografie. Schematische Darstellung zeigt das Betrachtungssystem eines indirekten Ophthalmoskops (A) und Fundus Fotografie mit einem Smartphone (B) . <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55958/55958fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> &lt;/ P&gt; <img alt="Figur 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55958/55958fig2.jpg" /> Abbildung 2 : Prüfer und Patienten Positionierung für Smartphone Fundus Fotografie. Der Prüfer sitzt vorne und etwas zur Seite des Patienten und hält das Smartphone in einer Hand und das Handheld-Objektiv in einer anderen Hand um eine Armlänge Abstand vom Telefon. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55958/55958fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55958/55958fig3.jpg" /> Abbildung 3 : Eine normale Macula und Optikus mit einem Smartphone. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55958/55958fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicke sie an</a>Um eine größere Version dieser Figur zu sehen. <img alt="Abbildung 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55958/55958fig4.jpg" /> Abbildung 4 : Nonproliferative Diabetische Retinopathie Imaged mit einem Smartphone. Beachten Sie flammenförmige und dot- und blot-retinale Hämorrhagien. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55958/55958fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55958/55958fig5.jpg" /> Abbildung 5 : Nonarteritische anterior Ischämische Optik Neuropathie Imaged mit einem Smartphone. Beachten Sie die Verschwommenheit der optischen Scheibenränder in diesem Bild. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55958/55958fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier um zu sehen</a>Eine größere Version dieser Figur.

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Smartphone Fundus Photography

Smartphone-Fundus-Fotografie

Fundus Fotografie erfordert in der Regel spezialisierte Fundus-Kameras, die nicht immer in allen klinischen Einstellungen zur Verfügung stehen. Hier wird eine einfache Methode zur Aufzeichnung von Augenhintergrundbildern unter Verwendung einer Smartphone-Kamera und einer herkömmlichen, hochfrequenten Handheld-indirekten Ophthalmoskopie-Linse beschrieben.

Smartphone fundus photography is a simple technique to obtain ocular fundus pictures using a smartphone camera and a conventional handheld indirect ...

Research

JoVE Journal

Medicine

38.8K Aufrufe.  University of Texas Medical Branch.  Fundus Fotografie erfordert in der Regel spezialisierte Fundus-Kameras, die nicht immer in allen klinischen Einstellungen zur Verfügung stehen. Hier wird eine einfache Methode zur Aufzeichnung von Augenhintergrundbildern unter Verwendung einer Smartphone-Kamera und einer herkömmlichen, hochfrequenten Handheld-indirekten Ophthalmoskopie-Linse beschrieben. 

Serie: Smartphone Fundus Photography

Wide-field Fluorescent Microscopy and Fluorescent Imaging Flow Cytometry on a Cell-phone

Fluorescent microscopy and flow cytometry are widely used tools in biomedical research and clinical diagnosis. However these devices are in general relatively bulky and costly, making them less effective in the resource limited settings. To potentially address these limitations, we have recently demonstrated the integration of wide-field fluorescent microscopy and imaging flow cytometry tools on cell-phones using compact, light-weight, and cost-effective opto-fluidic attachments. In our flow cytometry design, fluorescently labeled cells are flushed through a microfluidic channel that is positioned above the existing cell-phone camera unit. Battery powered light-emitting diodes (LEDs) are butt-coupled to the side of this microfluidic chip, which effectively acts as a multi-mode slab waveguide, where the excitation light is guided to uniformly excite the fluorescent targets. The cell-phone camera records a time lapse movie of the fluorescent cells flowing through the microfluidic channel, where the digital frames of this movie are processed to count the number of the labeled cells within the target solution of interest. Using a similar opto-fluidic design, we can also image these fluorescently labeled cells in static mode by e.g. sandwiching the fluorescent particles between two glass slides and capturing their fluorescent images using the cell-phone camera, which can achieve a spatial resolution of e.g. ~ 10 &mu;m over a very large field-of-view of ~ 81 mm2. This cell-phone based fluorescent imaging flow cytometry and microscopy platform might be useful especially in resource limited settings, for e.g. counting of CD4+ T cells toward monitoring of HIV+ patients or for detection of water-borne parasites in drinking water.

We review our recent results on the integration of fluorescent microscopy and imaging flow cytometry tools on a cell-phone using compact and cost-effective opto-fluidic attachments. These cell-phone based micro-analysis devices might be useful for cytometric analysis, such as performing various cell counting tasks as well as for high-throughput screening of e.g., water samples in resource limited settings.

Weitfeld-Fluoreszenz-Mikroskopie und Fluoreszenz-Imaging Durchflusszytometrie auf einem Cell-phone

Fluorescent microscopy and flow cytometry are widely used tools in biomedical research and clinical diagnosis. However these devices are in general ...

Forschung

Biotechnik

Fundus Photography as a Convenient Tool to Study Microvascular Responses to Cardiovascular Disease Risk Factors in Epidemiological Studies

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an important role in maintaining cardiovascular health. The retina is a tissue that lines the interior of the eye and it is the only tissue that allows for a non-invasive analysis of the microvasculature. Nowadays, high-quality fundus images can be acquired using digital cameras. Retinal images can be collected in 5 min or less, even without dilatation of the pupils. This unobtrusive and fast procedure for visualizing the microcirculation is attractive to apply in epidemiological studies and to monitor cardiovascular health from early age up to old age.
Systemic diseases that affect the circulation can result in progressive morphological changes in the retinal vasculature. For example, changes in the vessel calibers of retinal arteries and veins have been associated with hypertension, atherosclerosis, and increased risk of stroke and myocardial infarction. The vessel widths are derived using image analysis software and the width of the six largest arteries and veins are summarized in the Central Retinal Arteriolar Equivalent (CRAE) and the Central Retinal Venular Equivalent (CRVE). The latter features have been shown useful to study the impact of modifiable lifestyle and environmental cardiovascular disease risk factors.
The procedures to acquire fundus images and the analysis steps to obtain CRAE and CRVE are described. Coefficients of variation of repeated measures of CRAE and CRVE are less than 2% and within-rater reliability is very high. Using a panel study, the rapid response of the retinal vessel calibers to short-term changes in particulate air pollution, a known risk factor for cardiovascular mortality and morbidity, is reported. In conclusion, retinal imaging is proposed as a convenient and instrumental tool for epidemiological studies to study microvascular responses to cardiovascular disease risk factors.

Retinal image analysis is an unobtrusive procedure for visualizing the microcirculation. The impact of cardiovascular disease risk factors can result in changes of retinal vessel calibers. The procedures to acquire fundus images and the steps for calculating the vessel calibers are described.

Fundusfotografie als geeignetes Mittel, um mikrovaskuläre Antworten zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren in epidemiologischen Studien Studieren

The microcirculation consists of blood vessels with diameters less than 150 &#181;m. It makes up a large part of the circulatory system and plays an ...

Medizin

Smartphone-basierte Bildgebung für C. elegans Rasenvermeidungs-Assay

A Smartphone-Based Imaging Method for C. elegans Lawn Avoidance Assay

When exposed to toxic or pathogenic bacteria, the nematode Caenorhabditis elegans displays a learned lawn avoidance behavior, in which the worms gradually leave their food source and prefer to remain outside the bacterial lawn. The assay is an easy way to test the worms' ability to sense external or internal cues to properly respond to harmful conditions. Though a simple assay, counting is time consuming, particularly with multiple samples, and assay durations that span overnight are inconvenient for researchers. An imaging system that can image many plates over a long period is useful but costly. Here, we describe a smartphone-based imaging method to record lawn avoidance in C. elegans. The method requires only a smartphone and a light emitting diode (LED) light box, to serve as a transmitted light source. Using free time-lapse camera applications, each phone can image up to six plates, with sufficient sharpness and contrast to manually count worms outside the lawn. The resulting movies are processed into 10 s audio video interleave (AVI) files for every hourly time point, then cropped to show each single plate to make them more amenable for counting. This method is a cost-effective way for those looking to examine avoidance defects and can potentially be extended to other C. elegans assays.

Autor im Rampenlicht: Eine Smartphone-basierte Bildgebungsmethode für den Rasenvermeidungs-Assay von C. elegans  

This article describes a simple, low-cost method of recording the lawn avoidance behavior of Caenorhabditis elegans, using readily available items such as a smartphone and a light emitting diode (LED) light box. We also provide a Python script to process the video file into a format more amenable for counting.

Eine Smartphone-basierte Bildgebungsmethode für den Rasenvermeidungstest von C. elegans

When exposed to toxic or pathogenic bacteria, the nematode Caenorhabditis elegans displays a learned lawn avoidance behavior, in which the worms gradually ...

Verhalten

Smartphone als Analysegerät zur Quantifizierung von Proteinen mit Bradford-Assay

RGBradford: Protein Quantitation with a Smartphone Camera

Protein quantitation is an essential procedure in life sciences research. Amongst several other methods, the Bradford assay is one of the most used. Because of its widespread, the limitations and advantages of the Bradford assay have been exhaustively reported, including several modifications of the original method to improve its performance. One of the alterations of the original method is the use of a smartphone camera as an analytical instrument. Taking advantage of the three forms of the Coomassie Brilliant Blue dye that exist in the conditions of the Bradford assay, this paper describes how to accurately quantify protein in samples using color data extracted from a single picture of a microplate. After performing the assay in a microplate, a picture is taken using a smartphone camera, and RGB color data is extracted from the picture using a free and open-source image analysis software application. Then, the ratio of blue to green intensity (in the RGB scale) of samples with unknown concentrations of protein is used to calculate the protein content based on a standard curve. No significant difference is observed between values calculated using RGB color data and those calculated using conventional absorbance data.

Autor im Rampenlicht: Ein alternativer Ansatz zur Proteinquantifizierung durch Bradford-Assay mit einem Smartphone 

This paper provides a protocol for protein quantification using the Bradford assay and a smartphone as an analytical device. Protein levels in samples can be quantified using color data extracted from a picture of a microplate taken with a smartphone.

RGBradford: Proteinquantifizierung mit einer Smartphone-Kamera

Protein quantitation is an essential procedure in life sciences research. Amongst several other methods, the Bradford assay is one of the most used. ...

Biochemie

Quantitative Fundus Autofluorescence for the Evaluation of Retinal Diseases

The retinal pigment epithelium (RPE) is juxtaposed to the overlying sensory retina, and supports the function of the visual system. Among the tasks performed by the RPE are phagocytosis and processing of outer photoreceptor segments through lysosome-derived organelles. These degradation products, stored and referred to as lipofuscin granules, are composed partially of bisretinoids, which have broad fluorescence absorption and emission spectra that can be detected clinically as fundus autofluorescence with confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO). Lipofuscin accumulation is associated with increasing age, but is also found in various patterns in both acquired and inherited degenerative diseases of the retina. Thus, studying its pattern of accumulation and correlating such patterns with changes in the overlying sensory retina are essential to understanding the pathophysiology and progression of retinal disease. Here, we describe a technique employed by our lab and others that uses cSLO in order to quantify the level of RPE lipofuscin in both healthy and diseased eyes.

The retinal pigment epithelium (RPE) supports the sensory retina through recycling visual cycle byproducts, which accumulate as lipofuscin. These products are autofluorescent and can be qualitatively imaged in vivo. Here, we describe a method to quantitatively image RPE lipofuscin using confocal scanning laser ophthalmoscopy.

Quantitative Fundus-Autofluoreszenz für die Beurteilung von Netzhauterkrankungen

The retinal pigment epithelium (RPE) is juxtaposed to the overlying sensory retina, and supports the function of the visual system. Among the tasks ...

Video Movement Analysis Using Smartphones (ViMAS): A Pilot Study

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to assess human gait. The primary aim of this manuscript is to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by a smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. The secondary aim was to develop a protocol for clinicians on the set up of the smartphone camera for video movement analysis.
The sagittal plane knee angle was measured during heel strike and toe off events using the smart phone app and a 3D motion-capture system in 32 healthy subjects. Three trials were performed at near (2-m) and far (4-m) smartphone camera distances. The order of the distances was randomized. Regression analysis was performed to estimate the height of the camera based on either the subject&#39;s height or leg length.
Absolute measurement errors were least during toe off (3.12 &#177; 5.44 degrees) compared to heel strike (5.81 &#177; 5.26 degrees). There were significant (p &#60; 0.05) but moderate agreements between the application and 3D motion capture measures of knee angles. There were also no significant (p &#62; 0.05) differences between the absolute measurement errors between the two camera positions. The measurement errors averaged between 3 - 5 degrees during toe off and heel strike events of the gait cycle.
The use of smartphone apps can be a useful tool in the clinic for performing gait or human movement analysis. Further studies are needed to establish the accuracy in measuring movements of the upper extremity and trunk.

Video Movement Analysis Using Smartphones ViMAS: A Pilot Study

This manuscript describes the method to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by the smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. This protocol will enable clinicians to set up smartphones for video capture of human movement.

Video Bewegungsanalyse mit Smartphones (VIMAS): Eine Pilotstudie

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to ...

Smartphone-Fundus-Fotografie

Zusammenfassung

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Weitfeld-Fluoreszenz-Mikroskopie und Fluoreszenz-Imaging Durchflusszytometrie auf einem Cell-phone

Fundusfotografie als geeignetes Mittel, um mikrovaskuläre Antworten zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen Risikofaktoren in epidemiologischen Studien Studieren

Eine Smartphone-basierte Bildgebungsmethode für den Rasenvermeidungstest von C. elegans

Eine Smartphone-basierte Bildgebungsmethode für den Rasenvermeidungstest von C. elegans

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