La tomographie photoacoustique, ou PAT, est une modalité hybride d’imagerie biomédicale d’imagerie, combinant l’imagerie optique et ultrasonique pour surveiller les changements dynamiques dans le cerveau des petits animaux. Il s’agit d’un système d’imagerie portatif à grande vitesse rentable qui utilise la vitesse d’imagerie aussi courte qu’une demi-seconde. Praveen, doctorant, Dr Paul, chercheur, et Rhonnie, assistante de recherche, feront la démonstration de la procédure avec Sandeep.
Commencez par monter tous les transducteurs à ultrasons à un seul élément sur chaque support de transducteur un à la fois, de sorte que la surface de chaque réflecteur acoustique fait face vers le centre de la zone de balayage. Utilisez des câbles de raccordement pour connecter chaque câble transducteur à l’amplificateur de signal à faible bruit. Allumez l’alimentation électrique du refroidisseur et allumez l’interrupteur du refroidisseur pour régler la température entre 20 et 25 degrés Celsius.
Allumez l’alimentation basse tension et tournez lentement le contrôle actuel à 0,3 ampères. Réglez la tension à 12 volts et vérifiez que le courant ne dépasse pas 0,1 ampli. Allumez l’alimentation à haute tension et appuyez sur le bouton prédéfinit pour régler le courant sur un ampli et la tension à zéro volts.
Activez le bouton de sortie et allumez l’alimentation du générateur de fonction. Appuyez sur le bouton de rappel et sélectionnez une configuration de deux kilohertz pour générer les impulsions laser à ce rythme de répétition. Placez le réservoir acrylique à l’intérieur du scanner et remplissez le réservoir d’eau jusqu’à ce que les surfaces de détection des transducteurs soient complètement immergées.
Ensuite, allumez l’alimentation de l’amplificateur de signal à faible bruit. Placez le rat anesthésié en position couchée sur l’établi. Après avoir confirmé un manque de réponse à la pincement des orteils, utilisez un coupe-cheveux pour enlever la fourrure sur le cuir chevelu.
Appliquer délicatement de la crème depilatory pour enlever complètement la fourrure de la peau exposée à l’aide d’un coton-tige pour enlever la crème après quatre à cinq minutes. Appliquez de l’onguent sur les yeux de l’animal et montez un porte-animaux sur mesure équipé d’un masque respiratoire sur une prise de laboratoire. Placez le rat en position couchée sur le support avec la tête reposant sur la plate-forme horizontale du support.
Utilisez du ruban chirurgical pour fixer l’animal au support. Serrez l’oxymètre d’impulsion à un membre postérieur pour surveiller son état physiologique. Utilisez un applicateur à pointe de coton pour appliquer une couche de gel à ultrasons incolore sur le cuir chevelu.
Réglez ensuite la position de la prise de laboratoire au centre du scanner. Ajustez manuellement la hauteur de la prise de sorte que le plan d’imagerie soit au centre du réflecteur acoustique. Après avoir défini les paramètres dans le logiciel d’acquisition de données pour une analyse d’acquisition à 360 degrés, permettre à la sortie du générateur de fonction d’activer l’émission laser pulsé laser diode laser.
Augmentez lentement la tension de l’alimentation à haute tension variable à 120 volts pour une énergie maximale par impulsion. Exécutez le logiciel d’acquisition de données pour faire pivoter les huit transducteurs à 360 degrés sur une période d’analyse de quatre secondes. Désactiver la sortie du générateur de fonction pour désactiver l’émission laser.
À l’aide de l’algorithme de reconstruction du logiciel de traitement des données, déterminez le rayon de numérisation des huit transducteurs par essais et erreurs, à l’aide de l’algorithme de back-projection. Définissez les paramètres du logiciel d’acquisition de données pour une acquisition de 45 degrés sur une période d’analyse de 0,5 seconde. Permettre à la sortie du générateur de fonction d’activer l’émission laser.
Exécutez le logiciel d’acquisition de données pour faire pivoter les huit transducteurs à 45 degrés pour obtenir les données de contrôle initiales. Désactiver la sortie du générateur de fonction pour désactiver l’émission laser. Ensuite, injectez 0,3 millilitres de vert endocyanine dans la veine arrière du rat.
Permettre à la sortie du générateur de fonction d’activer l’émission laser. Exécutez ensuite le logiciel d’acquisition de données pour acquérir des lignes A sur une période d’analyse de 0,5 seconde dans une rotation de 45 degrés. À la fin de l’acquisition, utilisez l’algorithme de back-projection pour reconstruire l’image transversale du cerveau à partir des lignes A enregistrées.
Ici, des images cérébrales d’un rat femelle de 98 grammes, recueillies à des vitesses de balayage de quatre et 0,5 seconde sont montrées. Le sinus sagittal et le sinus de transfert sont clairement visibles dans les deux images. Les photographies montrent la même région du cerveau du rat avant et après l’ablation du cuir chevelu.
L’imagerie photoacoustique de tomographie peut réaliser la même visualisation non invasive avec la peau et le crâne intacts. Dans cette parcelle, des augmentations du signal photoacoustique moyen dans le sinus sagittal dues aux augmentations et aux diminutions ultérieures de l’absorption optique par le vert d’indocyanine aux longueurs d’onde de 860 nanomètres au fil du temps peuvent être observées. Toujours prendre un soin supplémentaire lors de l’injection de la teinture ICG dans la veine de la queue de l’animal.
Ce système de tomographie photoacoustique de bureau à faible coût peut être utilisé pour l’imagerie dynamique des vascularisations du cerveau de petits animaux avec une résolution spéciale élevée à la vitesse de balayage de 0,5 seconde. D’autres applications de ce système d’imagerie incluent l’imagerie de tumeur de cerveau, l’imagerie de différents organes chez de petits animaux et d’autres applications thérapeutiques.
