Фотоакустический томография, или PAT, является визуализацией гибридной биомедицинской визуализации модальности, сочетая оптические и ультразвуковые изображения для мониторинга динамических изменений в мозге мелких животных. Это экономически эффективная, портативная высокоскоростная система визуализации, которая использует скорость изображения всего за полтыся секунды. Демонстрация процедуры с Sandeep будет Praveen, аспирант, д-р Пол, научный сотрудник, и Ронни, научный сотрудник.
Начните с установки всех отдельных элементов ультразвуковых предуцаторов на каждого держатель предуктора по одному, так что поверхность каждого акустического отражателя сталкивается к центру области сканирования. Используйте соединительные кабели для подключения каждого трансдуцерного кабеля к усилителю низкого шума. Включите источник питания охладителя и включите выключатель охладителя, чтобы установить температуру от 20 до 25 градусов по Цельсию.
Включите низковольтный источник питания и медленно поверните ток-контроль до 0,3 усилителя. Установите напряжение до 12 вольт и убедитесь, что ток не превышает 0,1 усилителя. Включите высоковольтный источник питания и нажмите кнопку предустановки, чтобы установить ток до одного усилителя и напряжение до нуля вольт.
Включите кнопку вывода и включите источник питания генератора функций. Нажмите кнопку отзыва и выберите конфигурацию в два килогерца для генерации лазерных импульсов с такой скоростью повторения. Поместите акриловый бак внутрь сканера и заполните бак водой до тех пор, пока не будут полностью погружены обнаруживаемые поверхности предуцаторов.
Затем включите силовой сигнал усилителя низкого шума. Поместите анестезировалую крысу в положение, подверженное работе. После подтверждения отсутствия ответа на щепотку нося, используйте триммер для удаления меха на коже головы.
Аккуратно нанесите крем для удаления меха полностью из открытой кожи с помощью ватного тампона, чтобы удалить крем через четыре-пять минут. Нанесите мазь на глаза животного и смонтировать изготовленный на заказ держатель животного, оснащенный дыхательной маской на лабораторном разъеме. Поместите крысу в положение склонного на держателе с головой, опирающейся на горизонтальную платформу держателя.
Используйте хирургическую ленту, чтобы обезопасить животное от держателя. Зажим импульсного оксиметра до одной задней конечности, чтобы контролировать его физиологическое состояние. Используйте хлопок наконечником аппликатора для применения слоя бесцветного ультразвукового геля на кожу головы.
Затем отрегулируйте положение лабораторного гнезда к центру сканера. Отрегулируйте высоту разъема вручную так, чтобы плоскость изображения была в центре акустического отражателя. После установки параметров в программном обеспечении для получения данных для сканирования 360 градусов приобретения, позволяют выход функции генератора, чтобы включить импульсный лазерный диод лазерного излучения.
Медленно увеличьте напряжение переменного высоковольтного питания до 120 вольт для максимальной энергии импульса. Запустите программу по сбору данных, чтобы повернуть все восемь превью на 360 градусов в течение четырех секунд времени сканирования. Отключите выход генератора функции, чтобы отключить лазерное излучение.
Используя алгоритм реконструкции в программном обеспечении обработки данных, определите радиус сканирования всех восьми превью и ошибок с помощью алгоритма обратной проекции. Установите параметры программного обеспечения для сбора данных для приобретения на 45 градусов в течение 0,5 секунд времени сканирования. Включить выход генератора функции, чтобы включить лазерное излучение.
Запустите программу по сбору данных, чтобы повернуть все восемь превью на 45 градусов, чтобы получить исходные данные управления. Отключите выход генератора функции, чтобы отключить лазерное излучение. Затем ввимит в хвостовую вену крысы 0,3 миллилитров индоцианина зеленого цвета.
Включить выход генератора функции, чтобы включить лазерное излучение. Затем запустите программное обеспечение для сбора данных, чтобы приобрести A-lines в течение 0,5 секундного времени сканирования в 45-градусном вращении. В конце приобретения используйте алгоритм обратной проекции для реконструкции поперечного сеченного изображения мозга из сохраненных линий A.
Здесь показаны изображения мозга 98-граммовой самки крысы, собранные на скорости 4 и 0,5 секунды. Сагиттаальная пазуха и переносная пазуха хорошо видны на обоих изображениях. На фотографиях видно, что та же область мозга крысы до и после удаления кожи головы.
Фотоакустические томографии могут достичь той же визуализации неинвазивно с кожей и черепом нетронутыми. В этом участке, увеличение среднего фотоакустичный сигнал в sagittal пазухи из-за увеличения и последующего уменьшения оптического поглощения индоцианина зеленый на 860 нанометров длин волн с течением времени можно наблюдать. Всегда при введении красителя ICG в хвостовую вену животного.
Эта низкобюджетная система фотоакустического томографии рабочего стола может быть использована для динамической визуализации васкулатур мозга маленьких животных с высоким специальным разрешением на скорости сканирования 0,5 секунды. Другие применения этой системы визуализации включают визуализацию опухолей головного мозга, визуализацию различных органов у мелких животных и другие терапевтические применения.
