Yazarlar bu çalışmada onların çok değerli yardımları için Sayın Sven Tutucu ve Bay Stephen Conley teşekkür etmek istiyorum. Bu çalışma Heath [Hibe numarası R00CA134920] Ulusal Enstitüsü tarafından finanse ve Amerikan Akciğer Derneği [Hibe numarası RG-194681-N]. Edildi NinePoint Medikal A.Ş. bu el yazması ile ilgili yayın masrafları sponsor.

1. Görüntüleme Sistemi Doğrudan dış yatırım ve teknik detayları önceden 4-6 tarif edilmiştir. Çevresel doğrudan dış yatırım saniyede ve dairesel kesit görüntü başına 512 ve 2.048 eksenel derinlik profilleri arasında 25 ve 100 kare arasında görüntüleme hızlarda yapılmıştır. Bu çalışmada kullanılan özel 2.4 Fr (0,8 mm çaplı) Helisel tarama kateter standart Bronkoskoplar bir erişim noktası ile birlikte çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Kateterler bronş duvarı ve tek kullanımlık bir dış kılıf üzerine ışık odaklanmak bir iç optik çekirdek oluşuyordu. İç çekirdek 25 ila 100 Hz ve 1.25 ile 5 mm / sn bir hızda geri çekilme çevrilen arasında bir hızla döndürülür iken, kateter gövdesi görüntüleme sırasında sabit kalmıştır. Sistemin aksiyal çözünürlük doku 6 mm, ve 7.3 mm 4-6 arasında değişen bir görüntü derinliği sağladı. Kateter doğrudan dış yatırım vivo bronkoskopi doğrudan dış yatırım (Fi da çoğaltmak için bu çalışma gerçekleştirildiŞayet 1). Bununla birlikte, bu protokol, aynı zamanda, bir tezgah üstü optik sistem (Şekil 3 ve 4) ile görüntüleme için uygulanabilir. 2. Set-up Görüntüleme Sistemi <ol><li> Görüntüleme sistemi açın </li><li> Görüntüleme parametrelerini (dönme hızı, geri çekme hızı, görüntü elde etme oranı, vb) ayarlayın ve kaydedin. Bu çalışmada kullanılan doğrudan dış yatırım görüntüleme sistemi için, resimler 10-50 fps elde edilmiştir. </li><li> Döner kavşak ve geri çekme cihazı kateter takın. </li><li> Kateter Spin ve görüntü kalitesi açısından kontrol edin. Sistem hizalamasını ayarlayın ve gerektiği gibi ofset. </li></ol> 3. Doku Hazırlama <ol><li> Pad üzerinde benchtop ve set akciğer örneğinin bir masa atılabilir emici ped yerleştirin. </li><li> Görüntüleme bir hastanın cerrahi bir ex vivo örnek, tüm rezeksiyon sınırları (, bronş vasküler ve parankimal marjları) bir pato tarafından değerlendirildi belgelenmiş ve / veya kaldırılmış olduğundan emin olmak için patoloji bölümüne danışın emin olunLOGİST. </li><li> Hilusu de rezeksiyon materyalinin giren bronşiyal hava yolu tanımlayın. Delik bir şırınga kullanarak hava yolu içinde herhangi görünür mukus çıkarın. Eğer gerekirse, hava yolu içinde daha derin bir emme deliği ile şırınga ile plastik borular arasında daha uzun bir bölüm eklemek. </li><li> İlgi lezyon belirlemek için örnek bir dış yüzey elle muayene. </li><li> Ince metal prob kullanarak, dikkatle ilgi lezyon yakınındaki kadar bronşiyal ağaç gezinin. </li><li> Ilgi lezyon görünür ya da hava yolu mukozası altında palpe kadar prob boyunca hava yolu açın. </li><li> Dikkatlice bir pamuk uçlu bir aplikatör ile lezyonun örten hava yolu mukozasının herhangi bir kan ya da mukus çıkarın. </li><li> Hava yolu mukozası üzerinde doğrudan dış yatırım kateter yerleştirin ve lezyon havayolu mukoza altında yatan onaylamak ve histolojisi arasındaki ilişki ilgi yüksek kaliteli görüntüleme bölgeyi tanımlamak için bir görüntü elde. </li></ol> 4. Markalama Doku <ol> &lt;li&gt; Adım 3.8 &#39;de daha önceki görüntüleme bulgularına dayalı havayolu ilgi bölgeyi seçin. </li><li> Görüntüleme arzu edilen hat boyunca doku üzerinde iki nokta seçin. Nokta istenilen sonuca bağlı olarak, hava yolunun uzunlamasına (Şekil 2) veya çevresel (Şekil 3) bir yönü, her iki paralel olabilir. Boşluk noktaların en fazla 1,5 cm aralıklı böylece doku kısmına işlem histoloji için bir blok olarak uygun olabilir. Histoloji çiftleri:&gt; 1,5 cm doku uzunluğu gerekiyorsa, o zaman uzun birden fazla eşleşen görüntüleme oluşturmak için ilgi alanlarının imzaladılar birden 1,5 cm içine doku uzunluğu bölünmüş. </li><li> Ince Dip boya (Üçgen Biyomedikal Bilimler, Durham, NC) işaretleme dokuya açık delikli iğne (yani 25 gauge 7/8 &quot;uzun) uçlu. </li><li> Dikkatle sadece delik iğne içindeki doku işaretleme mürekkep bırakarak, gazlı bez ile iğnenin dışında kapalı fazla mürekkebi silin. </li><li> De hava yolu mukoza Delinme doku dikgörüntüleme hattı boyunca noktası seçilmiştir. </li><li> Hava yolu mukozasında ikinci nokta için 3,5 adımları 3.3 tekrarlayın. </li><li> Mürekkep uzaklıkta ponksiyon sitesinden mukozal yüzey üzerinde çalışıyorsa, dikkatle fazla mürekkebi gidermek için aplikatör uçlu bir pamuk kullanın. </li><li> Mevcut ise, bir pamuk ile hava yolu mukoza yüzeyi üzerinde mukus veya kan çıkarın, aplikatör uçlu. </li><li> Mürekkep noktaları bir hava içinde çepeçevre yerleştirilir ise, görüntüleme alanı (Şekil 3a) doku düzleştirmek için havayolu iki tarafı açık pin yararlıdır. </li></ol> 5. Görüntüleme Doku <ol><li> Her mürekkep işareti ve işaretler doğrudan dış yatırım görünür olmasını sağlamak için görüntü üzerinde doğrudan dış yatırım kateter yerleştirin. Marks yüksek saçılma parçacıkların örten ve ponksiyon (Şekil 3b, Şekil 4a, Şekil 4g içindeki mürekkep parçacıkları karşılık hızlı sinyal zayıflaması, altta yatan doku yapısı içinde fokal aksamalar gibi görünmelidir </strong&gt;). </li><li> Mürekkep işareti (lar) doğrudan dış yatırım adımları tekrarlayın görünür olmayan işaretleri için 4,3-4,7 üzerinde görünmüyorsa. Mürekkep işaretleri doğrudan dış yatırım ile görünür durumdaysa, 5.3 adıma geçin. </li><li> Kateter optik ilk mürekkep işareti (Şekil 2b) ötesinde doku örten böyle yolu mukozası yüzeyinde iki mürekkep işaretleri kateter paralel olacak şekilde yerleştirin. Hafif bir nesne ile kateterin proksimal ucunun Demirleme ve distal uç emniyet hareket eserler azaltmaya yardımcı olabilir. </li><li> Bir doğrudan dış yatırım geri çekilme toplama ile devam edin. </li><li> Hem mürekkep işaretleri görüntüleme görünür sağlamak ve hareket eserler (Şekil 3 ve Şekil 4) kontrol etmek için doğrudan dış yatırım geri çekilme görüntüleri görüntüle. Işaretleri görünür değilse, 5.4 adımları 5.1 tekrarlayın. </li></ol> 6. Doku Toplama ve İşleme <ol><li> Görüntüleme tarama başlangıcında, 0,3 cm uzakta th yönlendirmek için hava yolu mukoza dokusu üzerinde yeşil bir mürekkep nokta (Üçgen Biyomedikal Bilimler, Durham, NC) yerleştiringörüntüleme geri çekilme (Şekil 2c) ilk görünen e mürekkep işareti. </li><li> Iki siyah mürekkep işaretleri ve yeşil mürekkep işareti kapsayan doku çıkarın. Standart bir histoloji işleme kaset içine sığdırmak için doku kesin. Taze doku kesici zor olduğunda, o zaman doku histoloji için doku çıkarmadan önce sabit olabilir. </li><li> En az 48 saat süreyle% 10 formalin içinde bir histoloji işleme kaset ve düzeltme yerleştirin doku. </li><li> Herhangi histoloji departmanı aracılığıyla kullanılabilen bir doku işlemci Süreci doku. </li><li> Kesit havayolu yüzey üzerinde iki siyah mürekkep işaretleri paralel olacak böyle parafin doku gömün. </li><li> Ya bir mürekkep işareti görünür ya da tüm doku bölümünde hangisi önce, görünür oluncaya kadar parafin blok yüz doku mikrotom kullanın. </li><li> Her ikisi de siyah mürekkep işaretleri, görülebilir bir 5 mikron kalınlığında kısmı kesilir ve bir cam slayt üzerine monte edin. </li><li> Her 5 mikron kalınlığında kesitler kesip monte devamSiyah mürekkep işaretleri kadar 50 mikron görünür veya doku biter artık hangisi önce gelirse. </li><li> Standart hematoksilen ve eozin (H &amp; E) leke protokolleri ve lamel slaytlar boyama izleyin. </li></ol> 7. Görüntü İşleme Görüntüler hem mürekkep işaretleri tek bir kesitsel görüntüde görünür olan bir masa-üstü tarayıcı veya diğer tarama tekniği ile elde edilmiştir, o görüntüyü doğrudan ilgili histoloji ile korele edilebilir. Hacimsel veri setlerini bir sarmal tarama kateter ile elde olsaydı, görüntüleri yeniden enterpole yüzden tek bir 2D görüntü histoloji ile korelasyonu için hem mürekkep işaretleri bisects bu olması gerekir. Bu ImageJ veya diğer görüntü işleme yazılımı kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bazı durumlarda, mürekkep bitişik kesitler / slaytlar muayene edilmelidir ki bu durumda kolayca görülebilir olabilir.

<ol>
	<li>Jemal, 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=Cancer+statistics.">Cancer statistics.</a> CA Cancer J. Clin. 57, 43-66 (2007).</li><li>Fujimoto, J. G., 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=Optical+biopsy+and+imaging+using+optical+coherence+tomography.">Optical biopsy and imaging using optical coherence tomography.</a> Nat. Med. 1, 970-972 (1995).</li><li>Tearney, G. J., 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=In+vivo+endoscopic+optical+biopsy+with+optical+coherence+tomography.">In vivo endoscopic optical biopsy with optical coherence tomography.</a> Science. 276, 2037-2039 (1997).</li><li>Yun, S., Tearney, G., de Boer, J., Iftimia, N., Bouma, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-speed+optical+frequency-domain+imaging.">High-speed optical frequency-domain imaging.</a> Opt. Express. 11, 2953-2963 (2003).</li><li>Yun, S., Tearney, G., de Boer, J., Bouma, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removing+the+depth-degeneracy+in+optical+frequency+domain+imaging+with+frequency+shifting.">Removing the depth-degeneracy in optical frequency domain imaging with frequency shifting.</a> Opt. Express. 12, 4822-4828 (2004).</li><li>Yun, S. H., 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=Comprehensive+volumetric+optical+microscopy+in+vivo.">Comprehensive volumetric optical microscopy in vivo.</a> Nat. Med. 12, 1429-1433 (2006).</li><li>Tearney, G. J., 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=Three-dimensional+coronary+artery+microscopy+by+intracoronary+optical+frequency+domain+imaging.">Three-dimensional coronary artery microscopy by intracoronary optical frequency domain imaging.</a> JACC Cardiovasc. Imaging. 1, 752-7561 (2008).</li><li>Suter, M. J., 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=Image-guided+biopsy+in+the+esophagus+through+comprehensive+optical+frequency+domain+imaging+and+laser+marking:+a+study+in+living+swine.">Image-guided biopsy in the esophagus through comprehensive optical frequency domain imaging and laser marking: a study in living swine.</a> Gastrointest. Endosc. 71, 346-353 (2010).</li><li>Suter, M. J., 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=Comprehensive+microscopy+of+the+esophagus+in+human+patients+with+optical+frequency+domain+imaging.">Comprehensive microscopy of the esophagus in human patients with optical frequency domain imaging.</a> Gastrointest. Endosc. 68, 745-753 (2008).</li><li>Desjardins, A. E., 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=Angle-resolved+optical+coherence+tomography+with+sequential+angular+selectivity+for+speckle+reduction.">Angle-resolved optical coherence tomography with sequential angular selectivity for speckle reduction.</a> Optics express. 15, 6200-6209 (2007).</li><li>Lam, S., 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=In+vivo+optical+coherence+tomography+imaging+of+preinvasive+bronchial+lesions.">In vivo optical coherence tomography imaging of preinvasive bronchial lesions.</a> Clin. Cancer Res. 14, 2006-2011 (2008).</li><li>Michel, R. G., Kinasewitz, G. T., Fung, K. M., Keddissi, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+as+an+adjunct+to+flexible+bronchoscopy+in+the+diagnosis+of+lung+cancer:+a+pilot+study.">Optical coherence tomography as an adjunct to flexible bronchoscopy in the diagnosis of lung cancer: a pilot study.</a> Chest. 138, 984-988 (2010).</li><li>Williamson, J. 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=Using+optical+coherence+tomography+to+improve+diagnostic+and+therapeutic+bronchoscopy.">Using optical coherence tomography to improve diagnostic and therapeutic bronchoscopy.</a> Chest. 136, 272-276 (2009).</li><li>Coxson, H. O., Lam, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+the+airway+wall+using+computed+tomography+and+optical+coherence+tomography.">Quantitative assessment of the airway wall using computed tomography and optical coherence tomography.</a> Proc. Am. Thorac. Soc. 6, 439-443 (2009).</li><li>Coxson, H. O., 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=Airway+wall+thickness+assessed+using+computed+tomography+and+optical+coherence+tomography.">Airway wall thickness assessed using computed tomography and optical coherence tomography.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 177, 1201-1206 (2008).</li><li>Hanna, 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=Two-dimensional+and+3-dimensional+optical+coherence+tomographic+imaging+of+the+airway,+lung,+and+pleura.">Two-dimensional and 3-dimensional optical coherence tomographic imaging of the airway, lung, and pleura.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 129, 615-622 (2005).</li><li>Quirk, B. C., 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=In+situ+imaging+of+lung+alveoli+with+an+optical+coherence+tomography+needle+probe.">In situ imaging of lung alveoli with an optical coherence tomography needle probe.</a> J. Biomed. Opt. 16, 036009 (2011).</li><li>Su, J., 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=Real-time+swept+source+optical+coherence+tomography+imaging+of+the+human+airway+using+a+microelectromechanical+system+endoscope+and+digital+signal+processor.">Real-time swept source optical coherence tomography imaging of the human airway using a microelectromechanical system endoscope and digital signal processor.</a> J. Biomed. Opt. 13, 030506 (2008).</li><li>Suter, M. J., 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=Real-time+Comprehensive+Microscopy+Of+The+Pulmonary+Airways:+A+Pilot+Clinical+Study.">Real-time Comprehensive Microscopy Of The Pulmonary Airways: A Pilot Clinical Study.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 181, A5159 (2010).</li><li>Tsuboi, M., 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=Optical+coherence+tomography+in+the+diagnosis+of+bronchial+lesions.">Optical coherence tomography in the diagnosis of bronchial lesions.</a> Lung Cancer. 49, 387-394 (2005).</li><li>Whiteman, S. C., 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=Optical+coherence+tomography:+real-time+imaging+of+bronchial+airways+microstructure+and+detection+of+inflammatory/neoplastic+morphologic+changes.">Optical coherence tomography: real-time imaging of bronchial airways microstructure and detection of inflammatory/neoplastic morphologic changes.</a> Clin. Cancer Res. 12, 813-818 (2006).</li><li>Xie, T., 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=In+vivo+three-dimensional+imaging+of+normal+tissue+and+tumors+in+the+rabbit+pleural+cavity+using+endoscopic+swept+source+optical+coherence+tomography+with+thoracoscopic+guidance.">In vivo three-dimensional imaging of normal tissue and tumors in the rabbit pleural cavity using endoscopic swept source optical coherence tomography with thoracoscopic guidance.</a> J. Biomed. Opt. 14, 064045 (2009).</li><li>Yang, Y., 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=Use+of+optical+coherence+tomography+in+delineating+airways+microstructure:+comparison+of+OCT+images+to+histopathological+sections.">Use of optical coherence tomography in delineating airways microstructure: comparison of OCT images to histopathological sections.</a> Phys. Med. Biol. 49, 1247-1255 (2004).</li><li>Hariri, L. 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=Volumetric+optical+frequency+domain+imaging+of+pulmonary+pathology+with+precise+correlation+to+histopathology.">Volumetric optical frequency domain imaging of pulmonary pathology with precise correlation to histopathology.</a> CHEST. , (2012).</li><li>Suter, M. J., 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=Image-guided+biopsy+in+the+esophagus+through+comprehensive+optical+frequency+domain+imaging+and+laser+marking:+a+study+in+living+swine.">Image-guided biopsy in the esophagus through comprehensive optical frequency domain imaging and laser marking: a study in living swine.</a> Gastrointestinal endoscopy. 71, 346-353 (2010).</li><li>Chen, Z., 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=Noninvasive+imaging+of+in+vivo+blood+flow+velocity+using+optical+Doppler+tomography.">Noninvasive imaging of in vivo blood flow velocity using optical Doppler tomography.</a> Optics letters. 22, 1119-1121 (1997).</li><li>Osiac, E., Saftoiu, A., Gheonea, D. I., Mandrila, I., Angelescu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+coherence+tomography+and+Doppler+optical+coherence+tomography+in+the+gastrointestinal+tract.">Optical coherence tomography and Doppler optical coherence tomography in the gastrointestinal tract.</a> World journal of gastroenterology : WJG. 17, 15-20 (2011).</li><li>Yang, V. X., 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=Endoscopic+Doppler+optical+coherence+tomography+in+the+human+GI+tract:+initial+experience.">Endoscopic Doppler optical coherence tomography in the human GI tract: initial experience.</a> Gastrointestinal endoscopy. 61, 879-890 (2005).</li><li>Braaf, B., 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=Phase-stabilized+optical+frequency+domain+imaging+at+1-microm+for+the+measurement+of+blood+flow+in+the+human+choroid.">Phase-stabilized optical frequency domain imaging at 1-microm for the measurement of blood flow in the human choroid.</a> Opt. Express. 19, 20886-20903 (2011).</li><li>Oh, W. Y., Vakoc, B. J., Shishkov, M., Tearney, G. J., Bouma, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=400+kHz+repetition+rate+wavelength-swept+laser+and+application+to+high-speed+optical+frequency+domain+imaging.">400 kHz repetition rate wavelength-swept laser and application to high-speed optical frequency domain imaging.</a> Opt. Lett. 35, 2919-2921 (2010).</li><li>Gora, M., 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=Ultra+high-speed+swept+source+OCT+imaging+of+the+anterior+segment+of+human+eye+at+200+kHz+with+adjustable+imaging+range.">Ultra high-speed swept source OCT imaging of the anterior segment of human eye at 200 kHz with adjustable imaging range.</a> Opt. Express. 17, 14880-14894 (2009).</li></ol>

Bu makalenin Üretim ve Serbest Giriş NinePoint Medikal A.Ş. tarafından desteklenmektedir

Erken akciğer kanserlerinin Değerlendirilmesi derece belirtilerinin olmaması ve radyolojik veya bronkoskopik erken neoplastik değişiklikleri görmenizi yetersizliği nedeniyle zor olabilir. Doğrudan dış yatırım histolojik çözünürlük, geniş bir alanda gerçek zamanlı 2-6 doku mikro 3 boyutlu görünümleri yakınındaki sağlar. Endobronşiyal doğrudan dış yatırım akciğer solunum yollarının 11-13 (Animasyon) içinde uzun hava yolu bölümleri boyunca yüksek çözünürlüklü volumetrik gerçekleştirmede elde etmek için kullanılabilecek bir teknik güvenli olarak hastalar olarak gösterilmiştir. Bununla birlikte, sadece küçük akciğer biyopsisi patoloji için görüntüleme kriterleri geliştirilmesi için doğrudan dış yatırım için yeterli korele vermeyen in vivo ortamda, en histopatolojik karşıtları olarak elde edilir. Doğru pulmoner görüntüleme görülen doğrudan dış yatırım özelliklerini değerlendirmek amacıyla, histoloji korelasyonları harfiyen görüntü elde etmek esastır. Biz o kadar kesin için bir basit ve etkili bir yöntem mevcutdoğrudan dış yatırım ve histoloji arasındaki ne ilişki neredeyse her ex-vivo doku tipine uygulanabilir ex vivo akciğer rezeksiyonu numunelerin hava yolu görüntüleme için uygulanan. Görüntüleme kriterlerine uyan tek-bir histoloji ile ex vivo olarak kurulduktan sonra, bu kriterler daha sonra in vivo görüntüleme uygulanabilir. Ilgi görüntüleme bölgeyi işaretlemek için kullanılan doku boya doğrudan dış yatırım ve histoloji hem de açıkça görülebilir. Yönlendirmek için basit teknikler kullanarak doku, mürekkep işaretleri doğrudan dış yatırım özellikleri ve histolojik bulgular birine karşılaştırmalar doku patoloji tanımlanabilir görüntüleme özelliklerini belirlemek için izin görüntüleme ve histoloji hem de korele olabilir. Tekniği böylece birçok optik görüntüleme uygulamalarında kullanışlı hale, ucuz ve pratik. In vivo ortamda olarak, bu tür laser gibi yöntemlerle doku yönlendirme için 25 kullanılabilir. Bununla birlikte, tO bronşiyal biyopsi küçük boyutu halen pulmoner patoloji için özel görüntüleme kriterleri geliştirmek için in vivo çalışmalar kullanarak bir sınırlayıcı faktördür. Ex vivo çalışmalar in vivo görüntüleme için yeterli bir alternatif olarak hizmet rağmen, bazı sınırlamalar vardır. Ex vivo akciğer örnekleri Şişirilmemiş ve genellikle normaldir Alveoler yapıların görünümünü değiştiren cerrahi bağlı atelektazi, sergiler. Çoğu cerrahi akciğer örnekleri sırasında plevra yüzeyine numune enflasyon müdahale bozulduğu patolojik frozen değerlendirildikten sonra alınır gibi histolojik korelasyon için işaretleme dokusu cerrahi olarak rezeke akciğer dokusunda Şişirme teknik olarak çok zordur. Non-patolojik atelektazi vivo ortamda görülen bir obje değildir, dolayısıyla bu sınırlama vivo akciğer görüntüleme için uygun olmaz. Ayrıca, ex vivo örneklerinde damar içinde kan eksikliği distingu zor yapabilirdinizDiğer sinyal void yapılardan vasküler yapılar ish. In vivo ortamda, yapısal OCT / doğrudan dış yatırım Doppler OCT / doğrudan dış yatırım 26-28 ve buna ek olarak damar kimliği yardımcı olur. Onlar mevcut ex vivo değil nerede Hareket eserler in vivo görülebilir. Bu yavaş toplama oranları ile standart OCT sistemleri potansiyel olarak sorunlu olabilir. Bununla birlikte, doğrudan dış yatırım sistemlerinin hızlı çerçeve hızları şu anda&gt; 200 kare 29-31 bulunmaktadır. Böylece, hareket artefaktı önemli bir sorun olacağı beklenmemektedir. Vivo OCT ve doğrudan dış yatırım görüntüleme çalışmalarında Önceki ince görüntüleme özellikleri 14,15,18,19 başarılı görselleştirme göstermiştir. Bu çalışmada pulmoner patolojisi değerlendirmek için doku tabanlı tanı kesin korelasyon ile hacimsel doğrudan dış yatırım göstermiştir. Anlatılan prosedür altın standa olarak kullanılmak üzere harfiyen histoloji sağlamak için tasarlanmıştırdoğrudan dış yatırım görüntü yorumlama için rd. Pulmoner patoloji kez özel görüntüleme kriterleri geliştirilmiş ve uyumlu biri-bir histoloji ile ex vivo olarak doğrulanmıştır, kriterleri ardından görüntüleme bir altın standart değerlendirmenin bir bronş biyopsisi kullanımı ile in vivo görüntüleme çalışmaları izleyen uygulanabilir özellikler görülür. Bu teknik, akciğer rezeksiyonu numuneler için bir uygulama olarak gösterilmektedir, ancak normal hem de patolojik doku ince görüntüleme özelliklerini belirlemek için gereklidir histoloji ilişki için kesin görüntüleme sağlamak için hemen hemen herhangi bir doku tipine uygulanabilir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar (isteğe bağlı) </td></tr><tr><td> Doku işaretleme boyası </td><td> Üçgen Biyomedikal </td><td> TMD-BK, TMD-G </td><td></td></tr></tbody></table>

optical frequency domain imaging of ex vivo pulmonary resection specimens: obtaining one to one image to histopathology correlation

Lung cancer is the leading cause of cancer-related deaths1. Squamous cell and small cell cancers typically arise in association with the conducting airways, whereas adenocarcinomas are typically more peripheral in location. Lung malignancy detection early in the disease process may be difficult due to several limitations: radiological resolution, bronchoscopic limitations in evaluating tissue underlying the airway mucosa and identifying early pathologic changes, and small sample size and/or incomplete sampling in histology biopsies. High resolution imaging modalities, such as optical frequency domain imaging (OFDI), provide non-destructive, large area 3-dimensional views of tissue microstructure to depths approaching 2 mm in real time (Figure 1)2-6. OFDI has been utilized in a variety of applications, including evaluation of coronary artery atherosclerosis6,7 and esophageal intestinal metaplasia and dysplasia6,8-10.
Bronchoscopic OCT/OFDI has been demonstrated as a safe in vivo imaging tool for evaluating the pulmonary airways11-23 (Animation). OCT has been assessed in pulmonary airways16,23 and parenchyma17,22 of animal models and in vivo human airway14,15. OCT imaging of normal airway has demonstrated visualization of airway layering and alveolar attachments, and evaluation of dysplastic lesions has been found useful in distinguishing grades of dysplasia in the bronchial mucosa11,12,20,21. OFDI imaging of bronchial mucosa has been demonstrated in a short bronchial segment (0.8 cm)18. Additionally, volumetric OFDI spanning multiple airway generations in swine and human pulmonary airways in vivo has been described19. Endobronchial OCT/OFDI is typically performed using thin, flexible catheters, which are compatible with standard bronchoscopic access ports. Additionally, OCT and OFDI needle-based probes have recently been developed, which may be used to image regions of the lung beyond the airway wall or pleural surface17.
While OCT/OFDI has been utilized and demonstrated as feasible for in vivo pulmonary imaging, no studies with precisely matched one-to-one OFDI:histology have been performed. Therefore, specific imaging criteria for various pulmonary pathologies have yet to be developed. Histopathological counterparts obtained in vivo consist of only small biopsy fragments, which are difficult to correlate with large OFDI datasets. Additionally, they do not provide the comprehensive histology needed for registration with large volume OFDI. As a result, specific imaging features of pulmonary pathology cannot be developed in the in vivo setting. Precisely matched, one-to-one OFDI and histology correlation is vital to accurately evaluate features seen in OFDI against histology as a gold standard in order to derive specific image interpretation criteria for pulmonary neoplasms and other pulmonary pathologies. Once specific imaging criteria have been developed and validated ex vivo with matched one-to-one histology, the criteria may then be applied to in vivo imaging studies. Here, we present a method for precise, one to one correlation between high resolution optical imaging and histology in ex vivo lung resection specimens. Throughout this manuscript, we describe the techniques used to match OFDI images to histology. However, this method is not specific to OFDI and can be used to obtain histology-registered images for any optical imaging technique. We performed airway centered OFDI with a specialized custom built bronchoscopic 2.4 French (0.8 mm diameter) catheter. Tissue samples were marked with tissue dye, visible in both OFDI and histology. Careful orientation procedures were used to precisely correlate imaging and histological sampling locations. The techniques outlined in this manuscript were used to conduct the first demonstration of volumetric OFDI with precise correlation to tissue-based diagnosis for evaluating pulmonary pathology24. This straightforward, effective technique may be extended to other tissue types to provide precise imaging to histology correlation needed to determine fine imaging features of both normal and diseased tissues.

Siyah mürekkep işaretleri 1 arasında olmalıdır - 1.5 cm aralıklı ilgi görüntüleme bölgeyi belirtmek için. Yeşil mürekkep işareti yönlendirmek örnek (Şekil 2 ve Şekil 3a) için ilk siyah mürekkep işareti önce, görüntü tarama başında yer almalıdır. Doku mürekkep işaretleri doğrudan dış yatırım görüntüleme ve histoloji (Şekil 3 ve 4) hem de görünür olmalıdır. Normal domuz (Şekil 3) ve insan hava yolu (Şekil 4), tipik havayolu katman görünür olmalıdır. Epitel (E), ince olarak görülebilir, orta havayolu luminal yönü, yoğun, homojen bir tabaka sinyal. Lamina propria gibi elastin ve kolajen (EL) dahil sinyal yoğun bağ dokuları olarak lamina propria (LP) çeşitli bileşenlerine karşılık gelen sinyal zayıf doku ve sinyal zayıf tükürük tipi glandüler dokuda sinyal-yoğun organize (G oluşur ). Göğüs hastalıkları hekimlerinin çaprazlayan arada görebilir sinyali zayıf kanalları (D) vardırratory epitel bronşiyal lümen ile bağlanmak için. Düz kas süreksiz, serpiştirilmiş düz kas liflerinin olarak görüntülenir ve böylece doğrudan dış yatırım olarak tanımlanabilir değildir. H &amp; E ve trikrom lekeleri üzerinde, havayolu katmanlama yüzeysel yoğun elastik ve kollajen dokularda derin mavi ve altta yatan düz kas görünür üzerine trikrom nerede, (Şekil 3c, 3d, 3f, 3g, 4b, 4c, 4e ve 4f) görüntülenebilmektedir lekeleri kırmızı (SM). Kıkırdak halkalar (C) domuz havayolu örtüşen ve insan havayolunda örtüşmeyen sınırları çok iyi tanımlanmış, sinyal zayıf hilal şeklinde yapılar olarak görünür. Kıkırdak halkalar çevreleyen perikondriuma sinyal zayıf kıkırdak halkalar kapsayan sinyal yoğun doku ince bir tabaka olarak görünür. In periferik İnsan solunum (Şekil 4g ve 4h), alveoler ekleri (A) sinyal void alveoller ince, sinyal yoğun kafes benzeri alveoler duvarlar gibi görünür. Lamina propria içinde Vasküler alanlarda v olanHafif yatan gölgeleme artefaktı (oklar) ile sinyal void doğrusal veya dairesel yapılar olarak isible. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig1.jpg" /> Şekil 1. Domuz havayolu doğrudan dış yatırım. Mekanik ventilasyon altında bir domuz havayolu elde vivo görüntülerde. Proksimal havayolu (a) ODFI enine kesitini göstermektedir. Distal havayolu (b) doğrudan dış yatırım enine kesitini göstermektedir. Proksimal hava yolu (c) ODFI boyuna kesit, vurgulanan kırmızı bölgede paneli e yüksek büyütme görüntü. Distal havayolu (d) doğrudan dış yatırım uzunlamasına kesit, yeşil vurgulanan bölge içinde daha yüksek paneli e büyütme görüntüsü. Proksimalden distal hava yolu (e) ODFI boyuna kesit (soldan sağa). Kateter çapı 0.8 mm ve onay işaretleri 0,5 mm&#39;lik artışlarla temsil eder. Havayolu duvar ve alveolar bağların farklı katmanları doğrudan dış yatırım görüntüleri fark edilebilir olsa da, kesin anatomik eş yorumlamak güçtürdoğrudan kayıtlı histoloji olmaksızın doğrudan dış yatırım sinyallerin rrelate. E: epitel, lp: lamina propria, sm: submukoza, c: kıkırdak, a: alveoler ekleri. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/3855/3855fig2.jpg" /> Şekil 2. Domuz solunum yolu işaretleme Doku. (A) 1.5 cm aralıklı havayolu uzunlamasına yönü, paralel yerleştirilen luminal yüzeye iki siyah mürekkep işaretleri ile hava yolu açıldı. (B) İki siyah mürekkep üzerine yerleştirilen doğrudan dış yatırım kateter doğrudan dış yatırım geri çekilme içinde hem işaretleri eklemek için işaretler. Yönlendirmek için ek yeşil mürekkep işareti numune üzerinde görüntüleme tarama başlangıcı ile (c) Havayolu. <img alt="Şekil 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/3855/3855fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig3.jpg" /> Şekil 3,. Domuz solunum yolunun doğrudan dış yatırım ve histoloji hassas kor gösterenmarkalama dokusu kullanılarak ilişki. (a) havayolu çevresel yönü paralel yerleştirilen luminal yüzeye iki siyah mürekkep işaretleri ile hava yolu açıldı. Pimler daha fazla hava yolu (oklar) açmak için kullanılır. Ve (d) bağıntılı trikrom leke: (b) Her iki mürekkep ile domuz havayolu doğrudan dış yatırım H &amp; E ile (c) tam korelasyon histoloji lekeli (siyah mürekkep solunum epiteli üzerinde görünür işaretler yıldızlarla) ile (yıldız) görünür işaretler. Ölçek çubuğu: 2 mm. (F) ilgili histoloji H &amp; E ile boyandı ve (g) bağıntılı trikrom boyası ile doğrudan dış yatırım görüntü (e) Yüksek büyütme. E: solunum epiteli, EL: yoğun kollajen ve elastik doku, SM: düz kas, C: kıkırdak halkalar (histolojik artifakı kıkırdak halkalar yapay ayırma sonuçlandı), G: tükürük bezi dokusu, D: salya kanalı epitel giriyor. Ölçek çubuğu: 250 mikron. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3855/3855fig3large.jpg" target="_blank">büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın</a> . <img alt="Şekil 4," fo:content-width="4.75in" fo:src="/files/ftp_upload/3855/3855fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/3855/3855fig4.jpg" /> Şekil 4. Markalama doku kullanılarak kesin korelasyon gösteren insan solunum yolunun doğrudan dış yatırım ve histolojisi. (A) Her iki mürekkep ile insan proksimal havayolu doğrudan dış yatırım (yıldız) görünür işaretler. Siyah mürekkep ile H &amp; E ile (b) Kesinlikle korelasyon histoloji lekeli solunum epitel (yıldız) görünür işaretler ve (c) bağıntılı trikrom leke. Ölçek çubuğu: 2 mm. (D) doğrudan dış yatırım görüntünün yüksek büyütme ve (e) ilgili histoloji H &amp; E ve (f) trikrom ile boyandı. Ölçek çubuğu: 250 mikron. E: solunum epiteli, LP: lamina propria, G: tükürük bezi dokusu, C: kıkırdak halkalar, PC: perikondriuma. İnsan solunum, tipik katman görünür. Gevşek bağ dokusu içinde, (SM, paneller c ve f) kırmızı boyama düz kas fasikül var serpiştirilmiştir, Bir sürekli şerit oluşturmak değildir ve bu nedenle doğrudan dış yatırım ayrı bir katman olarak görünür değildir bileşimlerden meydana gelir. (G) İnsan distal havayolu ve solunum epitel (yıldız) görünen siyah mürekkep işaretleri ile (h) tam korelasyon H &amp; E histoloji doğrudan dış yatırım. Ölçek çubuğu: 2 mm. Alveoler ekleri (A) sinyal void alveoller ile sinyal yoğun kafes benzeri alveoler duvarlar gibi görünür. Lamina propria içinde Vasküler boşluklar ayrıca altta yatan hafif gölgelendirme (oklar) ile sinyal void yapılar olarak görülür.

Watch this Scientific Journal Video about Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation at JoVE.com

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

Görüntü için bir yöntem<em&gt; Ex vivo</em&gt; Pulmoner rezeksiyon optik frekans alanı görüntüleme (doğrudan dış yatırım) ile örnekler ve histoloji için kesin bir korelasyon elde pulmoner patolojisi için belirli doğrudan dış yatırım yorumlama kriterleri geliştirmek için gerekli olan anlatılmaktadır. Bu yöntem, doğru görüntü yorumlama ve değerlendirme için histoloji korelasyon için hassas görüntüleme elde etmek için diğer doku türleri ve görüntüleme teknikleri uygulanabilir. Bu teknik ile kurulan Görüntüleme kriterleri ardından gelecek görüntü değerlendirmesi için geçerli olacaktır<em&gt; In vivo</em&gt; Çalışmalar.

Optik Frekans Domain Görüntüleme<em&gt; Ex vivo</em&gt; Pulmoner Rezeksiyon Örnekler: Histopatoloji Korelasyon için Birebir Görüntü Alınması

Lung cancer is the leading cause of cancer-related deaths1. Squamous cell and small cell cancers typically arise in association with the conducting ...

optical-frequency-domain-imaging-ex-vivo-pulmonary-resection

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

14.0K Görüntüleme.  Harvard Medical School. Görüntü için bir yöntem Ex vivo Pulmoner rezeksiyon optik frekans alanı görüntüleme (doğrudan dış yatırım) ile örnekler ve histoloji için kesin bir korelasyon elde pulmoner patolojisi için belirli doğrudan dış yatırım yorumlama kriterleri geliştirmek için gerekli olan anlatılmaktadır. Bu yöntem, doğru görüntü yorumlama ve değerlendirme için histoloji korelasyon için hassas görüntüleme elde etmek için diğer doku türler...

Video: Optical Frequency Domain Imaging of Ex vivo Pulmonary Resection Specimens: Obtaining One to One Image to Histopathology Correlation

High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized tomography (&mu;CT).
High resolution &mu;CT is a very versatile yet accurate (1-2 microns of resolution) technique for 3D examination of ex-vivo biological samples1, 2. As opposed to electron tomography, the &mu;CT allows the examination of up to 4 cm thick samples. This technique requires only few hours of measurement as compared to weeks in histology. In addition, &mu;CT does not rely on 2D stereologic models, thus it may complement and in some cases can even replace histological methods3, 4, which are both time consuming and destructive. Sample conditioning and positioning in &mu;CT is straightforward and does not require high vacuum or low temperatures, which may adversely affect the structure. The sample is positioned and rotated 180&deg; or 360&deg;between a microfocused x-ray source and a detector, which includes a scintillator and an accurate CCD camera, For each angle a 2D image is taken, and then the entire volume is reconstructed using one of the different available algorithms5-7. The 3D resolution increases with the decrease of the rotation step. The present video protocol shows the main steps in preparation, immobilization and positioning of the sample followed by imaging at high resolution.

High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized tomography ( CT).

Yüksek Çözünürlüklü 3D Görüntüleme Ex-Vivo Biyolojik örnekler Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized ...

Biyomühendislik

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As the mainstays of in vivo three-dimensional (3-D) optical microscopy, single-/multi-photon fluorescence microscopy and optical coherence tomography (OCT) have demonstrated their extraordinary sensitivities to fluorescence and optical scattering contrasts, respectively. However, the optical absorption contrast of biological tissues, which encodes essential physiological/pathological information, has not yet been assessable. 
The emergence of biomedical photoacoustics has led to a new branch of optical microscopy optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM)1, where the optical irradiation is focused to the diffraction limit to achieve cellular1 or even subcellular2 level lateral resolution. As a valuable complement to existing optical microscopy technologies, OR-PAM brings in at least two novelties. First and most importantly, OR-PAM detects optical absorption contrasts with extraordinary sensitivity (i.e., 100%). Combining OR-PAM with fluorescence microscopy3 or with optical-scattering-based OCT4 (or with both) provides comprehensive optical properties of biological tissues. Second, OR-PAM encodes optical absorption into acoustic waves, in contrast to the pure optical processes in fluorescence microscopy and OCT, and provides background-free detection. The acoustic detection in OR-PAM mitigates the impacts of optical scattering on signal degradation and naturally eliminates possible interferences (i.e., crosstalks) between excitation and detection, which is a common problem in fluorescence microscopy due to the overlap between the excitation and fluorescence spectra. 
Unique for optical absorption imaging, OR-PAM has demonstrated broad biomedical applications since its invention, including, but not limited to, neurology5, 6, ophthalmology7, 8, vascular biology9, and dermatology10. In this video, we teach the system configuration and alignment of OR-PAM as well as the experimental procedures for in vivo functional microvascular imaging.

Optical-resolution photoacoustic microscopy (OR-PAM) is an emerging technology capable of imaging optical absorption contrasts in vivo with cellular resolution and sensitivity. Here, we provide a visualized instruction on the experimental protocols of OR-PAM, including system configuration, system alignment, typical in vivo experimental procedures, and functional imaging schemes.

Üç boyutlu optik çözünürlük foto akustik Mikroskopi

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic valve leaflets are composed of interstitial cells suspended within an extracellular matrix (ECM) and are lined with an endothelial cell monolayer. The valve withstands a harsh, dynamic environment and is constantly exposed to shear, flexion, tension, and compression. Research has shown calcific lesions in diseased valves occur in areas of high mechanical stress as a result of endothelial disruption or interstitial matrix damage1-3. Hence, it is not surprising that epidemiological studies have shown high blood pressure to be a leading risk factor in the onset of aortic valve disease4. 
The only treatment option currently available for valve disease is surgical replacement of the diseased valve with a bioprosthetic or mechanical valve5. Improved understanding of valve biology in response to physical stresses would help elucidate the mechanisms of valve pathogenesis. In turn, this could help in the development of non-invasive therapies such as pharmaceutical intervention or prevention. Several bioreactors have been previously developed to study the mechanobiology of native or engineered heart valves6-9. Pulsatile bioreactors have also been developed to study a range of tissues including cartilage10, bone11 and bladder12. The aim of this work was to develop a cyclic pressure system that could be used to elucidate the biological response of aortic valve leaflets to increased pressure loads. 
The system consisted of an acrylic chamber in which to place samples and produce cyclic pressure, viton diaphragm solenoid valves to control the timing of the pressure cycle, and a computer to control electrical devices. The pressure was monitored using a pressure transducer, and the signal was conditioned using a load cell conditioner. A LabVIEW program regulated the pressure using an analog device to pump compressed air into the system at the appropriate rate. The system mimicked the dynamic transvalvular pressure levels associated with the aortic valve; a saw tooth wave produced a gradual increase in pressure, typical of the transvalvular pressure gradient that is present across the valve during diastole, followed by a sharp pressure drop depicting valve opening in systole. The LabVIEW program allowed users to control the magnitude and frequency of cyclic pressure. The system was able to subject tissue samples to physiological and pathological pressure conditions. This device can be used to increase our understanding of how heart valves respond to changes in the local mechanical environment.

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

A cyclic pressure bioreactor capable of subjecting heart valve tissue to physiological and pathological pressure conditions has been designed. A LabVIEW program allows users to control pressure magnitude, amplitude and frequency. This device can be used to study the mechanobiology of heart valve tissue or isolated cells.

Devirli Basınç Biyoreaktör Tasarım Ex vivo</emAort Kalp Vanalar> Eğitim

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging technologies. Existing retinal imaging modalities, such as fundus photography1, confocal scanning laser ophthalmoscopy (cSLO)2, and optical coherence tomography (OCT)3, have significant contributions in monitoring disease onsets and progressions, and developing new therapeutic strategies. However, they predominantly rely on the back-reflected photons from the retina. As a consequence, the optical absorption properties of the retina, which are usually strongly associated with retinal pathophysiology status, are inaccessible by the traditional imaging technologies.
Photoacoustic ophthalmoscopy (PAOM) is an emerging retinal imaging modality that permits the detection of the optical absorption contrasts in the eye with a high sensitivity4-7 . In PAOM nanosecond laser pulses are delivered through the pupil and scanned across the posterior eye to induce photoacoustic (PA) signals, which are detected by an unfocused ultrasonic transducer attached to the eyelid. Because of the strong optical absorption of hemoglobin and melanin, PAOM is capable of non-invasively imaging the retinal and choroidal vasculatures, and the retinal pigment epithelium (RPE) melanin at high contrasts 6,7. More importantly, based on the well-developed spectroscopic photoacoustic imaging5,8 , PAOM has the potential to map the hemoglobin oxygen saturation in retinal vessels, which can be critical in studying the physiology and pathology of several blinding diseases 9 such as diabetic retinopathy and neovascular age-related macular degeneration.
Moreover, being the only existing optical-absorption-based ophthalmic imaging modality, PAOM can be integrated with well-established clinical ophthalmic imaging techniques to achieve more comprehensive anatomic and functional evaluations of the eye based on multiple optical contrasts6,10 . In this work, we integrate PAOM and spectral-domain OCT (SD-OCT) for simultaneously in vivo retinal imaging of rat, where both optical absorption and scattering properties of the retina are revealed. The system configuration, system alignment and imaging acquisition are presented.

Photoacoustic ophthalmology (PAOM), an optical-absorption-based imaging modality, provides the complementary evaluation of the retina to the currently available ophthalmic imaging technologies. We report the using of PAOM integrated with spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) for simultaneous multimodal retinal imaging in rats.

Entegre Photoacoustic Oftalmoskopi ve Spektral-domain optik koherens tomografi

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging ...

One Minute, Sub-One-Watt Photothermal Tumor Ablation Using Porphysomes, Intrinsic Multifunctional Nanovesicles

We recently developed porphysomes as intrinsically multifunctional nanovesicles. A photosensitizer, pyropheophorbide &alpha;, was conjugated to a phospholipid and then self-assembled to liposome-like spherical vesicles. Due to the extremely high density of porphyrin in the porphyrin-lipid bilayer, porphysomes generated large extinction coefficients, structure-dependent fluorescence self-quenching, and excellent photothermal efficacy. In our formulation, porphysomes were synthesized using high pressure extrusion, and displayed a mean particle size around 120 nm. Twenty-four hr post-intravenous injection of porphysomes, the local temperature of the tumor increased from 30 &deg;C to 62 &deg;C rapidly upon one minute exposure of 750 mW (1.18 W/cm2), 671 nm laser irradiation. Following the complete thermal ablation of the tumor, eschars formed and healed within 2 weeks, while in the control groups the tumors continued to grow and all reached the defined end point within 3 weeks. These data show how porphysomes can be used as potent photothermal therapy (PTT) agents.

We developed novel intrinsic multifunctional nanovesicles called porphysomes, which have structure-dependent fluorescence self-quenching and unique photothermal properties, thus functioning as potent photothermal therapy agents. We formulated porphysomes using high pressure extrusion and investigated their photothermal therapy efficacy in a xenograft tumor model.

One Minute, Porphysomes Sub-Bir-Watt Fototermal Tümör Ablasyon, İçsel fonksiyonlu Nanovesicles

We recently developed porphysomes as intrinsically multifunctional nanovesicles. A photosensitizer, pyropheophorbide &alpha;, was conjugated to a ...

The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

The foreign body reaction occurs when a synthetic surface is introduced to the body. It is characterized by adsorption of blood proteins and the subsequent attachment and activation of platelets, monocyte/macrophage adhesion, and inflammatory cell signaling events, leading to post-procedural complications. The Chandler Loop Apparatus is an experimental system that allows researchers to study the molecular and cellular interactions that occur when large volumes of blood are perfused over polymeric conduits. To that end, this apparatus has been used as an ex vivo model allowing the assessment of the anti-inflammatory properties of various polymer surface modifications. Our laboratory has shown that blood conduits, covalently modified via photoactivation chemistry with recombinant CD47, can confer biocompatibility to polymeric surfaces. Appending CD47 to polymeric surfaces could be an effective means to promote the efficacy of polymeric blood conduits. Herein is the methodology detailing the photoactivation chemistry used to append recombinant CD47 to clinically relevant polymeric blood conduits and the use of the Chandler Loop as an ex vivo experimental model to examine blood interactions with the CD47 modified and control conduits.

The Use of the Ex Vivo Chandler Loop Apparatus to Assess the Biocompatibility of Modified Polymeric Blood Conduits

Blood exposure to polymeric blood conduits initiates the foreign body reaction that has been implicated in clinical complications. Here, the Chandler Loop Apparatus, an experimental tool mimicking blood perfusion through these conduits, is described. Appendage of recombinant CD47 results in decreased evidence of the foreign body reaction on these conduits.

Kullanımı<em&gt; Ex vivo</em&gt; Chandler Döngü Aparatı Modifiye Polimer Kan Kondüit biyouyumuna De¤erlendirilir

The foreign body reaction occurs when a synthetic surface is introduced to the body. It is characterized by adsorption of blood proteins and the ...

Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that implantation of a bone autograft would induce greater bone regeneration by abundant blood vessel formation. To investigate the effect of the graft on neovascularization at the defect site, we developed a micro&#8211;computed tomography (&#181;CT) approach to characterize newly forming blood vessels, which involves systemic perfusion of the animal with a polymerizing contrast agent. This method enables detailed vascular analysis of an organ in its entirety. Additionally, blood perfusion was assessed using fluorescence imaging (FLI) of a blood-borne fluorescent agent. Bone formation was quantified by FLI using a hydroxyapatite-targeted probe and &#181;CT analysis. Stem cell recruitment was monitored by bioluminescence imaging (BLI) of transgenic mice that express luciferase under the control of the osteocalcin promoter. Here we describe and demonstrate preparation of the allograft, calvarial defect surgery, &#181;CT scanning protocols for the neovascularization study and bone formation analysis (including the in vivo perfusion of contrast agent), and the protocol for data analysis.
The 3D high-resolution analysis of vasculature demonstrated significantly greater angiogenesis in animals with implanted autografts, especially with respect to arteriole formation. Accordingly, blood perfusion was significantly higher in the autograft group by the 7th day after surgery. We observed superior bone mineralization and measured greater bone formation in animals that received autografts. Autograft implantation induced resident stem cell recruitment to the graft-host bone suture, where the cells differentiated into bone-forming cells between the 7th and 10th postoperative day. This finding means that enhanced bone formation may be attributed to the augmented vascular feeding that characterizes autograft implantation. The methods depicted may serve as an optimal tool to study bone regeneration in terms of tightly bounded bone formation and neovascularization.

Implantation of autologous and allogeneic bone grafts constitute accepted approaches to treat major craniofacial bone loss. Yet the effect of graft composition on the interplay among neovascularization, cell differentiation and bone formation is unclear. We present a multimodal imaging protocol aimed to elucidate the angiogenesis-osteogenesis interdependence at the graft proximity.

Bilgisayarlı Tomografi ve Osteogenezi-anjiyogenez bağlamalar Optik Görüntüleme Kranial Kemik Otogreftlerin ve allogreft Entegrasyon değerlendirmek için

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that ...

A Method to Estimate Cadaveric Femur Cortical Strains During Fracture Testing Using Digital Image Correlation

This protocol describes the method using digital image correlation to estimate cortical strain from high speed video images of the cadaveric femoral surface obtained from mechanical testing. This optical method requires a texture of many contrasting fiduciary marks on a solid white background for accurate tracking of surface deformation as loading is applied to the specimen. Immediately prior to testing, the surface of interest in the camera view is painted with a water-based white primer and allowed to dry for several minutes. Then, a black paint is speckled carefully over the white background with special consideration for the even size and shape of the droplets. Illumination is carefully designed and set such that there is optimal contrast of these marks while minimizing reflections through the use of filters. Images were obtained through high speed video capture at up to 12,000 frames/s. The key images prior to and including the fracture event are extracted and deformations are estimated between successive frames in carefully sized interrogation windows over a specified region of interest. These deformations are then used to compute surface strain temporally during the fracture test. The strain data is very useful for identifying fracture initiation within the femur, and for eventual validation of proximal femur fracture strength models derived from Quantitative Computed Tomography-based Finite Element Analysis (QCT/FEA).

In this protocol, the femur surface strains are estimated during fracture testing using the digital image correlation technique. The novelty of the method involves application of a high-contrast stochastic speckle pattern on the femur surface, carefully specified illumination, high speed video capture, and digital image correlation analysis for strain calculations.

Kadavra Femur kortikal suşları kullanarak dijital görüntü korelasyon test kırık sırasında tahmin etmek için bir yöntem

This protocol describes the method using digital image correlation to estimate cortical strain from high speed video images of the cadaveric femoral ...

Conducting Multiple Imaging Modes with One Fluorescence Microscope

Fluorescence microscopy is a powerful tool to detect biological molecules in situ and monitor their dynamics and interactions in real-time. In addition to conventional epi-fluorescence microscopy, various imaging techniques have been developed to achieve specific experimental goals. Some of the widely used techniques include single-molecule fluorescence resonance energy transfer (smFRET), which can report conformational changes and molecular interactions with angstrom resolution, and single-molecule detection-based super-resolution (SR) imaging, which can enhance the spatial resolution approximately ten&#160;to twentyfold compared to diffraction-limited microscopy. Here we present a customer-designed integrated system, which merges multiple imaging methods in one microscope, including conventional epi-fluorescent imaging, single-molecule detection-based SR imaging, and multi-color single-molecule detection, including smFRET imaging. Different imaging methods can be achieved easily and reproducibly by switching optical elements. This set-up is easy to adopt by any research laboratory in biological sciences with a need for routine and diverse imaging experiments at a reduced cost and space relative to building separate microscopes for individual purposes.

Here we present a practical guide of building an integrated microscopy system, which merges conventional epi-fluorescent imaging, single-molecule detection-based super-resolution imaging, and multi-color single-molecule detection, including single-molecule fluorescence resonance energy transfer imaging, into one set-up in a cost-efficient way.

Çoklu görüntüleme modları bir floresan mikroskop ile iletken

Fluorescence microscopy is a powerful tool to detect biological molecules in situ and monitor their dynamics and interactions in real-time. In addition to ...

Single-Cell Optical Action Potential Measurement in Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes

Conventional intracellular microelectrode techniques to quantify cardiomyocyte electrophysiology are extremely complex, labor intensive, and typically carried out in low throughput. Rapid and ongoing expansion of induced pluripotent stem cell (iPSC) technology presents a new standard in cardiovascular research and alternate methods are now necessary to increase throughput of electrophysiological data at a single cell level. VF2.1Cl is a recently derived voltage sensitive dye which provides a rapid single channel, high magnitude response to fluctuations in membrane potential. It possesses kinetics superior to those of other existing voltage indicators and makes available functional data equivalent to that of traditional microelectrode techniques. Here, we demonstrate simplified, non-invasive action potential characterization in externally paced human iPSC derived cardiomyocytes using a modular and highly affordable photometry system.

Here we describe optical acquisition and characterization of action potentials from induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes using a high-speed modular photometry system.

İnsan kaynaklı Pluripotent Kök Hücre Türevli Kardiyomiyositlerde Tek Hücreli Optik Eylem Potansiyeli Ölçümü

Conventional intracellular microelectrode techniques to quantify cardiomyocyte electrophysiology are extremely complex, labor intensive, and typically ...