Name: integrated photoacoustic ophthalmoscopy and spectral-domain optical coherence tomography
Uploaded: 2013-01-15T12:00:00
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우리는 국립 과학 재단 (National Science Foundation) (경력 CBET-1055379)과 국립 보건원 (1RC4EY021357, 1R01EY019951)에서 관대 한 지원을 감사합니다. 우리는 또한 중국 장학위원회에서 웨이의 노래를 지원을 인정합니다.

1. 시스템 구성 <ol><li> PAOM 서브 시스템 <ol><li> 조명 출처 : ND : YAG 레이저 (SPOT-10-100, Elforlight (주), 영국 : 20 μJ / 펄스, 2 nsec 펄스 지속 시간, 30 kHz에서 최대 펄스 반복 속도). </li><li> 베타 바륨-borate에 의해 532 nm의에 주파수를 두 배로 1064 nm의에서 출력 레이저가 있습니다 (BBO) 크리스탈 (CasTech, 산호세, CA). 레이저 선 거울로 더 분할 한 후, 532 nm의 광은 단일 모드 광섬유 (P1-460A-FC-5, Thorlabs)를 통...

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	<li>Kinyoun, J. L., Martin, D. C., Fujimoto, W. Y., Leonetti, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ophthalmoscopy+versus+fundus+photographs+for+detecting+and+grading+diabetic+retinopathy.">Ophthalmoscopy versus fundus photographs for detecting and grading diabetic retinopathy.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 33 (6), 1888-1893 (1992).</li><li>Schuman, J. S., Wollstein, G., Farra, T., Hertzmark, E., Aydin, A., Fujimoto, J. G., Paunescu, L. A. <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+optic+nerve+head+measurements+obtained+by+optical+coherence+tomography+and+confocal+scanning+laser+ophthalmoscopy.">Comparison of optic nerve head measurements obtained by optical coherence tomography and confocal scanning laser ophthalmoscopy.</a> Am. J. Ophthalmol. 135 (4), 504-512 (2003).</li><li>Str&#248;m, C., Sander, B., Larsen, N., Larsen, M., Lund-Andersen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diabetic+macular+edema+assessed+with+optical+coherence+tomography+and+stereo+fundus+photography.">Diabetic macular edema assessed with optical coherence tomography and stereo fundus photography.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 43 (1), 241-245 (2002).</li><li>Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. <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+Optical-resolution+Photoacoustic+Microscopy.">Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy.</a> J. Vis. Exp. (51), e2729 (2011).</li><li>Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiscale+photoacoustic+microscopy+and+computed+tomography.">Multiscale photoacoustic microscopy and computed tomography.</a> Nat. Photonics. 3 (9), 503-509 (2009).</li><li>Jiao, S., Jiang, M., Hu, J., Fawzi, A., Zhou, Q., Shung, K. K., Puliafito, C. A., Zhang, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoacoustic+ophthalmoscopy+for+in+vivo+retinal+imaging.">Photoacoustic ophthalmoscopy for in vivo retinal imaging.</a> Opt. Express. 18 (4), 3967-3972 (2010).</li><li>Wei, Q., Liu, T., Jiao, S., Zhang, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+chorioretinal+vasculature+in+albino+rats+using+photoacoustic+ophthalmoscopy.">Image chorioretinal vasculature in albino rats using photoacoustic ophthalmoscopy.</a> J. Mod. Optic. 58 (21), 1997-2001 (2011).</li><li>Liu, T., Wei, Q., Wang, J., Jiao, S., Zhang, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=H.F+Combined+photoacoustic+microscopy+and+optical+coherence+tomography+can+measure+metabolic+rate+of+oxygen.">H.F Combined photoacoustic microscopy and optical coherence tomography can measure metabolic rate of oxygen.</a> Biomed. Opt. Express. 2 (5), 1359-1365 (2011).</li><li>Yu, D., Cringle, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+distribution+and+consumption+within+the+retina+in+vascularised+and+avascular+retinas+and+in+animal+models+of+retinal+disease.">Oxygen distribution and consumption within the retina in vascularised and avascular retinas and in animal models of retinal disease.</a> Prog. Retin. Eye Res. 20 (2), 175-208 (2001).</li><li>Song, W., Wei, Q., Liu, T., Kuai, D., Burke, J. M., Jiao, S., Zhang, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrating+photoacoustic+ophthalmoscopy+with+scanning+laser+ophthalmoscopy,+optical+coherence+tomography,+and+fluorescein+angiography+for+a+multimodal+retinal+imaging+platform.">Integrating photoacoustic ophthalmoscopy with scanning laser ophthalmoscopy, optical coherence tomography, and fluorescein angiography for a multimodal retinal imaging platform.</a> J. Biomed. Opt. 17 (6), 061206 (2012).</li><li>Mark, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Brezinski Optical Coherence Tomography: Principles and Applications. , (2006).</li><li>Hu, S., Rao, B., Maslov, K., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+photoacoustic+ophthalmic+angiography.">Label-free photoacoustic ophthalmic angiography.</a> Opt. Lett. 35 (1), 1-3 (2010).</li><li>Zhang, H. F., Maslov, K., Wang, L. V. <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+imaging+of+subcutaneous+structures+using+functional+photoacoustic+microscopy.">In vivo imaging of subcutaneous structures using functional photoacoustic microscopy.</a> Nature protocols. 2, 797-804 (2007).</li><li>Ling, T., Chen, S. L., Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-sensitivity+and+wide-directivity+ultrasound+detection+using+high+Q+polymer+microring+resonators.">High-sensitivity and wide-directivity ultrasound detection using high Q polymer microring resonators.</a> Appl. Phys. Lett. 98 (20), 204103 (2011).</li><li>Xie, Z., Jiao, S., Zhang, H. F., Puliafito, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-scanning+optical-resolution+photoacoustic+microscopy.">Laser-scanning optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> Opt. Lett. 34, 1771-1773 (2009).</li></ol>

여기, 우리는 SD 10 월과 함께 PAOM를 사용하여 쥐의 눈의 망막 생체 이미징에 동시에 대한 자세한 지침을 제시한다. 광 산란 기반의 SD 10 월은 아마도 망막 영상 3에 대한 임상 &quot;금 표준&quot;입니다, 그러나,이 망막에서 광 흡수를 감지 할 문자를 구분하지 않습니다. 새로 개발 PAOM이 망막 6 광 흡수 특성을 제공하는 유일한 광 - 흡수 기반 안과 이미징 양상이다. 헤모글로빈과...

integrated photoacoustic ophthalmoscopy and spectral-domain optical coherence tomography

임상 진단 및 주요 안구 질환의 근본적인 조사 모두 크게 다양한 비 침습적 안과 이미징 기술의 혜택을 누리 실 수 있습니다. 망막 영상 등 fundus 사진 1, 공 촛점 스캐닝 레이저 ophthalmoscopy (cSLO) 2, 광학 일관성의 단층 촬영 (OCT) 3와 같은 modalities, 질병 onsets 및 progressions를 모니터링하고, 새로운 치료 전략을 개발에 큰 기여를합니다. 기존 그러나, 그들은 주로 망막에서 백 반영 광자에 의존하고 있습니다. 결과적으로, 보통 강한 망막 pathophysiology 상태와 관련된 망막의 광 흡수 특성은 기존의 이미징 기술에 의해 액세스 할 수 없습니다. Photoacoustic ophthalmoscopy (PAOM)는 높은 감도 4-7로 눈 광학 흡수 대조의 감지를 허용 신흥 망막 이미징 양상이다. PAOM 앤에osecond 레이저 펄스는 학생을 통해 전달하고 눈꺼풀에 부착 산만 초음파 변환기에 의해 감지 photoacoustic (PA) 신호를 유도 할 수있는 뒤쪽 눈에서 스캔합니다. 때문에 헤모글로빈과 멜라닌의 강한 광 흡수, PAOM은 비 invasively 이미징 망막과 choroidal vasculatures을, 고 대비 6,7에서 망막 색소 상피 (RPE) 멜라닌 할 수 있습니다. 더 중요한 것은, 잘 발달 spectroscopic photoacoustic 이미징 5,8에 따라, PAOM는 당뇨병 성 망막증과 같은 몇 가지 실명을 야기하는 안구 질환을 치료 9 생리와 병리를 공부에 중요 할 수 있습니다 망막 혈관에서 헤모글로빈 산소 포화도를 매핑 할 수있는 잠재력을 보유하고 neovascular 연령 관련 황반 변성. 또한, 유일한 기존의 광 - 흡수 기반 안과 이미징 양상되고, PAOM가 잘 구축 된 임상 안과 영상 테와 통합 할 수 있습니다chniques는 여러 광학 대비 6,10에 따라 눈의보다 포괄적 인 해부학 및 기능 평가를 얻을 수 있습니다. 이 작품에서 우리는 광학 흡수와 망막의 분산 특성이 모두 공개 아르 쥐의 생체 망막 영상에서 동시에에 PAOM 및 스펙트럼 도메인 10월 (SD 10 월)를 통합 할 수 있습니다. 시스템 구성, 시스템 정렬 및 이미징 인수는 표시됩니다.

그림 2는 SD 10 월과 PAOM는 흰둥이 쥐 (A와 B) 각각 색소 쥐 (C와 D)에 동시에 획득의 2-D fundus 이미지를 보여줍니다. SD 10 월 fundus 이미지 (그림 2A와 2C)에서, 망막 혈관은 빛을 프로빙의 헤모글로빈 흡수로 인해 어두운 모습을 갖추고 있습니다. 망막 혈관 (그림 2B의 RV)뿐만 아니라, PAOM 때문에 부족한 RPE의 멜라닌의 흰둥이 눈 choroidal vasculatu...

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Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

Photoacoustic 안과 (PAOM), 광 - 흡수 기반 이미징 양상은 현재 안과 이미징 기술로 망막의 보완 평가를 제공합니다. 우리는 쥐의 동시 multimodal 망막 이미징을위한 스펙트럼 영역 광 간섭 단층 촬영의 (SD -10 월)와 통합 PAOM의 사용을보고합니다.

통합 Photoacoustic Ophthalmoscopy 및 스펙트럼 도메인 광 결맞음 단층 촬영 장치

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경

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

연구

생체공학

Detection and Isolation of Circulating Melanoma Cells using Photoacoustic Flowmetry

Photoacoustic Flowmetry를 사용하여 순환 흑색증 전지의 탐지 및 격리

Circulating tumor cells (CTCs) are those cells that have separated from a macroscopic tumor and spread through the blood and lymph systems to seed ...

Photoacoustic Cystography

광 음향 Cystography

Conventional pediatric cystography, which is based on diagnostic X-ray using a radio-opaque dye, suffers from the use of harmful ionizing radiation. The ...

Preparation and Photoacoustic Analysis of Cellular Vehicles Containing Gold Nanorods

금 나노 막대를 포함하는 세포 차량의 제조 및 광 음향 분석

Gold nanorods are attractive for a range of biomedical applications, such as the photothermal ablation and the photoacoustic imaging of cancer, thanks to ...

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

컴퓨터 단층 촬영 및 골 형성 - 혈관 신생 커플 링의 광학 이미징 두개골 뼈자가 이식과 동종 이식 통합을 평가하기 위해

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

Switchable Acoustic and Optical Resolution Photoacoustic Microscopy for In Vivo Small-animal Blood Vasculature Imaging

Switchable Acoustic and Optical Resolution Photoacoustic Microscopy for In Vivo Small-animal Blood Vasculature Imaging

전환 가능한 음향 및 광학 해상도 Photoacoustic Microscopy for<em&gt; In Vivo</em&gt; 소 동물 혈관 조영술

Photoacoustic microscopy (PAM) is a fast-growing invivo imaging modality that combines both optics and ultrasound, providing penetration beyond the ...

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

다음을위한 고성능 컴팩트 광 음향 단층 촬영 시스템<em&gt; In Vivo</em&gt; 소형 동물 뇌 영상

In vivo small-animal imaging has an important role to play in preclinical studies. Photoacoustic tomography (PAT) is an emerging hybrid imaging modality ...

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy (oSLO) and Optical Coherence Tomography (OCT)

Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy oSLO and Optical Coherence Tomography OCT

복합 체적 망막 이미징 오블리크 스캐닝 레이저 Ophthalmoscopy (오슬로) 및 광학 일관성 단층 촬영 (OCT)

While fluorescence imaging is widely used in ophthalmology, a large field of view (FOV) three-dimensional (3D) fluorescence retinal image is still a big ...

Nondestructive Monitoring of Degradable Scaffold-Based Tissue-Engineered Blood Vessel Development Using Optical Coherence Tomography

광학 일관성 단층 촬영을 사용 하 여 분해 비 계 기반 조직 설계 혈관 개발의 비파괴 모니터링

Engineered vascular grafts with structural and mechanical properties similar to natural blood vessels are expected to meet the growing demand for arterial ...

Pulsed Laser Diode-Based Desktop Photoacoustic Tomography for Monitoring Wash-In and Wash-Out of Dye in Rat Cortical Vasculature

쥐 대뇌 피 질의 혈관 구조에서 염료의 세척 및 세척을 모니터링 하기 위한 펄스 레이저 다이오드 기반 데스크탑 광 음향 단층 촬영

Photoacoustic (PA) tomography (PAT) imaging is an emerging biomedical imaging modality useful in various preclinical and clinical applications. ...