Name: multimodal volumetric retinal imaging by oblique scanning laser ophthalmoscopy (oslo) and optical coherence tomography (oct)
Uploaded: 2018-08-04T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy oSLO and Optical Coherence Tomography OCT at JoVE.com

מימון היא מימון קרן אוונס רפואית במרכז הרפואי בבוסטון, כמו גם חוזה המשנה של NIH 5R01CA183101, הטייס BU-CTSI הענק 1UL1TR001430, תוכנית פיילוט BU-Joslin ו- BU-CTSI KL2TR001411.

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי חיה על עצמך ועל שימוש הוועדה (ACUC) של המרכז הרפואי בוסטון.
1. מערכת ההתקנה
<ol><li>מערכת אוסלו<ol>
<li>השתמש מקור לייזר supercontinuum כמקור לייזר המערכת.<ol>
<li>להפריד לטווח האור הגלוי (450-650 ננומטר) טווח אורך גל גבוה יותר (650-2000 ננומטר) על ידי מראה ודיקרואיק ז...

<ol>
	<li>Webb, R. H., Hughes, G. W., Delori, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Confocal+scanning+laser+ophthalmoscope.">Confocal scanning laser ophthalmoscope.</a> Applied Optics. 26 (8), 1492-1499 (1987).</li><li>Roorda, 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=Adaptive+optics+scanning+laser+ophthalmoscopy.">Adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy.</a> Optics Express. 10 (9), 405-412 (2002).</li><li>Huang, D., 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.">Optical coherence tomography.</a> Science. 254 (5035), 1178-1181 (1991).</li><li>de Carlo, T. E., Romano, A., Waheed, N. K., Duker, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+optical+coherence+tomography+angiography+(OCTA).">A review of optical coherence tomography angiography (OCTA).</a> International Journal of Retina and Vitreous. 1 (1), 5 (2015).</li><li>Jia, 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=Quantitative+Optical+Coherence+Tomography+Angiography+of+Choroidal+Neovascularization+in+Age-Related+Macular+Degeneration.">Quantitative Optical Coherence Tomography Angiography of Choroidal Neovascularization in Age-Related Macular Degeneration.</a> Ophthalmology. 121 (7), 1435-1444 (2014).</li><li>Chen, C. -. L., Wang, R. K. <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+based+angiography+[Invited].">Optical coherence tomography based angiography [Invited].</a> Biomedical Optics Express. 8 (2), 1056-1082 (2017).</li><li>Yi, J., Chen, S. Y., Shu, X., Fawzi, A. 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=Human+retinal+imaging+using+visible-light+optical+coherence+tomography+guided+by+scanning+laser+ophthalmoscopy.">Human retinal imaging using visible-light optical coherence tomography guided by scanning laser ophthalmoscopy.</a> Biomedical Optics Express. 6 (10), 3701-3713 (2015).</li><li>Zhang, X. 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=Dual-band+spectral-domain+optical+coherence+tomography+for+in+vivo+imaging+the+spectral+contrasts+of+the+retinal+nerve+fiber+layer.">Dual-band spectral-domain optical coherence tomography for in vivo imaging the spectral contrasts of the retinal nerve fiber layer.</a> Optics Express. 19 (20), 19653-19667 (2011).</li><li>Delori, F. C., Webb, R. H., Sliney, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maximum+permissible+exposures+for+ocular+safety+(ANSI+2000),+with+emphasis+on+ophthalmic+devices.">Maximum permissible exposures for ocular safety (ANSI 2000), with emphasis on ophthalmic devices.</a> Journal of the Optical Society of America a-Optics Image Science and Vision. 24 (5), 1250-1265 (2007).</li><li>Zhang, L., 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+fluorescence+retinal+imaging+in+vivo+over+a+30-degree+field+of+view+by+oblique+scanning+laser+ophthalmoscopy+(oSLO).">Volumetric fluorescence retinal imaging in vivo over a 30-degree field of view by oblique scanning laser ophthalmoscopy (oSLO).</a> Biomedical Optics Express. 9 (1), 25-40 (2018).</li></ol>

. הנה, תארנו אוסלו, ויוו הנפחי פלורסנט רשתית הדמיה טכניקה עם FOV מעל 30 מעלות. בהשוואה OCT, תקן הנוכחי של טיפול הדמיה שיטה עיניים, אוסלו מציעה 3D דומה הדמיה יכולת עדיין מאפשר חדות פלורסצנטיות OCT אינו רגיש. היתרון של אוסלו היא שזה דורש סרוק סריקה אחת בלבד, ובכך מאפשרת שילוב חלקה של OCT, מתן שתי טכ?...

מדע רפואת עיניים וראייה נהנים מאוד טכניקות דימות אופטי מודרני, מאז הרשתית נגישה בקלות עם אור. קרינה פלואורסצנטית הדמיה ברשתית הוא כלי חיוני אבחון וניהול של chorioretinal כלי דם מחלות כמו רטינופתיה סוכרתית (ד ר), הקשורות לגיל ניוון מקולרי (AMD), אשר שניהם מובילים גורם לעיוורון בארצות הברית.
עם זאת, עדיין מאתגר לרכוש עם תצוגה של שדה גדול (FOV), תלת מימדי (3D) רשתית הדמיה באמצעות קרינה פלואורסצנטית הדמיה. צילום הפונדוס אין את היכולת לפתרון עומק ולדחות לא אור מפוזר. כתוצאה מכך, ערבוב של אותות עומק שונים מקטינה את איכות התמונה. לייזר סריקה ophthalmoscopy (סלו) והוא קונאפוקלית סלו (cSLO) יכול להפחית את ההשפעה של אור כשמאירים באמצעות חסימה קונאפוקלית1. עם זאת, קשה סלו או cSLO לרכוש דמות אנושית 3D רשתית עקב המגבלה שלהם עומק של המוקד. אופטיקה אדפטיבית סלו (AOSLO) יכול לספק רזולוציה מעולה וניגודיות על-ידי תיקון עבור סטיות חזית גל שהוצגו על ידי העין האנושית. עם זאת, AOSLO היה עוד צורך z-לערום הנפחי הדמיה2. (OCT) טומוגרפיה אופטית קוהרנטית3 ומערכות מסתמים (OCTA) OCT להתגבר על הגבלות אלה כדי לספק תלת מימדי (3D) תמונות אנטומיות ואת כלי הדם4,5,6, אבל הטבע ללא צבע של OCT לא יכול לדמיין את זליגת מעיד על תפקוד כלי הדם.
פרוטוקול זה מתאר את הרומן עם מודאלים מרובים פלטפורמה רשתית פלורסצנטיות הנפחי 3D הדמיה, כלומר oblique סריקה ophthalmoscopy לייזר (אוסלו). במערכת דימות, סריקת עקיפה נוצר על ידי מחוון זנב יונה, מערכת הדמיה הסופי מיושר ב זווית כדי לזהות קרינה פלואורסצנטית צלב תמונות חתך. המערכת משתמשת בשיטות סריקת לייזר, שיטות אלה מאפשרות להשיג הכללה קלה עם OCT כמו משלימים הנפחי מודאליות הדמיה מבנית. הפתרון העומק הנוכחי הוא כ-25 מיקרומטר ברשתית חולדה והיא שדה הראייה 30°. בעיקרו של דבר, אוסלו מאפשר גרסה פלורסנט של אוקטובר, ניתן לשלב בו זמנית OCT ו OCTA מעל FOV גדולים.
ב פרוטוקול זה, נתאר את ההתקנה של אוסלו, השיטה של יישור ובנייה, השיטה של ויוו הדמיה של עכברוש רשתית, והתוצאות נציג.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Supercontinuum Laser Source</td>
			<td>NKT Photonics</td>
			<td>SuperK EXTREME EXU-OCT6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichroic Mirror (DM1)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DMLP650R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichroic Mirror (DM2)</td>
			<td>Chroma</td>
			<td>ZT514/1064rpc</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichroic Mirror (DM3)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DMLP900R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Mode Fiber (SMF 1)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>P3-460B-FC-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Mode Fiber (SMF 2)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>P3-780A-FC-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optic Fiber Coupler</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>TW850R5A2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1:1 Telescope System</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC254-100-A&#215;2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3:1 Telescope System</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC254-150-A&#215;2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3:1 Telescope System</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC254-50-A&#215;2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1:1 Telescope System</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>AC254-100-A&#215;2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Galvo Mirrors (GM1,GM2)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>GVS201&#215;2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>De-sacn Galvo Mirrors (GM3)</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>GVS011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Objective Lens</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>UplanSApo 20&#215;/0.75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Final imaging system</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>UplanFL N 10&#215;/0.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Final imaging system</td>
			<td>Computar</td>
			<td>12-36mm/1:2.8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>PCO</td>
			<td>Pco.pixelfly usb</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>FEL0800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounted Continuously Variable ND Filter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>NDC-50C-4M-A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Line Scan Camera</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>SPL2048-140K</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analog Output Board (AO1)</td>
			<td>National Instrument</td>
			<td>PCI-6731</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analog Output Board (AO2)</td>
			<td>National Instrument</td>
			<td>PCIe-6351</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Long pass filter</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>FEL0800</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

multimodal volumetric retinal imaging by oblique scanning laser ophthalmoscopy (oslo) and optical coherence tomography (oct)

אמנם פלורסצנטיות הדמיה נעשה שימוש נרחב רפואת עיניים, תמונת תצוגה של שדה גדול (FOV) תלת מימדי (3D) קרינה פלואורסצנטית ברשתית הוא עדיין אתגר גדול עם הרשתית המדינה-of-the-art הדמיה שיטות כי הם היו דורשים z-לערום כדי בצע הידור dataset הנפחי. טומוגרפיה אופטית קוהרנטית החדשים (אוקטובר) ומערכות מסתמים (OCTA) OCT להתגבר על הגבלות אלה כדי לספק תלת מימדי (3D) אנטומי ואת כלי הדם תמונות, אבל הטבע ללא צבע של OCT לא יכול לדמיין את זליגת מעידה על כלי הדם תפקוד לקוי. פרוטוקול זה מתאר אלכסוני הרומן של סריקת לייזר ophthalmoscopy (אוסלו) טכניקה המספק קרינה פלואורסצנטית הנפחי 3D הדמיה ברשתית. ההתקנה של מערכת הדמיה יוצרת את אלכסוני. הסריקה באמצעות מחוון זנב יונה, מיישר את מערכת ההדמייה הסופית בזווית כדי לזהות תמונות חתך הרוחב פלורסנט. המערכת משתמשת הלייזר סריקה שיטת ומאפשרת לכן, ההתאגדות קל של OCT כמו משלימים הנפחי מודאליות הדמיה מבנית. דימות in vivo על הרשתית עכברוש הוא הפגין כאן. פתרון fluorescein מוזרק לווריד כדי לייצר fluorescein הנפחי מסתמים (vFA).

איור 4a מציג תמונת OCT חתך הרוחב של הרשתית חולדה. איור 4b c -4 הצג אותן תמונות חתך הרוחב רשתית של OCTA, אוסלו vFA רכשה באותו זמן. אוסלו מאפשר חתך הרוחב פא מקבילה כדי OCT B-הסריקה. בהשוואה OCTA, תמונת חתך של vFA אוסלו מזהה בבירור את כלי שכבת סיבי עצב ...

Watch this Scientific Journal Video about Multimodal Volumetric Retinal Imaging by Oblique Scanning Laser Ophthalmoscopy oSLO and Optical Coherence Tomography OCT at JoVE.com

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

כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לקבל תצוגה של שדה גדול (FOV) תלת מימדי (3D) זריחה התמונה ברשתית OCT באמצעות פלטפורמה הרומן עם מודאלים מרובים הדמיה. אנחנו תציג בהגדרת המערכת, השיטה של יישור ו הפרוטוקולים מבצעית. דימות in vivo תודגמנה, התוצאות נציג יסופק.

עם מודאלים מרובים נפח הרשתית הדמיה על ידי עקיפה סריקת לייזר Ophthalmoscopy (אוסלו) ו טומוגרפיה אופטית קוהרנטית (אוקטובר)

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

תלת ממדית ברזולוציה אופטית photoacoustic מיקרוסקופית

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

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

Ophthalmoscopy photoacoustic משולב וטומוגרפיה אופטית קוהרנטיות Spectral-תחום

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

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications

Wideband גלאי אופטיים של אולטראסאונד ליישומי הדמיה רפואית

Optical sensors of ultrasound are a promising alternative to piezoelectric techniques, as has been recently demonstrated in the field of optoacoustic ...

Biofunctionalized Prussian Blue Nanoparticles for Multimodal Molecular Imaging Applications

Biofunctionalized הכחול פרוסים חלקיקים ליישומי הדמיה מולקולריים Multimodal

Multimodal, molecular imaging allows the visualization of biological processes at cellular, subcellular, and molecular-level resolutions using multiple, ...

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

טומוגרפיה ממוחשבת והדמיה אופטית של צימוד Osteogenesis-אנגיוגנזה להערכת שילוב של Autografts עצם הגולגולת וAllografts

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

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

ניטור לא הורסות של פיתוח מתכלה מבוססי לגרדום רקמות מהונדסים כלי דם באמצעות טומוגרפיה אופטית קוהרנטית

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

Near Simultaneous Laser Scanning Confocal and Atomic Force Microscopy (Conpokal) on Live Cells

Near Simultaneous Laser Scanning Confocal and Atomic Force Microscopy Conpokal on Live Cells

ליד סריקת לייזר בו זמנית מיקרוסקופיה קונפוקל וכוח אטומי (Conpokal) על תאים חיים

Techniques available for micro- and nano-scale mechanical characterization have exploded in the last few decades. From further development of the scanning ...

Dual Raster-Scanning Photoacoustic Small-Animal Imager for Vascular Visualization

צילום כפול של בעלי חיים קטנים פוטואקוסטיים לסריקת רסטר לפריטים חזותיים של כלי דם

Imaging of vascular networks on small animals has played an important role in basic biomedical research. Photoacoustic imaging technology has great ...

In vivo Structural Assessments of Ocular Disease in Rodent Models using Optical Coherence Tomography

הערכות מבניות In vivo של מחלות עיניים במודלים של מכרסמים באמצעות טומוגרפיה קוהרנטית אופטית

Spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) is useful for visualizing retinal and ocular structures in vivo. In research, SD-OCT is a valuable ...

Quantifying Fibrillar Collagen Organization with Curvelet Transform-Based Tools

כימות ארגון קולגן פיברילאר עם כלים מבוססי המרה של Curvelet

Fibrillar collagens are prominent extracellular matrix (ECM) components, and their topology changes have been shown to be associated with the progression ...