Name: deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound
Uploaded: 2021-10-04T14:45:00
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이 작품은 칼스버그 재단 (CF17-0778; CF18-0658), 룬드벡 재단 (R324-2019-1470; R346-2020-1210), Velux Foundations (00022458), 의학 발전을위한 A.P. Møller 재단, Marie Skłodowska-Curie 보조금 계약 (No. 754513)에 따른 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램 및 오르후스 대학 연구 재단.

아래 프로토콜은 덴마크 식품수산부, 덴마크 수의학 및 식품청 (허가 번호 2016-15-0201-00835) 내에서 덴마크 동물 실험 검사원의 허가를 받아 수행되었습니다.
1. 마취 및 초음파 매체
<ol><li>연구 동물을 마취하십시오. 참고 : 적절한 마취의 유형과 용량은 종에 따라 크게 다릅니다. 일반적으로 MS-222(에틸 3-아미노벤조에이트 메탄설폰산), 벤조카인(에틸 4-아미노벤조에이트) 및 ...

<ol>
	<li>Yu, C. Q., Schwab, I. R., Dubielzig, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feeding+the+vertebrate+retina+from+the+Cambrian+to+the+Tertiary.">Feeding the vertebrate retina from the Cambrian to the Tertiary.</a> Journal of Zoology. 278 (4), 259-269 (2009).</li><li>Yu, D. Y., 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> Progress in Retinal and Eye Research. 20 (2), 175-208 (2001).</li><li>Country, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+metabolism:+A+comparative+look+at+energetics+in+the+retina.">Retinal metabolism: A comparative look at energetics in the retina.</a> Brain Research. 1672, 50-57 (2017).</li><li>Damsgaard, 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=Retinal+oxygen+supply+shaped+the+functional+evolution+of+the+vertebrate+eye.">Retinal oxygen supply shaped the functional evolution of the vertebrate eye.</a> Elife. , 8 (2019).</li><li>Buttery, R. G., Hinrichsen, C. F. L., Weller, W. L., Haight, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+thick+should+a+retina+be?+A+comparative+study+of+mammalian+species+with+and+without+intraretinal+vasculature.">How thick should a retina be? A comparative study of mammalian species with and without intraretinal vasculature.</a> Vision Research. 31 (2), 169-187 (1991).</li><li>Ames, A., Li, Y., Heher, E., Kimble, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+metabolism+of+rabbit+retina+as+related+to+function:+high+cost+of+Na++transport.">Energy metabolism of rabbit retina as related to function: high cost of Na+ transport.</a> The Journal of Neuroscience. 12 (3), 840-853 (1992).</li><li>Chase, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Evolution+of+retinal+vascularization+in+mammals:+A+comparison+of+vascular+and+avascular+retinae.">The Evolution of retinal vascularization in mammals: A comparison of vascular and avascular retinae.</a> Ophthalmology. 89 (12), 1518-1525 (1982).</li><li>Johnson, G. 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B., Haedrich, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+choroid+rete+mirabile+of+the+fish+eye.+II.+Distribution+and+relation+to+the+pseudobranch+and+to+the+swimbladder+rete+mirabile.">The choroid rete mirabile of the fish eye. II. Distribution and relation to the pseudobranch and to the swimbladder rete mirabile.</a> Biological Bulletin. 146 (1), 137-156 (1974).</li><li>Wittenberg, J. B., Wittenberg, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+choroid+rete+mirabile+of+the+fish+eye.+I.+Oxygen+secretion+and+structure:+comparison+with+the+swimbladder+rete+mirabile.">The choroid rete mirabile of the fish eye. I. Oxygen secretion and structure: comparison with the swimbladder rete mirabile.</a> Biological Bulletin. 146 (1), 116-136 (1974).</li><li>Berenbrink, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+reconstructions+of+evolving+physiological+complexity:+O2+secretion+in+the+eye+and+swimbladder+of+fishes.">Historical reconstructions of evolving physiological complexity: O2 secretion in the eye and swimbladder of fishes.</a> Journal of Experimental Biology. 210, 1641-1652 (2007).</li><li>Berenbrink, M., Koldkjaer, P., Kepp, O., Cossins, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+oxygen+secretion+in+fishes+and+the+emergence+of+a+complex+physiological+system.">Evolution of oxygen secretion in fishes and the emergence of a complex physiological system.</a> Science. 307 (5716), 1752-1757 (2005).</li><li>Keane, P. A., Sadda, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retinal+imaging+in+the+twenty-first+century:+State+of+the+art+and+future+directions.">Retinal imaging in the twenty-first century: State of the art and future directions.</a> Ophthalmology. 121 (12), 2489-2500 (2014).</li><li>Yung, M., Klufas, M. 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C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+depth+imaging+spectral-domain+optical+coherence+tomography.">Enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography.</a> American Journal of Ophthalmology. 146 (4), 496-500 (2008).</li><li>Shen, Q., 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=Magnetic+resonance+imaging+of+tissue+and+vascular+layers+in+the+cat+retina.">Magnetic resonance imaging of tissue and vascular layers in the cat retina.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 23 (4), 465-472 (2006).</li><li>Tan, G. X., Jamil, M., Tee, N. G., Zhong, L., Yap, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+reconstruction+of+chick+embryo+vascular+geometries+using+non-invasive+high-frequency+ultrasound+for+computational+fluid+dynamics+studies.">3D reconstruction of chick embryo vascular geometries using non-invasive high-frequency ultrasound for computational fluid dynamics studies.</a> Annals of Biomedical Engineering. 43 (11), 2780-2793 (2015).</li><li>Ho, S., Tan, G. X. Y., Foo, T. J., Phan-Thien, N., Yap, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+dynamics+and+fluid+dynamics+of+the+HH25+chick+embryonic+cardiac+ventricle+as+revealed+by+a+novel+4D+high-frequency+ultrasound+imaging+technique+and+computational+flow+simulations.">Organ dynamics and fluid dynamics of the HH25 chick embryonic cardiac ventricle as revealed by a novel 4D high-frequency ultrasound imaging technique and computational flow simulations.</a> Annals of Biomedical Engineering. 45 (10), 2309-2323 (2017).</li><li>Dittrich, A., Thygesen, M. M., Lauridsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2D+and+3D+echocardiography+in+the+Axolotl+(Ambystoma+Mexicanum).">2D and 3D echocardiography in the Axolotl (Ambystoma Mexicanum).</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (141), e57089 (2018).</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=Split-spectrum+amplitude-decorrelation+angiography+with+optical+coherence+tomography.">Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography with optical coherence tomography.</a> Optics Express. 20 (4), 4710-4725 (2012).</li><li>Clarke, K. W., Trim, C. M., Trim, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Veterinary Anaesthesia E-Book. , (2013).</li><li>Flecknell, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laboratory Animal Anaesthesia. , (2015).</li><li>West, G., Heard, D., Caulkett, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Zoo Animal and Wildlife Immobilization and Anesthesia. , (2014).</li><li>Lauridsen, H., Hansen, K., N&#248;rg&#229;rd, M. &. #. 2. 1. 6. ;., Wang, T., Pedersen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+tissue+to+silicon+to+plastic:+three-dimensional+printing+in+comparative+anatomy+and+physiology.">From tissue to silicon to plastic: three-dimensional printing in comparative anatomy and physiology.</a> Royal Society Open Science. 3 (3), 150643 (2016).</li><li>Lauridsen, 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=Inside+out:+Modern+imaging+techniques+to+reveal+animal+anatomy.">Inside out: Modern imaging techniques to reveal animal anatomy.</a> PLoS One. 6 (3), 17879 (2011).</li><li>Ruthensteiner, B., He&#223;, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Embedding+3D+models+of+biological+specimens+in+PDF+publications.">Embedding 3D models of biological specimens in PDF publications.</a> Microscopy Research and Technique. 71 (11), 778-786 (2008).</li><li>Damsgaard, C., Lauridsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+vascular+imaging+in+the+eye+with+flow-enhanced+ultrasound.">Deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound.</a> bioRxiv. , 447055 (2021).</li><li>Mueller, R. L., Ryan Gregory, T., Gregory, S. M., Hsieh, A., Boore, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genome+size,+cell+size,+and+the+evolution+of+enucleated+erythrocytes+in+attenuate+salamanders.">Genome size, cell size, and the evolution of enucleated erythrocytes in attenuate salamanders.</a> Zoology. 111 (3), 218-230 (2008).</li><li>Greis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+evaluation+of+microvascular+blood+flow+by+contrast-enhanced+ultrasound+(CEUS).">Quantitative evaluation of microvascular blood flow by contrast-enhanced ultrasound (CEUS).</a> Clinical Hemorheology and Microcirculation. 49, 137-149 (2011).</li><li>Urs, R., Ketterling, J. A., Tezel, G., Silverman, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contrast-enhanced+plane-wave+ultrasound+imaging+of+the+rat+eye.">Contrast-enhanced plane-wave ultrasound imaging of the rat eye.</a> Experimental Eye Research. 193, 107986 (2020).</li><li>Walls, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The vertebrate eye and its adaptive radiation. , (1942).</li></ol>

흐름이 강화된 초음파를 이용한 혈관 영상화는 눈의 혈관구조의 비침습적 영상화를 위한 새로운 방법을 제공하며, 이는 현재의 기술에 비해 몇 가지 장점을 제공하지만 본질적인 한계를 가지고 있다. 흐름이 강화된 초음파의 주요 장점은 망막 색소 상피를 초과하는 피사계 심도를 갖는 안구 혈관조영술을 생성할 수 있다는 것인데, 이는 광학 기술에서 피사계 심도를 제한한다. 초음파 이미징에서...

척추 동물 망막의 높은 신진 대사는 두 가지 대조적 인 요구 사이의 본질적인 절충안을 부과합니다. 높은 혈류 속도와 혈관이없는 가벼운 경로. 관류 적혈구의 시각 장애를 피하기 위해, 모든 척추 동물의 망막은 광수용체 뒤의 모세 혈관 시트를 통해 산소와 영양분을 섭취합니다 (choriocapillaris1,2,3). 그러나, 이러한 영양소와 산소의 단일 공급원은 망막의 두께에 확산 제한을 부과한다4,5, 그래서 많은 시각 활성 종들은 이러한 대사적으로 활성인 장기에 추가적인 혈액 공급을 제공하기 위해 다양한 정교한 혈관 네트워크를 보유한다6. 이러한 혈관 층에는 포유류 및 일부 어류의 내부 망막층을 관류하는 혈관4,7,8,9,10, 많은 물고기, 파충류 및 조류에서 발견되는 망막의 내측(빛을 향한) 측면의 혈관 4,11,12,13, 및 어질의 역류 혈관 배열, 맥락막 레테가 포함된다. 미라빌레, 즉 초대기압 산소 분압14,15,16,17,18,19,20의 생성을 허용한다. 망막 영양소 공급을 위한 이러한 추가적인 비맥락막 경로가 우수한 시력의 대사 요건을 자극하는 데 필수적인 역할을 함에도 불구하고4, 이러한 혈관 구조의 입체 해부학은 잘 이해되지 않아 척추동물의 형태학적 진화에 대한 우리의 이해를 제한한다.
전통적으로 망막 혈액 공급은 안저 안과 검사와 같은 광학 기술을 사용하여 연구되어 왔습니다. 이 범주의 기술은 고해상도21에서 비맥락막 혈관 해부학에 대한 고처리량 비파괴 정보를 제공하므로 망막 혈관 구조의 이상에 대한 임상 진단에 쉽게 사용됩니다22. 그러나, 망막 색소 상피는 투과된 광을 흡수하고 이들 광학 기술에서 시야의 깊이를 제한하여, 조영제를 사용하지 않고 맥락막 구조 및 기능에 대한 감소된 정보를 제공한다21. 유사한 깊이 한계는 광학 간섭 단층 촬영 (OCT)에서 경험됩니다. 이 기술은 깊이 침투23의 기술적 비용으로 광파를 사용하여 고해상도 안저 혈관 조영술을 생성 할 수 있으며, 향상된 깊이 이미징 OCT는 망막 이미징 품질을 희생하여 맥락막을 시각화 할 수 있습니다24. 자기 공명 영상은 안과 및 OCT의 광학적 한계를 극복하고 낮은 해상도임에도 불구하고 망막의 혈관층을 매핑할 수 있습니다25. 조직학 및 미세 컴퓨터 단층 촬영 (μCT)은 광학 기술의 고해상도를 유지하고 전체 안구 혈관 형태학에 대한 정보를 제공하지만4 두 기술 모두 안구 샘플링이 필요하므로 클리닉이나 희귀하거나 멸종 위기에 처한 종에서는 불가능합니다. 이러한 확립 된 망막 영상 기술의 한계 중 일부를 극복하기 위해, 여기 연구는 마취 된 동물에 대한 초음파 프로토콜을 제시하며, 여기서 혈액 운동은 배아 및 심혈관 영상에 대해 이전에 설명 된 것과 유사한 기술을 적용하여 전체 눈에 걸쳐 일련의 동등한 간격의 이차원 초음파 스캔에 실리코로 매핑됩니다.26,27, 28 및 OCT 혈관 조영술29. 이 접근법은 조영제를 사용하지 않고 비 침습적 입체 심부 안구 혈관 조영술의 생성을 허용하고 종에 걸쳐 눈 내의 혈류 분포를 매핑하기위한 새로운 길을 열어줍니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>MS-222</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E10521-50G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzocaine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>E-1501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol</td>
			<td>B Braun</td>
			<td> 
			12260470_0320</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alfaxalon</td>
			<td>Jurox</td>
			<td>NA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>50019100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound scanner</td>
			<td>VisualSonics</td>
			<td>Vevo 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

deep vascular imaging in the eye with flow-enhanced ultrasound

눈 안의 망막은 신체에서 가장 에너지를 많이 요구하는 조직 중 하나이므로 풍부한 혈액 공급으로 인한 높은 산소 전달이 필요합니다. 맥락막의 모세관 라미나는 망막의 외부 표면을 감싸고 대부분의 척추 동물 망막에서 산소의 지배적 인 원천입니다. 그러나이 혈관 침대는 고도로 광흡수성 망막 뒤에 위치하기 때문에 전통적인 광학 기술로 이미지화하기가 어렵습니다. 여기서 우리는 높은 시공간 해상도로 눈의 깊은 혈관 침대 (0.5-3cm)를 이미지화하기위한 후속 흐름 향상과 함께 고주파 초음파 기술을 설명합니다. 이 비 침습적 방법은 유핵화 된 적혈구 (비 포유류 및 태아 동물 모델)가있는 종에서 잘 작동합니다. 조영제를 사용하지 않고도 비침습적 입체 혈관조영술을 생성할 수 있으며, 도플러 기반 초음파 영상 기술보다 높은 감도를 갖는 혈류각과는 무관하다.

눈의 혈관 침대를 영상화하기 위한 유동 강화 초음파 기술은 다양한 종에 적용될 수 있으며 현재 46종의 척추동물에서 사용되고 있다(도 1, 표 1). 비 성인 포유류 척추 동물에서 유핵화 된 적혈구의 존재는 시네 기록에서 정적 조직과 비교하여 흐르는 혈액의 긍정적 인 대조를 제공합니다 (보충 파일 2). 그러나 프레임별로 분석하면 혈액과 주변 조직 ...

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Deep Vascular Imaging in the Eye with Flow-Enhanced Ultrasound

우리는 조영제를 사용하지 않고 눈에 입체 혈관 조영술을 생성하는 비 침습적 초음파 기술을 제시합니다.

흐름이 향상된 초음파로 눈의 깊은 혈관 이미징

The retina within the eye is one of the most energy-demanding tissues in the body and thus requires high rates of oxygen delivery from a rich blood ...

Flow-Enhanced 초음파 기술을 사용하면 조영제를 사용하지 않고도 눈의 혈관을 세 가지 차원으로 이미징 할 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 색소 침착 된 망막 뒤의 현관을 이미지화하는 안정성이며, 이는 여러 광학 이미징 기술로 어려움을 겪고 있습니다. 우리는 금붕어에서이 기술을 시연하지만 유핵화 된 적혈구를 가진 모든 종에 적용 할 수 있으므로 연구원은 눈의 기능 진화에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.이 기술은 초음파 이미징 및 동물 취급에 대한 기본 교육을 받은 연구원이 적용할 수 있습니다. 최적의 마취 수준을 확인한 후 동물을 위에서부터 눈에 직접 접근 할 수있는 자세로 배치하십시오. 동물의 눈에 적절한 초음파 매체를 놓습니다.스케일이 달린 눈꺼풀이 눈을 덮으면 면봉으로 부드럽게 대체하십시오. 수생 동물의 경우, 물은 초음파 매체로 잘 작동하며, 다음으로 원하는 이미지 방향에 따라 등쪽 복부 또는 로스트랄 코달 방향으로 눈에 내측 인 초음파 변환기를 배치합니다. B 모드에서는 최대 피사계 심도로 눈의 내측 및 가장 깊은 부분을 이미지화하여 관심있는 모든 구조가 이미지 필드에 표시되는지 확인합니다.실시간 이미지를 검사하는 동안 트랜스듀서를 각 면으로 천천히 변환합니다. 관심 있는 모든 구조가 이미지 필드에 표시되는지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 주파수가 낮고 피사계 심도가 더 큰 트랜스듀서로 전환하십시오.이미지 깊이, 깊이 오프셋, 이미지 너비 및 초점 영역의 위치 수를 조정하여 세 가지 공간 차원에서 원하는 관심 영역을 커버합니다. 그런 다음 프레임 속도를 초당 50 ~ 120 프레임 범위로 설정합니다. 다음으로, 해부학적 구조가 B-Mode 획득에서만 볼 수 있도록 2D 게인을 레벨로 조정하여 후속 흐름 강화 재구성에서 신호 대 잡음비를 증가시킨다.단일 슬라이스 위치에서 2D 흐름 향상 이미지를 획득하려면 트랜스듀서를 이 위치로 변환하고 흐름 향상 이미지 재구성을 진행합니다. 전체 관심 영역의 3D 레코딩을 획득하려면 트랜스듀서를 관심 영역의 한 극단으로 변환합니다. 극단 끝의 정확한 위치를 결정하려면 2D 게인을 간단히 늘립니다.트랜스듀서를 올바르게 배치한 후 레코딩 전에 2D 게인을 낮추어 후속 흐름 향상 재구성에서 최대 신호 대 잡음비를 보장합니다. 3D 녹화의 각 단계 또는 슬라이스에 대해 100개 이상의 프레임을 획득합니다. 그런 다음 마이크로 매니퓰레이터 또는 내장 트랜스듀서 모터를 사용하여 25 또는 50 마이크로미터 단위로 전체 관심 영역에 걸쳐 트랜스듀서를 변환하고 각 단계에 대해 100 프레임 이상의 획득을 반복합니다.흐름이 향상된 이미지 구성의 경우 녹화를 DICOM 파일 형식으로 내보냅니다. 100프레임보다 큰 장면 녹화를 기반으로 단일 흐름 향상 이미지를 생성하려면 이 수식을 사용하여 픽셀 수준에서 표준 편차를 계산하고 3D 녹화의 각 슬라이스에 대해 계산을 반복합니다. 3D 녹화에서 여러 슬라이스에 대한 표준 편차 계산 및 이미지 재구성 프로세스를 자동화하려면 텍스트 원고에 제공된 ImageJ 및 매크로 스크립트를 사용하여 배치 모드에서 이 작업을 수행합니다.ImageJ에서 Images to Stack 명령을 사용하여 재구성된 모든 이미지를 하나의 이미지 스택으로 결합합니다. 그런 다음 특성(Properties) 명령을 사용하여 획득 중에 사용되는 단계 크기에서 슬라이스 두께를 지정하고 이미지 스택을 3D TIFF 파일로 저장합니다. 광고가 아닌 성인 포유류 척추 동물에서 유핵화 된 적혈구의 존재는 장면 녹화의 정적 조직과 비교하여 흐르는 혈액의 긍정적 인 대조를 제공합니다.그러나 이제 프레임별로 분석 할 때 혈액과 주변 조직 간의 명확한 구별은 덜 분명합니다. 이 혈류 향상 절차는 기본적으로 2D 공간에서 다중 시간 지점 기록을 단일 이미지로 컴파일하여 고유 한 신호 값이 픽셀 단위로 변동하고 흐르는 혈액에 위치하여 주변 정적 조직보다 높은 표준 편차를 점수화하여 긍정적 인 대비를 생성합니다. 3D 획득에서는 간격이 알려진 여러 병렬 슬라이스를 3D 이미지 데이터로 결합할 수 있습니다.세 차원 볼륨 렌더링 및 해부학 적 모델링에 사용할 수 있습니다. 도플러 기반 초음파 이미징은 또한이 방법보다 덜 민감도로 혈류를 구체적으로 이미징 할 수있는 옵션을 제공합니다. 이 흐름이 강화 된 초음파 절차는 유핵화 된 적혈구가있는 다양한 종에서 혈류 이미징을 허용합니다.일부 물고기의 맥락막 레테 미라빌과 같은 깊은 안구 혈관 침대는 종에 존재하는 경우 이미징 될 수 있습니다. 이 방법은 포유류에서 유핵화된 적혈구가 없기 때문에 제한되며, 여기서 흐름 증진 절차는 어느 정도의 혈류 대비를 생성하지만, 유핵화된 적혈구를 가진 종에서처럼 뚜렷하지는 않다. 흐름이 강화된 초음파는 동작 소음에 민감합니다.호흡 운동은 이미지 흐림 및 조직 경계 향상과 같은 아티팩트를 유발할 수 있습니다. 장래의 또는 회고 게이팅을 사용하여 모션 노이즈를 조정할 수 있습니다. 2D 및 3D 획득의 경우, 불안정한 트랜스듀서 설치에 대한 부적절한 마취로 인해 동물의 움직임으로 인한 모션 아티팩트를 제한하는 것이 중요합니다.이 기술의 개발은 유핵적 적혈구를 소유하고있는 대다수의 척추 동물의 눈에서 깊은 혈관 네트워크의 비 침습적 인 생체 내 검사를위한 길을 열었습니다.

Research

JoVE Journal

Biology

Labeling hESCs and hMSCs with Iron Oxide Nanoparticles for Non-Invasive in vivo Tracking with MR Imaging

이런 산화물로 hESCs과 hMSCs을 라벨링하는 MR 영상과 생체내 추적 비침습에 대한 Nanoparticles

In recent years, stem cell research has led to a better understanding of developmental biology, various diseases and its potential impact on regenerative ...

연구

생물학

Labeling Stem Cells with Fluorescent Dyes for non-invasive Detection with Optical Imaging

광학 이미징과 비침습 감지를위한 형광 염료와 함께 줄기 세포를 라벨링

Optical imaging (OI) is an easy, fast and inexpensive tool for in vivo monitoring of new stem cell based therapies. The technique is based on ex vivo ...

Live Imaging of Glial Cell Migration in the Drosophila Eye Imaginal Disc

Drosophila 아이 Imaginal 디스크에 Glial 세포 이미징 마이 그 레이션 라이브

Glial cells of both vertebrate and invertebrate organisms must migrate to final target regions in order to ensheath and support associated neurons.  While ...

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

In vivo Imaging of Deep Cortical Layers using a Microprism

Microprism를 사용하여 딥 두피 레이어의 생체내 이미징에서

We present a protocol for in vivo imaging of cortical tissue using a deep-brain imaging probe in the shape of a microprism.  Microprisms are 1-mm in size ...

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

FDG micro-PET/CT와 마우스의 브라운 지방의 기능 영상

Brown adipose tissue (BAT) differs from white adipose  tissue (WAT) by its discrete location and a brown-red color due to rich  vascularization and high ...

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

사멸 세포 간극의 이미지를하는 동안 라이브<em&gt; 초파리</em&gt; 배아

The  proper elimination of unwanted or aberrant cells through apoptosis and  subsequent phagocytosis (apoptotic cell clearance) is crucial for normal  ...

Isolation of Murine Coronary Vascular Smooth Muscle Cells

쥐 관상 동맥 혈관 평활근 세포의 분리

While the isolation and culture of vascular smooth muscle cells (VSMCs) from large vessels is well established, we sought to isolate and culture VSMCs ...

Implantation of Electrospun Vascular Grafts with Optimized Structure in a Rat Model

쥐 모델에 최적화 된 구조를 가진 Electrospun 혈관 이식 술의 이식

Here, we present a protocol to fabricate macroporous PCL vascular graft and describe an evaluation protocol by using a rat model of abdominal aorta ...

Evaluating Vascular Hyperpermeability-inducing Agents in the Skin with the Miles Assay

마일 분석 결과 함께 피부에 혈관 Hyperpermeability 유도 요원 평가

The primary function of the vascular endothelium in vertebrate organisms is to serve as a barrier between the blood and each tissue of the body, whereby ...