Summary
Es wurde ein doppelter Raster-Scanning-Foto-Imager entwickelt, der Weitfeld-Bildgebung und Echtzeit-Bildgebung integriert.
Abstract
Die Bildgebung von Gefäßnetzwerken an Kleintieren hat in der biomedizinischen Grundlagenforschung eine wichtige Rolle gespielt. Die photoakustische Bildgebungstechnologie hat ein großes Anwendungspotenzial in der Bildkunde von Kleintieren. Die großfläbige photoakustische Bildgebung von Kleintieren kann Bilder mit hoher raumzeitlicher Auflösung, tiefem Eindringen und mehreren Kontrasten liefern. Auch das photoakustische Bildgebungssystem in Echtzeit ist wünschenswert, um die hämodynamischen Aktivitäten der Kleintiervaskulatur zu beobachten, die zur Erforschung der dynamischen Überwachung der physiologischen Merkmale von Kleintieren verwendet werden kann. Hier wird ein photoakustischer Imager mit dualem Rasterscannen vorgestellt, der über eine schaltbare Doppelmodus-Bildgebungsfunktion verfügt. Die Weitfeld-Bildgebung wird durch eine zweidimensionale motorisierte Übersetzungsstufe angetrieben, während die Echtzeit-Bildgebung mit Galvanometern realisiert wird. Durch die Einstellung verschiedener Parameter und Bildgebungsmodi kann die In-vivo-Visualisierung des kleintierischen Gefäßnetzwerks durchgeführt werden. Die Echtzeit-Bildgebung kann verwendet werden, um Pulswechsel und Durchblutungsänderungen von medikamenteninduzierten, etc. zu beobachten. Die Weitfeldbildgebung kann verwendet werden, um die Wachstumsveränderung der Tumorvaskulatur zu verfolgen. Diese lassen sich in verschiedenen Bereichen der biomedizinischen Grundlagenforschung leicht anwenden.
Introduction
Im grundlegenden biomedizinischen Bereich können Kleintiere die physiologische Funktion des Menschen simulieren. Daher spielt die Kleintierbildgebung eine wichtige Rolle bei der Erforschung von humanen homologen Krankheiten und der Suche nach einer wirksamen Behandlung1. Photoakustische Bildgebung (PAI) ist eine nicht-invasive Bildgebungstechnik, die die Vorteile der optischen Und Ultraschall-Bildgebung2kombiniert. Die Photoakustische Mikroskopie (PAM) ist ein wertvolles bildgebendes Verfahren für die Grundlagenforschung von Kleintieren3. PAM kann problemlos hochauflösende, tiefdurchdrungene, hochspezifische und kontrastreiche Bilder auf Basis optischer Anregung und Ultraschallerkennungerhalten 4.
Ein Pulslaser mit einer bestimmten Wellenlänge wird von endogenen Chromophoren des Gewebes absorbiert. Anschließend steigt die Temperatur des Gewebes, was zur Produktion von photoinduzierten Ultraschallwellen führt. Die Ultraschallwellen können von einem Ultraschallwandler erfasst werden. Nach Signalaufnahme und Bildrekonstruktion kann die räumliche Verteilung des Absorbers5erreicht werden. Einerseits erfordert die Visualisierung des ganzorganären Gefäßnetzes ein weites Sichtfeld. Der Prozess des Breitfeld-Scannens dauert in der Regel eine lange Zeit, um eine hohe Auflösung6,7,8zu gewährleisten. Andererseits erfordert die Beobachtung der hämodynamischen Aktivitäten von Kleintieren eine schnelle Echtzeit-Bildgebung. Die Echtzeit-Bildgebung ist vorteilhaft, um die Vitalzeichen von Kleintieren in Echtzeit9,10,11zu studieren. Das Sichtfeld der Echtzeit-Bildgebung ist in der Regel ausreichend klein, um eine hohe Aktualisierungsrate zu gewährleisten. Daher gibt es oft einen Kompromiss zwischen der Erzielung eines weiten Sichtfeldes und der Echtzeit-Bildgebung. Zuvor wurden zwei verschiedene Systeme für Weitfeld-Bildgebung oder Echtzeit-Bildgebung verwendet, getrennt.
Diese Arbeit berichtet über einen dualen Raster-Scanning Photoacoustic Imager (DRS-PAI), der Weitfeld-Bildgebung auf Basis einer zweidimensionalen motorisierten Übersetzungsstufe und Echtzeit-Bildgebung auf Basis eines zweiachsigen Galvanometerscanners integriert hat. Der Wide-Field Imaging Mode (WIM) wird durchgeführt, um vaskuläre Morphologie anzuzeigen. Für den Echtzeit-Imaging-Modus (RIM) gibt es derzeit zwei Funktionen. Zunächst kann RIM B-Scan-Bilder in Echtzeit bereitstellen. Durch die Messung der Verschiebung der Vaskulatur entlang der Tiefenrichtung können die Eigenschaften der Atmung oder des Pulses aufgedeckt werden. Zweitens kann der RIM den spezifischen Bereich im WIM-Bild quantitativ messen. Durch die Bereitstellung vergleichbarer Bilder lokaler WIM-Regionen können die Details der lokalen Veränderung genau aufgedeckt werden. Das System entwirft einen flexiblen Übergang zwischen weiträumiger Bildgebung der Gefäßvisualisierung und Echtzeit-Bildgebung der lokalen Dynamik. Das System ist in der biomedizinischen Grundlagenforschung wünschenswert, wenn eine Kleintierbildgebung erforderlich ist.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle Tierversuche wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des institutionellen Tierpflege- und Nutzungsausschusses der South China Normal University, Guangzhou, China, durchgeführt.
1. System-Setup
- Optischer Pfad (Abbildung 1)
- Verwenden Sie einen 532 nm Pulslaser als Systemlaserquelle. Stellen Sie die Wiederholungsrate des Lasers auf 10 kHz, die Ausgangsenergie auf 100 % und die Triggereinstellung auf externe Trigger mit einem benutzerdefinierten Programm ein.
- Koppeln Sie den Laserstrahl über einen Optischen Faserkoppler (FC1) mit Singlemode Fiber (SMF). Kollimieren Sie den Laserstrahl mit einem optischen Faserkollimator (FC2) auf einer zweidimensionalen motorisierten Bühne (Motor, Höchstgeschwindigkeit: 20 mm/s).
- Lenken Sie den Laserstrahl mit einem zweiachsigen Galvanometerscanner (Galva). Verwenden Sie einen beweglichen Spiegel (M1), um den Strahl zu reflektieren. Fokussieren Sie den Strahl durch eine 4× Objektivlinse (OL, Numerische Blende: 0,1).
- Verwenden Sie eine XY-Übersetzerhalterung (TM), um den selbstgebauten Hohlultraschallwandler (UT, Zentralfrequenz: 25 MHz; Bandbreite: mehr als 90%; Mittelloch: 3 mm) auf der Unterseite des OL12. Passieren Sie den fokussierten Strahl durch das Mittelloch des Ultraschallwandlers.
- Scanpfad
- Sperren Sie die Galva mit einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA 2) während WIM. Legen Sie den entsprechenden Scanbereich und die Scangeschwindigkeit durch ein benutzerdefiniertes Programm fest.
- Sperren Sie den Motor mit einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA 1) während RIM. Legen Sie die Scanhäufigkeit und die Anzahl der Scanpunkte mit FPGA 2 fest. Verwenden Sie ein benutzerdefiniertes Programm, um den Start zu steuern und den Scanvorgang zu beenden.
- Datenerfassung
- Verwenden Sie einen 50-dB-Verstärker (AMP), um das PA-Signal zu verstärken. Digitalisieren Sie das Signal durch die Datenerfassungskarte (DAQ). Erhalten Sie das Triggersignal über FPGA 1 oder FPGA 2.
- Verwenden Sie eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU), um Daten zu verarbeiten und Bilder parallel13anzuzeigen.
- CCD-Bildgebungssystem
- Verwenden Sie eine ringförmige weiße LED (Farbtemperatur: 6500 K; Beleuchtungsstärke: 40000 Lux; Durchmesser: 7,5 cm) als Lichtquelle. Entfernen Sie M1, verwenden Sie einen festen Spiegel (M2), um das Licht zu reflektieren.
- Zeichnen Sie die Bilder mit einer CCD-Kamera (6,3 Millionen Pixel) auf dem PA-Bildgebungssystem auf. Zeigen Sie die Bilder mit einer Anzeigesoftware an.
2. Systemausrichtung
- Wählen Sie einen Wassertank (10 cm × 10 cm × 4,4 cm; unteres Fenster: 3 cm × 3 cm). Bedecken Sie den gesamten Wassertank mit einer Polyethylenmembran (Membrandicke: 10 m). Fügen Sie ausreichend Reinstwasser hinzu.
- Stellen Sie den Wassertank auf die Arbeitsbühne.
- Schalten Sie den Laserschalter ein. Wählen Sie das Lasersteuerungsprogramm aus. Vorheizen für 5 min. Drücken Sie die Taste "ON" am Pumpenschalter. Stellen Sie die Laserparameter gemäß Schritt 1.1.1 ein. Öffnen Sie die Blende des Lasers.
- Wählen Sie das gesammelte Programm A-Line aus. Drücken Sie die "Start"-Taste, um das Einzelpunktsignal zu erfassen und Amplitude und Spektrum des aktuellen A-Liniensignals anzuzeigen.
- Legen Sie eine Klinge an den Boden des Wassertanks. Tauchen Sie den unteren Teil der UT in den Wassertank für die akustische Kopplung ein. Vermeiden Sie Blasen im unteren Teil der UT.
- Stellen Sie die Position von Galva ein, passen Sie den XY-Übersetzer zwischen UT und OL an, um Einschwingsignale zu vermeiden, und stellen Sie sicher, dass dies konfokale ist.
- Passen Sie die Höhe der Arbeitsstufe an, um die Amplitude des Signals zu maximieren, und bestimmen Sie die Fokusposition.
3. Tierversuch
- Verwenden Sie eine 5-u20126 Wochen alte BALB/c-Maus mit einem Körpergewicht von 20-u201230 g.
- Anästhetisieren Sie das Tier mit Urethan (1 g/kg), das vor dem Experiment intraperitoneal injiziert wurde.
- Führen Sie den Übergang zwischen WIM und RIM.
- Verwenden Sie einen planaren Ultraschallwandler. Rasieren Sie das Fell auf der Rückseite der Maus mit einem Trimmer und Enthaarungscreme. Legen Sie die Maus auf den Halter (8 cm × 2,8 cm × 2 cm) in anfälliger Position.
- Lassen Sie den Bildbereich mit Ultraschallgel mit der Polyethylenmembran in Kontakt kommen. Vermeiden Sie Blasen im Kontaktteil.
- Stellen Sie den Halter für die akustische Kopplung auf die Arbeitsbühne. Befolgen Sie die Schritte 2.3-u20122.4, um den Laser zu starten und ein A-Liniensignal zu sammeln. Führen Sie die Schritte 2.6-u20122.7 aus, um sie auszurichten. Drücken Sie "Stop", um die Auflistung nach der Ausrichtung zu beenden.
- Wählen Sie das WIM-Programm aus. Benennen Sie den neu erstellten Ordner. Stellen Sie den Scanparameter auf 20 mm/s in der Registerkarte "Scangeschwindigkeit", "20 mm*20 mm" in der Registerkarte "Scanbereich" und "20" in der Registerkarte "Schritt" ein. Klicken Sie auf die Schaltfläche Sammeln, um mit dem Scannen zu beginnen.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Stopp, um den Scanvorgang nach der Erfassung zu beenden. Klicken Sie auf Return to Zero, um den Motor auf Null zu bringen. Schließen Sie die Laserblende. Legen Sie die Triggereinstellung auf internen Trigger fest. Drücken Sie die AUS-Taste für den Pumpschalter.
- Ersetzen Sie den WIM-Trigger als RIM-Trigger und schließen Sie ihn an den externen Laserauslöser an. Drücken Sie die ON-Taste für den Pumpschalter. Legen Sie die Triggereinstellung auf den externen Trigger fest. Klicken Sie auf die Schaltfläche Beenden, um das WIM-Programm zu beenden.
- Verwenden Sie Schritt 2.4, um das A-Liniensignal zu erfassen. Öffnen Sie die Laserblende. Führen Sie die Schritte 2.6-u20122.7 aus, um sie auszurichten. Drücken Sie Stop to end collection after alignment.
- Wählen Sie das RIM-Programm aus. Benennen Sie den neu erstellten Ordner. Klicken Sie auf die Schaltfläche Sammeln, um mit dem Scannen zu beginnen.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Stopp, um den Scanvorgang nach Abschluss der Erfassung zu beenden. Klicken Sie auf die Schaltfläche Beenden, um das RIM-Programm zu beenden.
- Euthanisieren Sie das Tier mit Zervix-Dislokation am Ende der Bildgebung.
- Führen Sie WIM der vaskulären Visualisierung durch.
- Verwenden Sie einen fokussierten Ultraschallwandler (Zentralfrequenz: 25 MHz; Bandbreite: mehr als 90%; Brennweite: 8 mm). Entfernen Sie die Haare von Mäuseohr oder Kopfhaut.
- Verwenden Sie ein Skalpell, um einen kleinen Schnitt auf der Seitlichen Seite der Schädel-Temporal-Oberseite der Maus (Tiefe zum Schädel) zu machen. Verwenden Sie die Augenschere, um von diesem Schnitt aus zu beginnen. Schneiden Sie die Kopfhaut um die Außenseite des Schädels. Komprimieren Sie den Blutungspunkt, um die Blutung zu stoppen. Waschen Sie die Wunde mit normaler Saline. Legen Sie die Maus auf den Halter.
- Lassen Sie den Bildbereich mit Ultraschallgel mit der Polyethylenmembran in Kontakt kommen. Vermeiden Sie Blasen im Kontaktbereich (Ergänzende Abbildung 1).
- Stellen Sie den Halter für die akustische Kopplung auf die Arbeitsbühne. Verwenden Sie die Schritte 2.3-u20122.4, um den Laser zu öffnen und ein A-Liniensignal zu erfassen. Verwenden Sie Schritt 2.6-u20122.7, um sie auszurichten. Drücken Sie Stop to end collection after alignment.
- Wählen Sie Das WIM-Programm aus. Benennen Sie den neu erstellten Ordner. Stellen Sie den Scanparameter auf "10 mm/s" in der Registerkarte "Scangeschwindigkeit", "10 mm*10 mm" unter der Registerkarte "Scanbereich" und "10" in der Registerkarte "Schritt" ein. Klicken Sie auf die Schaltfläche Sammeln, um mit dem Scannen zu beginnen.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Stopp, um den Scanvorgang nach Abschluss der Erfassung zu beenden. Klicken Sie auf Return to Zero, um den Motor auf Null zurück zu bringen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Beenden, um das WIM-Programm zu beenden.
- Euthanisieren Sie das Tier am Ende des Verfahrens, während das Tier noch unter Anästhesie ist.
- Verwenden Sie einen fokussierten Ultraschallwandler (Zentralfrequenz: 25 MHz; Bandbreite: mehr als 90%; Brennweite: 8 mm). Entfernen Sie die Haare von Mäuseohr oder Kopfhaut.
- Führen Sie RIM für die dynamische Überwachung von Kleintieren.
- Rasieren Sie die Haare des Mausbauchs. Platzieren Sie die Maus auf dem Halter in Supine-Position.
- Lassen Sie den Bildbereich mit Ultraschallgel mit der Polyethylenmembran in Kontakt kommen. Vermeiden Sie Blasen im Kontaktbereich.
- Stellen Sie den Halter für die akustische Kopplung auf die Arbeitsbühne. Führen Sie die Schritte 2.3-u20122.4 aus, um den Laser zu starten und ein A-Liniensignal zu sammeln. Führen Sie schritt 2.6-u20122.7 aus, um es auszurichten. Drücken Sie Stop to end collection after alignment.
- Wählen Sie das RIM-Programm aus. Benennen Sie den neu erstellten Ordner. Klicken Sie auf die Schaltfläche Sammeln, um mit dem Scannen zu beginnen.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Stopp, um den Scanvorgang nach Abschluss der Erfassung zu beenden. Klicken Sie auf die Schaltfläche Beenden, um das RIM-Programm zu beenden.
- Verwenden Sie die RIM-Daten für die Rekonstruktion der maximalen Amplitudenprojektion (MAP) entlang der Tiefenrichtung durch ein benutzerdefiniertes Programm. Beobachten Sie die dynamischen Veränderungen im Tier.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Der Schaltplan des DRS-PAI ist in Abbildung 1dargestellt. Das System ermöglicht ein flexibles und wiederholbares Umschalten zwischen WIM und RIM. Das erfasste PA-Signal wird schnell verarbeitet, um PA B-Scan- und MAP-Images zu erzeugen. Die CCD-Kamera kann Fotos von Proben zur Verfügung stellen.
Alle Komponenten des DRS-PAI sind integriert und in einem Imager-Setup montiert (Abbildung 2), wodurch die Montage und Bedienung einfach ist. Im WIM wird das kontinuierliche Raster-Scannen einer zweidimensionalen motorisierten Stufe verwendet. Das Signal der Laufbühne wird aufgezeichnet. Die Datenerfassung erfolgte während der einheitlichen Übersetzung der Stufe. Im RIM wurde ein zweiachsiger Galvanometer-Scanner eingesetzt. Die Daten wurden synchron mit dem Galva-Scannen gesammelt (Abbildung 3).
Hier wurden die Gefäßbilder von Proben mit jedem Bildgebungsmodus gesammelt. Abbildung 4A zeigt das MAP-Bild der Maus zurück in WIM. Die Bildzeit betrug ca. 33 min. Abbildung 4B zeigt B-Scan-Bilder der Maus zurück während RIM. Der gesamte RIM-Prozess wird in Video 1gezeigt. Dann wurde ein fokussierter Ultraschallwandler verwendet. Die Gefäßnetzwerke von Mausohr und Gehirn sind in Abbildung 5dargestellt. Die Bildzeit betrug ca. 16 min. Dies zeigt die Fähigkeit von DRS-PAI, Weitfeldvaskulatur abzubilden. Darüber hinaus zeigt Abbildung 6A, dass der Bildbereich ein Gefäß enthält. Der Bildgebungsbereich von RIM beträgt durch den Einsatz des fokussierten Ultraschallwandlers ca. 100 m. Das Verschiebungsbild entlang der Tiefenrichtung des Mausbauchs im Vergleich zur Zeit ist in Abbildung 6Bdargestellt. Video 2 zeigt den Prozess der Gefäßverschiebung und die Erlangung des aktuellen Puls- oder Beatmungsbogens.
Abbildung 1: Der Schaltplan des DRS-PAI-Systems. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Das Design des DRS-PAI-Systems.
(A) Das Foto des DRS-PAI-Systems. (B) Das Panel zeigt ein Foto des Setups für die Laserpfadmontage. (C) Das Panel zeigt das 3D-Modell für die Laserpfadmontage. (D) Das Panel zeigt die zweiachsige Schnell-Galvanometer-Scanner-Baugruppe. (E) Das Bedienfeld zeigt die Sondenbaugruppe an. (F) Das Bedienfeld zeigt die optische Pfadbaugruppe CCD an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 3: Einrichtung des Scans für verschiedene Bildverarbeitungsmodi.
(A) Der Scanpfad von WIM. (B) Der Scanpfad von RIM. (C) Die Trigger-Einrichtung von zwei Bildverarbeitungsmodi. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 4: Der photoakustische WIM und RIM der Maus rückseite.
(A) Das MAP-Bild der Maus zurück in WIM. (B) Die B-Scan-Bilder der Maus zurück in RIM. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 5: Die photoakustische WIM einer Maus.
(A) Das MAP-Bild des Mausohrs in WIM. (B) Das MAP-Bild des Maushirns in WIM. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 6: Der photoakustische RIM des Mausbauchs.
(A) Die B-Scan-Bilder des Mausbauchs in RIM. (B) Das MAP-Bild entlang der Tiefenrichtung des Mausbauchs im Vergleich zur Zeit in RIM. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Video 1: Der Prozess des RIM der Maus zurück. Bitte klicken Sie hier, um dieses Video herunterzuladen.
Video 2: Der Prozess des MAP-Bildes entlang der Tiefenrichtung des Mausbauchs im Vergleich zur Zeit. Bitte klicken Sie hier, um dieses Video herunterzuladen.
Ergänzende Abbildung 1: Der Teil des Bildgebungsbereichs, der mit der Polyethylenmembran in Berührung gekommen ist. Bitte klicken Sie hier, um diese Abbildung herunterzuladen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Hier präsentierten wir einen dualen Raster-Scanning-Photoakustischen Kleintier-Imager für nichtinvasive Gefäßvisualisierung, der entwickelt und entwickelt wurde, um die Struktur der Vaskulatur und die damit verbundene dynamische Veränderung des Blutes zu erfassen. Der Vorteil von DRS-PAI ist, dass es die WIM und den RIM in ein System integriert, was es einfacher macht, die vaskuläre dynamische und vaskuläre Netzwerkstruktur von Kleintieren zu untersuchen. Das System bietet hochauflösende Weitfeld-Gefäßvisualisierung und Blutdynamik in Echtzeit.
Im aktuellen System wurde die optische Anregung mit einer einwelligen Lichtquelle implementiert. Ein zukünftiges Mehrwellenlängensystem würde andere Parameter wie die Sauerstoffsättigung im Blut liefern. Darüber hinaus kann ein spezieller Bildverarbeitungsalgorithmus für die quantitative Analyse entwickelt werden, einschließlich der Schätzung des Gefäßdurchmessers, der Gefäßdichte, der Gefäßturosität usw. Die quantitative Analyse kann wertvolle Informationen für die Frühdiagnose und Behandlung von Krankheiten liefern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das System es Forschern ermöglicht, hochdimensionale physiologische und pathologische Einblicke in die kleintierische Forschung mit biomedizinischer Relevanz zu erhalten. Das System kann an die meisten kleintierischen Forschungsumgebungen angepasst werden, umfassen, aber nicht beschränkt auf, Bildgebung von Angiogenese, Tumor-Mikroumgebungen, hämodynamische, funktionelle Verbindungen im Gehirn, Mikrozirkulation, Arzneimittelreaktionen, und Therapiereaktionen. Zu den kritischen Schritten innerhalb des Protokolls gehören die Auslegung der dualen Scanstruktur, die konfokale Einstellung des optischen und akustischen Fokus im WIM und die Punkteinstellung des Schallfeldes im RIM.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Alle Tierversuche wurden nach den genehmigten Richtlinien und Vorschriften des Institutionellen Tierpflege- und Nutzungsausschusses durchgeführt. Die Autoren haben keine relevanten finanziellen Interessen an dem Manuskript und keine anderen potenziellen Interessenkonflikte offenzulegen.
Acknowledgments
Die Autoren möchten die finanzielle Unterstützung von der National Natural Science Foundation of China (61822505; 11774101; 61627827; 81630046), The Science and Technology Planning Project of Guangdong Province, China (2015B020233016) und The Science and Technology Program of Guangzhou (Nr. 2019020001) würdigen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 12 bit multi-purpose digitizer | Spectrum | M3i.3221 | Data acquisition card |
| A-line collected program | National Instrument | LabVIEW | User-defined program |
| Amplifier | RF Bay | LNA-650 | Amplifier |
| Depilatory Cream | Veet | 33-II | Animal depilatory |
| Fiberport Coupler | Thorlab | PAF-X-7-A | Fiber Coupler |
| Field Programmable Gate Array | Altera | Cyclone IV | Trigger Control |
| Fixed Focus Collomation Packages | Thorlabs | F240FC-532 | Fiber Collimator |
| Foused ultrasonic transducer | Self-made | ||
| Graphics Processing Unit | NVIDIA | GeForce GTX 1060 | Processing data |
| Holder | Self-made | Animal fixation | |
| Laser control program | National Instrument | LabVIEW | User-defined program |
| Mice | Guangdong Medical Laboratory Animal Center | BALB/c | Animal Model |
| Microscope camera | Mshot | MS60 | CCD camera |
| Microscope Objective | Daheng Optics | GCO-2111 | Objective Lens |
| Mirror | Daheng Optics | GCC-1011 | Moveable/Fixed Mirror |
| Moving Magnet Capacitive Detector Galvanometer Scanner | Century Sunny | S8107 | real-time scanner |
| Mshot image analysis system | Mshot | Display software | |
| Normal Saline | CR DOUBLE-CRANE | H34023609 | Normal Saline |
| Ophthalmic Scissors | SUJIE | Scalp Remove | |
| Planar ultrasonic transducer | Self-made | ||
| Plastic Wrap | HJSJLSL | Polyethylene Membrane | |
| Program Control Software | National Instrument | LabVIEW | User-defined Program |
| Pulsed Q-swithched Laser | Laser-export | DTL-314QT | 532-nm pulse Laser |
| Real-time imaging program | National Instrument | LabVIEW | User-defined program |
| Ring-shaped white LED | Self-made | ||
| Shaver | Codos | CP-9200 | Animal Shaver |
| Single-Mode Fibers | Nufern | 460-HP | Single-mode fiber |
| Surgical Blade | SUJIE | 11 | Blade |
| Surgical Scalpel | SUJIE | 7 | Scalp Remove |
| Translation Stage | Jiancheng Optics | LS2-25T | wide-field scanning stage |
| Ultrasonic Transducer | Self-made | ||
| Ultrasound gel | GUANGGONG PAI | ZC4252418 | Acoustic Coupling |
| Urethane | Tokyo Chemical Industry | C0028 | Animal Anestheized |
| Water tank | Self-made | ||
| Wide-field imaging program | National Instrument | LabVIEW | User-defined program |
| XY Translator Mount | Self-made |
References
- Li, L., et al. Single-impulse panoramic photoacoustic computed tomography of small-animal whole-body dynamics at high spatiotemporal resolution. Nature Biomedical Engineering. 1 (5), 0071 (2017).
- Jeon, S., Kim, J., Lee, D., Baik, J. W., Kim, C. Review on practical photoacoustic microscopy. Photoacoustics. 15, 100141 (2019).
- Baik, J. W., et al. Super wide-field photoacoustic microscopy of animal and humans in vivo. IEEE Transactions on Medical Imaging. 39 (4), 975-984 (2019).
- Omar, M., Aguirre, J., Ntziachristos, V.
- Lin, L., et al. Single-breath-hold photoacoustic computed tomography of the breast. Nature Communications. 9 (1), 2352 (2018).
- Yang, F., et al. Wide-field monitoring and real-time local recoding microvascular networks on small animals with a dual-raster-scanned photoacoustic microscope. Journal of Biophotonics. 13 (6), 202000022 (2020).
- Sun, J., Zhou, Q., Yang, S. Label-free photoacoustic imaging guided sclerotherapy for vascular malformations: a feasibility study. Optics Express. 26 (4), 4967-4978 (2018).
- Xu, D., Yang, S., Wang, Y., Gu, Y., Xing, D. Noninvasive and high-resolving photoacoustic dermoscopy of human skin. Biomedical Optics Express. 7 (6), 2095-2102 (2016).
- Zhang, W., et al. Miniaturized photoacoustic probe for in vivo imaging of subcutaneous microvessels within human skin. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. 9 (5), 807-814 (2019).
- Chen, Q., et al.
- Lan, B., et al. High-speed widefield photoacoustic microscopy of small-animal hemodynamics. Biomedical Optics Express. 9, 4689-4700 (2018).
- Ma, H., Yang, S., Cheng, Z., Xing, D. Photoacoustic confocal dermoscope with a waterless coupling and impedance matching opto-sono probe. Optics Letters. 42 (12), 2342-2345 (2017).
- Kang, H., Lee, S. W., Lee, E. S., Kim, S. H., Lee, T. G. Real-time GPU-accelerated processing and volumetric display for wide-field laser-scanning optical-resolution photoacoustic microscopy. Biomedical Optics Express. 6 (12), 4650-4660 (2015).
