Summary

Integrato oftalmoscopia fotoacustico e Spectral-dominio Optical Coherence Tomography

Published: January 15, 2013
doi:

Summary

Fotoacustica oftalmologia (PAOM), un assorbimento ottico basato modalità di imaging, fornisce la valutazione complementare della retina alle tecnologie attualmente disponibili oftalmici imaging. Riportiamo l'utilizzo di PAOM integrato con-dominio spettrale tomografia a coerenza ottica (SD-OCT) per il controllo simultaneo di imaging multimodale retinica nel ratto.

Abstract

Sia la diagnosi clinica e di indagine fondamentale delle malattie oculari gravi trarre grandi vantaggi dalle tecnologie oftalmiche varie non invasive di imaging. Gli attuali modalità di imaging della retina, come la fotografia del fondo oculare 1, oftalmoscopia scansione laser confocale (cSLO) 2, e la tomografia a coerenza ottica (OCT) 3, hanno contribuito in modo significativo nel monitoraggio insorgenze della malattia e progressioni, e lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche. Tuttavia, essi prevalentemente affidamento sulle back-fotoni riflessi dalla retina. Di conseguenza, le proprietà di assorbimento ottico della retina, che sono di solito fortemente associati con lo stato fisiopatologia retinica, sono accessibili dalle tecnologie di imaging tradizionali.

Oftalmoscopia fotoacustica (PAOM) è una modalità emergente imaging della retina che permette di rilevare i contrasti di assorbimento ottico nell'occhio con una sensibilità elevata 4-7. In PAOM nanimpulsi laser osecond vengono forniti attraverso la pupilla e la scansione attraverso l'occhio posteriore per indurre fotoacustica (PA), i segnali che vengono rilevati da un trasduttore ad ultrasuoni non a fuoco attaccato alla palpebra. A causa del forte assorbimento ottico di emoglobina e melanina, PAOM è in grado di non-invasivo imaging delle vasculatures retina e della coroide, e dell'epitelio pigmentato retinico (RPE) melanina ad alto contrasto 6,7. Ancora più importante, basato sul ben sviluppato spettroscopica di imaging fotoacustica 5,8, PAOM ha il potenziale per mappare la saturazione di ossigeno dell'emoglobina in vasi retinici, che può essere critica nello studio della fisiologia e patologia delle diverse malattie cecità 9 come la retinopatia diabetica e neovascolare legata all'età degenerazione maculare.

Inoltre, essendo l'unico esistente assorbimento ottico-oftalmico a base di modalità di imaging, PAOM può essere integrato con consolidata clinica oftalmica Imaging techniques per ottenere valutazioni anatomiche e funzionali più complete degli occhi in base a molteplici contrasti optical 6,10. In questo lavoro, integriamo PAOM e spettrali nel dominio OCT (SD-OCT) per la realizzazione contemporanea in vivo imaging della retina di ratto, in cui si rivelano sia assorbimento ottico e proprietà di diffusione della retina. La configurazione del sistema, l'allineamento del sistema di acquisizione e di imaging sono presentati.

Protocol

1. Configurazione di sistema PAOM sottosistema Illuminazione fonte: un laser Nd: YAG (SPOT-10-100, Elforlight Ltd, Regno Unito: 20 μJ / impulso, 2 nsec durata dell'impulso, 30 kHz frequenza cardiaca massima di ripetizione). L'uscita laser a 1064 nm è a frequenza doppia di 532 nm da una beta-bario-borato (BBO) cristallo (CasTech, San Jose, CA). Dopo un'ulteriore suddivisione da uno specchio linea laser, luce 532 nm viene erogata attraverso una modalità singola fibra o…

Representative Results

La figura 2 mostra le immagini 2-D fundus di SD-OCT e PAOM acquisite simultaneamente in un ratto albino (A e B) e un ratto pigmentato (C e D), rispettivamente. Nelle SD-ottobre le immagini del fondo oculare (figure 2A e 2C), vasi retinici hanno aspetto scuro a causa dell'assorbimento di emoglobina di sondare luce. Oltre a vasi retinici (RV in Figura 2B), PAOM visualizza le vasculatures coroide (CV in Figura 2B) in a…

Discussion

Qui, vi presentiamo un istruzioni dettagliate su simultanea in vivo imaging della retina degli occhi di ratto utilizzando PAOM combinato con SD-OCT. Ottico-scattering basata SD-OCT è forse la clinica "gold standard" per imaging della retina 3, tuttavia, non è sensibile per rilevare l'assorbimento ottico nella retina. Il recente sviluppo PAOM è l'unica ottica di assorbimento a base di modalità di imaging oftalmico che fornisce le proprietà di assorbimento ottico della retina <su…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ringraziamo il generoso sostegno della National Science Foundation (CARRIERA CBET-1055379) e il National Institutes of Health (1RC4EY021357, 1R01EY019951). Riconosciamo inoltre il sostegno della Cina Borsa di studio del Consiglio a Song Wei.

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Citazione di questo articolo
Song, W., Wei, Q., Jiao, S., Zhang, H. F. Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography. J. Vis. Exp. (71), e4390, doi:10.3791/4390 (2013).

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