Oftalmoscopia Fotoacústica integrada e Spectral-domínio Tomografia de Coerência Óptica

Resumo

Oftalmologia fotoacústica (PAOM), uma modalidade de imagem óptico-absorção de base, fornece a avaliação complementar da retina para as tecnologias de imagem disponíveis atualmente oftálmicas. Relata-se o uso de PAOM integrado com espectral-domínio tomografia de coerência óptica (SD-OCT) para imagens multimodal simultânea da retina em ratos.

Resumo

Tanto o diagnóstico clínico e investigação fundamental de doenças oculares grandes beneficiar muito de diversas tecnologias não invasivas de imagem oftálmicas. Existentes modalidades de imagem da retina, como a retinografia colorida ^1, oftalmoscopia confocal a laser (cSLO) ^2, e tomografia de coerência óptica (OCT) ^3, têm contribuições significativas no acompanhamento inícios de doenças e progressões, e desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. No entanto, eles predominantemente contar com os back-refletidas fótons da retina. Como consequência, as propriedades de absorção ópticas da retina, que são normalmente fortemente associados ao estado fisiopatologia da retina, são inacessíveis pelas tecnologias de imagem tradicionais.

Oftalmoscopia fotoacústica (PAOM) é uma modalidade de imagem emergente da retina que permite a detecção dos contrastes de absorção óptica no olho com uma alta sensibilidade ^4-7. Em PAOM nanpulsos de laser osecond são entregues através da pupila e digitalizados através do olho posterior para induzir fotoacústica (PA), os sinais que são detectadas por um transdutor de ultra-sons sem foco fixado à pálpebra. Por causa da forte absorção óptica de hemoglobina e a melanina, PAOM é capaz de forma não invasiva de imagem os vasculatures retina e coróide e o epitélio pigmentar da retina (RPE) de melanina em contrastes elevados ^6,7. Mais importante ainda, com base no bem desenvolvida espectroscópicos imagiologia fotoacústica ^5,8, PAOM tem o potencial para mapear a saturação do oxigénio da hemoglobina em vasos da retina, o que pode ser fundamental para o estudo da fisiologia e da patologia de várias doenças que causam cegueira ^9, tais como a retinopatia diabética e degeneração macular neovascular relacionada à idade.

Além disso, sendo a única existente modalidade de imagiologia óptica, a absorção baseada em oftálmico, PAOM pode ser integrado com o clínico bem estabelecido oftálmica imaging techniques para conseguir mais abrangentes estudos anatômicos e funcionais do olho baseada em múltiplos contrastes óticos ^6,10. Neste trabalho, nós integramos PAOM e espectral de domínio outubro (SD-OCT) para simultaneamente em imagens da retina de ratos in vivo, onde tanto a absorção óptica e propriedades de dispersão da retina são revelados. A configuração do sistema de alinhamento do sistema, e de aquisição de imagem são apresentadas.

Protocolo

1. Configuração do Sistema

1. PAOM Subsistema
   1. Fonte de iluminação: um laser Nd: YAG (SPOT-10-100, Elforlight Ltd, UK: 20 μJ / pulso, 2 ns duração de pulso, 30 kHz máxima taxa de repetição de impulsos).
   2. O laser de saída em 1064 nm é freqüência dobrada para 532 nm por um beta-borato de bário (BBO) cristal (CasTech, San Jose, CA). Depois da separação ainda mais por um espelho de feixe de laser, 532 nm de luz é entregue através de uma fibra óptica de modo único (P1-460A-FC-5, Thorlabs), e 1064 nm do laser é gravada por um fotodíodo (DET10A, Thorlabs), o que desencadeia PA a aquisição de sinal.
   3. A luz de laser que sai da fibra ....

Resultados

A Figura 2 mostra as imagens de 2-D de fundus SD-OCT e PAOM adquirida simultaneamente em um rato albino (A e B) e um rato pigmentado (C e D), respectivamente. Nas imagens SD-OCT fundus (Figuras 2A e 2C), vasos retinianos têm aparência escura devido à absorção de hemoglobina de sondagem luz. Além de vasos da retina (RV na Figura 2B), visualiza-se os PAOM vasculatures coróide (CV na Figura 2B) em olho albino por causa da .......

Discussão

Aqui, apresentamos uma instrução detalhada em simultâneo em imagens da retina in vivo de olhos de ratos usando PAOM combinado com SD-outubro Optical-dispersão baseada SD-OCT é, talvez, o "padrão de ouro" para imagiologia clínica retiniana ^3, porém, não é sensível para detectar a absorção óptica na retina. O PAOM recentemente desenvolvido é o único óptico-absorção baseada em modalidade de imagem oftálmico que fornece propriedades de absorção óptica da retina ^6. Porque hem.......