Eğik tarama Lazer Ophthalmoscopy (oSLO) ve optik koherens tomografi (OCT) tarafından Multimodal hacimsel Retina Görüntüleme
Summary
Burada, bir roman görüntüleme multimodal platformu kullanarak bir geniş görüş alanı (FOV) üç boyutlu (3D) floresan ve OCT Retina görüntü almak için bir iletişim kuralı mevcut. Sistem Kurulumu, hizalama yöntemi ve operasyonel iletişim kurallarını tanıtacak. Vivo görüntüleme gösterilecektir ve temsilcisi sonuçları sağlanacaktır.
Abstract
Floresans görüntüleme Oftalmoloji içinde yaygın olarak kullanıldığı gibi bir geniş görüş alanı (FOV) üç boyutlu (3D) Floresan Retina görüntü hala state-of–art Retina z-istifleme için gerektirecektir çünkü görüntüleme yöntemleri ile büyük bir meydan okuma olduğunu Hacimsel veri kümesi derleyin. Daha yeni optik koherens tomografi (OCT) ve OCT anjiyografi (OCTA) sistemleri üç boyutlu (3D) anatomik ve vasküler görüntüleri sağlamak için bu sınırlamalar üstesinden gelmek, ama boya ücretsiz doğa, Ekim sızıntı, vasküler gösterge görselleştirmek olamaz disfonksiyon. Bu iletişim kuralı bir roman oblik 3D hacimsel floresans Retina görüntüleme sağlar lazer ophthalmoscopy (oSLO) tekniği tarama açıklar. Görüntüleme sistemi kurulumu bir güvercin kuyruğu kaymak tarafından tarama eğik oluşturur ve son görüntüleme sistemi floresan kesitsel görüntüleri algılamaya açılı hizalar. Sistem lazer tarama yöntemi kullanır ve bu nedenle, bir kolay birleşme, Ekim bir tamamlayıcı hacimsel yapısal görüntüleme yöntemi verir. Vivo görüntüleme sıçan retina üzerinde burada gösterilmiştir. Fluoresein Çözüm intravenöz hacimsel floresein anjiyografi (UYA) üretmek için enjekte edilir.
Introduction
Oftalmoloji ve vizyon bilim büyük yarar modern optik görüntüleme teknikleri beri retina ışık ile kolayca erişilebilir. Floresans Retina Görüntüleme tanı ve yönetim chorioretinal vasküler hastalıklar ikisi de Amerika Birleşik Devletleri’nde körlük nedenleri lider olan diabetik retinopati (DR) ve yaşa bağlı makula dejenerasyonu (AMD), gibi önemli bir araçtır.
Ancak, bir büyük görüş alanı (FOV), üç boyutlu (3D) Retina floresans görüntüleme kullanarak görüntüleme elde etmek için hala meydan okuyor. Fundus fotoğraf derinlik çözme yeteneğine sahip değildir ve diffüz ışık reddetmek değil. Sonuç olarak, farklı derinlik gelen sinyalleri karıştırma görüntü kalitesini düşürür. Tarama Lazer ophthalmoscopy (SLO) ve confocal gating1kullanarak dağınık ışık etkisini azaltmak confocal SLO (cSLO) olabilir. Ancak, SLO veya cSLO onların odak derinliği sınırı nedeniyle 3D insan Retina görüntü elde etmek için zordur. Uyarlamalı optik SLO (AOSLO) insan gözü tarafından tanıtılan wavefront anomalileri için düzelterek mükemmel çözünürlük ve kontrast sağlayabilir. Ancak, AOSLO hala z istifleme için üçboyutlu görüntüleme2gerekir. Optik koherens tomografi (OCT)3 ve OCT anjiyografi (OCTA) sistemleri üç boyutlu (3D) anatomik ve vasküler görüntüleri4,5,6, ama boya ücretsiz doğa sağlamak için bu sınırlamalar üstesinden gelmek OCT kaçak vasküler işlev bozukluğu göstergesi görselleştirmek olamaz.
Bu iletişim kuralı bir roman multimodal platform için Imaging, yani oblique lazer ophthalmoscopy (oSLO) tarama 3D hacimsel floresans Retina açıklar. Bu görüntüleme sistemi bir eğik tarama bir güvercin kuyruğu kaymak tarafından oluşturulur ve bir son görüntüleme sistemi floresans cross sectional görüntüleri algılamaya bir açıda hizalanır. Sistem lazer yöntemleri tarama kullanır ve bu tekniklerin OCT ile kolay birleşme bir tamamlayıcı hacimsel yapısal görüntüleme yöntemi sağlar. Geçerli derinlik çözünürlüğü sıçan retina yaklaşık 25 µm ve görüş alanı 30 °. Esasen, oSLO, Ekim floresan bir yorum bırakmak ve aynı anda OCT ile kombine edilebilir ve üzerinde büyük bir FOV OCTA.
Bu protokol için oSLO, hizalama ve inşaat yöntemi, sıçan retinanın vivo içinde görüntüleme yöntemi ve temsilcisi sonuçları kurulumunu anlatacağız.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada, oSLO, tekniği ile 30 ° FOV bir vivo içinde hacimsel floresan Retina Görüntüleme anlatmıştık. Ekim geçerli standart tedavi yöntemi Oftalmoloji, Imaging göre oSLO benzer bir 3D görüntüleme yeteneği sunar henüz OCT duyarlı değil floresans kontrast sağlar. OSLO bu tek bir raster tarama gerektirir ve böylece, Ekim, yapısal ve floresan hacimsel görüntüleme için iki tamamlayıcı teknik sağlayan sorunsuz kombinasyonu sağlar avantajdır.
Bu protokol için i…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Finansman Evans tıbbi Vakfı Boston Tıp Merkezi yanı sıra NIH 5R01CA183101 bir alt sözleşmesi fonlarından olduğunu, BU CTSI pilot 1UL1TR001430, bü-Joslin pilot bilgisayar programı ve BU CTSI KL2TR001411 hibe.
Materials
| Supercontinuum Laser Source | NKT Photonics | SuperK EXTREME EXU-OCT6 | |
| Dichroic Mirror (DM1) | Thorlabs | DMLP650R | |
| Dichroic Mirror (DM2) | Chroma | ZT514/1064rpc | |
| Dichroic Mirror (DM3) | Thorlabs | DMLP900R | |
| Single Mode Fiber (SMF 1) | Thorlabs | P3-460B-FC-2 | |
| Single Mode Fiber (SMF 2) | Thorlabs | P3-780A-FC-2 | |
| Optic Fiber Coupler | Thorlabs | TW850R5A2 | |
| 1:1 Telescope System | Thorlabs | AC254-100-A×2 | |
| 3:1 Telescope System | Thorlabs | AC254-150-A×2 | |
| 3:1 Telescope System | Thorlabs | AC254-50-A×2 | |
| 1:1 Telescope System | Thorlabs | AC254-100-A×2 | |
| Galvo Mirrors (GM1,GM2) | Thorlabs | GVS201×2 | |
| De-sacn Galvo Mirrors (GM3) | Thorlabs | GVS011 | |
| Objective Lens | Olympus | UplanSApo 20×/0.75 | |
| Final imaging system | Olympus | UplanFL N 10×/0.3 | |
| Final imaging system | Computar | 12-36mm/1:2.8 | |
| Camera | PCO | Pco.pixelfly usb | |
| Filter | Thorlabs | FEL0800 | |
| Mounted Continuously Variable ND Filter | Thorlabs | NDC-50C-4M-A | |
| Line Scan Camera | Thorlabs | SPL2048-140K | |
| Analog Output Board (AO1) | National Instrument | PCI-6731 | |
| Analog Output Board (AO2) | National Instrument | PCIe-6351 | |
| Long pass filter | Thorlabs | FEL0800 |
References
- Webb, R. H., Hughes, G. W., Delori, F. C. Confocal scanning laser ophthalmoscope. Applied Optics. 26 (8), 1492-1499 (1987).
- Roorda, A., et al. Adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy. Optics Express. 10 (9), 405-412 (2002).
- Huang, D., et al. Optical coherence tomography. Science. 254 (5035), 1178-1181 (1991).
- de Carlo, T. E., Romano, A., Waheed, N. K., Duker, J. S. A review of optical coherence tomography angiography (OCTA). International Journal of Retina and Vitreous. 1 (1), 5 (2015).
- Jia, Y., et al. Quantitative Optical Coherence Tomography Angiography of Choroidal Neovascularization in Age-Related Macular Degeneration. Ophthalmology. 121 (7), 1435-1444 (2014).
- Chen, C. -. L., Wang, R. K. Optical coherence tomography based angiography [Invited]. Biomedical Optics Express. 8 (2), 1056-1082 (2017).
- Yi, J., Chen, S. Y., Shu, X., Fawzi, A. A., Zhang, H. F. Human retinal imaging using visible-light optical coherence tomography guided by scanning laser ophthalmoscopy. Biomedical Optics Express. 6 (10), 3701-3713 (2015).
- Zhang, X. Y., et al. Dual-band spectral-domain optical coherence tomography for in vivo imaging the spectral contrasts of the retinal nerve fiber layer. Optics Express. 19 (20), 19653-19667 (2011).
- Delori, F. C., Webb, R. H., Sliney, D. H. Maximum permissible exposures for ocular safety (ANSI 2000), with emphasis on ophthalmic devices. Journal of the Optical Society of America a-Optics Image Science and Vision. 24 (5), 1250-1265 (2007).
- Zhang, L., et al. Volumetric fluorescence retinal imaging in vivo over a 30-degree field of view by oblique scanning laser ophthalmoscopy (oSLO). Biomedical Optics Express. 9 (1), 25-40 (2018).
