Multimodale Imaging retinico volumetrica da Oblique scansione Laser oftalmoscopia (oSLO) e tomografia a coerenza ottica (OCT)
Summary
Qui, presentiamo un protocollo per ottenere un ampio campo visivo (FOV) tridimensionale (3D) fluorescenza e immagine retinica OCT utilizzando una nuova piattaforma di imaging multimodale. Introdurremo l’installazione del sistema, il metodo di allineamento e i protocolli operativi. In vivo imaging sarà dimostrato, e saranno forniti risultati rappresentativi.
Abstract
Mentre la formazione immagine di fluorescenza è ampiamente usata in Oftalmologia, un’immagine retinica di tridimensionale (3D) fluorescenza ampio campo visivo (FOV) è ancora una grande sfida con state-of-the-art retinico modalità di formazione immagine perché richiederebbero z-accatastamento a compilare un dataset volumetrico. Più recente tomografia a coerenza ottica (OCT) e sistemi di angiografia (OCTA) OCT superano queste restrizioni per fornire immagini anatomiche e vascolare di tridimensionali (3D), ma la natura privo di tintura di ottobre non visualizzi perdita indicativo di vascolare disfunzione. Questo protocollo descrive un romanzo obliquo scansione laser oftalmoscopia (oSLO) tecnica che fornisce immagini retiniche fluorescenza volumetrica 3D. Il programma di installazione del sistema di imaging genera la scansione di un dispositivo di scorrimento di coda colomba obliquo e allinea il sistema di imaging finale ad un angolo di rilevare immagini a sezione trasversale fluorescente. Il sistema utilizza il metodo di scansione laser e permette quindi una facile incorporazione di ottobre come una modalità di imaging volumetrica strutturale complementare. In vivo imaging su retina del ratto è dimostrato qui. Soluzione di fluorescina è iniettato per via endovenosa per produrre l’angiografia della fluorescina volumetrica (vFA).
Introduction
Oftalmologia e visione scienza beneficiare grandemente le moderne tecniche di imaging ottiche, poiché la retina è facilmente raggiungibile con la luce. L’imaging retinico di fluorescenza è uno strumento essenziale nella diagnosi e nella gestione delle malattie vascolari corioretiniche come retinopatia diabetica (Dott) e degenerazione maculare senile (AMD), entrambi i quali sono principali cause di cecità negli Stati Uniti.
Tuttavia, è ancora difficile da acquisire un ampio campo visivo (FOV), imaging mediante fluorescenza imaging tridimensionale retinico (3D). Fotografia del fondo non ha la capacità di risoluzione di profondità e non rifiuta la luce diffusa. Di conseguenza, la miscelazione dei segnali provenienti da differenti profondità riduce la qualità dell’immagine. Oftalmoscopia di scansione laser (SLO) e confocale può SLO (cSLO) ridurre l’effetto di luce diffusa mediante gating confocale1. Tuttavia, è difficile per SLO o cSLO per acquisire un’immagine della retina umana 3D a causa del limite della loro profondità di fuoco. Ottica adattiva SLO (AOSLO) attraverso la correzione per le aberrazioni di wavefront introdotte dall’occhio umano, in grado di fornire eccellente risoluzione e contrasto. Tuttavia, AOSLO avrebbe ancora bisogno z-stacking per imaging volumetrico2. Optical coherence tomography (OCT)3 e sistemi di angiografia (OCTA) OCT superano queste restrizioni per fornire tridimensionale (3D) immagini anatomiche e vascolare4,5,6, ma la natura privo di tintura di ottobre non visualizzi perdita indicativo di disfunzione vascolare.
Questo protocollo descrive una nuova piattaforma multimodale per retinica fluorescenza volumetrica 3D imaging, vale a dire obliquo scansione laser oftalmoscopia (oSLO). In questo sistema di imaging, una scansione obliqua è generata da un dispositivo di scorrimento della coda di colomba, e un sistema di imaging finale è allineato in un angolo per rilevare la fluorescenza Croce immagini sezionali. Il sistema utilizza metodi di scansione laser, e queste tecniche permettono facile incorporazione con OCT come una modalità di imaging volumetrica strutturale complementare. La risoluzione corrente di profondità è di circa 25 µm nella retina del ratto e del campo visivo è di 30°. Essenzialmente, l’oSLO permette una versione fluorescente di OCT e contemporaneamente combinabile con OCT e OCTA sopra un grande FOV.
In questo protocollo, descriviamo il programma di installazione di oSLO, il metodo di allineamento e di costruzione, il metodo di imaging in vivo della retina del ratto e i risultati rappresentativi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui, abbiamo descritto oSLO, una in vivo volumetrico fluorescente imaging retinico tecnica con un FOV oltre 30 °. Rispetto al ott, un attuale standard di cura imaging metodo in Oftalmologia, oSLO offre una simile capacità di imaging 3D ancora permette di contrasto di fluorescenza che OCT non è sensibile a. Il vantaggio di oSLO è che richiede solo una scansione raster e così permette la perfetta combinazione di OCT, fornendo due tecniche complementari per imaging volumetrico strutturale e fluorescente.
<…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Finanziamento è da Evans Medical foundation finanziamenti dal Boston Medical Center così come un sub-contratto da NIH 5R01CA183101, pilota di BU-CTSI concedere 1UL1TR001430, BU-Joslin programma pilota e BU-CTSI KL2TR001411.
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
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