Summary

كيفية بناء ليزر الرقطة التباين التصوير (LSCI) نظام لمراقبة تدفق الدم

Published: November 11, 2010
doi:

Summary

هذا الفيديو يوضح كيفية بناء ليزر الرقطة التباين التصوير (LSCI) النظام التي يمكن استخدامها بسهولة لمراقبة تدفق الدم.

Abstract

الليزر الرقطة التصوير التباين (LSCI) هي تقنية بسيطة لكنها قوية يستخدم لحقل التصوير الكامل لتدفق الدم. تقنية تحليل تقلبات في نمط رقطة الحيوية للكشف عن حركة جزيئات مشابهة لطريقة الليزر دوبلر يحلل التحولات التردد في تحديد سرعة الجسيمات. لأنه يمكن استخدامها لرصد حركة خلايا الدم الحمراء ، وأصبحت أداة LSCI شعبية لقياس تدفق الدم في الأنسجة مثل شبكية العين والجلد والدماغ. أصبح مفيدا بشكل خاص في علم الأعصاب ، حيث يمكن قياس التغيرات تدفق الدم خلال الأحداث الفسيولوجية مثل التنشيط وظيفية ، والسكتة الدماغية ، والاستقطاب الانتشار. LSCI جذابة أيضا لأنه يوفر ممتازة القرار المكانية والزمانية أثناء استخدام الأجهزة الرخيصة التي يمكن بسهولة دمجها مع غيرها من طرائق التصوير. هنا نبين كيفية بناء الإعداد LSCI وتثبت قدرتها على رصد التغيرات في تدفق الدم في الدماغ خلال تجربة الحيوانية.

Protocol

1. الإعداد والتصوير وينبغي أن شنت الكاميرا مع عدسة التكبير الماكرو إلى مرحلة الرأسي أو الميكروسكوب الجراحي (بدلا من عدسة التكبير الكلي ، وهو الهدف عدسة المجهر وبسيطة أو نظام العدسة يمكنهما أن تستخدم اعتمادا على التكب?…

Discussion

في هذا الفيديو أظهرنا كم هو سهل لبناء واستخدام ليزر رقطة النقيض من التصوير (LSCI) نظام للنظر في التغيرات في تدفق الدم. وقد وضعت في 1980s LSCI كوسيلة لتوليد خرائط تدفق الدم في شبكية العين 1. في حين لا تزال تستخدم لصورة شبكية العين والجلد التروية ، فقد أصبح من شعبية للغاية …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

الكتاب يقر بدعم من جمعية القلب الاميركية (0735136N) ، ومؤسسة دانا ، المؤسسة الوطنية للعلوم (CBET/0737731) ، ومؤسسة كولتر.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Firewire camera   Basler scA640-74f  
Macro zoom lens   Edmund Optics NT58-240  
Laser diode   Thorlabs HL6501MG  
Laser diode controller   Thorlabs LDC201CU  

The technique is versatile enough to be used with a wide range of equipment. The only things necessary to perform the experiment are a compatible camera with a lens, a laser diode of any type with a controller, and the provided software. A table of the specific equipment used in the video is included above.

A complete list of additional parts that can be used in this experiment is found on our website, http://bach.bme.utexas.edu/mediawiki/index.php/Hardware

References

  1. Briers, J. D., Fercher, A. F. Retinal blood-flow visualization by means of laser speckle photography. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 22, 255-259 (1982).
  2. Boas, D. A., Dunn, A. K. Laser speckle contrast imaging in biomedical optics. J. Biomed. Opt. 15, 011109-011109 (2010).
  3. Dunn, A. K. Simultaneous imaging of total cerebral hemoglobin concentration, oxygenation, and blood flow during functional activation. Opt Lett. 28, 28-30 (2003).
  4. Devor, A. Coupling of the cortical hemodynamic response to cortical and thalamic neuronal activity. Proc Natl Acad Sci U S A. 102, 3822-3827 (2005).
  5. Ayata, C. Pronounced hypoperfusion during spreading depression in mouse cortex. J Cereb Blood Flow Metab. 24, 1172-1182 (2004).
  6. Jones, P. Simultaneous multispectral reflectance imaging and laser speckle flowmetry of cerebral blood flow and oxygen metabolism in focal cerebral ischemia. J. Biomed. Opt. 13, (2008).
  7. Dunn, A. K., Bolay, H., Moskowitz, M. A., Boas, D. A. Dynamic imaging of cerebral blood flow using laser speckle. J Cereb Blood Flow Metab. 21, 195-201 (2001).
  8. Dunn, A. K., Devor, A., Dale, A. M., Boas, D. A. Spatial extent of oxygen metabolism and hemodynamic changes during functional activation of the rat somatosensory cortex. Neuroimage. 27, 279-290 (2005).
  9. Farkas, E., Bari, F., Obrenovitch, T. P. Multi-modal imaging of anoxic depolarization and hemodynamic changes induced by cardiac arrest in the rat cerebral cortex. Neuroimage. 51, 734-742 (2010).
  10. Sakadzic, S. Simultaneous imaging of cerebral partial pressure of oxygen and blood flow during functional activation and cortical spreading depression. Appl. Opt. 48, (2009).
  11. Ponticorvo, A., Dunn, A. K. Simultaneous imaging of oxygen tension and blood flow in animals using a digital micromirror device. Opt Express. 18, 8160-8170 (2010).

Play Video

Cite This Article
Ponticorvo, A., Dunn, A. K. How to Build a Laser Speckle Contrast Imaging (LSCI) System to Monitor Blood Flow. J. Vis. Exp. (45), e2004, doi:10.3791/2004 (2010).

View Video