כיצד לבנות לייזר רבב הדמיה ניגודיות (LSCI) מערכת לפקח זרימת הדם
Summary
וידאו זה מדגים כיצד לבנות לייזר רבב הדמיה ניגודיות (LSCI) מערכת שיכולה בקלות לשמש כדי לפקח על זרימת הדם.
Abstract
לייזר רבב הדמיה ניגודיות (LSCI) היא טכניקה פשוטה אך רבת עוצמה המשמש הדמיה שדה מלא של זרימת הדם. טכניקה מנתח תנודות דפוס רבב דינמי לזהות תנועה של חלקיקים דומים מנתחת כיצד לייזר דופלר משמרות תדר כדי לקבוע מהירות החלקיקים. כי זה יכול לשמש כדי לפקח על התנועה של כדוריות דם אדומות, LSCI הפך לכלי פופולרי למדידת זרימת הדם ברקמות כגון הרשתית, העור, המוח. זה הפך להיות שימושי במיוחד במדעי המוח שבו זרימת הדם משתנה במהלך אירועים פיזיולוגיים כמו שבץ ההפעלה פונקציונלי, ואת שלילת קוטביות הפצת ניתן לכמת. LSCI גם אטרקטיבי מכיוון שהוא מספק רזולוציה במרחב ובזמן מעולה, תוך שימוש במכשור יקר זה יכול בקלות להיות משולבת עם שיטות הדמיה אחרות. כאן אנו מראים כיצד לבנות תוכנית ההתקנה LSCI ולהפגין את יכולתה לפקח על זרימת הדם שינויים במוח במהלך ניסוי בבעלי חיים.
Protocol
Discussion
בסרטון זה אנו הוכיחו כמה קל לבנות ולהשתמש לייזר רבב הדמיה הניגוד (LSCI) מערכת להסתכל על השינויים בזרימת הדם. LSCI פותחה בשנת 1980 כדרך ליצירת מפות של זרימת הדם ברשתית 1. אמנם עדיין משמשת התמונה זלוף הרשתית ועור, זה הפך להיות מאוד פופולרי כטכניקה לזרום תמונת הדם במוח 2…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים תמיכה של איגוד הלב האמריקני (0735136N), דנה קרן, הקרן הלאומית למדע (CBET/0737731), וקרן קולטר.
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
- Briers, J. D., Fercher, A. F. Retinal blood-flow visualization by means of laser speckle photography. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 22, 255-259 (1982).
- Boas, D. A., Dunn, A. K. Laser speckle contrast imaging in biomedical optics. J. Biomed. Opt. 15, 011109-011109 (2010).
- Dunn, A. K. Simultaneous imaging of total cerebral hemoglobin concentration, oxygenation, and blood flow during functional activation. Opt Lett. 28, 28-30 (2003).
- 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).
- Ayata, C. Pronounced hypoperfusion during spreading depression in mouse cortex. J Cereb Blood Flow Metab. 24, 1172-1182 (2004).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Sakadzic, S. Simultaneous imaging of cerebral partial pressure of oxygen and blood flow during functional activation and cortical spreading depression. Appl. Opt. 48, (2009).
- 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).
