Summary

Lazer nasıl oluşturun Kan Akış Monitör Kontrast Görüntüleme (LSCI) Sistem speckle

Published: November 11, 2010
doi:

Summary

Bu video kan akışını izlemek için kolayca kullanılabilir Kontrast Görüntüleme (LSCI) sistemi speckle Lazer nasıl oluşturulacağını göstermektedir.

Abstract

Lazer Kontrast Görüntüleme (LSCI) kan akışını tam olarak alan görüntüleme için kullanılan basit ama güçlü bir tekniktir speckle. Bu teknik lazer parçacık hızını belirlemek için Doppler frekans kaymaları analiz benzer parçacıkların hareketini algılamak için, dinamik bir speckle desen dalgalanmalar analiz eder. Kırmızı kan hücrelerinin hareketini izlemek için kullanılır olabileceğinden, LSCI, retina, deri ve beyin gibi dokularda kan akışını ölçmek için popüler bir araç haline gelmiştir. Bu fonksiyonel aktivasyon, inme ve yayılan depolarizasyon gibi fizyolojik olaylar sırasında kan akımı değişiklikleri sayılabilir olabilir nörobilim özellikle yararlı olmuştur. Kolayca diğer görüntüleme yöntemleri ile kombine edilebilir, ucuz alet kullanarak mükemmel mekansal ve zamansal çözünürlük sağlamaktadır çünkü LSCI de çekici. Burada biz bir LSCI kurulum kurmak ve bir hayvan deney sırasında beyin kan akımı değişiklikleri izlemek için yeteneğini göstermek için nasıl göstermektedir.

Protocol

1. Görüntüleme Kurulum Bunun yerine bir makro zoom lensi, mikroskop objektif ve objektif ya da basit bir iki lens sistemi istenilen büyütmede bağlı olarak olabilir) bir makro zoom lense sahip bir kamera (dikey bir sahne ya da cerrahi mikroskop monte edilmelidir. Kamera (web sitemizden kontrol etmek için uygun yazılımı indirin http://bach.bme.utexas.edu/mediawiki/index.php/Software ). Fotoğraf makinesinin yaz?…

Discussion

Bu video kan akımı değişiklikleri bakmak için kontrast görüntüleme (LSCI) sistemi speckle bir lazer oluşturmak ve kullanmak için ne kadar kolay olduğunu göstermiştir. LSCI 1 retina kan akış haritaları oluşturmak için bir yol olarak 1980'li yıllarda geliştirilmiştir. Hala görüntü retina ve cilt perfüzyon için kullanılır iken, beyin 2 görüntü kan akımı için bir teknik olarak son derece popüler hale gelmiştir . Bu büyük ölçüde sağlanan mükemmel mekansal v…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar, Amerikan Kalp Derneği (0735136N), Dana Vakfı, Ulusal Bilim Vakfı (CBET/0737731) ve Coulter Vakfı desteğiyle kabul etmiş sayılırsınız.

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