Novela fotoacústico microscopia e tomografia de coerência óptica Imaging Dual-modalidade choriorétiniennes nos olhos de coelho vivo

Últimas décadas têm testemunhado o desenvolvimento explosivo do campo da biomédica fotoacústico imagem^{1,2,3,4,5,6,7 ,8}. Baseia-se a conversão de energia da luz, em som, a imagem de fotoacústico emergentes pode Visualizar amostras biológicas em escalas de organelas, células, tecidos e órgãos para pequenos animais de corpo inteiro e pode revelar sua anatômica, funcional, molecular, genética, e informações metabólicas^{1,2,9,10,11,12}. Imagem latente fotoacústico encontrou aplicações únicas em uma variedade de campos biomédicos, como célula biologia^13,14, biologia vascular^15,16,^,Neurologia¹⁷¹⁸ , oncologia^19,20,21,22, Dermatologia²³, farmacologia,²⁴e^25,de hematologia²⁶. Sua aplicação em oftalmologia, ou seja, fotoacústico ocular imaging, tem atraído interesse substancial de cientistas e clínicos e é atualmente sob investigação.

Em contraste com a usada rotineiramente ocular de imagem tecnologias²⁷, tais como a angiografia fluoresceína (FA) e angiografia indocianina verde (ICGA) (baseado no contraste de fluorescência), tomografia de coerência óptica (OCT) (baseado no contraste de dispersão óptica) e seus derivada angiografia de OCT (baseado no contraste do movimento das células vermelhas do sangue), ocular fotoacústico absorção óptica de usos como o mecanismo de contraste de imagem. Isto é diferente do convencionais oculares tecnologias de imagem e fornece uma única ferramenta para o estudo das propriedades de absorção óptica do olho, que são normalmente associadas com o estado fisiopatológico do tecido ocular²⁸. Até à data, significativa excelente trabalho tem sido feito em fotoacústico ocular de imagem^{29,30,31,32,33,34,35, 36,37}, mas estes estudos enfocam o segmento posterior dos olhos de pequenos animais, como ratos e camundongos. Os estudos pioneiros bem demonstraram a viabilidade da imagem latente fotoacústico em oftalmologia, mas ainda há um longo caminho a percorrer no sentido clínica tradução da tecnologia desde tamanhos de globo ocular de ratos e camundongos são muito menor (menos de um terço) do que de seres humanos. Devido a propagação de ondas de ultra-som uma significativamente longas distâncias, qualidade de imagem e a intensidade do sinal pode sofrer muito quando a técnica é usada para imagens de segmento posterior de olhos maiores.

Para este objetivo, nós recentemente relatou o não-invasiva, imagem latente de choriorétiniennes livre de rótulo em coelhos vivos usando integrado fotoacústico microscopia (PAM) e o domínio espectral OCT (SD-OCT)³⁸. O sistema tem excelente desempenho e pode visualizar a retina e a coroide dos olhos de animais maiores, com base na absorção endógena e contraste de espalhamento de tecido ocular. Os resultados preliminares em coelhos mostram que o PAM canaliza poderia distinguir individuais vasos sanguíneos da retina e da coroide usando uma dose de exposição do laser (~ 80 nJ) significativamente abaixo do limite de segurança de American National Standards Institute (ANSI) (160 nJ) no 570 nm,³⁹; e a OCT claramente poderia resolver diferentes camadas da retina, coroide e a esclera. É a primeira demonstração da imagem latente de segmento posterior de animais maiores usando PAM e pode ser um passo importante para a tradução clínica da tecnologia considerando-se que o tamanho do globo ocular de coelhos (18,1 mm)⁴⁰ é quase 80% do comprimento axial do seres humanos (23,9 mm).

Neste trabalho, nós fornecemos uma descrição detalhada do sistema de imagem dual-modalidade e protocolos experimentais utilizados para a imagem latente de choriorétiniennes não-invasivo, livre de rótulo em coelhos vivos e demonstrar o desempenho do sistema através de representante da retina e resultados de imagem da coroide.