研究目的
研究一种多模态成像系统,该系统利用光声成像(PAM)、光学相干断层扫描(OCT)、荧光素血管造影(FA)和彩色眼底照相技术,在活体兔眼中监测视网膜新生血管形成。
研究成果
多模态SD-OCT与OR-PAM成像系统采用安全激光能量水平,能以高分辨率和高对比度有效检测并可视化活体视网膜新生血管,提供血管变化的3D容积图像及定量数据,为眼科诊断和监测提供了一种无创、无需标记的方法。
研究不足
PAM和OCT的采集时间较FA和彩色眼底摄影更长,限制了实时监测能力。该研究在兔中进行,向人类临床应用转化需进一步评估激光长期暴露的安全性。RNV模型随时间呈现动态变化,可能无法完全模拟人类疾病进展过程。
1:实验设计与方法选择:
采用自主研发的多模态成像系统,该系统结合了光学分辨率光声显微镜(OR-PAM)与光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT),基于光学吸收和背向散射特性实现视网膜血管的高分辨率无创成像。
2:样本选择与数据来源:
使用八只新西兰兔,通过玻璃体内注射VEGF-165诱导视网膜新生血管。在多个时间点(注射后第0、4、5、6、7、9、11、14、28、35天)进行成像。
3:35天)进行成像。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括定制的双模PAM和OCT系统、Topcon 50EX眼底相机、超声换能器、激光源、振镜扫描器及多种化学试剂(VEGF-165、PBS、荧光素、麻醉剂)。材料均采购自指定供应商。
4:PBS、荧光素、麻醉剂)。材料均采购自指定供应商。 实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:对兔子实施麻醉、散瞳并注射VEGF。成像过程依次获取彩色眼底像、荧光血管造影(FA)、OCT和PAM图像。PAM采用580nm波长激光,能量低于美国国家标准协会(ANSI)安全限值。使用Amira软件进行三维重建与分割处理。
5:数据分析方法:
利用ImageJ软件定量分析血管密度与直径。统计学分析采用Student's t检验(显著性水平p≤0.05)。处死后进行苏木精-伊红(H&E)染色组织学分析。
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Ganymede-II-HR
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Thorlabs
Spectral domain optical coherence tomography system for high-resolution retinal imaging.
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Scan Lens
OCT-LK3-BB
Thorlabs
Part of the telescope in the imaging system to focus light on the fundus.
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AC080-010-B-ML
Thorlabs
Focuses the scanned beam on the fundus using the rabbit eye optics.
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Topcon 50EX
50EX
Topcon Corporation
Used for color fundus photography and fluorescein angiography to monitor retinal vessels.
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27.0 MHz needle-shaped
Optosonic Inc.
Detects laser-induced acoustic signals in the photoacoustic microscopy system.
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Digitizer
PX1500-4
Signatec Inc.
High-speed digitizer for sampling photoacoustic signals.
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FEI
Used for 3D image reconstruction and segmentation of retinal vasculature.
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ImageJ Software
National Institute of Health
Used for quantitative analysis of vessel density and diameter.
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Leica Biosystems
Used for histological examination and imaging of tissue sections.
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V8400D Capnograph & SpO2 Digital Pulse Oximetry
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Monitors heart rate and respiratory rate of rabbits during experiments.
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Maintains animal body temperature during experiments.
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