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通过定量光学相干断层血流成像评估年龄相关的脑部血管和血流的变化
本文由 北京心联光电科技有限公司 整理汇编
2022-05-11 11:15 306阅读次数
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大量研究表明在人或动物逐渐衰老的过程中伴随着大脑血管结构和功能的改变，这可能是导致大脑血流循环受损和神经变性的风险增加的原因之一，这与如阿尔兹海默症，帕金森等衰老相关的脑部疾病的发生有关。因此探究脑部血流及微血管在衰老过程中的变化是十分重要的一环，目前几乎没有能呈现这种变化的方法，因此在本研究中研究者取得了巨大的突破，作者使用三维（3-D）定量光学相干断层扫描血管造影（OCTA）来检查年龄在16个月的老年小鼠和2个月大的年轻小鼠的大脑，并记录和分析体感皮层的脑血管和血流动力学的特征差异。定量指标包括皮质血管形态，脑血流灌注量（CBF）和毛细血管流速。结果表明，与年轻小鼠相比，老年小鼠软脑膜动脉弯曲度增加14%，毛细血管密度降低15%，血流量降低33%。Z重要的是，此研究S次量化了随年龄增长毛细血管速度和血流的不均匀性的变化，结果显示年轻小鼠毛细血管平均速度增加21%（p<0.05），老年小鼠的脑部毛细血管血流不均匀性增加19%（p≤0.05）。在这个成像平台上，先进的OCTA算法能够对毛细血管速度进行精确的定量评估。
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通过定量光学相干断层血流成像评估年龄相关的脑部血管和血流的变化 大量研究表明在人或动物逐渐衰老的过程中伴随着大脑血管结构和功能的改变，这可能是导致大脑血流循环受损和神经变性的风险增加的原因之一，这与如阿尔兹海默症，帕金森等衰老相关的脑部疾病的发生有关。因此探究脑部血流及微血管在衰老过程中的变化是十分重要的一环，目前几乎没有能呈现这种变化的方法，因此在本研究中研究者取得了巨大的突破，作者使用三维（3-D）定量光学相干断层扫描血管造影（OCTA）来检查年龄在16个月的老年小鼠和2个月大的年轻小鼠的大脑，并记录和分析体感皮层的脑血管和血流动力学的特征差异。定量指标包括皮质血管形态，脑血流灌注量（CBF）和毛细血管流速。结果表明，与年轻小鼠相比，老年小鼠软脑膜动脉弯曲度增加14%，毛细血管密度降低15%，血流量降低33%。Z重要的是，此研究S次量化了随年龄增长毛细血管速度和血流的不均匀性的变化，结果显示年轻小鼠毛细血管平均速度增加21%（p<0.05），老年小鼠的脑部毛细血管血流不均匀性增加19%（p≤0.05）。在这个成像平台上，先进的OCTA算法能够对毛细血管速度进行精确的定量评估。[详细]
2022-05-11 11:15
应用文章
通过光学成像测量清醒的小鼠脑血流和血流动力学改变 今天我们向大家介绍一种测量清醒状态下的小鼠脑血流检测方法，文章中作者通过光学相干断层成像（OCTA）和内在光学信号成像（IOSI）检测完全清醒小鼠的脑血流和血流动力学。文章中详细介绍了颅骨窗的准备过程，并对清醒的小鼠脑部血流进行稳定的光学记录，以及实现多参数血流动力学测量的成像方法。结果表明，通过使用OCTA技术，可以在动物完全清醒状态下可靠地绘制出高分辨率的脑血管系统，包括穿透性小动脉和毛细血管床的流速测量。Z后，文章展示了在小鼠清醒状态下施加触须刺激时小鼠脑部皮质层的血流动力学改变。相信这里介绍的这种方法将有助于记录在清醒正常状态下的动物模型的真实血流动力学改变，这为许多新的研究方向打开了全新的视野，并可以将将神经刺激与微循环的改变进行更紧密的联系和研究。[详细]
2022-05-10 10:58
应用文章
小鼠脑部深层光学相干断层扫描血管成像：海马体深度微血管成像 海马体与大脑的记忆功能和导航功能相关，啮齿动物的海马体常被用来作为研究神经生理学的模型系统例如研究神经可塑性等。该部位的血管变化与脑部疾病密切相关，例如阿尔茨海默氏病，痴呆和癫痫病。小鼠海马体周围的血管成像可能有助于进一步阐明这些疾病的潜在机制。光学相干断层扫描血管造影（OCTA）是一种新兴技术，可以提供无标签的血流信息。由于海马体是小鼠大脑的深层结构，因此直接使用OCTA和其他显微成像方式对血管网络进行可视化一直是医学影像学的研究挑战之一。目前已有使用多光子显微镜对海马血管进行了成像，但是使用此技术时，必须用荧光探针标记。而在此研究中研究者Kwan Seob Park等人使用1.7μm扫描OCT系统对小鼠海马体结构进行了无标签和无创微血管成像。成像结果表明，具有一定穿透能力的OCTA系统可以可视化海马不同部位与大脑深部区域相对应的血流。[详细]
2022-05-11 11:18
应用文章
光学相干断层扫描血流成像（OCTA）技术用于引导外科手术实现高精度的肿瘤消融 近日国际顶尖杂志期刊THERANOSTICS(影响因子8.063)发表了一篇文章S次提出了使用光学相干断层扫描血流成像（OCTA）技术用于引导与外科手术激光相结合，实现高精度的肿瘤消融。[详细]
2022-05-11 11:17
应用文章
肝静脉三支汇合血流动力学的粒子成像测量 肝静脉三支汇合血流动力学的粒子成像测量[详细]
2012-01-14 00:00
产品样册
J NEUROSCI METH：定量OCTA揭示清醒与麻醉小鼠脑皮层的血管和血流差异 大多数体内神经血管成像研究都是在麻醉动物中进行的，但麻醉对脑血液动力学有很大影响。因此华盛顿大学研究人员Adiya Rakymzhan等应用光学微血管造影（OMAG）和多普勒光学微血管造影（DOMAG），定量评估了麻醉对小鼠脑血管系统和脑血流量的影响。OMAG结果显示麻醉剂ketamine-xylazine和异氟醚（isoflurane）会引起大血管直径和毛细血管密度增加，表明两种麻醉剂会都引起血管舒张。此外DOMAG的初步结果显示异氟醚会使基线脑血流量增加。证明通过OCT血管造影方法，能够测量清醒与麻醉小鼠间大血管和毛细脑血管网络基线形态学和血流参数的差异。文章以“Differences in cerebral blood vasculature and flow in awake andanesthetized mouse cortex revealed by quantitative optical coherence tomographyangiography”为题发表于Journal of Neuroscience Methods。[详细]
2022-05-23 11:49
应用文章
光学相干断层扫描的癌症成像：临床前进展和临床潜力 上一篇文章中我们重点介绍了新型OCTA影像学技术，在这篇文章中我们将通过国际顶尖期刊NATURE REVIEWS CANCER（影响因子：51.848）中的一篇经典综述来进一步了解光学相干断层扫描成像技术（OCT）吧！
简单的说OCT 技术以迈克尔逊干涉原理为核心，基于弱相干光信号探测，获取样品的背向反射和背向散射光信号，再通过横向扫描获得多个 A-scan信息，重建得到组织横断面图像；Z后再通过纵向扫描进而获得样品的三维立体图像。相比于传统的影像学技术， OCT 凭借其高时间分辨率、高空间分辨率的非接触、快速、无创的优点，可实现高分辨活体三维无标记成像。因此，在医学界，它成为了一种极具吸引力的前沿技术。
近十年来，OCT 技术得到了的高速发展与进步，在眼科学、生物医学、工业界等领域取得了令人瞩目的成就。这些进展大大推动了眼科，心脏病学和胃肠道癌筛查的商业化和临床应用。近年来OCTA技术与血管内OCT技术的发展，为临床前活体内癌症成像临床应用开发，提供了一系列令人兴奋的新功能，不仅可以实现高分辨组织内部结构成像，还可以探测和监测体内癌症的进展和反应的功能相关信息。
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2022-05-06 14:17
应用文章
光学相干断层扫描的癌症成像：临床前进展和临床潜力 我们可以相信OCT技术在科研以及临床诊断和治疗中的应用前景广阔，可以在多种学科，多种类型的研究中都能提供巨大的能量。目前，已经可以看到OCT技术在除眼科之外的临床应用上拥有巨大潜力。随着OCT技术的发展，OCT技术将来来提供肿瘤内微血管系统的高分辨率可视化。[详细]
2022-05-12 14:00
应用文章
自动延时成像评估血管生成 血管生成，即由现有血管形成的新血管的过程，是涉及脊椎动物发育和伤口愈合的重要生理现象。血管生成的过程在严格的稳态调节下，受促血管生成和抗血管生成分子的作用控制。这种内稳态的破坏已被证明在各种病理条件下发挥作用。 1 血管生成过程或血管保存的不足涉及多种退行性疾病，如心肌梗塞、神经退行性疾病等。 4 异常的血管生长和异常的血管形态与许多疾病有关，如癌症、慢性炎症和黄斑变性。 1,3-5开发各种以细胞为基础的分析方法来研究血管生成，以及促血管生成化合物和抗血管生成化合物的作用，对于开发ZL癌症、心脏缺血和其他疾病的药物至关重要。成像方法对于评估血管生成很重要，因此使用稳定且精确的成像系统和软件来适当地捕获、分析和量化这种复杂的生物学过程是非常有意义的 。[详细]
2024-09-28 00:26
应用文章
Biomed Opt Express：无波前传感器自适应光学相干断层成像（WSAO-OCT）在人视锥细胞镶嵌体活体成像中的应用 无波前传感器自适应光学相干断层成像（WSAO-OCT）是一种用于体内高分辨率、深度分辨成像的新型成像技术，它改善了基于传感器的自适应光学设计中的一些问题。这项技术用深度分辨、图像驱动的优化算法取代了Hartmann-Shack波前传感器，其度量基于实时获取的OCT体积。本研究中，Kevin S. K. Wong等使用必需的定制超高速GPU处理平台和快速模式优化算法，实现了人视网膜的实时、体内、无波前传感器AO校正成像。WSAO-OCT尤其有助于开发临床高分辨率视网膜成像系统，基于其能够允许使用紧凑、低成本且稳健的透镜自适应光学设计。本文将WSAO-OCT系统用于人感光细胞镶嵌体体内成像，通过对视网膜上的几个偏心点成像，对该系统性能进行了验证，并证明了WSAO补偿能够改善对光感受器的可见度。文章以“In vivo imaging of human photoreceptor mosaic with wavefrontsensorless adaptive optics optical coherence tomography”为题发表于Biomed Opt Express.。[详细]
2022-05-17 13:40
应用文章
光学相干断层扫描通过深度学习快速识别浸润性脑肿瘤 脑癌患者的生存时间有限，不可避免会复发并随后死亡，手术是一线治疗方法。高级别脑癌患者的中位生存期约为14个月，但个体生存期存在差异。越来越多的证据表明，切除程度是与肿瘤延迟复发和延长生存期相关的Z重要的危险因素更彻底的脑癌切除可以延长生存期和延缓复发。然而，术中区分癌组织和非癌组织是具有挑战性的，特别是在过渡和浸润区。这在大脑语言区和运动区尤为重要。本研究测试了无标记、定量光学相干断层扫描(OCT)在人类脑组织中区分癌与非癌的可行性。从32例II至IV级脑癌患者和5例非癌性脑病理患者中获得新鲜的离体人脑组织。根据体积OCT成像数据，病理证实的脑肿瘤组织(无论是高级别还是低级别)在癌核心和浸润区的光学衰减值均明显低于非癌白质区，OCT对脑癌患者在5.5 mm 1的衰减阈值下具有较高的敏感性和特异性。
https://mp.weixin.qq.com/s/i2p556VVefSHLNC73Zvm8g[详细]
2024-09-10 23:19
其它
使用光学相干血管造影术准确地早期预测肿瘤对PDT的反应 肿瘤治疗过程中，对治疗反应的预测可能对治疗选择和优化其递送参数中起到关键作用。来自俄罗斯和加拿大的研究人员M. A. sirotkina等将光学相干血管造影术（OCA）作为成像方法，使用小鼠耳移植肿瘤模型（CT-26）进行了临床前试验，观察正常和病理灌注血管，并监测了血管经靶向光动力疗法（PDT）后的治疗反应。还提出了一种稳定简单的以微血管作为度量的方法，即PDT后t = 24h，肿瘤和肿瘤周围区域的灌注血管密度（PVD），用以判断PDT的成功。同时经组织学验证，进一步证实了OCA微血管度量的出色早期预测能力，以及肿瘤周围微血管在决定长期PDT反应中的关键作用。[详细]
2024-09-28 17:44
应用文章
使用多焦点光学相干断层扫描实现皮肤组织细胞快速成像 光学相干断层扫描(OCT)是一种强大的工具，提供无创的组织学成像。然而，与其他光学显微镜工具一样，需要高数值孔径(N.A.)透镜来产生紧密聚焦，从而产生窄景深，这就需要动态聚焦并限制成像速度。为了克服这一限制，我们开发了一种产生多轴向焦点的超表面平台，通过提供多个焦平面来提高体积OCT成像速度。该平台对产生的轴向焦点的数量、位置和强度提供准确和灵活的控制。直径为8毫米的全玻璃超表面光学元件由熔融硅片制成，并应用于我们的扫描OCT系统中。在所有深度的恒定横向分辨率为1.1 μm，多焦点OCT将皮肤学成像的体积采集速度提高了三倍，同时仍然清晰地显示角质层、表皮细胞和真皮-表皮连接的特征，并提供形态学信息作为基底细胞癌的诊断标准。在稀疏的样品中，成像速度可以进一步提高，例如7倍的7焦光束。总之，这项工作证明了基于超表面的多焦点OCT用于快速虚拟活检的概念，进一步为开发具有高分辨率和紧凑体积的快速体积成像系统提供了见解。[详细]
2023-07-25 14:14
其它
使用多焦点光学相干断层扫描实现皮肤组织细胞快速成像 光学相干断层扫描(OCT)是一种强大的工具，提供无创的组织学成像。然而，与其他光学显微镜工具一样，需要高数值孔径(N.A.)透镜来产生紧密聚焦，从而产生窄景深，这就需要动态聚焦并限制成像速度。为了克服这一限制，我们开发了一种产生多轴向焦点的超表面平台，通过提供多个焦平面来提高体积OCT成像速度。该平台对产生的轴向焦点的数量、位置和强度提供准确和灵活的控制。直径为8毫米的全玻璃超表面光学元件由熔融硅片制成，并应用于我们的扫描OCT系统中。在所有深度的恒定横向分辨率为1.1 μm，多焦点OCT将皮肤学成像的体积采集速度提高了三倍，同时仍然清晰地显示角质层、表皮细胞和真皮-表皮连接的特征，并提供形态学信息作为基底细胞癌的诊断标准。在稀疏的样品中，成像速度可以进一步提高，例如7倍的7焦光束。总之，这项工作证明了基于超表面的多焦点OCT用于快速虚拟活检的概念，进一步为开发具有高分辨率和紧凑体积的快速体积成像系统提供了见解。[详细]
2024-09-28 04:03
应用文章
固有柔脑膜侧支化对缺血性卒中后快速血流补充的影响 柔脑膜侧支状态是卒中结果的独立预测因子。美国和日本的研究人员Atsushi Kanoke等通过光学相干断层扫描血管造影术比较两种固有柔脑膜侧支化程度不同的小鼠品系（C57BL/6和Balb/C），确定了缺血性卒中后，侧支血流和下游血流动力学的时空动力学变化。在C57BL/6小鼠大脑动脉（MCA）闭塞后，立即检测到了强劲的软脑膜侧支血流补充，并在7天内持续扩张。相比之下Balb/C小鼠中几乎没有观察到侧支补充，同时梗塞面积更大、功能更差。此外卒中后，网状小动脉（PA）血流量减少了90%以上，Balb/C小鼠的血流量减少更大，恢复更少，毛细血管转运时间的异质性也更长。因此皮质卒中后，固有软脑膜侧支的范围会影响下游血流动力学，并对微血管床产生长期影响。[详细]
2024-09-12 18:32
应用文章
FT-IR成像法对富士山大气污染的评估 FT-IR成像法对富士山大气污染的评估[详细]
2024-09-22 23:07
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具有皮摩尔灵敏度的对比增强型光学相干断层扫描 光学相干断层扫描（OCT）能以细胞尺度分辨率对几毫米的活体组织进行实时三维成像，但在功能生物学研究方面，仍缺乏可很好与组织区分开来的外源性造影剂从而导致应用受限。基于此，斯坦福大学研究人员Orly Liba等开发了一种功能性OCT成像方法，称为“MOZART”。该方法使用采用LGNRs（large gold nanorods）作为造影剂并结合特定算法进行光谱识别。LGNRs每粒子的光谱信号比传统GNR高110倍，使得能够从水中检测出单个LGNR，在活小鼠循环中的检出浓度可低达250 pM。该方法还能够自适应地补偿深度并处理伪像。总的来说，该方法能够在活体中实现高质量的非侵入性对比增强OCT成像。此外通过不同光谱的LGNR复用可以观察淋巴引流的离散模式，并识别单个淋巴管和淋巴管瓣膜的功能状态。研究成果以“Contrast-enhanced optical coherence tomography withpicomolar sensitivity for functional in vivo imaging”为题发表于Scientific Reports。[详细]
2022-05-23 14:30
应用文章
PCO助力锂电池相关研究（3）：pco.dimax成功用于采用相干中子和X光断层扫描的锂电池4维成像 PCO助力锂电池相关研究（3）：pco.dimax成功用于采用相干中子和X光断层扫描的锂电池4维成像[详细]
2024-01-15 15:38
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