武漢在體成像光纖原理

來源: 發(fā)布時間:2022-02-20

在體光纖成像記錄與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)顯微成像系統(tǒng)相結(jié)合,已形成光纖OCT成像系統(tǒng)、光纖共焦顯微成像系統(tǒng)、關(guān)聯(lián)成像、光纖多光子成像技術(shù)以及三維成像等技術(shù),發(fā)揮了原有顯微系統(tǒng)的長處,可應(yīng)用到更多原來儀器所無法使用的場合。經(jīng)過近10年的發(fā)展,單光纖成像技術(shù)在成像機理、成像質(zhì)量和應(yīng)用研究等方面都取得了很大的進步,為超細(xì)內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向,并使內(nèi)窺鏡在新領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。近幾年,衍射成像技術(shù)和計算成像技術(shù)成為新的研究熱點,該領(lǐng)域的研究成果為單光纖成像技術(shù)提供了更多的技術(shù)支持。在體光纖成像記錄調(diào)整光源,波長,濾光片,相機。武漢在體成像光纖原理

武漢在體成像光纖原理,在體光纖成像記錄

在體光纖成像記錄應(yīng)用:1、在體光纖成像記錄通過光學(xué)記錄特定細(xì)胞類型在自然狀態(tài)下的神經(jīng)活動;2、實時觀測動物在進行復(fù)雜行為時的神經(jīng)投射活動;3、闡明特殊的神經(jīng)環(huán)路在動物行為中的作用;4、通過直接觀測和投射相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路的動態(tài)活動模式,整機一體化,輕巧便攜,集成信號采集與數(shù)字同步模塊;通道數(shù):默認(rèn)采樣通道數(shù)7路,可根據(jù)實驗需求訂制擴展;通過熒光信號強度變化可以很好的表征神經(jīng)元的活性,并實時監(jiān)測記錄熒光信號強度的方法即光纖記錄。武漢在體成像光纖原理偏振是實現(xiàn)在體光纖成像記錄的關(guān)鍵特性之一。

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小動物在體光纖成像記錄可根據(jù)實驗需要通過尾靜脈注射、皮下移植、原位移植等方法接種已標(biāo)記的細(xì)胞或組織。在建模時應(yīng)認(rèn)真考慮實驗?zāi)康暮瓦x擇熒光標(biāo)記,如標(biāo)記熒光波長短,則穿透效率不高,建模時不宜接種深部臟器和觀察體內(nèi)轉(zhuǎn)移,但可以觀察皮下瘤和解剖后臟器直接成像。深部臟器和體內(nèi)轉(zhuǎn)移的觀察大多選用熒光素酶標(biāo)記。小鼠經(jīng)過常規(guī)麻醉(氣麻、針麻皆可)后放入成像暗箱平臺,軟件控制平臺的升降到一個合適的視野,自動開啟照明燈(明場)拍攝首先一次背景圖。下一步,自動關(guān)閉照明燈,在沒有外界光源的條件下(暗場)拍攝由小鼠體內(nèi)發(fā)出的特異光子。明場與暗場的背景圖疊加后可以直觀的顯示動物體內(nèi)特異光子的部位和強度,完成成像操作。值得注意的是熒光成像應(yīng)選擇合適的激發(fā)和發(fā)射濾片,生物發(fā)光則需要成像前體內(nèi)注射底物激發(fā)發(fā)光。

現(xiàn)有技術(shù)中的在體光纖成像記錄系統(tǒng)仍包含多根多模光纖,若待成像物體所處環(huán)境的空間較窄,可能會導(dǎo)致該光纖成像系統(tǒng)中的多根多模光纖無法進入待成像物體所處環(huán)境,也就無法獲取到待成像物體的圖像,導(dǎo)致光纖成像系統(tǒng)的適用范圍較窄。提供的光纖成像系統(tǒng)靠近待成像物體一側(cè)只包含一根多模光纖即第三多模光纖,相對于現(xiàn)有技術(shù),能夠減少進入待成像物體所處環(huán)境的光纖的數(shù)目。因此,基于本發(fā)明實施例提供的光纖成像系統(tǒng),也就能夠獲取到所處環(huán)境的空間較窄的待成像物體的圖像,進而,可以提高光纖成像系統(tǒng)的適用范圍。用成熟的在體光纖成像記錄進行體外檢測。

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在體光纖成像記錄系統(tǒng)在成像速度和分辨率方面還存很多不足。在成像系統(tǒng)的傳輸矩陣測試階段,必須采用SLM 實現(xiàn)相位調(diào)制,而SLM 器件的響應(yīng)速度比較低,幀率只能達(dá)到幾百赫茲,一些特殊的器件可以達(dá)到20 kHz,但對于像素為100pixel×100pixel的成像區(qū)域進行逐點成像,成像速率只能達(dá)到2 frame/s,在實際應(yīng)用中有很大的局限性。SLM 器件的光效率較低,體積較大,不利于系統(tǒng)集成和結(jié)構(gòu)微型化。單光纖成像系統(tǒng)需要預(yù)先測定光纖的傳輸特性(即光纖傳輸矩陣),而傳輸矩陣會受光纖形態(tài)(如彎曲、壓力和溫度)的影響。如果光纖在使用過程中受到外界的擾動,那么傳輸矩陣會發(fā)生變化,對成像產(chǎn)生較大影響。在體光纖成像記錄能夠反映細(xì)胞或基因表達(dá)的空間和時間分布。韶關(guān)在體實時成像光纖

在體光纖成像記錄實現(xiàn)了人類追求綠色健康的夢想。武漢在體成像光纖原理

在體光纖成像記錄對于成像結(jié)果的處理,需要依賴專業(yè)的圖像分析軟件,分割出目的信號和背景噪聲,獲得準(zhǔn)確的熒光強度值。光學(xué)成像方法可分為基于熒光的方法和基于生物發(fā)光的方法。光學(xué)相對于設(shè)備小且較便宜?;畹奈矬w顯微成像的缺點是它的有創(chuàng)性,因為需要通過手術(shù)創(chuàng)造一個窗口來觀察感興趣的結(jié)構(gòu)和組織。宏觀層析熒光成像可以無創(chuàng)、定量和三維方式測定熒光,但其空間分辨率比活的物體顯微鏡低(約1毫米)。光學(xué)成像的根本缺點是光的組織穿透率低。由于吸收和散射,熒光發(fā)射的可見光譜中的光只能穿透幾百微米的組織。這個問題限制了大多數(shù)光學(xué)方法在小動物或人類表面結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用。使用近紅外光譜能夠提高信號的組織穿透能力,并能降低了組織的自體熒光。武漢在體成像光纖原理