超高速超音波局所化顕微鏡による深層超解像度血管イメージング

科学分野:

• バイオメディカルイメージング
• 顕微鏡検査
• 超音波技術

背景:

• 光学顕微鏡は,組織内の光拡散のために表面画像に制限されています.
• 従来の超音波画像は,解像度 (サブミリメートル) と浸透深さが限られています.
• difrraction 制限は,超音波で同時に高解像度と深い浸透を達成することを妨げます.

研究 の 目的:

• 臓器の深層顕微鏡視覚化のための非侵襲的なイメージング技術を開発する.
• 超音波画像の解像度と浸透度の両立を克服するためです
• 微小血管の構造的および血液動力学的イメージングを in vivo で可能にします.

主な方法:

• 超高速の超音波画像を 秒速500フレーム以上で撮影しました
• 不活性ガスのマイクロバブル (コントラスト剤) から捕捉された一時的な信号のデコレーション.
• 局所顕微鏡の原理を 超音波データに適用し 7万5千枚以上の画像を集めました

主要な成果:

• 10mm以上の深さ (<10μm) のネズミの脳微血管の非侵襲的なサブ波長構造イメージングを達成しました.
• 数秒で全脳画像を撮った
• 高ダイナミックレンジ (1 mm/sから数 cm/s) の平面内血流速度を定量化した.

結論:

• 超高速超音波局所化顕微鏡は,深層で非侵襲的な顕微鏡画像処理能力を提供します.
• この技術は,偏光限界を克服し,臨床前および潜在的に臨床的な応用のための新しい方法を提供します.
• 癌や脳卒中などの 微小血管の血流に影響する病気を理解し 診断する見込みがあります