在第二个近红外窗口中的无传感器自适应光学,用于体内深血管成像

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 显微镜的使用方法
• 神经成像是一种神经成像.

背景情况:

• 激光扫描共聚焦显微镜在深层组织成像中面临限制,原因是光散射和偏差.
• 第二种近红外 (NIR II) 光谱范围 (超过1000nm) 提供了减少的散射,以更深入地穿透组织.
• 适应光学 (AO) 系统可以纠正光学偏差,以提高图像质量.

研究的目的:

• 实验验证无传感器自适应光学 (AO) 在NIR II光谱范围内增强激光扫描共聚焦显微镜 (AO-NIR II共聚焦显微镜).
• 为了证明AO-NIR II共聚焦显微镜通过完整的头骨可视化深层大脑结构的能力.
• 评估 AO 校正所带来的信号,对比度和涂抹效应的改善.

主要方法:

• 使用一个在808nm激发的NIR II光体,发射超出1000nm.
• 实施了一个无传感器自适应光学系统,与激光扫描共聚焦显微镜集成.
• 在一个完整的头骨下方的深层脑组织中获得了血管结构的三维 (3D) 图像.

主要成果:

• 在完整的头骨下方成功可视化了高达310微米的复杂3D血管结构.
• 通过AO校正,光信号大约增加了2-3倍.
• 与非AO纠正图像相比,观察到优越的图像对比度和显著减少的涂抹效应.
• 能够清晰可视化以前无法检测到的各种深度的小血管.

结论:

• 无传感器AO-NIR II共聚焦显微镜是一种经过验证和有效的高分辨率深部脑部成像技术.
• 在完整的头骨准备中,NIR II成像和AO校正的结合克服了显著的散射和偏差挑战.
• 这种先进的显微镜方法有望在体内研究深层大脑结构和微血管系统.