收缩心脏的全景电压敏感光学映射使用12到24个摄像头的合作多视图运动跟踪

科学领域:

• 心血管生理学心血管生理学
• 生物医学成像技术 生物医学成像技术
• 心脏电生理学 心脏电生理学

背景情况:

• 对电压敏感的光成像对于研究心脏动作潜在波来说至关重要.
• 目前的方法需要药理上抑制心脏收缩,限制了对电机械合的研究.
• 需要采用成像技术来捕捉活跃收缩和变形心脏中的电活动.

研究的目的:

• 开发和验证一个高分辨率的多摄像头光学映射系统,用于成像动作潜能波在跳动,变形的心脏.
• 允许同时评估心脏电生理学和组织力学.
• 在健康和疾病中推进心脏机电生理学的研究.

主要方法:

• 使用了12个摄像头的高速光学映射系统与比度电压敏感成像.
• 采用全景成像室,甚至照亮完整的隔离子心脏.
• 集成的三维 (3D) 多视图运动跟踪来重建变形的心室表面.

主要成果:

• 成功地以高分辨率对整个心室表面的动作潜能波进行了成像,以高分辨率拍摄跳动的子心脏.
• 重建了3D变形的心室表面,并同时进行了电压敏感测量.
• 在电气激活后观察到应变波,动期间观察到机电,并在药理干预下测量了电生理学变化.

结论:

• 开发的多摄像头系统代表了心脏成像技术的先进发展.
• 这项技术在研究心脏的机电生理学方面提供了前所未有的分辨率.
• 该系统在各种生理和病理条件下促进了对心脏功能和功能障碍的研究.