Visible spectrum extended-focus optical coherence microscopy for label-free sub-cellular tomography
提出了一种新型的扩焦光学相干显微镜（OCM），在保持傅里叶域OCM优点的同时，在40 μm深度上保持了0.7 μm的轴向分辨率和0.4 μm的横向分辨率。我们的方法使用来自超连续激光源的超宽光谱。由于光谱范围从近红外到可见光波长（带宽为240 nm），我们称该方法为visOCM。这种宽光谱与高NA物镜的组合产生了几乎各向同性的3D亚微米分辨率。我们分析了visOCM在微珠样品上的成像性能，并证明了其在细胞培养物和离体小鼠脑组织上的图像质量。
2017-04-28 physics.bio-ph physics.optics
Combined selective plane illumination microscopy (SPIM) and full-field optical coherence tomography (FF-OCT) for in vivo imaging
本文提出一种集成SPIM与FF-OCT的高分辨率多模态成像系统，无需修改现有装置，通过共享检测路径实现荧光与结构数据共配准，并在斑马鱼幼鱼上验证了活体成像能力。
2024-12-18 physics.bio-ph physics.optics
Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography for Blood Glucose Monitoring in Human Subjects
研制了一种基于偏振敏感光学相干层析成像技术的血糖监测装置。该器械最初使用组织体模进行测试。发现对于各种葡萄糖浓度水平的人类受试者的测量线性地依赖于可从PS-OCT获得的圆偏振的程度。
2012-02-21 physics.bio-ph physics.ins-det physics.med-ph
Sub-second A-scan Acquisition Using Marginal Spectral-Domain Quantum Optical Coherence Tomography
Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）；Centro de Investigaciones en Óptica A.C.（光学研究中心）
该研究通过边缘频域量子光学共聚焦显微镜实现了亚秒级A扫描获取，突破了传统机械扫描的限制，为生物医学成像提供了新的技术方案。
2026-01-10 physics.bio-ph physics.optics
Dynamic full field optical coherence tomography: subcellular metabolic contrast revealed in tissues by temporal analysis of interferometric signals
我们开发了一种新的内源性方法来揭示新鲜离体组织中的亚细胞代谢对比度，利用全场光学相干断层扫描干涉信号的时间依赖性。该方法揭示了与内源性散射元件的局部活性相关的信号，这可以揭示其他成像技术失败或需要外源性造影剂的细胞。我们受益于全视野OCT的微米横向分辨率来成像细胞内特征。我们使用这种时间依赖性来识别正常或病理条件下广泛器官上毫秒级的不同动态。
2016-01-06 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Interface Self-Referenced Dynamic Full-Field Optical Coherence Tomography
动态全视场光学相干断层扫描（D-FFOCT）最近已成为一种非常宝贵的活的无标记和非侵入性成像模式，能够在复杂的3D样品中成像亚细胞生物结构及其代谢活动。然而，D-FFOCT在对附近的反射表面成像时遭受条纹伪影，并且对振动高度敏感。在这里，我们提出了接口自参考（iSR）的D-FFOCT，一种替代配置的D-FFOCT，利用样本盖玻片之间的样本和目标的存在，通过使用它作为一个散焦的参考臂，从而避免了上述文物。我们证明了iSR D-FFOCT能够对2D成纤维细胞培养物进行成像，这是最平坦的哺乳动物细胞之一。
2023-02-17 physics.bio-ph physics.optics q-bio.SC
Dynamic full-field optical coherence tomography: 3D live-imaging of retinal organoids
光学相干断层扫描提供了令人震惊的机会来成像活组织的复杂结构，但缺乏功能信息。我们提出了动态全视野光学相干断层扫描成像活的人类诱导多能干细胞衍生的视网膜类器官非侵入性。产生具有与细胞器运动性相关的内源性对比度的彩色图像，具有亚微米空间分辨率和毫秒时间分辨率，开辟了一条通过其功能识别活组织中特定细胞类型的途径。
2019-12-05 eess.IV physics.bio-ph
Computational 3D microscopy with optical coherence refraction tomography
光学相干断层扫描（OCT）作为体内临床诊断3D成像模式已经取得了广泛的成功，影响了包括眼科学、心脏病学和胃肠病学在内的领域。尽管OCT具有许多优点，例如高灵敏度、速度和深度穿透，但OCT存在几个缺点，最终限制了其作为3D显微镜工具的实用性，例如其普遍存在的相干散斑噪声和维持毫米级成像深度所需的不良横向分辨率。在这里，我们提出了3D光学相干折射断层扫描（OCRT），OCT的计算扩展，通过结合多个OCT体积，跨两个旋转轴采集，形成一个分辨率增强，斑点减少，折射校正的3D重建合成非相干对比机制。我们的无标记计算3D显微镜采用了一种新颖的光学设计，结合了抛物柱面镜，能够捕获5D全光数据集，包括毫米级3D视场，最大可达$\pm75^\circ$，而无需移动样品。我们证明，3D OCRT揭示了果蝇，斑马鱼和小鼠样本中常规OCT未观察到的3D特征。
2022-02-24 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Functional Optical Coherence Tomography for Intrinsic Signal Optoretinography: Recent Developments and Deployment Challenges
视网膜的固有光信号（IOS）成像，也称为视网膜光成像（ORG），有望成为客观评估视网膜功能的非侵入性方法。通过提供无与伦比的能力来区分视网膜的各个层，功能性光学相干断层扫描（OCT）已经被积极地研究用于内在信号ORG测量。然而，由于缺乏标准化的成像方案以及IOS来源和机制的复杂性，用于定量ORG的功能性OCT的临床部署仍然具有挑战性。本文旨在总结最近的发展，功能OCT的ORG测量，OCT强度和相位为基础的IOS处理。定量IOS分析和ORG解释的技术挑战和前景进行了讨论。
2022-02-18 eess.IV physics.bio-ph physics.med-ph
Optical sectioning in induced coherence tomography with frequency-entangled photons
我们展示了一种不同的方案来基于诱导相干的概念执行样品的光学切片[Zou等人，物理修订信函67，318（1991）]。这可以被视为不同类型的光学相干断层扫描方案，其中样品沿着光束传播方向的变化的反射率转化为两个光束之间的一阶相干程度的变化。作为一个实际的优点，该方案允许用一个波长探测样品，用另一个波长测量光子。在生物成像场景中，这将导致更深地穿透到样品中，因为使用更长的波长进行探测，同时仍然使用最佳波长进行检测。本文提出的方案利用宽谱带发射的非线性参量源，可以实现亚微米的轴向分辨率。
2018-02-15 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
In vivo dynamic optical coherence tomography of human skin with hardware- and software-based motion correction
University of Tsukuba（筑波大学）；Damietta University（达米埃塔大学）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）；Kao Corporation（花王株式会社）
本研究通过硬件和软件结合的方法改进了人体皮肤在体动态光学相干断层扫描的成像质量，发现了基底层的高DOCT层。
2025-03-27 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Image-based investigation of the zebrafish developmental process using in vivo dynamic and multi-contrast optical coherence tomography
University of Tsukuba（筑波大学）；Damietta University（达米埃塔大学）
本研究利用活体动态和多对比光学相干层析成像技术，研究斑马鱼发育过程中皮肤条纹、血管及脊髓组织的动态变化与成熟过程。
2026-09-29 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Neural-network based high-speed volumetric dynamic optical coherence tomography
本研究提出一种基于深度学习的动态OCT方法，仅用四帧图像生成高质量LIV图像，并通过定制损失函数提高准确性，实现6.55秒/体积的快速体积成像。
2025-03-26 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Dynamic optical coherence tomography algorithm for label-free assessment of swiftness and occupancy of intratissue moving scatterers
University of Tsukuba（筑波大学）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）；Damietta University（达米埃塔大学）；King Mongkut’s Institute of Technology Ladkrabang（拉差曼坎皇家理工大学）
本文提出了一种新的动态光学相干层析成像算法，用于无标记评估组织内移动散射体的速度和占据率。
2025-12-17 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Label-free drug response evaluation of human derived tumor spheroids using three-dimensional dynamic optical coherence tomography
我们通过动态光学相干断层扫描（OCT）展示了人类乳腺癌（MCF-7）和结肠癌（HT-29）球体的无标记药物反应评价。MCF-7和HT-29球状体分别用紫杉醇（PTX或Taxol）和伊立替康的活性代谢产物（SN-38）处理。使用0（对照）、0.1、1和10 μ M浓度施用药物，处理时间为1、3和6天。使用重复光栅扫描方案扫描样品，并应用两种动态OCT算法，对数强度方差（LIV）和晚期OCT相关衰减速度（OCDSI）分析来可视化组织和细胞动力学。通过LIV和OCDS 1成像清晰地观察和定量分析两种球体类型的不同药物反应模式。对于两种球状体类型，观察到结构损坏和LIV和OCDS 1减少。这些结果可能表明药物作用的不同机制。结果表明，动态OCT可用于突出药物反应模式并进行抗癌药物测试。
2022-11-11 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Label-free intratissue activity imaging of alveolar organoids with dynamic optical coherence tomography
本研究利用三维动态光学相干断层扫描结合对数强度方差算法，实现了人诱导多能干细胞来源肺泡类器官的无标记组织内活性成像，可区分肺泡与成纤维细胞结构并观察纤维化模型中的上皮异常修复。
2023-05-02 physics.app-ph physics.bio-ph physics.ins-det
Towards real time assessment of intramuscular fat content in meat using optical fibre-based optical coherence tomography
我们考虑使用光学相干断层扫描（OCT）成像来预测肉的质量。我们发现，肌内脂肪（IMF）吸收红外线比肌肉强约9倍，这使我们能够估计完整肉样品中的脂肪含量。该方法是非常有效的提取相关信息，从三维高分辨率图像产生的OCT使用主成分分析（PCA）。然后将主成分用作回归量进入支持向量回归（SVR）预测模型。SVR模型预测IMF含量稳定准确，R^2值为0.94。我们的研究为肉类样品质量的自动化、非接触、非破坏性、实时分类铺平了道路。
2020-04-12 eess.IV physics.app-ph physics.bio-ph
Refractive index measurements of multicellular tumour spheroids using optical coherence tomography: dependence on growth phase and size
生物组织的光学性质（诸如折射率（RI））的知识在光学成像中是重要的，因为它们影响光在组织中的分布和传播。为了准确地研究癌细胞对药物的反应，需要优化成像方案。本研究使用一个简单的定制的光谱域光学相干断层扫描（OCT）系统进行RI测量的多细胞球体，三维\textit{in-vitro}培养系统，细胞系HCT 116。比较球体RI以研究生长时间的影响。为了改善共聚焦显微镜成像方案，试验了与球体RI匹配的两种浸没介质（甘油和ScaleView-A2），目的是减少球体和浸没介质之间的RI失配，从而改善共聚焦显微镜的成像深度。ScaleView-A2（n = 1.380）有助于在共聚焦显微镜下实现多细胞球体的更大成像深度。成像深度的这种改进证实了我们的RI测量的实用性，证明了OCT作为癌症研究中显微镜的补充工具的前景广阔。
2019-04-08 physics.bio-ph
Study of Correlation Between Glucose Concentration and Reduced Scattering Coefficients in Turbid media using Optical Coherence Tomography
无创、非接触和\textit{in vivo}血糖监测是一种长期需要的病理学工具，可使患者免于伴随传统血糖检测方法的复发性疼痛和麻烦。光学相干断层扫描技术以其高轴向分辨率的成像方式而闻名，本文采用这种方法来无创地监测组织样介质中的葡萄糖水平。利用由于细胞外液和细胞膜之间的折射率不匹配而导致的约化散射系数的变化，并结合理论模型，我们建立了葡萄糖浓度和约化散射系数之间的相关性。利用有效近似的蒙特卡罗模拟从解卷积后的干涉信号中提取散射系数。利用NI LabVIEW（^{TM}）开发了一个程序代码，实现了实验、数据采集和分析的自动化。
2008-08-01 physics.bio-ph physics.med-ph
Optical-coherence-tomography-based deep-learning scatterer-density estimator using physically accurate noise model
本文提出一种基于深度学习的散射体密度估计器，利用物理精确噪声模型模拟OCT图像进行训练，并在体模和肿瘤球体实验中验证了其估计精度显著优于未考虑噪声空间特性的前代方法。
2024-04-08 physics.bio-ph physics.ins-det physics.med-ph
