Photorefractive second-harmonic detection for ultrasound-modulated optical tomography
超声调制光学层析成像技术能够对组织和其他混浊介质进行清晰的3D光学成像，但光调制信号很难灵敏地测量。一种涉及光折射晶体的常见解决方案能够测量跟踪超声波包络的相对较慢且低空间分辨率的信号。我们重新检查的光折变检测原理直观和定量，从这个分析中，我们预测，光电探测器应该另外看到一个快速响应的两倍的超声频率，相应的高空间频率。快速和缓慢的响应通常具有相似的幅度，并揭示互补的信息，从而允许超声调制的光学层析成像，以创建显着更清晰的断层图像在相同的测量条件下，积分时间，和实验的复杂性。
2018-04-18 physics.med-ph physics.optics
Theoretical study of Acousto-optical coherence tomography using random phase jumps on US and light
声光相干层析成像（AOCT）是声光成像（也称为超声调制成像）的变体，其可以利用声光连续波（CW）光束获得z分辨率。我们在这里从理论上描述了AOCT效应，我们表明，声光标记的光子保持相干，如果它们是在一个特定的Z区域内的样品产生。我们量化的z选择性的标记的光子ELD，和M。光折变信号。
2011-11-22 physics.med-ph physics.optics
The relationship between axial resolution and signal-to-noise ratio in optical coherence tomography
在光学相干层析成像（OCT）中，轴向分辨率和信噪比（SNR）通常被视为非耦合参数。我们表明，这是唯一真实的镜面表面，并在漫散射样本，如组织有一个固有的轴向分辨率和测量SNR之间的耦合。我们解释了这种耦合的起源，并证明它可以用来实现增加成像穿透深度的分辨率为代价。最后，我们认为，这种耦合应考虑在OCT系统的设计过程中，寻求平衡的分辨率，灵敏度和系统/源的复杂性的竞争需求。
2021-12-16 physics.med-ph physics.optics
Depth-resolved polarisation sensitive optical coherence tomography reveals the complex microanatomical response of cartilage to compression
针对传统机械载荷下软骨微观结构分析多具破坏性的问题，本研究评估深度分辨PS-OCT的应用效果，证实其可无创揭示载荷下软骨微观结构，为优化软骨健康临床评估提供新途径。
2025-07-29 physics.med-ph physics.optics
Blind dispersion compensation for optical coherence tomography
我们提出了一种数值方法，用于补偿色散效应的光学相干层析成像，不需要先验知识的色散特性的样品。该方法是基于广义自卷积函数，其工作原理可以直观地可视化使用Wigner分布函数形式主义。
2004-04-09 physics.med-ph physics.optics quant-ph
Amplified Dispersive Optical Tomography
光学相干断层扫描（OCT）已被证明是一种强大的技术，用于研究组织形态学在眼科，心脏病学和显微内镜。它的性能受到成像灵敏度和采集速度之间的基本权衡的限制-这是几乎所有成像系统中常见的困境。在本文中，我们规避这一限制，通过使用分布式拉曼后放大的反射从样品。我们将放大与同时进行的色散傅里叶变换相结合，这是一个将光谱映射成易于测量的时域波形的过程。拉曼放大使得能够测量被噪声掩埋的弱信号。它扩展了深度范围，而不会牺牲采集速度或对样品造成损坏。作为概念的证明，单次激发成像与15 dB的轴向扫描速率为36.6 MHz的灵敏度提高证明。
2008-02-27 physics.med-ph physics.optics
Multiple scattering suppression for in vivo optical coherence tomography measurement using B-scan-wise multi-focus averaging method
本研究针对体内光学相干断层扫描的多重散射噪声问题，提出结合电可调透镜逐帧调焦采集与复值散焦校正平均的方法，经体模和活体小鱼实验验证可有效降噪。
2024-12-12 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Ultrasound modulated optical tomography in scattering media: flux filtering based on persistent spectral hole burning in the optical diagnosis window
超声调制光学层析成像（UOT）是一种功能强大的成像技术，可以根据其光学特征区分健康和不健康的生物组织。在众多的检测技术开发的声光成像，只有那些基于光谱滤波是本质上免疫散斑去相关。本文报道了在中等强度（200 G）的磁场中，利用Tm：YAG晶体的光谱烧孔进行UOT成像。深而持久的孔转化为更高效的UOT成像，具有更高的对比度和更快的成像帧速率。我们证明了这种方法的潜力成像校准幻影散射凝胶。
2018-08-28 physics.atom-ph physics.med-ph physics.optics
Curved-field optical coherence tomography: large-field imaging of human corneal cells and nerves
高分辨率光学成像方法，如共焦显微镜和全视场光学相干断层扫描，捕捉样品的平面光学切片。如果样品是弯曲的，则光场穿过几个样品层，并且每个层的视图减小。在这里，我们提出了曲场光学相干断层扫描，能够捕捉任意曲率的光学部分。我们在人体角膜活体成像的挑战性任务中测试了该设备，并实现了比临床最先进技术大10倍的可视面积。这使得细胞和神经计数更加精确，为改善角膜和一般健康状况（例如糖尿病）的诊断开辟了道路。该方法是非接触式的，紧凑的，并在一个单一的拍摄工作，使其随时可用于光学研究和临床实践。
2020-04-02 eess.IV physics.med-ph physics.optics
Optical coherence tomography -- principles, implementation, and applications in ophthalmology
本书是为刚开始学习、研究、开发光学相干层析成像技术或使用光学相干层析成像技术的人员编写的。第一章概述了光学相干层析成像技术的概念和发展历史。第二章概述了光学相干层析成像技术，包括光学相干层析成像的数学原理、硬件实现、干涉仪设计和波长选择等设计说明，以及分辨率和灵敏度的理论。第三章介绍了OCT在眼科的应用实例。在最后一章中，给出了下一步学习步骤的说明。
2022-12-08 physics.ins-det physics.med-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
Optical Incoherence Tomography: a method to generate tomographic retinal cross-sections with non-interferometric imaging systems
生物样品的光学断层扫描横截面图像可以通过干涉成像技术，如光学相干断层扫描（OCT）。由于其前所未有的样品视图，OCT已成为黄金标准，即用于临床环境中的人类视网膜成像。在这封信中，我们提出了光学非相干断层扫描（OIT）：一个完全数字化的方法扩展的可能性，生成断层视网膜截面的非干涉成像系统，如正面AO检眼镜。我们证明了OIT可以应用于不同的成像方式，使用后向散射和多重散射光，包括系统，没有固有的光学切片。我们表明，OIT可以进一步用于引导焦点位置时，用户是“盲”聚焦，允许半透明的视网膜结构，血管丛和视网膜色素上皮细胞分别使用分裂检测，运动对比，和自体荧光技术的精确成像。
2020-02-27 eess.IV physics.med-ph physics.optics
Optical diffraction tomography techniques for the study of cell pathophysiology
生物细胞的三维成像对于细胞生物学的研究至关重要，为揭示细胞和组织的病理生理机制提供了有价值的信息。光学衍射层析成像（ODT）的最新进展已经证明了其定量和无标记成像能力的独特优势对各种细胞研究的潜力。为了深入了解这一快速发展的研究领域，并讨论其在生物学和医学中的应用，我们提出了总结的ODT原则，并强调最近的研究，利用ODT的重点是细胞的病理生理学的应用。
2016-03-02 physics.bio-ph physics.med-ph physics.optics
Towards combined optical coherence tomography and multi-spectral imaging with MHz a-scan rates for endoscopy
我们展示了一个初步的设置相结合的MHz-OCT和RGB窄带反射显微镜和彩色OCT数据集的新的RGB分支和不同的显示模式的性能进行了研究。
2020-08-11 physics.med-ph
In vivo functional and structural retina imaging using multimodal photoacoustic remote sensing microscopy and optical coherence tomography
我们已经开发了一种多模态光声遥感（PARS）显微镜结合扫描源光学相干断层扫描在体内，非接触式视网膜成像。建立在多波长PARS成像的证明实力，该系统被应用于估计在大鼠视网膜的视网膜氧饱和度。该技术的能力是通过成像的显微解剖结构和微血管的视网膜在体内。据我们所知，这是第一次采用非接触式光声成像技术在体内测量视网膜中的氧饱和度。
2021-08-26 eess.IV physics.med-ph physics.optics
A universal reconstruction method for X ray scattering tensor tomography based on wavefront modulation
提出一种基于能量守恒和波前调制的通用X射线散射张量层析重建方法，适用于多种调制器，可调空间分辨率与灵敏度，并应用于三种成像模态，推动散斑张量层析成像及定向暗场成像发展。
2024-06-26 physics.app-ph physics.med-ph
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
Dark-field Tomography: Modeling and Reconstruction
暗场图像由X射线光子的小角度散射形成。小角度散射信号对几十到几百纳米长度尺度上的结构变化和密度波动特别敏感，提供了一种新的对比机制来揭示物体的细微结构变化。在本文中，我们推导出一种新的物理模型来描述X射线吸收和小角散射，并使用该模型来重建体积小角散射图像。数值实验和测试实验表明，重建的散射图像具有高对比度分辨率的独特特征。该方法在生物医学成像、无损检测等方面具有很大的应用潜力。
2010-03-10 physics.med-ph
Speckle Statistics of Biological Tissues in Optical Coherence Tomography
利用几种历史概率密度函数研究了生物组织光学相干层析成像图像的散斑统计特性。最近的一个假设意味着，潜在的幂律分布在介质结构，如分形分支脉管系统，将有助于幂律概率分布的散斑统计。具体而言，这些是用于散斑振幅的Burr类型XII分布、用于强度的Lomax分布和用于对数振幅的广义逻辑分布。在这项研究中，这三个分布拟合直方图数据从九个光学相干断层扫描的各种生物组织和样本。的分布也与传统的分布，如瑞利，K，和伽马分布进行了比较。结果表明，这些较新的分布的基础上的幂律，一般来说，更合适的模型，并支持其用于表征生物组织的可行性。潜在地，这些分布的支配幂律参数可以用作组织疾病或病理的生物标志物。
2021-01-28 physics.med-ph physics.optics q-bio.QM
Systems and Methods for the Spectral Calibration of Swept Source Optical Coherence Tomography Systems
本论文的研究工作是将扫频光源光学相干层析成像系统的发展水平提高到一个新的领域，使图像采集速度提高一个数量级。借助更高质量的成像技术，加速因素将大大缩短眼科检查的临床访问，从而改善患者和医生的互动体验。这些改进将直接降低全球眼科诊所和患者的相关医疗成本。存在与光学相干层析成像（OCT）密切相关的几个其它实施例，其可以受益于本论文中提出的思想，包括：光学相干显微术（OCM）、全场OCT（FF-OCT）、光学相干弹性成像（OCE）、光学相干断层扫描血管造影术（OCT-A）、解剖OCT（aOCT）、光学相干光声显微术（OC-PAM）、微光学相干断层扫描（$μ$ OCT）等。OCT技术的每一次新迭代总是伴随着使用混合信号架构、校准和信号处理技术的高级信号处理和数据采集算法而出现。针对数据采集、处理和图像创建的现有工业实践依赖于传统的信号处理设计流程，其广泛地采用既耗时又昂贵的连续/离散技术。本文提出的思想可以将该技术带到服务质量的一个新的维度。
2019-12-02 eess.IV physics.ins-det physics.med-ph
Multi-focus averaging for multiple scattering suppression in optical coherence tomography
提出多焦点平均（MFA）方法，通过采集不同焦点位置的OCT体数据并复数平均，抑制多重散射信号，提高深层图像对比度，在体模和斑马鱼上验证优于标准复数平均。
2023-04-22 physics.bio-ph physics.ins-det physics.med-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
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
Deep Learning of Diffuse Optical Tomography based on Time-Domain Radiative Transfer Equation
近红外漫射光学断层扫描（DOT）提供了一种组织氧合的成像模式。本文提出了一种基于时域辐射转移方程的机器学习算法。我们使用的时间轮廓的吸收测量的二维模型的目标组织，这是通过求解时域辐射转移方程计算。应用长短期记忆（LSTM）深度学习方法，我们发现我们可以以高准确率指定癌细胞的位置。我们证明，本算法也可以预测多个或扩展的癌细胞。
2020-11-25 physics.med-ph
Shape-constrained reconstruction in diffuse optical tomography by simulated annealing
当用Born或Rytov近似求解扩散光学层析成像（DOT）的逆问题时，如果用于重建的生物组织中的域的体积（或面积）大，则线性逆问题的矩阵的大小变大。当对反问题施加关于目标形状的约束时，DOT中的未知参数的数量减少。由于这样的限制，反问题变得非线性，即使（第一）玻恩或Rytov近似。我们解决这个非线性反问题的模拟退火，这是不是陷入局部极小值的成本函数。
2021-07-07 physics.med-ph
Optical atomic magnetometry for magnetic induction tomography of the heart
我们报告使用射频光学原子磁力仪的磁感应断层扫描测量。我们演示了不同的电导率放置在传感器附近的虚拟目标的成像，在室温下，在无屏蔽的环境中，没有背景减法。该系统产生的图像准确地再现了实际物体的特征。此外，我们进行有限元模拟，以评估与我们的系统测量低电导率生物组织的潜力。我们的研究结果表明，基于光学原子磁力计的仪器的可行性磁感应断层扫描成像的生物样品，特别是在心脏中的映射异常电导率。
2016-05-03 physics.atom-ph physics.ins-det physics.med-ph
Contrast of nuclei in stratified squamous epithelium in optical coherence tomography images at 800 nm
由于细胞核相关的细胞凋亡是筛查和诊断上皮癌及其前体的关键标准，因此对复层鳞状上皮中的角质形成细胞核进行成像一直是深入研究的主题。然而，角质形成细胞核已被报道为低散射或高散射，因此这些不一致的报告可能导致光学图像的误解，更重要的是，阻碍了光学诊断标准的建立。我们披露，它们通常是低散射的核心，使用显微光学相干断层扫描（micro-OCT）的1.28微米的轴向分辨率在体内;那些以前报道的高散射或明亮的信号，从细胞核可能是从核质边界，和低散射的核芯可能是由于轴向分辨率不足（约4微米）错过。进一步证明，高散射信号可能与细胞核扁平化和细胞质糖原积累有关，这是细胞成熟的有价值的细胞学标志。
2019-06-03 physics.med-ph q-bio.TO
Multiple Projection Optical Diffusion Tomography with Plane Wave Illumination
我们描述了一种新的数据收集方案，光学扩散层析成像中的平面波照明相结合的多个投影板成像几何。通过围绕样品旋转板片来执行多个投影测量。所提出的方法的优点是，测量数据可以更容易地拟合到最常用的检测器的动态范围。同时，多个投影通过相互交换深度和横向方向以及扫描（检测）和集成（照明）表面来提高图像质量。反演方法推导出的图像重建与非常大的数据集。数值模拟进行了固定和旋转板。
2005-05-27 physics.bio-ph physics.med-ph
A signal separation technique for sub-cellular imaging using dynamic optical coherence tomography
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；University of Vienna（维也纳大学）
本文提出一种基于动态光学相干断层扫描的多粒子动态模型，用于模拟胶原和细胞代谢活动的运动，并开发高效的亚细胞成像信号分离技术。
2016-08-15 cs.NA math.NA physics.med-ph
Experimental Demonstration of Soft-Tissue Muon Scattering Tomography
CERN, European Organization for Nuclear Research（欧洲核子研究中心）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Instituto de Física Corpuscular (CSIC/Universitat de València)（粒子物理研究所（西班牙科学理事会/瓦伦西亚大学））
该研究首次实验验证缪子散射层析成像可应用于生物软组织，利用CERN质子同步加速器的2 GeV/c缪子束对拟人化胸部体模成像，重建的散射密度与模拟结果偏差达百分位水平，为医学成像提供了新的互补探针。
2026-10-14 hep-ex physics.ins-det physics.med-ph
