Live feedback and 3D photoacoustic remote sensing
Notice bibliographique
Résumé
Background: As photoacoustic (PA) techniques progress towards clinical adoption, providing a high-speed live feedback becomes a high priority. To keep up with the instantaneous optical feedback of conventional light microscopes, PA imaging would need to provide a high-resolution video-rate live feed to the user. However, conventional PA microscopy typically trades resolution, sensitivity and imaging speed when optically scanning due to the difficult opto-acoustic confocal geometry. Here, we employ photoacoustic remote sensing (PARS), an all-optical technique that relies on optical confocal geometry, to provide a high-resolution live display in a reflection-mode PA architecture. Methods: Employing a conventional x-y galvanometer scanner and a 600 KHz pulse repetition rate laser we implement a system capable of acquiring 2.5 frames per second in 2D. To complement this fast scanning optical system, we implement a computationally inexpensive image reconstruction method that is able to render the frames with minimal overhead, providing a live display. Results: Employing the proposed method, we demonstrate a live feedback with frame rates as high as 2.5 Hz in 2D and also report the first results of 3D imaging with a non-contact label-free reflection-mode technique. The method is validated with phantom studies and in-vivo imaging. Employing a repetition rate of 600 KHz, a live feed of carbon fibers is realized with a C-scan rate of 2.5 Hz. The imaging resolution was measured to be 1.2 µm, the highest reported for a real-time reflection-mode architecture. The mean and peak SNR were measured to be 44 and 62 dB respectively in-vivo. 3D visualizations of carbon fiber phantoms and mouse ear microvasculature structure are also demonstrated. Conclusions: In summary, we present a method that has a small computational overhead for image rendering, resulting in a live display capable of real-time frame rates. We also report the first 3D imaging with a non-contact label-free reflection-mode PA technique. The all-optical confocal geometry required by PARS is significantly easier to implement and maintain than the opto-acoustic geometry of conventional PA microscopy techniques. This results in a system capable of high resolution and sensitivity, imaging at real-time rates. The authors believe this work represents a vital step towards a clinical high-resolution reflection-mode video-rate PA imaging system.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».