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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».