Summary
Компактная импульсная лазерная диод на основе настольной фотоакустической томографии (PLD-PAT) система показана для высокоскоростного динамического в естественных условиях визуализации малых животных корковых сосудов.
Abstract
Фотоакустическая (PA) томография (ПЭТ) визуализация – это формирующаяся биомедицинская визуализация, полезная в различных доклинических и клинических приложениях. Заказные круговой кольцевой массив на основе преобразователей и обычных громоздких ND: YAG/по по-лазеры препятствовать переводу системы ПЭТ для клиник. Ультра-компактные Импульсные лазерные диоды (PLDs) в настоящее время используются как альтернативный источник околоинфракрасного возбуждения для АКУСТИЧЕСКОЙ визуализации. Высокоскоростная динамика в естественных условиях визуализации была продемонстрирована с помощью компактных PLD-на основе настольного системы ПЭТ (PLD-PAT). Визуализированный экспериментальный протокол с использованием настольной системы PLD-PAT предоставляется в этой работе для динамического в естественных условиях визуализации мозга. Протокол описывает конфигурацию настольной системы PLD-PAT, подготовку животного для обработки изображений сосудов головного мозга, а так же процедуру динамической визуализации индокьяннского зеленого (мкг) поглощения красителя и процесса расчистки в сосудах крысы-корковых сосудов.
Introduction
Фотоакустическая компьютерная томография (Пакт/Пат)-перспективный неинвазивный биомедицинский метод визуализации, сочетающий в себе богатый оптический контраст с высоким разрешением1,2,3,4, 5. когда наносекундного импульсного лазерного месторождения энергии на свет поглощающих хрофофоры присутствуют внутри любой биологической ткани, местное повышение температуры приводит к термоупругим расширения и сжатия ткани, в результате чего поколение волн давления. Эти волны давления известны как ультразвуковые волны или фотоакустические (PA) волны, которые могут быть обнаружены ультразвуковыми преобразователи вокруг образца. Обнаруженные сигналы PA реконструированы с помощью различных алгоритмов реконструкции6,7,8,9 для создания кросс-секционных годовых изображений. PA-визуализация обеспечивает структурную и функциональную информацию от макроскопических органов к микроскопическим органеллами из-за зависимости длины волны от эндогенных хромофор, присутствующих внутри тела10. ПЭТ-изображения успешно используется для выявления рака молочной железы1, сторожевого лимфатического узла визуализации11, отображение оксигемоглобина (HBO2), Дезоксиггемоглобина (HBR), Общая концентрация гемоглобина (HBR), насыщение кислорода (so 2) в 12 , 13, опухоль ангиогенез14, маленькое животное всего тела визуализации15, и другие приложения.
Nd: YAG/по АПО лазеры являются традиционными источниками возбуждения для первого поколения систем ПЭТ, которые широко используются в фотоакустическом сообществе для малых изображений животных и глубоких тканей изображений16. Эти лазеры обеспечивают ~ 100 МЮ энергетические импульсы при низких темпах повторения ~ 10-100 Гц. Системы визуализации ПЭТ с использованием этих дорогостоящих и громоздких лазеров не подходят для высокоскоростного изображения с односоставными ультразвуковыми преобразователи (SUTs), из-за ограниченного коэффициента повторения импульса. Это препятствует мониторингу в реальном времени физиологических изменений, происходящих на высоких скоростях внутри животного. Использование массива основе преобразователей, как линейные, полукруглые, круглые, и объемных массивов с ND: YAG лазерного возбуждения, высокоскоростного изображения возможно. Тем не менее, эти массив преобразователей являются дорогостоящими и обеспечить меньшую чувствительность по сравнению с SUTs; Тем не менее, скорость изображения ограничена низкой скоростью повторения лазера. Государство-оф-искусство одного импульса Пакт систем с заказной полный кольцо массив преобразователь получить данные PA на 50 Гц кадров17. Эти массив преобразователей необходимо сложное Back-End получения электроники и усилителей сигнала, что делает общую систему более дорогим и трудным для клинического использования.
Их компактные размеры, более низкие требования к затратам и более высокий коэффициент повторения импульсов (по заказу кГц) делают Импульсные лазерные диоды (PLDs) более перспективными для визуализации в реальном времени. Благодаря этим преимуществам, PLDs активно используются в качестве альтернативного источника возбуждения в системах ПЭТ второго поколения. PLD основе ПЭТ системы были продемонстрированы успешно для высокой частоты кадров изображений с использованием массива преобразователей18, глубокий-ткани и мозга визуализации19,20,21, сердечно-сосудистых заболеваний диагностики22 , и ревматологии диагностика23. Поскольку SUTs являются высокочувствительными и менее дорогими по сравнению с массивом преобразователей, они все еще широко используются для сканирования ПЭТ. Волоконно-основанная система PLD были продемонстрированы для фантомное изображение24. Портативный PLD-PAT система была продемонстрирована ранее монтажа PLD внутри ПЭТ сканер25. С одного круглого сканера сут, фантомное изображение было выполнено в течение 3-х годов времени сканирования, и в естественных условиях мозга крысы изображений была выполнена в течение 5-х годов с помощью этой системы PLD-PAT19.
Кроме того, были внесены усовершенствования в эту систему PLD-Pat, чтобы сделать ее более компактной и создать настольную модель, используя восемь акустических рефлектора на основе одноэлемента ультразвуковых преобразователей (suтрс)26,27. Здесь, SUTs были помещены в вертикальное вместо горизонтального направления с помощью акустического отражателя 90° 28. Эта система может быть использован для сканирования раз до 0,5 s и ~ 3 см глубоко в тканях и в естественных условиях малых изображений мозга животных. В этой работе, этот Настольный PLD-Pat система используется для обеспечения визуальной демонстрацией экспериментов для в естественных условиях визуализации мозга у мелких животных и для динамической визуализации поглощения и очистки процесса пищевых продуктов и медикаментов (FDA)-утвержденных индоцианин зеленый (мкг) краситель в крысиных мозгах.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все эксперименты на животных проводились в соответствии с руководящими принципами и положениями, утвержденными институциональным животным и использовать Комитет Наньянгского технологического университета, Сингапур (Животный номер протокола АРФ-СБС/ни-A0331).
1. Описание системы
- Установите лазер PLD в круговой сканер и смонтировать оптический диффузор (OD) перед выходом PLD-окна, чтобы сделать выходной луч однородным, как показано на рисунке 1A. Подключите PLD к единице лазерного драйвера (LDU).
Примечание: PLD генерирует ~ 816 Нм волны импульсов, импульсы ~ 107 NS в срок, и до 2 кГц частота повторения с максимальной энергией импульса ~ 3,4 МДж. LDU состоит из охладителя, 12 V источника питания, переменного питания высокого напряжения питания для управления лазерной мощностью, и генератор функций, чтобы изменить скорость повторения импульса. - Установите все восемь Сутрк на каждого держателя SUTRS один за другим таким образом, что поверхность каждого акустического отражателя сталкивается в направлении центра области сканирования, как показано на рисунке 1B. Соедините каждый кабель SUTR с усилителем сигнала с низким уровнем шума с помощью соединительных кабелей.
Примечание: Центральная частота ультразвукового преобразователя составляет 5 МГц и имеет активную область диаметром 13 мм. Два усилителя каждый из 24 дБ усиления подключены в серии для каждого канала. - Включите блок питания охладителя, затем включите переключатель охладителя, чтобы установить температуру между 20 °C и 25 °C.
- Включите поставку питания низкого напряжения тока и медленно поверните текущий контроль, чтобы установить текущий лимит на 0,3 а. установите напряжение до 12 V. Убедитесь, что ток не превышает 0,1 а.
- Включите поставку высокого напряжения питания. Нажмите кнопку "заданный" и установите ток на 1 а и напряжение в 0 в. Включите кнопку "выходной": 0 V/0 A.
- Включите блок питания генератора функций. Нажмите кнопку "отозвать" и выберите конфигурацию 2 кГц для генерации лазерных импульсов при такой скорости повторения.
- Поместите акриловый резервуар внутри сканера, как показано на рисунке 1A , и заполните резервуар водой таким образом, чтобы обнаруженная поверхность сутрк полностью погружалась в воду.
- Убедитесь, что все поверхности, обнаруживаемые в суту, находятся внутри водной среды. Включите блок питания усилителя с низким шумом сигнала.
2. Подготовка животных для визуализации мозга крысы
Примечание: здоровые крысы женского пола (см. таблицу материалов) были использованы для демонстрации описанных выше настольных PLD-Pat системы для визуализации малых животных корковых сосудов.
- Держите животное на спине, арестовывая движение головы и тела. Обезболивание животного путем интраперитонеальная инъекции смеси 2 мл кетамина (100 мг/мл), 2 мл Ксилазина (20 мг/мл) и 1 мл физиологического раствора (дозировка 0,2 мл/100 г).
Примечание: после инъекции, палец животного ущипнул для проверки на любые позитивные рефлексы, такие как ноги или тела движений, вокализации, или заметное увеличение дыхания. Отсутствие таких рефлекторных действий подтверждает успешную обезболивания животного. - Для предотвращения сухости в результате анестезии и лазерного освещения, очень осторожно нанесите искусственную слезу мази на крысиные глаза. Поместите животное в положении лежа на рабочую скамейку и удалите шерсть на скальпе животного, используя триммер для волос и осторожно нанесите крем для удаления волос на выбритую область и снимите мех полностью.
- После 4 – 5 мин снимите прикладное мороженое с помощью ватным тампоном.
- Держатель заказного животного держателя (см. таблицу материалов) оснащен респиратор (см. таблицу материалов) на лаборатории-разъем.
- Поместите животное в положении лежа на держателе так, что голова лежит на горизонтальной платформе держателя. Используйте хирургическую ленту для обеспечения животного к держателю.
- Обеспечьте что дыхательная маска покрывает нос и рот крысы для того чтобы поставить смесь анестезии. Дыхательная маска настроена в соответствии с окном визуализации. 10% от коммерчески доступного конуса носа отрезан и после этого соединен к части перчатки.
- Подключите дыхательную маску к машине анестезии, прежде чем включить ее.
- Включите анестезию и установите его, чтобы доставить анестезиологические смеси, содержащие 1,0 L/мин кислорода с 0,75% изофлуран к животной маске.
- Зажим пульсоксиметра к одной из задних ног животного для того чтобы контролировать свое физиологическое состояние.
- Нанесите слой бесцветного ультразвукового геля на кожу головы крысы с помощью аппликатора с наконечником хлопка. Отрегулируйте положение лаборатории-гнездо к центру сканера и отрегулируйте высоту лаборатории-Jack вручную так, что плоскость изображения находится в центре акустического отражателя.
3. динамические в естественных условиях изображений поглощения и очистки процесса мкг в мозге крысы
- Установите параметры в программном обеспечении для сбора данных (см. таблицу материалов) для сканирования на приобретение 360 °.
- Включите лазерного излучения PLD, позволяя выход функции генератора (лазерное излучение начнется). Затем, медленно увеличить напряжение тока переменного высокого напряжения питания до 120 V для максимальной импульсной энергии.
- Запустите программное обеспечение для сбора данных (см. таблицу материалов), чтобы вращать все восемь сутрк в 360 ° над временем сканирования 4-х годов.
Примечание: например, если Сутрк вращаются для 4S, то PLD поставляет 8 000 (= 4 x 2 000) импульсов, и каждый SUTRS собирает 8000 A-линии. Эти 8 000 A-линии уменьшены до 400 путем усреднять над 20 сигналами (после усреднять A-линии = 8000/20 = 400). Для того, чтобы узнать Радиус сканирования каждого СУТР, используется программа реконструкции, основанная на алгоритме задержки и суммы обратной проекции. - Отключите выход генератора функций для отключения лазерного излучения.
- Используя алгоритм реконструкции в программном обеспечении обработки данных (см. таблицу материалов), методом проб и ошибок, используя алгоритм обратной проекции, следует выяснить Радиус сканирования всех восьми сутрк.
- Установите параметры в программном обеспечении для сбора данных (см. таблицу материалов) для приобретения 45 ° при сканировании 0,5 с.
Примечание: например, если Сутрк вращаются по 0,5 с, то PLD обеспечивает 1 000 (= 0,5 x 2 000) импульсов, и каждый SUTRS собирает 1000-линии. Эти 1 000 A-линии уменьшены до 400 путем усреднять над 20 сигналами (после усреднять A-линии = 1000/20 = 50). - Включите выход генератора функций для включения лазерного излучения.
- Запустите программное обеспечение для сбора данных (см. таблицу материалов), чтобы повернуть все восемь сутрк в 45 ° для получения первоначальных контрольных данных перед АДМИНИСТРИРОВАНИЕМ мкг.
- Отключите выход генератора функций для отключения лазерного излучения.
- Определить хвостовую Вену животного и придать 0,3 мл мкг (см. таблицу материалов) (323 мкм) в хвостовую Вену крысы.
4.
Примечание: 1,25 мг порошка мкг взвешивали с помощью микромашины для взвешивания и смешивали с 5 мл дистиллированной воды для получения концентрации 323 мкм для решения мкг.
- Включите выход генератора функций для включения лазерного излучения.
- Запустите программное обеспечение для сбора данных (см. таблицу материалов) программа для приобретения a-линий в течение 0,5 s время сканирования в 45 ° вращения.
5.
Примечание: строки, приобретенные в течение времени сканирования 0,5 s, используются для создания одного поперечного сечения изображения. Существует временной промежуток ~ 0,4-0,6 с каждого сканирования.
- После того, как сбор данных закончился, используя алгоритм обратной проекции в программном обеспечении обработки данных (см. таблицу материалов), реконструируйте поперечное секционное изображение мозга из сохраненных A-линий.
- Выключите лазер, а затем выключить анестезию машины, Нижняя Лаборатория-разъем и удалить животное со сцены. Верните животное в клетку и контролируйте, пока оно не придет в сознание.
Рисунок 1: схема настольной системы PLD-Pat. (A) схема рабочего стола PLD-Pat создана. PLD: импульсный лазерный диод, OD: оптический диффузор, SUTR: акустический отражатель на основе одноэлемента ультразвукового преобразователя, AM: анестезия машина, СНТ: круговой пластины сканирования, SM: шаговые мотор, LDU: Лазерная вождения блока, AMP: усилитель, DAQ: данные приобретение карты. B) круговая компоновка восьми сутрс вокруг сканирующего центра. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенном варианте этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Потенциал описанной настольной системы PLD-PAT для динамического в естественных условиях визуализации мозга был показан в этом протоколе с соответствующими результатами. Высокоскоростной визуализации возможности настольных PLD-ПЭТ системы было продемонстрировано, выполняя в естественных условиях мозга визуализации здоровых самок крыс. PA сигналы были собраны с помощью восьми Сутрс, вращающихся в 360 ° и 45 ° вокруг мозга крысы при скорости сканирования 4 s и 0,5 s, соответственно. Рисунок 2A, B покажите образы мозга женщины крысы (98 g) при скорости сканирования 4 s и 0,5 s соответственно. Стрельцы пазухи (СС) и поперечные пазухи (TS) отчетливо видны в обоих изображениях. Рисунок 2C , D Показать фотографии крысы мозга до и после удаления кожи головы над областью мозга, соответственно. ПЭТ-изображения было сделано неинвазивно с неповрежденными кожи и черепа.
Рисунок 2: неинвазивный в естественных условиях настольных PLD-Pat изображений. В естественных условиях изображения корковых сосудов при сканировании раз (а) 4 s и (B) 0,5 s. SS: сагиттальный синус, TS: поперечный синус. (C) и (D) являются фотографии крысы мозга до и после удаления кожи головы, соответственно. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенном варианте этой фигуры.
Перед тем как впрыскивать мкг в хвостовую Вену той же крысы, были приобретены контрольные данные. После инъекции мкг, данные PA были приобретены непрерывно в течение первых 5 минут с 0,5 временем сканирования. Затем, PA данные были приобретены на ~ 2-3 мин интервалы с 0,5 s сканирование раз каждый в течение следующего 15-20 мин. Рисунок 3 показывает участок, представляющий увеличение в среднем сигнала PA в сагиттальной пазухе (СС) из-за увеличения оптического поглощения мкг на 816 Нм длин волн, а затем уменьшается с течением времени.
Рисунок 3: фармакокинетика мкг. Фармакокинетика мкг, показывающая процесс поглощения и очистки. Красная метка стрелки показывает время инъекции мкг в хвостовую Вену. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенном варианте этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Эта работа представляет собой протокол для использования настольных PLD-PAT системы для проведения экспериментов на мелких животных, как крысы для в естественных условиях визуализации мозга и динамического быстрого поглощения и оформления процесса контрастных агентов, как мкг. Громоздкие, дорогие системы по по-ПЭТ занять несколько минут (2-5 мин), чтобы приобрести единый кросс-секционных в естественных условиях изображения. Компактный, недорогой, первое поколение портативных PLD-PAT система обеспечивает единый кросс-секционных в естественных условиях изображения в 5 с. В отличие от высокоскоростной, компактный, недорогой Настольный PLD-ПЭТ система оказывает высокое качество 2D кросс-секционных в естественных условиях изображения всего 0,5 s26. Здесь, тот же Настольный PLD-PAT система была продемонстрирована для быстрого в естественных условиях динамической визуализации мозга. Используя эту систему, непрерывный мониторинг быстро меняющихся физиологических явлений выполняется внутри мелких животных для быстрого подъема и падения сигналов ПА из-за процессов поглощения и очистки мкг. Однако у PLDs есть несколько ограничений, таких как генерация одной длины волны, которая запрещает функциональную визуализацию. Кроме того, для получения функциональной информации необходима подсветка нескольких длин волн. Кроме того, глубина визуализации ограничена из-за низкой импульсной энергии PLD, которую можно обойти с помощью экзогенных фотоакустических контрастных агентов для повышения глубины изображения.
При проведении экспериментов с использованием настольных PLD-PAT системы, некоторые меры предосторожности должны быть приняты: (а) из-за неоднородным лучом профиля лазерного PLD, оптический диффузор должен быть использован в окне выходной лазер, (б) он должен быть обеспечен, что PLD лазерный луч находится в центре сканирования, и что все SUTRs сталкиваются в направлении центра сканера ПЭТ, (с) следует принимать во время анестезии инъекции так, чтобы окружающие органы, как мочевой пузырь, почки и кишечник не затрагиваются, (d) надлежащее количество анестезии смесь должна быть введена в соответствии с весом животного, (е) во время процедуры обрезки волос на голове животного, царапины на коже головы следует избегать, и (f) необходимо обеспечить, чтобы изображение плоскости мозга крысы находится в центре акустику c отражателем на SUTRs. Устранение неполадок может потребоваться, если качество изображения низкое. Основные применения этой системы включают высокий кадр изображений (1 кадр в 0,5 s), малых животных опухоли головного мозга изображений, подкожной опухоли изображений, а также исследования биоматериалов для потенциальных агентов PA контрастные и терапевтические приложения.
Максимальное допустимое воздействие (MPE) предел безопасности для изображений в естественных условиях регулируется американским национальным институтом стандартов (Си) стандартами безопасности лазера29. Эти ограничения безопасности зависят от ширины лазерного импульса, площади освещения, времени экспозиции и длины волны освещения, а также от ряда других факторов. Выше, чем 700-1050 Нм диапазоне длин волн и максимальная плотность в импульсной энергии на поверхности кожи не должно превышать 20 х 102 (λ-700)/1000 МДж/см2, где λ (в Нм) является освещение длины волны. Таким образом, MPE предел безопасности на 816 Нм длины волны PLD лазера используется ~ 34,12 МДж/cm2. Для непрерывного освещения лазера в течение периода t = 0,5 s, предел безопасности MPE становится 1,1 x 102 (λ-700)/1000 × t0,25 J/cm2 (= 1,58 J/cm2). Частота импульсов повторения PLD поддерживались в 2 000 Гц во всех экспериментах. В течение 0,5 s времени сканирования, в общей сложности 1 000 (0,5 х 2 000) импульсы были доставлены в выборку. Это означает, что за пульс, MPE было 1,58 МДж/cm2. Настольная система PLD-PAT обеспечивает за энергию импульса ~ 3,4 МЮ. Плотность лазерной энергии поддерживались на ~ 0,17 МДж/cm2 на область мозга, как лазерный луч расширен более ~ 20 см2 области. Эта энергетическая плотность лазера была значительно ниже предела безопасности, в течение периода 0,5 годов. Уменьшая скорость повторения пульса, уменьшая мощность лазера или расширяя лазерный луч, можно изменить предел безопасности лазера, который будет использоваться для настольных систем PLD-PAT.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют соответствующих финансовых интересов или потенциальных конфликтов интересов раскрывать.
Acknowledgments
Исследование поддерживается Национальным Советом по медицинским исследованиям министерства здравоохранения Сингапура (НГРК/ОФИРГ/0005/2016: M4062012). Авторы хотели бы поблагодарить г-н Чоу Вай Hoong Бобби для машины поддержки магазина.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 12 V power supply | Voltcraft | PPS-11810 | To supply operating voltage for PLD |
| Acoustic reflector | Olympus | F102 | 45 degree reflector augmented to the ultrasound transducer |
| Acrylic water tank | NTU workshop | Custom-made | It is used to hold water that acts as an acoustic coupling medium between animal brain and detector |
| Anesthetic Machine | Medical plus pte ltd | Non-Rebreathing Anaesthesia machine with oxygen concentrator. | Supplies oxygen and isoflurane to animal |
| Animal distributor | In Vivos Pte Ltd, Singapore | Animal distributor that supplies small animals for research purpose | |
| Animal holder | NTU workshop | Custom-made | Used for holding animal on its abdomen |
| Breathing mask | NTU workshop | Custom-made | Used along with animal holder to supply anesthesia mixture to the animal |
| Circular Scanner | NTU workshop | Custom-made | Scanner is made out of aluminum |
| DAQ (Data acquisition) Card | Spectrum | M2i.4932-exp | 16 bit, 30 Ms/s, 8 channels, 1 Gs, PCIe |
| Data acqusition software | National Instruments Corporation,Austin,TX,USA) | NI LabVIEW 2015 SP1 (32 bit) | LabVIEW based program developed in our laboratory for controlling the stepper motor and acquring the PA singnals from the detector |
| Data processing software | Matlab (Mathworks, Natick, MA, USA) | Matlab R2015b | Matlab code developed in our laboratory for reconstructing cross-sectional PA images |
| Function generator | RIGOL | DG1022 | To change the repetition rate of the PLD. It will provide TTL signal to synchronize the DAQ with the laser excitation. |
| Low noise signal amplifier | Genetron | Custom-made using Mini-circuits, ZFL-500LN-BNC | To receive, and amplify the PA signal from SUTR. Its gain is 24 dB. |
| Optical diffuser | Thorlabs | DG-120 | Used to to make the laser beam homogeneous |
| Pulsed laser diode | Quantel, France | QD-Q1924-ILO-WATER | It is the excitation laser source with specifications of 816 nm wavelength, 3.4 mJ per pulse energy, 107 ns pulse width, 2 KHz maximum pulse repitition rate, dimensions : 13.0 x 7.6 x 5.0 cm |
| Rats | In Vivos Pte Ltd, Singapore | NTac:SD, Sprague Dawley / SD | Female, weight 100±10g, strain of rats: Sprague Dawley, age: 4-5 weeks |
| Stepper motor with gearbox | LIN Engineering (Servo Dynamics) | Motor: CO-5718L-01P-RO, Gearbox: DPL64/1; Power supply PW-100-24 | To move the detector holder in a circular geometry. Torque: 2.08 N-m, Rotor inertia: 2.6 kg-cm2 |
| Ultrasound gel | Progress/parker acquasonic gel | PA-GEL-CLEA-5000 | Clear ultrasound gel |
| Ultrasound Transducer | Olympus | V309-SU/ U8423013 | Ultrasonic sensors used for photoacoustic detection. Central freqency 5 MHz, 0.5 in |
| Variable high voltage power supply | Elektro-Automatik | EA-PS 8160-04 T | To change the laser output power |
References
- Lin, L., et al. Single-breath-hold photoacoustic computed tomography of the breast. Nature Communications. 9 (1), 2352 (2018).
- Upputuri, P. K., Pramanik, M. Fast photoacoustic imaging systems using pulsed laser diodes: a review. Biomedical Engineering Letters. 8 (2), 167-181 (2018).
- Yao, J., Wang, L. V. Recent progress in photoacoustic molecular imaging. Current Opinion in Chemical Biology. 45, 104-112 (2018).
- Upputuri, P. K., Pramanik, M. Recent advances toward preclinical and clinical translation of photoacoustic tomography: a review. Journal of Biomedical Optics. 22 (4), 041006 (2017).
- Yao, J., Wang, L. V.
- Awasthi, N., Kalva, S. K., Pramanik, M., Yalavarthy, P. K. Image Guided Filtering for Improving Photoacoustic Tomographic Image Reconstruction. Journal of Biomedical Optics. 23 (9), 091413 (2018).
- Kalva, S. K., Pramanik, M. Experimental validation of tangential resolution improvement in photoacoustic tomography using a modified delay-and-sum reconstruction algorithm. Journal of Biomedical Optics. 21 (8), 086011 (2016).
- Pramanik, M. Improving tangential resolution with a modified delay-and-sum reconstruction algorithm in photoacoustic and thermoacoustic tomography. The Journal of the Optical Society of America. 31 (3), 621-627 (2014).
- Xu, M., Wang, L. V. Universal back-projection algorithm for photoacoustic computed tomography. Physical Review E. 71 (1), 016706 (2005).
- Wang, L. V., Hu, S. Photoacoustic Tomography: In Vivo Imaging from Organelles to Organs. Science. 335 (6075), 1458-1462 (2012).
- Sivasubramanian, K., Periyasamy, V., Pramanik, M. Non-invasive sentinel lymph node mapping and needle guidance using clinical handheld photoacoustic imaging system in small animal. Journal of Biophotonics. 11 (1), e201700061 (2018).
- Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. Second-generation optical-resolution photoacoustic microscopy with improved sensitivity and speed. Optics Letters. 36 (7), 1134-1136 (2011).
- Stein, E. W., Maslov, K., Wang, L. V. Noninvasive, in vivo imaging of blood-oxygenation dynamics within the mouse brain using photoacoustic microscopy. Journal of Biomedical Optics. 14 (2), 020502 (2009).
- Ku, G., Wang, X. D., Xie, X. Y., Stoica, G., Wang, L. V. Imaging of tumor angiogenesis in rat brains in vivo by photoacoustic tomography. Applied Optics. 44 (5), 770-775 (2005).
- Ma, R., Taruttis, A., Ntziachristos, V., Razansky, D. Multispectral optoacoustic tomography (MSOT) scanner for whole-body small animal imaging. Optics Express. 17 (24), 21414-21426 (2009).
- Zhou, Y., et al. A Phosphorus Phthalocyanine Formulation with Intense Absorbance at 1000 nm for Deep Optical Imaging. Theranostics. 6 (5), 688-697 (2016).
- Li, L., et al. Single-impulse panoramic photoacoustic computed tomography of small-animal whole-body dynamics at high spatiotemporal resolution. Nature Biomedical Engineering. 1 (1), 0071 (2017).
- Sivasubramanian, K., Pramanik, M. High frame rate photoacoustic imaging at 7000 frames per second using clinical ultrasound system. Biomedical Optics Express. 7 (2), 312-323 (2016).
- Upputuri, P. K., Pramanik, M. Dynamic in vivo imaging of small animal brain using pulsed laser diode-based photoacoustic tomography system. Journal of Biomedical Optics. 22 (9), 090501 (2017).
- Upputuri, P. K., Periyasamy, V., Kalva, S. K., Pramanik, M. A High-performance compact photoacoustic tomography system for in vivo small-animal brain imaging. Journal of Visualized Experiments. (124), e55811 (2017).
- Upputuri, P. K., Pramanik, M. Pulsed laser diode based optoacoustic imaging of biological tissues. Biomedical Physics & Engineering Express. 1 (4), 045010-045017 (2015).
- Arabul, M. U., et al. Toward the detection of intraplaque hemorrhage in carotid artery lesions using photoacoustic imaging. Journal of Biomedical Optics. 22 (4), (2016).
- Daoudi, K., et al. Handheld probe integrating laser diode and ultrasound transducer array for ultrasound/photoacoustic dual modality imaging. Optics Express. 22 (21), 26365-26374 (2014).
- Allen, J. S., Beard, P. Pulsed near-infrared laser diode excitation system for biomedical photoacoustic imaging. Optics Letters. 31 (23), 3462-3464 (2006).
- Upputuri, P. K., Pramanik, M. Performance characterization of low-cost, high-speed, portable pulsed laser diode photoacoustic tomography (PLD-PAT) system. Biomed Opt Express. 6 (10), 4118-4129 (2015).
- Kalva, S. K., Upputuri, P. K., Pramanik, M. High-speed, low-cost, pulsed-laser-diode-based second-generation desktop photoacoustic tomography system. Optics Lett. 44 (1), 81-84 (2019).
- Kalva, S. K., Hui, Z. Z., Pramanik, M. Calibrating reconstruction radius in a multi single-element ultrasound-transducer-based photoacoustic computed tomography system. J Opt Soc Am A. 35 (5), 764-771 (2018).
- Kalva, S. K., Pramanik, M. Use of acoustic reflector to make compact photoacoustic tomography system. Journal of Biomedical Optics. 22 (2), 026009 (2017).
- American National Standard for Safe Use of Lasers. ANSI Standard Z136.1-2007. , NY. (2007).
