Smart optical coherence tomography for ultra-deep imaging through highly scattering media.
Smart optical coherence tomography for ultra-deep imaging through highly scattering media.
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DOI：
10.1126/sciadv.1600370
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发表时间：
2016-11
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Aubry A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Badon A;Li D;Lerosey G;Boccara AC;Fink M;Aubry A
迭代时间反演克服了光学相干层析成像的多重散射，突破了成像深度的限制。波在无序介质中的多次散射，无论是用于探测还是成像，都是一场噩梦。目前，消除多重散射的最佳方法是光学相干层析成像。这基本上结合了共聚焦显微镜和相干时间门控，从主要的多重散射背景中区分弹道光子。然而，由于像差和多重散射，在人体软组织中成像深度范围最多限制在1毫米。我们提出了一种光学成像的矩阵方法来推翻这个基本限制。通过结合弹道波的矩阵判别和迭代时间反转，我们在理论和实验上都表明，与光学相干层析成像相比，成像深度限制至少延长了2倍。特别是，报告的实验证明了通过强散射层的成像，其中10000亿个反射光子中只有1个是弹道光子。这种方法为超深部组织成像开辟了一条新途径。
Iterative time reversal overcomes multiple scattering and breaks the imaging-depth limit in optical coherence tomography. Multiple scattering of waves in disordered media is a nightmare whether it is for detection or imaging purposes. So far, the best approach to get rid of multiple scattering is optical coherence tomography. This basically combines confocal microscopy and coherence time gating to discriminate ballistic photons from a predominant multiple scattering background. Nevertheless, the imaging-depth range remains limited to 1 mm at best in human soft tissues because of aberrations and multiple scattering. We propose a matrix approach of optical imaging to push back this fundamental limit. By combining a matrix discrimination of ballistic waves and iterative time reversal, we show, both theoretically and experimentally, an extension of the imaging-depth limit by at least a factor of 2 compared to optical coherence tomography. In particular, the reported experiment demonstrates imaging through a strongly scattering layer from which only 1 reflected photon out of 1000 billion is ballistic. This approach opens a new route toward ultra-deep tissue imaging.
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影响因子：
8.6
作者：
Badon, Amaury;Lerosey, Geoffroy;Aubry, Alexandre
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Aubry, Alexandre
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Psaltis, Demetri
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