Abstract

We demonstrate two distinct emerging terahertz (THz) biomedical imaging techniques. One is based on the use of a new single frequency THz quantum cascade laser and the other is based on broadband THz time domain spectrocopy. The first method is employed to derive a metastasis lung tissue imaging at 3.7 THz with clear contrast between cancerous and healthy areas. The second approach is used to study an osseous tissue under several imaging modalities and achieve full THz spectroscopic imaging based on the frequency domain or on a fixed THz propagation time-delay. Sufficient contrast is achieved which facilitated the identification of regions with different cellular types and density compositions.

© 2011 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).
  2. A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).
  3. D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).
  4. C. J. Strachan, P. F. Taddy, and D. A. Newnham, J. Pharm. Sci. 94, 837 (2005).
  5. S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).
  6. M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).
  7. R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).
  8. S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 88, 121123 (2006).
  9. Y. Sun, B. M. Fischer, and E. Pickwell, J. Biomed. Opt. 14, 064017 (2009).
  10. W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).
  11. I. C. Bonzani, J. H. George, and M. Stevens, Current Opn. Chem. Biol. 10, 568 (2006).

2010

W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).

2009

Y. Sun, B. M. Fischer, and E. Pickwell, J. Biomed. Opt. 14, 064017 (2009).

2006

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 88, 121123 (2006).

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

I. C. Bonzani, J. H. George, and M. Stevens, Current Opn. Chem. Biol. 10, 568 (2006).

2005

C. J. Strachan, P. F. Taddy, and D. A. Newnham, J. Pharm. Sci. 94, 837 (2005).

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

2003

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

2002

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Arnone, D.

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

Arnone, D. D.

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Berry, E.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

Bobrow, L.

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

Bonzani, I. C.

I. C. Bonzani, J. H. George, and M. Stevens, Current Opn. Chem. Biol. 10, 568 (2006).

Cheung, W.

W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).

Ciesla, C. M.

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

Cole, B. E.

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Crawley, D.

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

Davies, A. G.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

Faist, J.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Fischer, B. M.

Y. Sun, B. M. Fischer, and E. Pickwell, J. Biomed. Opt. 14, 064017 (2009).

Fitzgerald, A. J.

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

Ford, J.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Foulds, A. P.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

George, J. H.

I. C. Bonzani, J. H. George, and M. Stevens, Current Opn. Chem. Biol. 10, 568 (2006).

Giovannini, M.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Harris, G. S.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Harris, J. S.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Hatami, F.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Hoyler, N.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Hu, Q.

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 88, 121123 (2006).

Jimenez-Linan, M.

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

Kan, W.

W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).

Kim, S. M.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

King, D.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Kumar, S.

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 88, 121123 (2006).

Kurian, A. W.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Lee, W.

W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).

Linfield, E.

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Linfield, E. H.

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

Longbottom, C.

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

Lund, D. N.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

Miles, R. E.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

Newnham, D. A.

C. J. Strachan, P. F. Taddy, and D. A. Newnham, J. Pharm. Sci. 94, 837 (2005).

P.Wallace, V.

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

Pepper, M.

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Pickwell, E.

Y. Sun, B. M. Fischer, and E. Pickwell, J. Biomed. Opt. 14, 064017 (2009).

Pickwell-MacPherson, E.

W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).

Purushotham, A. D.

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

Pye, E. J.

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

Pye, R. J.

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Reno, J. L.

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 88, 121123 (2006).

Scalari, G.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

Stevens, M.

I. C. Bonzani, J. H. George, and M. Stevens, Current Opn. Chem. Biol. 10, 568 (2006).

Strachan, C. J.

C. J. Strachan, P. F. Taddy, and D. A. Newnham, J. Pharm. Sci. 94, 837 (2005).

Stringer, M. R.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

Sun, Y.

Y. Sun, B. M. Fischer, and E. Pickwell, J. Biomed. Opt. 14, 064017 (2009).

Taddy, P. F.

C. J. Strachan, P. F. Taddy, and D. A. Newnham, J. Pharm. Sci. 94, 837 (2005).

Uddin, A.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

Wallace, V. P.

W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Williams, B. S.

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 88, 121123 (2006).

Woodward, R. M.

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Appl. Phys. Lett.

S. M. Kim, F. Hatami, A. W. Kurian, D. King, J. Ford, J. S. Harris, G. Scalari, M. Giovannini, N. Hoyler, J. Faist, and G. S. Harris, Appl. Phys. Lett. 88, 153903 (2006).

S. Kumar, B. S. Williams, Q. Hu, and J. L. Reno, Appl. Phys. Lett. 88, 121123 (2006).

Biomed. Opt. Express.

W. Kan, W. Lee, W. Cheung, V. P. Wallace, and E. Pickwell-MacPherson, Biomed. Opt. Express. 1, 967 (2010).

CariesRes.

D. Crawley, C. Longbottom, B. E. Cole, C. M. Ciesla, D. Arnone, V. P. Wallace, and M. Pepper, CariesRes. 37, 352 (2003).

Current Opn. Chem. Biol.

I. C. Bonzani, J. H. George, and M. Stevens, Current Opn. Chem. Biol. 10, 568 (2006).

J. Biomed. Opt.

Y. Sun, B. M. Fischer, and E. Pickwell, J. Biomed. Opt. 14, 064017 (2009).

J. Invest. Dermatol.

R. M. Woodward, V. P. Wallace, R. J. Pye, B. E. Cole, D. D. Arnone, E. H. Linfield, and M. Pepper, J. Invest. Dermatol. 120, 72 (2003).

J. Pharm. Sci.

C. J. Strachan, P. F. Taddy, and D. A. Newnham, J. Pharm. Sci. 94, 837 (2005).

J. Phys. Med. Biol.

M. R. Stringer, D. N. Lund, A. P. Foulds, A. Uddin, E. Berry, R. E. Miles, and A. G. Davies, J. Phys. Med. Biol. 50, 3211 (2005).

R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. Linfield, and M. Pepper, J. Phys. Med. Biol. 47, 3853 (2002).

Radiology

A. J. Fitzgerald, V. P.Wallace, M. Jimenez-Linan, L. Bobrow, E. J. Pye, A. D. Purushotham, and D. D. Arnone, Radiology 239, 533 (2006).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.