Abstract

We demonstrate Fourier domain optical coherenc tomography (FDOCT) monitoring and guiding of quantum cascade laser (QCL) therapy. The laser therapy is performed with a 6.1-µm mid-IR QCL and it involves both tissue coagulation or ablation. FDOCT allows real-time monitoring that minimize unnecessary damage to the surrounding tissues. We perform lipid phantom tissue ablation, chicken egg yolk coagulation, and tissue and blood vessel coagulation on chicken embryo to validate the FDOCT guiding quantum cascade laser therapy.

© 2013 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. H. Niemz, Laser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications (Springer-Verlag, Berlin, 2007).
  2. S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).
  3. S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).
  4. V. A. Serebryakov, E. V. Boiko, N. N. Petrishchev, and A. V. Yan, J. Opt. Technol. 77, 6 (2010).
  5. J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).
  6. Y. Yao, A. J. Hoffman, and C. F. Gmachl, Nat. Photon. 6, 432 (2012).
  7. Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).
  8. G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).
  9. D. Oepkes, R. Devlieger, E. Lopriore, and F. J. C. M. Klumper, Ultrasound Obstet. Gynecol. 29, 457 (2007).
  10. S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).
  11. W. Drexler and J. G. Fujimoto, Optical Coherence Tomography: Technology and Applications (Springer-Verlag, Berlin, 2008).
  12. B. J. Vakoc, G. J. Tearney, and B. E. Bouma, J. Biomed. Opt. 12, 020501 (2007).
  13. Y. Huang and J. U. Kang, Proc. SPIE 8209, 82091W (2012).
  14. Y. Huang, X. Liu, and J. U. Kang, Biomed. Opt. Express 3, 2162 (2012).
  15. T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

2012 (3)

Y. Yao, A. J. Hoffman, and C. F. Gmachl, Nat. Photon. 6, 432 (2012).

Y. Huang and J. U. Kang, Proc. SPIE 8209, 82091W (2012).

Y. Huang, X. Liu, and J. U. Kang, Biomed. Opt. Express 3, 2162 (2012).

2010 (1)

2009 (2)

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

2008 (1)

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

2007 (2)

D. Oepkes, R. Devlieger, E. Lopriore, and F. J. C. M. Klumper, Ultrasound Obstet. Gynecol. 29, 457 (2007).

B. J. Vakoc, G. J. Tearney, and B. E. Bouma, J. Biomed. Opt. 12, 020501 (2007).

2004 (1)

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

1999 (1)

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

1994 (1)

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

1990 (1)

S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).

Abbott, A.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Agrawal, A.

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Bandaru, N. K.

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Bhatia, S. N.

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Bilbao, K. V.

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

Blumenkranz, M. S.

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

Boiko, E. V.

Boppart, S. A.

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

Bosch, M. A. A. J. V. D.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Bouma, B. E.

B. J. Vakoc, G. J. Tearney, and B. E. Bouma, J. Biomed. Opt. 12, 020501 (2007).

Brezinski, M. E.

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

Capasso, F.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

Chen, W. R.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Chen, Y. C.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Cho, A. Y.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

Das, S. K.

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Devlieger, R.

D. Oepkes, R. Devlieger, E. Lopriore, and F. J. C. M. Klumper, Ultrasound Obstet. Gynecol. 29, 457 (2007).

Diest, P. J. V.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Esser, S. V.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Faist, J.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

Fujimoto, J. G.

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

Gmachl, C. F.

Y. Yao, A. J. Hoffman, and C. F. Gmachl, Nat. Photon. 6, 432 (2012).

Gnyawali, S. C.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Hayreh, S. S.

S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).

Herrmann, J.

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

Hillegersberg, R. V.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Hoffman, A. J.

Y. Yao, A. J. Hoffman, and C. F. Gmachl, Nat. Photon. 6, 432 (2012).

Huang, Y.

Y. Huang, X. Liu, and J. U. Kang, Biomed. Opt. Express 3, 2162 (2012).

Y. Huang and J. U. Kang, Proc. SPIE 8209, 82091W (2012).

Huie, P.

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

Hutchinson, A. L.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

Kang, J. U.

Y. Huang and J. U. Kang, Proc. SPIE 8209, 82091W (2012).

Y. Huang, X. Liu, and J. U. Kang, Biomed. Opt. Express 3, 2162 (2012).

Klaesens, J. H. G. M.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Klugman, M. R.

S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).

Klumper, F. J. C. M.

D. Oepkes, R. Devlieger, E. Lopriore, and F. J. C. M. Klumper, Ultrasound Obstet. Gynecol. 29, 457 (2007).

Leng, T.

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

Liu, H.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Liu, X.

Lopriore, E.

D. Oepkes, R. Devlieger, E. Lopriore, and F. J. C. M. Klumper, Ultrasound Obstet. Gynecol. 29, 457 (2007).

Mali, W. P. Th. M.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Maltzahn, G. V.

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Miller, J. M.

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

Oepkes, D.

D. Oepkes, R. Devlieger, E. Lopriore, and F. J. C. M. Klumper, Ultrasound Obstet. Gynecol. 29, 457 (2007).

Palanker, D. V.

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

Park, J. H.

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Perkins, E. S.

S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).

Petrishchev, N. N.

Pitris, C.

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

Podhajsky, P.

S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).

Rinkes, I. H. M. B.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Sailor, M. J.

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Serebryakov, V. A.

Servais, G. E.

S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).

Sirtori, C.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

Sivco, D. L.

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

Stamper, D. L.

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

Stapper, G.

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Tearney, G. J.

B. J. Vakoc, G. J. Tearney, and B. E. Bouma, J. Biomed. Opt. 12, 020501 (2007).

Tesiram, Y. A.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Towner, R. A.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Vakoc, B. J.

B. J. Vakoc, G. J. Tearney, and B. E. Bouma, J. Biomed. Opt. 12, 020501 (2007).

Wu, F.

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

Yan, A. V.

Yao, Y.

Y. Yao, A. J. Hoffman, and C. F. Gmachl, Nat. Photon. 6, 432 (2012).

Ann. Surg. Oncol. (1)

S. V. Esser, G. Stapper, P. J. V. Diest, M. A. A. J. V. D. Bosch, J. H. G. M. Klaesens, W. P. Th. M. Mali, I. H. M. B. Rinkes, and R. V. Hillegersberg, Ann. Surg. Oncol. 16, 2259 (2009).

Biomed. Opt. Express (1)

Canc. Res. (1)

G. V. Maltzahn, J. H. Park, A. Agrawal, N. K. Bandaru, S. K. Das, M. J. Sailor, and S. N. Bhatia, Canc. Res. 69, 3892 (2009).

Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. (1)

S. S. Hayreh, M. R. Klugman, P. Podhajsky, G. E. Servais, and E. S. Perkins, Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 228, 281 (1990).

J. Biomed. Opt. (2)

Y. C. Chen, S. C. Gnyawali, F. Wu, H. Liu, Y. A. Tesiram, A. Abbott, R. A. Towner, and W. R. Chen, J. Biomed. Opt. 13, 044033 (2008).

B. J. Vakoc, G. J. Tearney, and B. E. Bouma, J. Biomed. Opt. 12, 020501 (2007).

J. Opt. Technol. (1)

J. Surg. Res. (1)

S. A. Boppart, J. Herrmann, C. Pitris, D. L. Stamper, M. E. Brezinski, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 82, 275 (1999).

Nat. Photon. (1)

Y. Yao, A. J. Hoffman, and C. F. Gmachl, Nat. Photon. 6, 432 (2012).

Proc. SPIE (1)

Y. Huang and J. U. Kang, Proc. SPIE 8209, 82091W (2012).

Retina (1)

T. Leng, J. M. Miller, K. V. Bilbao, D. V. Palanker, P. Huie, and M. S. Blumenkranz, Retina 24, 427 (2004).

Science (1)

J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Science 264, 553 (1994).

Ultrasound Obstet. Gynecol. (1)

D. Oepkes, R. Devlieger, E. Lopriore, and F. J. C. M. Klumper, Ultrasound Obstet. Gynecol. 29, 457 (2007).

Other (2)

M. H. Niemz, Laser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications (Springer-Verlag, Berlin, 2007).

W. Drexler and J. G. Fujimoto, Optical Coherence Tomography: Technology and Applications (Springer-Verlag, Berlin, 2008).

Cited By

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