Abstract

We discuss the design and implementation of forward-imaging instruments for optical coherence tomography (OCT), which require the delivery, scanning, and collection of single-spatial-mode optical radiation. A hand-held surgical probe for use in open surgery can provide cross-sectional images of subsurface tissue before surgical incisions are made. A rigid laparoscope for minimally invasive surgical OCT imaging provides a simultaneous en  face view of the area being imaged. OCT imaging is demonstrated on in vitro human specimens.

© 1997 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. P. Salathé, H. Gilgen, and G. Bodmer, Opt. Lett. 21, 1006 (1996).
    [CrossRef]
  2. D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. J. M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R. F. Bonner, Dermatology 191, 93 (1995).
    [CrossRef]
  5. M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. G. J. Tearney, S. A. Boppart, B. E. Bouma, M. E. Brezinski, N. J. Weissman, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 543 (1996); erratum,  21, 912 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. M. E. Brezinski, G. J. Tearney, S. A. Boppart, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 70, 1 (1997).
    [CrossRef]
  8. B. E. Bouma, G. J. Tearney, I. P. Bilinsky, B. Golubovic, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 1839 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. T. H. Tomkinson, J. L. Bently, M. K. Crawford, C. J. Harkrider, D. T. Moore, and J. L. Rouke, Appl. Opt. 35, 6674 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. G. J. Tearney, B. E. Bouma, S. A. Boppart, B. Golubovic, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 1408 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]

1997

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, S. A. Boppart, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 70, 1 (1997).
[CrossRef]

1996

1995

J. M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R. F. Bonner, Dermatology 191, 93 (1995).
[CrossRef]

1993

1991

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Bently, J. L.

Bilinsky, I. P.

Bodmer, G.

Bonner, R. F.

J. M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R. F. Bonner, Dermatology 191, 93 (1995).
[CrossRef]

Boppart, S. A.

Bouma, B. E.

Brezinski, M. E.

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, S. A. Boppart, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 70, 1 (1997).
[CrossRef]

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

G. J. Tearney, S. A. Boppart, B. E. Bouma, M. E. Brezinski, N. J. Weissman, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 543 (1996); erratum,  21, 912 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Chang, W.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Crawford, M. K.

Flotte, T.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Fujimoto, J. G.

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, S. A. Boppart, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 70, 1 (1997).
[CrossRef]

G. J. Tearney, S. A. Boppart, B. E. Bouma, M. E. Brezinski, N. J. Weissman, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 543 (1996); erratum,  21, 912 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

G. J. Tearney, B. E. Bouma, S. A. Boppart, B. Golubovic, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 1408 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

B. E. Bouma, G. J. Tearney, I. P. Bilinsky, B. Golubovic, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 1839 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Gilgen, H.

Golubovic, B.

Gregory, K.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Harkrider, C. J.

Hee, M. R.

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Huang, D.

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Izatt, J. A.

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Lin, C. P.

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Moore, D. T.

Puliafito, C. A.

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Rouke, J. L.

Salathé, R. P.

Schmitt, J. M.

J. M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R. F. Bonner, Dermatology 191, 93 (1995).
[CrossRef]

Schuman, J. S.

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Southern, J. F.

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, S. A. Boppart, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 70, 1 (1997).
[CrossRef]

G. J. Tearney, S. A. Boppart, B. E. Bouma, M. E. Brezinski, N. J. Weissman, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 543 (1996); erratum,  21, 912 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Stinson, W. G.

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Swanson, E. A.

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, S. A. Boppart, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 70, 1 (1997).
[CrossRef]

G. J. Tearney, B. E. Bouma, S. A. Boppart, B. Golubovic, E. A. Swanson, and J. G. Fujimoto, Opt. Lett. 21, 1408 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

E. A. Swanson, J. A. Izatt, M. R. Hee, D. Huang, J. G. Fujimoto, C. P. Lin, J. S. Schuman, and C. A. Puliafito, Opt. Lett. 18, 1864 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Tearney, G. J.

Tomkinson, T. H.

Weissman, N. J.

Yadlowsky, M.

J. M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R. F. Bonner, Dermatology 191, 93 (1995).
[CrossRef]

Appl. Opt.

Circulation

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, B. E. Bouma, J. A. Izatt, M. R. Hee, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, Circulation 93, 1206 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Dermatology

J. M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R. F. Bonner, Dermatology 191, 93 (1995).
[CrossRef]

J. Surg. Res.

M. E. Brezinski, G. J. Tearney, S. A. Boppart, E. A. Swanson, J. F. Southern, and J. G. Fujimoto, J. Surg. Res. 70, 1 (1997).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Science

D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, and J. G. Fujimoto, Science 254, 1178 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

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.


Figures (2)

Fig. 1
Fig. 1

Schematics of OCT forward-imaging instruments: A, hand-held surgical probe with a piezoelectric cantilever; B, probe telescope design for variable scan length and magnification; C, laparoscope for simultaneous en  face visualization and cross-sectional OCT imaging. BS, beam splitter.

Fig. 2
Fig. 2

OCT images of in vitro human tissue acquired with forward-imaging instruments: A, ovary with primordial follicle (pf ); B, lung alveoli (a's); C, ovary with mature oocyte (o); D, gland (g) in uterus. The bars each represent 250 µm.

Metrics