Abstract

An in vivo photoacoustic imaging system was designed and implemented to image the entire small animal head. A special scanning gantry was designed to enable in vivo imaging in coronal cross sections with high contrast and good spatial resolution for the first time to our knowledge. By use of a 2.25 MHz ultrasonic transducer with a 6 mm diameter active element, an in-plane radial resolution of ∼312 μm was achieved. Deeply seated arterial and venous vessels in the head measuring up to 1.7 cm in diameter were simultaneously imaged in vivo with 804 nm wavelength laser excitation of photoacoustic waves.

© 2006 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. S. L. Jacques and S. A. Prahl, 'Absorption spectra for biological tissues,' http://omlc.ogi.edu/.
  2. V. Ntziachristos, J. Ripoll, L.-H. Wang, and R. Weissleder, Nat. Biotechnol. 23, 313 (2005).
    [CrossRef]
  3. G. Ku and L.-H. Wang, Opt. Lett. 30, 507 (2005).
    [CrossRef]
  4. R. O. Esenaliev, A. A. Karabutov, and A. A. Oraevsky, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 981 (1999).
    [CrossRef]
  5. G. Ku, X. Wang, G. Stoica, and L.-H. Wang, Phys. Med. Biol. 49, 1329 (2004).
    [CrossRef]
  6. X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
    [CrossRef]
  7. X. Wang, G. Ku, M. A. Wegiel, D. J. Bornhop, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 29, 730 (2004).
    [CrossRef]
  8. X. Wang and L.-H. Wang, Opt. Lett. 28, 1739 (2003).
  9. R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
    [CrossRef]
  10. American National Standards Institute, 'American national standard for the safe use of lasers,' ANSI Z136.1 (American National Standards Institute, 2000).
  11. K. Maslov, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 30, 625 (2005).
    [CrossRef]
  12. M. Xu and L.-H. Wang, Phys. Rev. E 67, 056605 (2003).
    [CrossRef]
  13. S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).
  14. L.-H. Wang, S. L. Jacques, and L. Zheng, Comput. Methods Programs Biomed. 47, 131 (1995).
    [CrossRef]
  15. J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

2005 (3)

2004 (2)

2003 (5)

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
[CrossRef]

M. Xu and L.-H. Wang, Phys. Rev. E 67, 056605 (2003).
[CrossRef]

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

X. Wang and L.-H. Wang, Opt. Lett. 28, 1739 (2003).

1999 (1)

R. O. Esenaliev, A. A. Karabutov, and A. A. Oraevsky, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 981 (1999).
[CrossRef]

1995 (1)

L.-H. Wang, S. L. Jacques, and L. Zheng, Comput. Methods Programs Biomed. 47, 131 (1995).
[CrossRef]

1992 (1)

S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).

Adam, J. F.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Bas, J. F. L.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Bornhop, D. J.

Charvet, A. M.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Corde, S.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Duc, G. L.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Elleaume, H.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Esenaliev, R. O.

R. O. Esenaliev, A. A. Karabutov, and A. A. Oraevsky, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 981 (1999).
[CrossRef]

Estève, F.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Flock, S. T.

S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).

Jacques, S. L.

L.-H. Wang, S. L. Jacques, and L. Zheng, Comput. Methods Programs Biomed. 47, 131 (1995).
[CrossRef]

S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).

S. L. Jacques and S. A. Prahl, 'Absorption spectra for biological tissues,' http://omlc.ogi.edu/.

Karabutov, A. A.

R. O. Esenaliev, A. A. Karabutov, and A. A. Oraevsky, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 981 (1999).
[CrossRef]

Kiser, W. L.

R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
[CrossRef]

Kruger, G. A.

R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
[CrossRef]

Kruger, R. A.

R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
[CrossRef]

Ku, G.

G. Ku and L.-H. Wang, Opt. Lett. 30, 507 (2005).
[CrossRef]

G. Ku, X. Wang, G. Stoica, and L.-H. Wang, Phys. Med. Biol. 49, 1329 (2004).
[CrossRef]

X. Wang, G. Ku, M. A. Wegiel, D. J. Bornhop, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 29, 730 (2004).
[CrossRef]

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

Maslov, K.

Miller, K. D.

R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
[CrossRef]

Ntziachristos, V.

V. Ntziachristos, J. Ripoll, L.-H. Wang, and R. Weissleder, Nat. Biotechnol. 23, 313 (2005).
[CrossRef]

Oraevsky, A. A.

R. O. Esenaliev, A. A. Karabutov, and A. A. Oraevsky, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 981 (1999).
[CrossRef]

Pang, Y.

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

Prahl, S. A.

S. L. Jacques and S. A. Prahl, 'Absorption spectra for biological tissues,' http://omlc.ogi.edu/.

Reinecke, D. R.

R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
[CrossRef]

Ripoll, J.

V. Ntziachristos, J. Ripoll, L.-H. Wang, and R. Weissleder, Nat. Biotechnol. 23, 313 (2005).
[CrossRef]

Star, W. M.

S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).

Stoica, G.

K. Maslov, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 30, 625 (2005).
[CrossRef]

G. Ku, X. Wang, G. Stoica, and L.-H. Wang, Phys. Med. Biol. 49, 1329 (2004).
[CrossRef]

X. Wang, G. Ku, M. A. Wegiel, D. J. Bornhop, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 29, 730 (2004).
[CrossRef]

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

Troprès, I.

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

van Gemert, M. J. C.

S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).

Wang, L.-H.

V. Ntziachristos, J. Ripoll, L.-H. Wang, and R. Weissleder, Nat. Biotechnol. 23, 313 (2005).
[CrossRef]

G. Ku and L.-H. Wang, Opt. Lett. 30, 507 (2005).
[CrossRef]

K. Maslov, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 30, 625 (2005).
[CrossRef]

G. Ku, X. Wang, G. Stoica, and L.-H. Wang, Phys. Med. Biol. 49, 1329 (2004).
[CrossRef]

X. Wang, G. Ku, M. A. Wegiel, D. J. Bornhop, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 29, 730 (2004).
[CrossRef]

M. Xu and L.-H. Wang, Phys. Rev. E 67, 056605 (2003).
[CrossRef]

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

X. Wang and L.-H. Wang, Opt. Lett. 28, 1739 (2003).

L.-H. Wang, S. L. Jacques, and L. Zheng, Comput. Methods Programs Biomed. 47, 131 (1995).
[CrossRef]

Wang, X.

X. Wang, G. Ku, M. A. Wegiel, D. J. Bornhop, G. Stoica, and L.-H. Wang, Opt. Lett. 29, 730 (2004).
[CrossRef]

G. Ku, X. Wang, G. Stoica, and L.-H. Wang, Phys. Med. Biol. 49, 1329 (2004).
[CrossRef]

X. Wang and L.-H. Wang, Opt. Lett. 28, 1739 (2003).

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

Wegiel, M. A.

Weissleder, R.

V. Ntziachristos, J. Ripoll, L.-H. Wang, and R. Weissleder, Nat. Biotechnol. 23, 313 (2005).
[CrossRef]

Wilson, B. C.

S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).

Xie, X.

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

Xu, M.

M. Xu and L.-H. Wang, Phys. Rev. E 67, 056605 (2003).
[CrossRef]

Zheng, L.

L.-H. Wang, S. L. Jacques, and L. Zheng, Comput. Methods Programs Biomed. 47, 131 (1995).
[CrossRef]

Comput. Methods Programs Biomed. (1)

L.-H. Wang, S. L. Jacques, and L. Zheng, Comput. Methods Programs Biomed. 47, 131 (1995).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

R. O. Esenaliev, A. A. Karabutov, and A. A. Oraevsky, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5, 981 (1999).
[CrossRef]

J. Cereb. Blood Flow Metab. (1)

J. F. Adam, H. Elleaume, G. L. Duc, S. Corde, A. M. Charvet, I. Troprès, J. F. L. Bas, and F. Estève, J. Cereb. Blood Flow Metab. 23, 499 (2003).

Lasers Surg. Med. (1)

S. T. Flock, S. L. Jacques, B. C. Wilson, W. M. Star, and M. J. C. van Gemert, Lasers Surg. Med. 12, 510 (1992).

Mol. Imaging (1)

R. A. Kruger, W. L. Kiser Jr., D. R. Reinecke, G. A. Kruger, and K. D. Miller, Mol. Imaging 2, 113 (2003).
[CrossRef]

Nat. Biotechnol. (2)

V. Ntziachristos, J. Ripoll, L.-H. Wang, and R. Weissleder, Nat. Biotechnol. 23, 313 (2005).
[CrossRef]

X. Wang, Y. Pang, G. Ku, X. Xie, G. Stoica, and L.-H. Wang, Nat. Biotechnol. 21, 803 (2003).
[CrossRef]

Opt. Lett. (4)

Phys. Med. Biol. (1)

G. Ku, X. Wang, G. Stoica, and L.-H. Wang, Phys. Med. Biol. 49, 1329 (2004).
[CrossRef]

Phys. Rev. E (1)

M. Xu and L.-H. Wang, Phys. Rev. E 67, 056605 (2003).
[CrossRef]

Other (2)

American National Standards Institute, 'American national standard for the safe use of lasers,' ANSI Z136.1 (American National Standards Institute, 2000).

S. L. Jacques and S. A. Prahl, 'Absorption spectra for biological tissues,' http://omlc.ogi.edu/.

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.


Metrics