Massively parallel functional photoacoustic computed tomography of the human brain

磁共振成像 功能成像 功能磁共振成像 光声多普勒效应 超声波传感器 生物医学中的光声成像 漫反射光学成像 人脑 核磁共振 断层重建 超声波 材料科学 生物医学工程 物理 断层摄影术 光学 声学 放射科 医学 精神科
作者
Shuai Na,Jonathan J. Russin,Li Lin,Xiaoyun Yuan,Peng Hu,Kay Jann,Lirong Yan,Konstantin Maslov,Junhui Shi,Danny J.J. Wang,Charles Y. Liu,Lihong V. Wang
出处
期刊:Nature Biomedical Engineering [Nature Portfolio]
卷期号:6 (5): 584-592 被引量:234
标识
DOI:10.1038/s41551-021-00735-8
摘要

Blood-oxygen-level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging of the human brain requires bulky equipment for the generation of magnetic fields. Photoacoustic computed tomography obviates the need for magnetic fields by using light and sound to measure deoxyhaemoglobin and oxyhaemoglobin concentrations to then quantify oxygen saturation and blood volumes. Yet, the available imaging speeds, fields of view (FOV), sensitivities and penetration depths have been insufficient for functional imaging of the human brain. Here, we show that massively parallel ultrasonic transducers arranged hemispherically around the human head can produce tomographic images of the brain with a 10-cm-diameter FOV and spatial and temporal resolutions of 350 µm and 2 s, respectively. In patients who had a hemicraniectomy, a comparison of functional photoacoustic computed tomography and 7 T BOLD functional magnetic resonance imaging showed a strong spatial correspondence in the same FOV and a high temporal correlation between BOLD signals and photoacoustic signals, with the latter enabling faster detection of functional activation. Our findings establish the use of photoacoustic computed tomography for human brain imaging. Massively parallel ultrasonic transducers arranged hemispherically around the human head enable functional photoacoustic computed tomography of the human brain with a 10-cm-diameter field of view and resolutions of 350 µm and 2 s.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王一二完成签到 ,获得积分10
刚刚
yjf完成签到 ,获得积分10
刚刚
Lancelot完成签到 ,获得积分10
刚刚
派大力发布了新的文献求助10
刚刚
CCC发布了新的文献求助10
刚刚
共产主义战士应助成太采纳,获得10
刚刚
自觉的凡旋完成签到,获得积分20
刚刚
风中的黑夜完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
满月张完成签到,获得积分10
1秒前
amm完成签到 ,获得积分10
1秒前
wendinfgmei发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
酷酷念波完成签到,获得积分10
1秒前
kj发布了新的文献求助10
1秒前
高高不是小菜鸡完成签到,获得积分20
2秒前
marina发布了新的文献求助10
2秒前
HHH完成签到,获得积分10
2秒前
6666666发布了新的文献求助10
3秒前
英俊的铭应助忧虑的傲安采纳,获得10
3秒前
orixero应助Alano采纳,获得10
3秒前
3秒前
玥越发布了新的文献求助10
3秒前
Nnn完成签到,获得积分20
4秒前
zml完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
lllllll发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
CodeCraft应助派大力采纳,获得10
5秒前
外向落雁完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4应助wjh采纳,获得10
5秒前
nimtewang应助大粥采纳,获得10
5秒前
5秒前
Young发布了新的文献求助10
5秒前
受伤元槐完成签到,获得积分10
6秒前
YixiaoWang完成签到,获得积分10
6秒前
顺心凡梦完成签到,获得积分20
6秒前
朱广能发布了新的文献求助10
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7762652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9307208
关于积分的说明 20299343
捐赠科研通 7347078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3313589
关于科研通互助平台的介绍 2463569
邀请新用户注册赠送积分活动 2327823