SPECIAL ISSUE

Advanced Optical Tomography Technology

and its Biomedical Applications

Journal of Innovative Optical Health Sciences

Vol. 19, Issue 03 | May 2026

专刊简介

本专刊聚焦先进光学层析成像技术及其生物医学应用的前沿研究，涵盖光学相干层析成像（OCT）、光声断层成像（PAT）、荧光寿命成像（FLIM）、拉曼光谱等多种光学成像技术的最新进展，展示了这些技术在疾病诊断、手术引导和生物组织表征中的创新应用。

Guest Editors

Li Qi, Yu Chen, Liming Nie, Jiang Zhu

Review Vol.19 No.03 | 2630003

Advances in the Application of Optical Coherence Elastography in Ophthalmology

Authors:Liyang Wang, Yirui Zhu, He Huang, Lingkai Huang, Zhe Zhang, Ningning Luo, Tomás Enrique Gómez Álvarez-Arenas, Jiulin Shi, Xingdao He

本文系统综述了光学相干弹性成像（OCE）在眼科中的应用进展。OCE作为OCT的功能扩展，能够以微米级空间分辨率和亚纳米位移灵敏度对眼部生物力学特性进行无创定量评估。文章阐明了压缩OCE与波基OCE的区别，比较了常用激励方式的特点与适用性，并进一步阐述了OCE在眼科疾病早期诊断中的潜力。

Keywords:Optical coherence elastography; Biomechanical properties; Ocular tissue imaging

Research Vol.19 No.03

In Vivo Assessment of the Testosterone-Induced PCOS Process on Adult Zebrafish Model with Spectral-Domain Optical Coherence Tomography

Authors:Hongjie Guan, Ruyi Guan, Miao Liang, Jian Zhang, Wen Xia, Qian Wang

本研究探索了谱域光学相干层析成像（SD-OCT）作为高分辨率成像工具评估斑马鱼PCOS进展和治疗的方法。建立了睾酮诱导的成年雌性斑马鱼PCOS模型，评估了两种剂量二甲双胍的治疗效果。在72小时内多个时间点对卵泡进行体内SD-OCT成像，形态学变化与组织学结果一致。高剂量二甲双胍（100 mg/L）显示出显著疗效，有效逆转了睾酮诱导的卵泡停滞并使卵巢睾酮水平和性腺体指数正常化。本研究验证了SD-OCT作为活体斑马鱼PCOS无创监测的可靠手段。

Keywords:PCOS; SD-OCT; Zebrafish; Ovarian follicle

Research Vol.19 No.03 | 2640007

A Multi-Instance Learning Framework Combining CNN and Transformer for Noninvasive Coronary Heart Disease Diagnosis Using Scleral Images

Authors:Chuxiang Gao, Zongqing Ma, Hantao Bai, Yixuan Shi, Fan Fan, Guoliang Huang, Jiang Zhu

本文提出了一种基于巩膜图像的冠心病（CHD）无创快速辅助诊断方法——ScleraMIL模型。该多实例学习框架融合CNN和Vision Transformer架构，捕获多张巩膜图像的局部与全局表征。先使用Mamba-UNet分割模型精确提取巩膜区域，再通过CNN特征提取器和Transformer编码器建模图像间依赖关系，最终预测CHD概率。实验结果表明ScleraMIL在准确率、AUC、F1和召回率等关键指标上显著优于其他深度学习和多实例学习方法，为无创心血管风险评估提供了新方向。

Keywords:Multiple instance learning; Auxiliary diagnosis; Scleral images

Research Vol.19 No.03

Confocal Laser Speckle Time-Autocorrelation Imaging with Adaptive Orientation Spatial Windows

Authors:E. Du, Haohan Zheng, Honghui He, Zhipeng Huang, Weizu Zhang, Shiguo Li, Weifeng Zhang, Guoqing Wang, Yuan Zhou, Tingxue Xin, Shuhao Shen

本文提出了一种基于自适应方向空间窗口的共焦激光散斑时间自相关成像方法。该方法实现了高空间分辨率和实时性能，为未来临床微血管血流评估提供了可靠基础，能够精准监测微循环状态。

Keywords:Laser speckle imaging; Real-time microcirculation monitoring

Research Vol.19 No.03

Dual-Mode Endoscopic Probe for Optical Coherence Tomography and Plasma Ablation

Authors:Minghui Chen, Haochen Hu, Rui Bao, Zixuan Yin, Jiahui Ye, Xingyu Liu, Liuxiao Chen, Chengli Song

本文提出了一种集成光学相干层析成像与低温等离子消融的新型双模式内窥镜探头。探头直径5 mm，刚性长度40 mm，在5 mm工作距离下实现20 μm横向分辨率。压电弯曲驱动器在278.5 Hz下产生单模光纤谐振，实现1.88 mm侧向扫描范围。同轴针形等离子消融电极在120 V峰值电压下确保稳定等离子体生成和低温消融。在离体猪肠道组织上的功能验证表明，该探头能精确监测消融进程且热损伤极小，在微创治疗领域具有巨大潜力。

Keywords:Probe; OCT; Plasma ablation

Research Vol.19 No.03

Evaluation of Animal Corneal Stroma as a Human Model: A Raman Spectroscopic Analysis of Biochemical Composition

Authors:Yaohua Zhang, Yong Li, Zexian Zhao, Lin Shi, Shengsheng Wei, Ming Han, Zhe Yu, Xirui Su, Jing Du, Jing Li, Qi Zeng, Xueli Chen

本研究通过拉曼光谱比较了人和动物角膜基质的生化成分差异，评估动物角膜作为实验模型的适用性。对7个新鲜猪角膜、6个新鲜兔角膜和12个人类角膜基质透镜进行拉曼微光谱分析，并使用SVM、KNN、随机森林和决策树四种机器学习算法进行分类。SVM、KNN和RF模型使用原始光谱实现了100%分类准确率。人近视角膜基质与动物模型在核酸和含水量相关区域存在差异，猪角膜比兔角膜更接近人角膜，是更合适的动物模型。

Keywords:Animal models; Corneal stroma; Myopia; Raman spectroscopy

Research Vol.19 No.03

Label-Free and Multiplexed Glioblastoma Identification Based on Texture Analysis and Phasor FLIM

Authors:Shiyu Wang, Zhe Yang, Jia Yu, Xueming Cao, Yulu Liu, Kuiluo Huang, Wei Zheng, Hui Li

本文提出了一种结合纹理分析和相量荧光寿命成像（FLIM）的无标记、多参数胶质母细胞瘤识别方法。在730 nm激发下，采集437.5–450 nm波段发射信号进行NADH相关相量荧光寿命分析，并定量纹理分析以区分胶质母细胞瘤与瘤周和正常脑组织。结果表明肿瘤组织与瘤周组织在纹理参数（均匀性、熵、逆方差、对比度）和代谢特征（寿命坐标、长寿命分量坐标）上存在显著差异。该方法在临床前小鼠模型中建立了基础可行性，未来可集成到术中工作流程中。

Keywords:Label-free; Glioblastoma; Texture analysis; Phasor FLIM; NADH

Review Vol.19 No.03

Multimodal Photoacoustic Computed Tomography Technology and Applications

Authors:Huiting Wen, Wufan Chen, Li Qi, Shuangyang Zhang

本文综述了多模态光声计算断层成像（PACT）技术与应用。多模态PACT可整合结构解剖、功能代谢和分子特异性信息，实现更全面的成像。文章阐述了PACT与其他成像模态（PET、US、CT、MRI）的结合优势，实现脉冲级同步和图像配准/融合，确保空间一致性和高质量成像。已应用于肿瘤边界勾画、乳腺肿瘤术中定位、阿尔茨海默病研究、胶质母细胞瘤检测和前哨淋巴结成像等多种场景，展示了强大的临床转化潜力。

Keywords:Photoacoustic computed tomography; Multimodal imaging; Image fusion; Image registration; Functional imaging

Research Vol.19 No.03

Simplified K-Linearization and Dispersion Compensation Method for Low-Cost Real-Time Serial Sectioning Swept-Source OCT

Authors:Wei Chen, Lingxuan Meng, Xiuhua Zheng, Shuaibin Chang, Jianbo Tang

本文提出了一种用于低成本实时连续切片SS-OCT的简化K线性和色散补偿方法。传统K线性化方法需要马赫-曾德尔干涉仪（MZI）生成时钟信号，增加了系统成本和复杂度。本文方法在玻璃载玻片和小鼠脑样本上进行了验证，校正后脑组织B扫描的对比噪声比（CNR）显著提高，图像清晰度增强。该方法只要存在可检测的反射信号即可适用，因为δk反映的是系统特定属性而非样本依赖性。

Keywords:SS-OCT; Serial sectioning; K-linearization; Dispersion compensation

Research Vol.19 No.03

Transparent High-Frequency Ultrasound Transducer Array for Real-Time Interventional Photoacoustic Guidance

Authors:Junwei Wu, Zhongwen Cheng, Chen Liang, Yan Chen, Lvming Zeng, Xuanrong Ji

本文开发了一种新型透明超声换能器（TUT）阵列，用于实时介入光声引导。传统超声换能器通常光学不透明，不利于PAT系统设计及与其他光学成像模态的无缝集成。TUT阵列PAT系统实现了378.2 μm横向分辨率、599.1 μm轴向分辨率和0.05 s/帧的快速成像速率。在鸡胸组织上通过实时可视化针头形态和注射染料扩散演示了介入成像能力，在多模态成像领域具有广阔应用前景。

Keywords:Photoacoustic tomography; Transparent ultrasound transducer; Interventional guidance

Research Vol.19 No.03 | 2640003

An Adaptive Mesh-Based Framework for Real-Time Light Fluence Correction in Photoacoustic Tomography

Authors:Long Chen, Zhaoyong Liang, Chaobin Hu, Jinchuan He, Anqi Wei, Li Qi

本文提出了一种基于自适应网格的光声断层成像实时光通量校正框架。框架采用二维Delaunay三角剖分进行网格生成。实验结果表明，深部组织信号得到恢复，血管和高吸收器官等特征得到更好突出，与组织固有吸收分布更加吻合。该框架使用NIRFAST工具箱实现了比Toast++更高的计算效率，支持其在后续实时校正实验中的应用。

Keywords:Photoacoustic tomography; Light fluence correction; Adaptive mesh; Delaunay triangulation

Research Vol.19 No.03

Quantitative Speed of Sound Imaging by Using a Linear Array-Based Photoacoustic System and a Passive Target

Authors:Danni Wang, Jingqi Yao, Chaobin Hu, Yi Zhou, Qing Wang, Xiqiang Liu, Li Qi

本文开发并验证了一种基于线阵光声系统和移动被动靶标的声速（SOS）成像新方法。该方法通过求解线性逆问题重建声速分布，并进行了系统的数值模拟、组织仿体实验和离体组织实验验证。结果表明该方法能成功重建高精度的声速分布、高分辨率的声速图，并准确恢复声速异质性的大小、形状和位置。离体验证使用猪腹部组织嵌入琼脂仿体作为成像目标，微妙的声学对比提供了可测量的异质性用于声速成像。

Keywords:Speed of sound imaging; Photoacoustic imaging; Linear array; Passive target; Quantitative imaging

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