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脑血流动力学功能性近红外光谱与正电子发射断层扫描评估轻度认知障碍与阿尔茨海默病的相关性：一项探索性研究
本研究通过对轻度认知障碍 (MCI) 和阿尔茨海默病 (AD) 患者中 fNIRS 与正电子发射断层扫描 (PET) 和磁共振成像 (MRI) 检测到的血流动力学激活进行比较分析，探讨功能性近红外光谱 (fNIRS) 的实用性。参与者被分为四组：主观记忆障碍 (SMI)、遗忘型 MCI (aMCI)、非遗忘型 MCI (naMCI) 和 AD 组。我们使用商用无线连续波 NIRS 系统记录语义言语流畅性任务 (SVFT) 期间的血流动力学反应。分析了各组神经影像学评估参数之间的相关性。基于兴趣区域的比较显示，四组在双侧背外侧前额叶皮质 (DLPFC) 的 SVFT 期间有显著不同的血流动力学反应。线性混合效应模型结果表明，在控制 fNIRS 信号的年龄和组别差异后，双侧 DLPFC 区域的平均 Δ HbO 2 与整体 FDG-PET 呈显著正相关。淀粉样蛋白 PET 信号往往能更好地区分 AD 组与其他组，而 fNIRS 信号往往能更好地区分 SMI 组与其他组。此外，组间比较显示，DLPFC 中的海马体积和血流动力学反应之间存在镜像模式。fNIRS 检测到的血流动力学反应与疾病进展相关的代谢和解剖变化呈显著相关性。因此，fNIRS 可被视为预测 MCI 和 AD 患者大脑血流动力学和代谢状态的筛查工具。
使用低剂量计算机断层扫描
骨质疏松症是一种全身性疾病，其特征是骨矿物质密度降低（BMD）和微体系结构的全身丧失，导致脆弱性骨折（1）。骨质疏松症已成为老年人口中的一种常见疾病，影响了全球超过2亿人（2）。由于骨质疏松症在早期阶段是无症状的，因此早期诊断在防止这种疾病引起的骨质疏松性骨折中起着至关重要的作用（3）。BMD测量是诊断骨质疏松症的主要基础之一。双能X射线被认为是测量BMD的标准技术（4）。定量计算机断层扫描（QCT）是测量BMD的另一种经过临床验证的方法，也可以提供结构信息（5）。QCT提供了更准确的BMD测量值，与双能X射线吸收测定法（DXA）不同，它不容易受到诸如髋关节或脊柱的严重退化变化，血管钙化，口服对比以及某些食物或饮食补充的因素，某些含量高矿物质和元素（6-8）。但是，QCT仍然有几个局限性，例如对专用软件和幻影的需求，训练有素的技术人员较少，并且经常需要校准。另外，即使使用通常包括L1和L2的标准扫描协议，QCT中的辐射剂量也明显高于DXA（9）。如今，在肺气肿检测，肺癌筛查，肝脏脂肪变性评估等（10-12）中建议使用低剂量计算机断层扫描（LDCT）。基于此，胸部与上腹部LDCT扫描相结合，经常用于物理检查中。在BMD测量中支持低辐射剂量QCT的可行性（13,14），在LDCT扫描中获得的图像涵盖了L1和L2 Spine，可用于使用专用QCT软件的BMD测量，而无需额外的成本和暴露（15）。根据许多研究，使用从标准CT扫描获得的取消骨的计算机断层扫描值（CT）值计算，其相关系数在0.399至0.891之间（16）。但是，除了不同的内部椎体
具有噪声门的最佳量子态断层扫描
量子态断层扫描 (QST) 是量子处理器特性描述、验证和确认 (QCVV) 的重要工具。仅在少数理想化场景中，QST 的最优测量集才有解析结果。例如，在非退化测量设置中，QST 的最优最小测量算子集具有相互无偏的特征基。但是，在其他设置中，根据投影算子的秩和量子系统的大小，需要对高效 QST 的最优测量选择进行数值近似。我们通过引入定制高效 QST 框架来概括这个问题。在这里，我们扩展定制 QST，并在测量过程中应用的一些量子门有噪声的情况下寻找 QST 的最优测量集。为了实现这一点，我们使用了两种不同的噪声模型：首先是去极化通道，其次是单量子比特和双量子比特门的过度旋转和不足旋转（有关更多信息，请参阅方法）。通过将我们优化的 QST 测量集的重建保真度与仅使用乘积基的最先进的方案进行比较，我们证明了在实际噪声水平下使用纠缠门对两个量子比特的有效 QST 测量方案的好处。
随机三维数值幻象，可以在乳腺癌的定量光声计算机中启用计算研究
光声计算机断层扫描（OAT），也称为光声计算的Tomography，是一种非侵入性成像方式，可积极用于临床乳房成像和其他生物医学应用。1 - 8燕麦的独特特征是能够基于与发色团浓度和组织内的发色团浓度和氧化状态相关的内源性光学对比度产生图像的能力，而无需电离辐射和空间分辨率丢失，通常与纯粹的光学技术相关的纯粹光学技术，例如纯粹的光学技术。1，9这允许进行组织代谢和血管生成的成像，这些代谢和血管生成已被鉴定为在肿瘤生长和进展中起关键作用。7，10因此，理想地将光声成像定位为在体内解决这两个标志。2 - 8，10因此，优化且经过验证的燕麦系统可以成为治疗乳腺癌的强大工具。通过评估肿瘤微举行密度和血液氧合，它可以使肿瘤侵袭性的初步评估以告知治疗计划和预后。它还可以随着时间的推移监测肿瘤对治疗的反应。然而，为了实现其全部诊断潜力，燕麦应具有提供有关光吸收系数真实值的定量信息的能力，该信息与分子浓度成正比。7、11、12
通过扫描声学成像启用锂离子电池的原位断层扫描
电池电池的状态具有层分辨率。在我们先前的出版物上构建，我们在小袋单元上应用超声波，并处理反射的而不是传输波。这使我们能够利用飞行时间数据为以后的信号零件提供深度信息。我们开发并演示了一种算法，该算法通过将其估计的信封拟合到整个波浪的希尔伯特转换中，从而剖析反射的超声波并从电极堆栈中的物质界面计算单个反射。连续的单个反射用于计算物料界面的反射系数，然后将其映射到颜色图上。使用此算法，我们会从同一制造批次成像一个老化和原始的小袋单元。生成的图像显示出与验尸分析中的光学图像明显相关。超声图像的指示被验证为锂镀锂。
漫射光学断层扫描空间先验用于人类视觉皮层中的脑电图源定位
脑电图 (EEG) 和弥散光学断层扫描 (DOT) 是广泛用于神经成像的成像方法。虽然 EEG 的时间分辨率很高，但空间分辨率通常有限。另一方面，DOT 具有高空间分辨率，但时间分辨率本质上受到其测量的缓慢血液动力学的限制。在我们之前的工作中，我们使用计算机模拟表明，当使用 DOT 重建的结果作为 EEG 源重建的空间先验时，可以实现高时空分辨率。在这项工作中，我们通过以比 DOT 时间分辨率更快的速度交替闪烁两个视觉刺激来实验验证该算法。我们表明，使用 EEG 和 DOT 的联合重建可以清楚地在时间上解析这两个刺激，并且与单独使用 EEG 的重建相比，空间限制得到了显着改善。
可穿戴、高密度 fNIRS 和漫射光学断层扫描...
摘要。光电子学的最新进展首次使可穿戴和高密度功能性近红外光谱 (fNIRS) 和漫反射光学断层扫描 (DOT) 技术成为可能。这些技术有可能通过在几乎任何环境和人群中以与 fMRI 相当的分辨率对人类皮层进行功能性神经成像来开辟现实世界神经科学的新领域。在这篇观点文章中，我们简要概述了可穿戴高密度 fNIRS 和 DOT 方法的历史和现状，讨论了当前面临的最大挑战，并提出了我们对这项非凡技术未来的看法。© 作者。由 SPIE 根据知识共享署名 4.0 国际许可出版。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全署名原始出版物，包括其 DOI。[DOI：10.1117/1.NPh.10.2.023513]
可穿戴高密度 fNIRS 和漫射光学断层扫描技术：展望
摘要。光电子学的最新进展首次使可穿戴和高密度功能性近红外光谱 (fNIRS) 和漫反射光学断层扫描 (DOT) 技术成为可能。这些技术有可能在几乎任何环境和人群中以与 fMRI 相当的分辨率对人类皮层进行功能性神经成像，从而开辟现实世界神经科学的新领域。在这篇观点文章中，我们简要概述了可穿戴高密度 fNIRS 和 DOT 方法的历史和现状，讨论了当前面临的最大挑战，并提出了我们对这项非凡技术未来的看法。© 作者。由 SPIE 根据知识共享署名 4.0 国际许可出版。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全署名原始出版物，包括其 DOI。[DOI：10.1117/1.NPh.10.2.023513]
量子数据中心：透视
摘要 - 多波长的光声图像编码有关组织光吸收分布的插图。这可用于估计其血氧饱和分布（SO 2），这是组织健康和病理学的重要生理指标。然而，光功能分布的波长依赖性使精确估计值的恢复复杂化，特别是阻止了直接的光谱反转。深度学习方法已被证明有效地从模拟数据中产生SO 2的准确估计。但是，由于缺乏真实的“配对”训练数据（体内组织的多波长PA图像及其相应的SO SO SO分布），因此阻止了通用监督学习方法对真实组织的转化。在这里，我们讨论i）为什么在使用常规手段模拟的图像上训练的网络不太可能将其性能推广到真实组织上，ii）使用两种基于基于副本网络的生成性副本策略来提高SO 2估算网络的概括性的概述的通用性，以估算培训的网络对合成数据进行培训：环境。
种族差异在具有合并症的较旧的非糖尿病学之间的定量光学相干层析成像造影术发现
这项横断面研究比较了具有全身性合并症的老年人和白人成年人之间的光学相干断层造影术（八八）参数，以进一步了解视网膜微血管造成的种族差异。我们分析了浅表（SCP），中间（ICP）和深毛细血管（DCP），卵泡血管区（FAZ）参数和血流（BFA）的血管密度。我们使用了混合效应的线性回归模型，控制着高血压和来自同一受试者的两只眼睛，以比较八颗参数。黑色受试者在SCP和ICP处的中央凹ves ves-sel密度较低，而在任何毛细血管层的Parafovea或3x3 mm黄斑区域都没有观察到差异。黑色受试者具有更大的FAZ区域，周长和FD-300，这是FAZ周围300μm宽环的血管密度的测量。黑色受试者在脉络膜毛细血管处也具有较低的BFA。在没有高血压的受试者队列中，这些差异仍然具有统计学意义，除了脉络膜毛细血管的SCP和Foveal BFA外凹容器密度外。这些发现表明，八章参数的规范数据库必须在本质上努力多种多样，以充分捕捉患者人群之间的差异。需要进一步的研究以了解八八参数的基线差异是否导致眼部疾病中的流行病学疏散。