Advanced clinical photoacoustic imaging systems based on optical microresonator detection

Informations projet

Photoclin

N° de convention de subvention: 741149

DOI

10.3030/741149

Projet clôturé

Date de signature de la CE 21 Août 2017

Date de début 1 Decembre 2017

Date de fin 30 Avril 2025

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 2 163 061,00

Contribution de l’UE

€ 2 163 061,00

Coordonné par

UNIVERSITY COLLEGE LONDON
United Kingdom

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Publications

Peer reviewed articles (33)

A fast all-optical 3D photoacoustic scanner for clinical vascular imaging

Auteurs: N. T. Huynh, E. Zhang, O. Francies, F. Kuklis, T. Allen, J. Zhu, O. Abeyakoon, F. Lucka, M. Betcke, J. Jaros, S. Arridge, B. Cox, A. A. Plumb, P. Beard
Publié dans: Nature Biomedical Engineering, Numéro 9, 2025, Page(s) 638-655, ISSN 2157-846X
Éditeur: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1038/s41551-024-01247-x

Multimodal optical ultrasound imaging: Real-time imaging under concurrent CT or MRI

Auteurs: Fraser T. Watt, Vivek Muthurangu, Jennifer Steeden, Eleanor C. Mackle, Adrien E. Desjardins, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Erwin J. Alles
Publié dans: APL Photonics, Numéro 9, 2025, ISSN 2378-0967
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0225554

Analysis of the Directivity of Glass-Etalon Fabry–Pérot Ultrasound Sensors

Auteurs: Danny R. Ramasawmy, Eleanor Martin, James A. Guggenheim, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Bradley E. Treeby, Ben T. Cox
Publié dans: IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Numéro 66/9, 2019, Page(s) 1504-1513, ISSN 0885-3010
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/tuffc.2019.2921735

Sustained real-time and video-rate interventional optical ultrasound imaging

Auteurs: Robert M. Stafford-Williams, Richard J. Colchester, Semyon Bodian, Seán Cardiff, Efthymios Maneas, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Manish K. Tiwari, Adrien E. Desjardins, Erwin J. Alles
Publié dans: Journal of Biomedical Optics, Numéro 30, 2025, ISSN 1083-3668
Éditeur: S P I E - International Society for Optical Engineering
DOI: 10.1117/1.jbo.30.3.036005

Freehand and video-rate all-optical ultrasound imaging

Auteurs: Erwin J. Alles, Eleanor C. Mackle, Sacha Noimark, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Adrien E. Desjardins
Publié dans: Ultrasonics, Numéro 116, 2025, Page(s) 106514, ISSN 0041-624X
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.ultras.2021.106514

Mitigating the Limited View Problem in Photoacoustic Tomography for a Planar Detection Geometry by Regularized Iterative Reconstruction

Auteurs: Jiaqi Zhu, Nam Huynh, Olumide Ogunlade, Rehman Ansari, Felix Lucka, Ben Cox, Paul Beard
Publié dans: IEEE Transactions on Medical Imaging, Numéro 42, 2023, Page(s) 2603-2615, ISSN 0278-0062
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/tmi.2023.3271390

High-resolution imaging of ultrasonic fields through a multimode optical fiber

Auteurs: Benjamin Keenlyside, Dylan Marques, David B. Phillips, Edward Zhang, Paul Beard, James Guggenheim
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 24, 2025, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/nrzh-hqsh

Single-shot hybrid photoacoustic-fluorescent microendoscopy through a multimode fiber with wavefront shaping

Auteurs: Sylvain Mezil, Antonio M. Caravaca-Aguirre, Edward Z. Zhang, Philippe Moreau, Irène Wang, Paul C. Beard, Emmanuel Bossy
Publié dans: Biomedical Optics Express, Numéro 11/10, 2020, Page(s) 5717, ISSN 2156-7085
Éditeur: The Optical Society
DOI: 10.1364/boe.400686

Numerical model of light propagation through Fabry-Perot etalons composed of interfaces with non-planar surface topography

Auteurs: Dylan M. Marques, James A. Guggenheim, Peter R. T. Munro
Publié dans: Optics Express, Numéro 30, 2024, Page(s) 46294, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.472308

Spatially resolved readout of a Fabry–Perot ultrasound sensor interrogated through a multimode optical fiber using wavefront shaping

Auteurs: Benjamin Keenlyside, Dylan Marques, Nathaniel Redgewell, Maxim Cherkashin, Edward Zhang, Paul Beard, James Guggenheim
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 123, 2025, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0166826

Analysing the impact of non-parallelism in Fabry-Perot etalons through optical modelling

Auteurs: Dylan M. Marques, James A. Guggenheim, Peter R. T. Munro
Publié dans: Optics Express, Numéro 29, 2024, Page(s) 21603, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.425487

Use of a flexible optical fibre bundle to interrogate a Fabry–Perot sensor for photoacoustic imaging

Auteurs: Rehman Ansari, Edward Z. Zhang, Adrien E. Desjardins, Anna L. David, Paul C. Beard
Publié dans: Optics Express, Numéro 27/26, 2019, Page(s) 37886, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.27.037886

Towards clinical application of freehand optical ultrasound imaging

Auteurs: Fraser T. Watt, Eleanor C. Mackle, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Erwin J. Alles
Publié dans: Scientific Reports, Numéro 14, 2024, ISSN 2045-2322
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-024-69826-1

The visible and near-infrared optical absorption coefficient spectrum of Parylene C measured by transmitting light through thin films in liquid filled cuvettes

Auteurs: James A. Guggenheim, Yuanyuan Lyu, Dylan M. Marques, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard
Publié dans: Optical Materials Express, Numéro 11, 2024, Page(s) 3854, ISSN 2159-3930
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ome.427952

Modelling Fabry-Pérot etalons illuminated by focussed beams

Auteurs: Dylan M. Marques, James A. Guggenheim, Rehman Ansari, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Peter R. T. Munro
Publié dans: Optics Express, Numéro 28/5, 2020, Page(s) 7691, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.382526

Estimating blood oxygenation from photoacoustic images: can a simple linear spectroscopic inversion ever work?

Auteurs: Roman Hochuli, Lu An, Paul C. Beard, Benjamin T. Cox
Publié dans: Journal of Biomedical Optics, Numéro 24/12, 2019, Page(s) 1, ISSN 1083-3668
Éditeur: S P I E - International Society for Optical Engineering
DOI: 10.1117/1.jbo.24.12.121914

High pulse energy fibre laser as an excitation source for photoacoustic tomography

Auteurs: Thomas J. Allen, Martin Berendt, Di Lin, Shaiful U. Alam, Nam T. Huynh, Edward Zhang, David J. Richardson, Paul C. Beard
Publié dans: Optics Express, Numéro 28, 2024, Page(s) 34255, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.401708

Single-pixel camera photoacoustic tomography

Auteurs: Nam Huynh, Felix Lucka, Edward Zhang, Marta Betcke, Simon R. Arridge, Paul C. Beard, Benjamin T. Cox
Publié dans: Journal of Biomedical Optics, Numéro 24/12, 2019, Page(s) 1, ISSN 1083-3668
Éditeur: S P I E - International Society for Optical Engineering
DOI: 10.1117/1.jbo.24.12.121907

Dual-modality rigid endoscope for photoacoustic imaging and white light videoscopy

Auteurs: Rehman Ansari, Edward Zhang, Paul Beard
Publié dans: Journal of Biomedical Optics, Numéro 29, 2024, ISSN 1083-3668
Éditeur: S P I E - International Society for Optical Engineering
DOI: 10.1117/1.jbo.29.2.020502

ABCD transfer matrix model of Gaussian beam propagation in plano-concave optical microresonators

Auteurs: David Martin-Sanchez, Jing Li, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, James A. Guggenheim
Publié dans: Optics Express, Numéro 31, 2024, Page(s) 16523, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.484212

All-optical forward-viewing photoacoustic probe for high-resolution 3D endoscopy

Auteurs: Rehman Ansari, Edward Z. Zhang, Adrien E. Desjardins, Paul C. Beard
Publié dans: Light: Science & Applications, Numéro 7/1, 2018, ISSN 2047-7538
Éditeur: Nature
DOI: 10.1038/s41377-018-0070-5

All-optical dual photoacoustic and optical coherence tomography intravascular probe

Auteurs: Sunish J. Mathews, Callum Little, Christopher D. Loder, Roby D. Rakhit, Wenfeng Xia, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Malcolm C. Finlay, Adrien E. Desjardins
Publié dans: Photoacoustics, Numéro 11, 2018, Page(s) 65-70, ISSN 2213-5979
Éditeur: Elsevier GmbH
DOI: 10.1016/j.pacs.2018.07.002

All-Optical Rotational Ultrasound Imaging

Auteurs: Richard J. Colchester, Callum Little, George Dwyer, Sacha Noimark, Erwin J. Alles, Edward Z. Zhang, Christopher D. Loder, Ivan P. Parkin, Ioannis Papakonstantinou, Paul C. Beard, Malcolm C. Finlay, Roby D. Rakhit, Adrien E. Desjardins
Publié dans: Scientific Reports, Numéro 9/1, 2019, ISSN 2045-2322
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-019-41970-z

Reverberant cavity photoacoustic imaging

Auteurs: M. D. Brown, E. Z. Zhang, B. E. Treeby, P. C. Beard, B. T. Cox
Publié dans: Optica, Numéro 6/6, 2019, Page(s) 821, ISSN 2334-2536
Éditeur: OSA
DOI: 10.1364/optica.6.000821

Monitoring neovascularization and integration of decellularized human scaffolds using photoacoustic imaging

Auteurs: Olumide Ogunlade, Jasmine O.Y. Ho, Tammy L. Kalber, Robert E. Hynds, Edward Zhang, Sam M. Janes, Martin A. Birchall, Colin R. Butler, Paul Beard
Publié dans: Photoacoustics, Numéro 13, 2019, Page(s) 76-84, ISSN 2213-5979
Éditeur: Elsevier GmbH
DOI: 10.1016/j.pacs.2019.01.001

Non-iterative model-based inversion for low channel-count optical ultrasound imaging

Auteurs: Fraser T. Watt, Andreas Hauptmann, Eleanor C. Mackle, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Erwin J. Alles
Publié dans: The Journal of the Acoustical Society of America, Numéro 156, 2025, Page(s) 3514-3522, ISSN 0001-4966
Éditeur: Acoustical Society of America
DOI: 10.1121/10.0034450

Angular Airy function: a model of Fabry-Perot etalons illuminated by arbitrary beams

Auteurs: Dylan M. Marques, James A. Guggenheim, Peter R. T. Munro
Publié dans: Optics Express, Numéro 29, 2024, Page(s) 24144, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.431362

Sensitive broadband ultrasound sensor based on a low-loss high-Q fused-silica plano-concave microresonator

Auteurs: David Martín-Sánchez, Edward Z. Zhang, Zhixin Liu, James A. Guggenheim, Paul C. Beard
Publié dans: Optics Express, Numéro 33, 2025, Page(s) 39875, ISSN 1094-4087
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/oe.572433

An optical coherence photoacoustic microscopy system using a fiber optic sensor

Auteurs: Shiyu Deng, Richard Haindl, Edward Zhang, Paul Beard, Eva Scheuringer, Caterina Sturtzel, Qian Li, Abigail J. Deloria, Harald Sattmann, Rainer A. Leitgeb, Yi Yuan, Leopold Schmetterer, Manojit Pramanik, Martin Distel, Wolfgang Drexler, Mengyang Liu
Publié dans: APL Photonics, Numéro 6, 2025, ISSN 2378-0967
Éditeur: AIP Publishing
DOI: 10.1063/5.0059351

Laser frequency noise characterization using high-finesse plano–concave optical microresonators

Auteurs: David Martin-Sanchez, Edward Z. Zhang, Jake Paterson, James A. Guggenheim, Zhixin Liu, Paul C. Beard
Publié dans: Optics Letters, Numéro 49, 2024, Page(s) 678, ISSN 0146-9592
Éditeur: Optical Society of America
DOI: 10.1364/ol.510516

Longitudinal Photoacoustic Imaging of the Pharmacodynamic Effect of Vascular Targeted Therapy on Tumors

Auteurs: S. Peter Johnson, Olumide Ogunlade, Mark F. Lythgoe, Paul Beard, R. Barbara Pedley
Publié dans: Clinical Cancer Research, Numéro 25/24, 2019, Page(s) 7436-7447, ISSN 1078-0432
Éditeur: American Association for Cancer Research
DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-19-0360

Photoacoustic imaging of the human placental vasculature

Auteurs: Efthymios Maneas, Rosalind Aughwane, Nam Huynh, Wenfeng Xia, Rehman Ansari, Mithun Kuniyil Ajith Singh, J. Ciaran Hutchinson, Neil J. Sebire, Owen J. Arthurs, Jan Deprest, Sebastien Ourselin, Paul C. Beard, Andrew Melbourne, Tom Vercauteren, Anna L. David, Adrien E. Desjardins
Publié dans: Journal of Biophotonics, Numéro 13/4, 2020, ISSN 1864-063X
Éditeur: Wiley - VCH Verlag GmbH & CO. KGaA
DOI: 10.1002/jbio.201900167

Holographic diffusers for endoluminal-scale optical ultrasound imaging

Auteurs: Fraser T. Watt, Efthymios Maneas, Desta Chan, Edward Z. Zhang, Paul C. Beard, Erwin J. Alles
Publié dans: Journal of Biomedical Optics, Numéro 31, 2026, ISSN 1083-3668
Éditeur: S P I E - International Society for Optical Engineering
DOI: 10.1117/1.jbo.31.1.016006

Conference proceedings (3)

Real-Time, Video-Rate and Depth-Resolved Imaging of Radio-Frequency Ablation Using All-Optical Ultrasound

Auteurs: Erwin J Alles, Richard J Colchester, Yousuf Makki, Sacha Noimark, Edward Z Zhang, Paul C Beard, Malcolm C Finlay, Adrien E Desjardins
Publié dans: 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), 2020, Page(s) 1-9
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/ultsym.2018.8580211

Dual-Modality All-Optical Ultrasound and Photoacoustic Imaging Using Permanent Marker Ink

Auteurs: Richard J Colchester, Sacha Noimark, Edward Z Zhang, Paul C Beard, Adrien E Desjardins
Publié dans: 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), 2020, Page(s) 1-4
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/ultsym.2018.8579904

Reconfigurable 1.5D Source Arrays for Improved Elevational Focussing in All-Optical Ultrasound Imaging

Auteurs: Erwin J Alles, Sacha Noimark, Efthymia Papaevangelou, Edward Z Zhang, Paul C Beard, Adrien E Dcsjardins
Publié dans: 2018 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), 2020, Page(s) 1-9
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/ultsym.2018.8580210

Non-peer reviewed articles (1)

Broadband All-Optical Plane-Wave Ultrasound Imaging System Based on a Fabry–Perot Scanner

Auteurs: Khoa Pham, Sacha Noimark, Nam Huynh, Edward Zhang, Filip Kuklis, Jiri Jaros, Adrien Desjardins, Ben Cox, Paul Beard
Publié dans: IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Numéro 68, 2022, Page(s) 1007-1016, ISSN 0885-3010
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/tuffc.2020.3028749