1 / 24

Οπτική Τομογραφία

Οπτική Τομογραφία. Μωραΐτης Τιμολέων Επιβλέπουσα: κα Μακροπούλου Μ. Σ.Ε.Μ.Φ.Ε. – Ε.Μ.Π. Τύποι Οπτικής Τομογραφίας. Diffuse Optical Tomography Diffraction Tomography Optical Coherence Tomography. Diffuse Optical Tomography (DOT). ~15 χρόνια Κοντινό υπέρυθρο: 700 nm< λ< 900nm

eldon
Download Presentation

Οπτική Τομογραφία

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Οπτική Τομογραφία Μωραΐτης Τιμολέων Επιβλέπουσα: κα Μακροπούλου Μ. Σ.Ε.Μ.Φ.Ε. – Ε.Μ.Π.

  2. Τύποι Οπτικής Τομογραφίας • Diffuse Optical Tomography • Diffraction Tomography • Optical Coherence Tomography

  3. Diffuse Optical Tomography (DOT) ~15 χρόνια Κοντινό υπέρυθρο: 700nm<λ<900nm Μεταφορά ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας χαμηλής ενέργειας, μέσω οπτικής ίνας σε ένα μέρος της επιφάνειας του σώματος που εξετάζεται, Μέτρηση της διαδιδόμενης ή ανακλώμενης έντασης σε αποστάσεις μέχρι 10cm

  4. DOT • μs: σταθερά σκέδασης • μa: σταθερά απορρόφησης Τυπικές τιμές για βιολογικούς ιστούς: 25cm-1< μs <100cm-1 0,01cm-1< μa <1cm-1

  5. DOT - προκλήσεις Φως NIR στους βιολογικούς ιστούς, εκτός της απορρόφησης, ισχυρή σκέδαση: • Πολύ μικρές ποσότητες φωτός διαδίδονται σε ιστούς όπως ο εγκέφαλος ή ο μαστός  ειδικές ανάγκες σε ανιχνευτές • Οι τυπικοί αλγόριθμοι ανακατασκευής εικόνας δε δουλεύουν

  6. DOT - μέδοδοι • Time Domain • Frequency Domain • Steady State Domain

  7. DOT-Time Domain • Παλμός ps, διευρύνεται, χαμηλότερη ένταση • Κορυφή μέση διαδρομή φωτονίων~μs • Κλίσημa

  8. DOT-Frequency Domain • Ημιτονοειδώς διαμορφωμένηκατά πλάτος πηγή ~100-1000MHz • Μετρούνται Φ, Μ=(ACo/DCo)/(ACi/DCi) • Απλούστερο hardware

  9. DOT-Steady State Domain • Συνεχής εκπομπή φωτός στον ιστό, μέτρηση της διαδιδόμενης έντασης.

  10. DOT-ΣύγκρισηΜεθόδων • Χωρική ανάλυση: SSD<FD<TD • Ταχύτητα: SSD>FD>TD

  11. DOT-Ανακατασκευή • Αλγόριθμοι οπισθοπροβολής. Αναλυτική μέθοδος. Γρήγορη. Χαμηλής ανάλυσης και ακρίβειας. • Επαναληπτικές μέθοδοι, βασισμένες σε μοντέλα.

  12. DOT-Εφαρμογές • Απεικόνιση εγκεφάλου: αιματώματα, αιμορραγίες, εγκεφαλικά επεισόδια, λειτουργική απεικόνιση • Απεικόνιση μικρών ζώων • Απεικόνιση αρθρώσεων (ρευματοειδής αρθρίτιδα) • Καρκίνος μαστού

  13. Optical Coherence Tomography • Συμβολομετρική τεχνική • Εξαιρετικά υψηλής ποιότητας, υπομικρομετρική ανάλυση,3-διάστατη απεικόνιση οπτικά σκεδαστικών μέσων • 3x βαθύτερα από confocal microscopy

  14. OCT-Βασική ιδέα

  15. OCT • Τεχνική ηχούς. Θυμίζει την απεικόνιση με υπερήχους. • 1-2mm βάθους.

  16. OCT-εφαρμογές • Οφθαλμολογία • Δερματολογία • Βιοψία • Ενδοσκόπηση • Οδοντιατρική • Μη ιατρικές εφαρμογές

  17. OCT - Παραλλαγές • Doppler OCT • Polarization-sensitive OCT • Φασματοσκοπική OCT

  18. OCT - Πλεονεκτήματα • Εντυπωσιακή ανάλυση σε όλες τις διευθύνσεις. • Μεγάλο βάθος πρόσβασης σε σκεδαστικά μέσα • Μη επεμβατικό • Λειτουργία χωρίς επαφή

  19. Diffraction Plane Test tube with sample collimator d HE-NE Laser incident plane wave transmitted wave Magnifying Lens Magnified diffraction pattern Diffraction Tomography

  20. Diffraction Tomography • Επίσης συμβολομετρκή τεχνική • Παρόμοια με τη CT. Διαφορά: μήκος κύματος συγκρίσιμο με το χωρικό ρυθμό μεταβολής του δείκτη διάθλασηςΑπαίτηση για διαφορετική προσέγγιση στη διάδοση της ακτινοβολίας

  21. Diffraction Tomography • Born approximation: ελαφρά σκεδάζοντα υλικά • Rytovapproximation: ομαλές ανομοιογένειες.

  22. Diffraction Tomography - Επισκόπηση Scattered Field Filtering Filtered Scattered Field Backpropagation Induced Source Filtered Backpropagation Algorithm Sum over Views

  23. Βιβλιογραφία • Near-infrared diffuse optical tomography – A.H. Hielscher, A.Y. Bluestone, G.S. Abdoulaev, A.D. Klose, J. Lasker, M. Stewart, U. Netz and J. Beuthan – Disease Markers 18 – IOS Press • 3-D Image Reconstruction in Optical Tomography - Xiaochun Yang & Berthold K.P. Horn - Artificial Intelligence Laboratory, Massachusetts Institute of Technology • Optical tomography in medical imaging – S. R. Arridge – Inverse Problems 15 • Optical coherence tomography—principles and applications – A. F. Fercher, W. Drexler, C. K. Hitzenberger and T. Lasser – Institute of Physics Publishing – Reports on Progress in Physics 66 • Optical Coherence Tomography – Huang et. al. – Science, New Series, vol. 254 • Optical diffraction tomography for high resolution live cell imaging - Yongjin Sung, WonshikChoi, Christopher Fang-Yen, KamranBadizadegan, Ramachandra R. Dasari, and Michael S. Feld – Optical Society of America • Refractive-index measurement of gradient-index microlenses by diffraction tomography - Wolfgang Singer, Barbara Dobler, Horst Schreiber, Karl-Heinz Brenner, and Bernhard Messerschmidt – Optical Society of America • A filtered backpropagation algorithm for Diffraction Tomography – A. J. Devaney – Ultrasonic Imaging 4 • Electromagnetic Scintillation II: Weak Scattering - Albert D. Wheelon - Cambridge University Press • Wikipedia.org • Techonline.com

More Related