PFI-TT: Wearable Noninvasive Brain Imaging with Near-Infrared Light Based on Time-Domain Diffuse Optical Tomography
PFI-TT:基于时域漫射光学断层扫描的可穿戴式近红外光无创脑成像
基本信息
- 批准号:2141006
- 负责人:
- 金额:$ 25万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-03-01 至 2024-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The broader impact/commercial potential of this Partnerships for Innovation – Technology Translation (PFI-TT) project is to improve clinical outcomes in neurology through a wearable device. Many studies of the brain require measuring blood flow, but it is difficult to measure deep within the brain. This project will develop an imaging system that addresses this concern. This device will impact both research and clinical applications for improved diagnosis and treatment of neurological conditions. The proposed project will develop new wearable device for time-domain diffuse optical tomography (TD-DOT). TD-DOT relies on two critical pieces of hardware: short laser pulses (30 ps), and time-gated single-photon avalanche detectors (SPADs) with fine timing resolution (50 ps). Currently available TD-DOT hardware is too large for a wearable system and supports only a small number of such detectors, which limits the ability to perform optical tomography. The proposal aims at creating the first wearable, high-density array of time-resolved single photon detectors and combine this new hardware with advanced image processing algorithms to further improve the signal-to-noise ratio (SNR). The result will be the first real-time functional brain imaging system that delivers fMRI-level performance within a wearable form factor.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该创新-技术转化合作伙伴关系(PFI-TT)项目的更广泛影响/商业潜力是通过可穿戴设备改善神经病学的临床结局。 许多大脑研究需要测量血流量,但很难测量大脑深处。 该项目将开发一种成像系统来解决这一问题。 该设备将影响研究和临床应用,以改善神经系统疾病的诊断和治疗。该项目将开发用于时域扩散光学层析成像(TD-DOT)的新型可穿戴设备。TD-DOT依赖于两个关键的硬件:短激光脉冲(30 ps)和具有精细定时分辨率(50 ps)的时间选通单光子雪崩探测器(SPAD)。目前可用的TD-DOT硬件对于可穿戴系统来说太大,并且仅支持少量这样的检测器,这限制了执行光学断层扫描的能力。该提案旨在创建第一个可穿戴的高密度时间分辨单光子探测器阵列,并将这种新硬件与先进的图像处理算法联合收割机相结合,以进一步提高信噪比(SNR)。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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- 期刊:
- 影响因子:5.4
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- 通讯作者:Shepard, Kenneth L.
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