Few-Mode Optical Coherence Tomography (FM-OCT)

少模光学相干断层扫描 (FM-OCT)

基本信息

  • 批准号:
    571981-2022
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2022-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Optical coherence tomography (OCT) is an imaging technique that allows infrared light to penetrate a material that scatters the light to obtain a 3D image. It is a non-invasive technology that allows the 3D visualization of tissues at a depth of 2-3mm. The resolution of the images is 100 to 1000 times higher than MRI, CT, and ultrasound. OCT is an important diagnostic method in ophthalmology, thanks to the high transverse resolution where layers can be differentiated and thickness measured. OCT is also investigated as a diagnostic tool for diseases such as diabetic glaucoma, cardiovascular disorders, non-melanoma skin cancer, prostate cancer and esophageal problems. Yet, some aspects of conventional OCT impose significant limitations on disease management, such as limited contrast, difficulty in detecting blood flow in all orientations, or 3D particle motion. However, some ocular diseases involve the formation of cell clusters and/or changes in lateral blood flow in the eye. The measurement of 3D blood flow in the eye could be used for early diagnosis of other neurovascular diseases, such as Alzheimer's disease. Our laboratory has demonstrated OCT with a few mode fiber (FMF) allowing the collection of more light than traditionally collected using a single mode fiber. The FMF is coupled to a modally-specific photonic lantern (MSPL) for mode demiultiplexing. Together, they yield simultaneous OCT images, each acquired from a different propagation mode within tissues (and fiber optics). Real-time image processing of these modes allows increased sensitivity to particles smaller than the resolution, and allow for precise flow measurement in the en face plane. Through this work, we plan to adapt the MSPL to OCT wavelengths and demonstrate the new FM-OCT on phantoms and biological tissues. Several canadian and american industrial partners were approached, and showed great interest in pushing this technology further than its proof-of-concept.
光学相干断层扫描(OCT)是一种成像技术,其允许红外光穿透散射光的材料以获得3D图像。它是一种非侵入性技术,允许在2- 3 mm的深度对组织进行3D可视化。 图像的分辨率比MRI、CT和超声高100至1000倍。OCT具有高横向分辨率,可以区分层并测量厚度,因此是眼科的一种重要诊断方法。OCT还被研究作为诸如糖尿病性青光眼、心血管疾病、非黑色素瘤皮肤癌、前列腺癌和食管问题等疾病的诊断工具。然而,传统OCT的某些方面对疾病管理施加了显著的限制,例如有限的对比度、难以检测所有方向上的血流或3D粒子运动。然而,一些眼部疾病涉及细胞簇的形成和/或眼睛中侧向血流的变化。测量眼睛中的3D血流可用于早期诊断其他神经血管疾病,如阿尔茨海默病。我们的实验室已经证明了OCT与几个模式的光纤(FMF)允许收集更多的光比传统上使用单模光纤收集。FMF耦合到模式特定的光子灯笼(MSPL)模式复用。它们一起产生同步OCT图像,每个图像都是从组织(和光纤)内的不同传播模式获取的。这些模式的实时图像处理允许增加对小于分辨率的颗粒的灵敏度,并允许在正面平面中进行精确的流量测量。通过这项工作,我们计划将MSPL适应OCT波长,并在体模和生物组织上演示新的FM-OCT。几个加拿大和美国的工业合作伙伴接触,并表现出极大的兴趣,推动这一技术进一步超过其概念验证。

项目成果

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Boudoux, CarolineC其他文献

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