OCT OPTYCZNA TOMOGRAFIA KOHERENCYJNA. Katarzyna Gwóźdź Anna Kubiak Michał Pruba

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "OCT OPTYCZNA TOMOGRAFIA KOHERENCYJNA. Katarzyna Gwóźdź Anna Kubiak Michał Pruba"

Seweryn Wolski
8 lat temu
Przeglądów:

1 OCT OPTYCZNA TOMOGRAFIA KOHERENCYJNA Katarzyna Gwóźdź Anna Kubiak Michał Pruba

2 Plan prezentacji 2 1. Koherencja światła 2. Działanie układu 3. Rodzaje OCT 4. Zastosowania 5. Bibliografia

3 Koherencja = spójność 3 Koherencja Fale świetlne są spójne jeśli w wyniku ich superpozycji powstaje pole interferencyjne. Interferencja Zjawisko powstawania nowego rozkładu amplitudy przy nakładaniu się fal spójnych. [1]

4 Rodzaje koherencji 4 Koherencja Czasowa Przestrzenna Monochromatyczność Punktowość

5 Koherencja czasowa 5 Korelacja fali samej z sobą po czasie Δt. Rys.1 Fale harmoniczne odpowiadające światłu monochromatycznemu, paczka falowa złożenie fal harmonicznych [2]

6 Propagacja paczki falowej 6 W ośrodku dyspersyjnym coraz mniejsze zlokalizowanie fali. Bez dyspersji [3] Z dyspersją Rozszerzenie paczki falowej w ośrodku dyspersyjnym spowodowane różnymi prędkościami przemieszczania się kolejnych fal harmonicznych [4]

Bez dyspersji [3] Z dyspersją Rozszerzenie paczki falowej w

7 Koherencja przestrzenna 7 Korelacja fali samej z sobą po przesunięciu o Δx. Zasada Huygensa - każdy punkt w który dociera fala świetlna staje się źródłem nowej fali kulistej [5]

8 Światło koherentne 8 [5] Droga koherencji odległość na jakiej światło pozostaje koherentne

9 Interferencja fal 9 Wysoka koherencja czasowa i przestrzenna Niska koherencja czasowa, wysoka koherencja przestrzenna Wysoka koherencja czasowa, niska koherencja przestrzenna [7]

10 10 OCT domena czasu

11 OCT domena częstotliwości 11 Brak ruchomego elementu, natychmiastowy A-scan

12 FD-OCT rozdzielenie przestrzenne 12 Siatka dyfrakcyjna rozdziela wiązkę, która pada na rząd detektorów

13 SS-OCT rozdzielenie w czasie 13 Przestrajalny laser Fotodetektor

14 Dodatkowe zastosowanie: dopasowanie soczewek kontaktowych (ustalenie kształtu rogówki), wyznaczenia stopnia utlenowania krwi w siatkówce (pomiar widma absorpcji). Okulistyka 14 Otrzymywanie wysokiej jakości obrazów przednich części oka i siatkówki. Przez złożenie wyników kolejnych pomiarów powstaje obraz przekroju badanego obiektu, a nałożenie kilku warstw pozwala otrzymać strukturę trójwymiarową. Oko chore zdrowe Oko zdrowe Źródło:

Okulistyka 14 Otrzymywanie wysokiej jakości obrazów przednich części oka i siatkówki.

15 Źródło: Klinika Kardiologii i Chorób Wewnętrznych, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Kardiologia 15 Obrazowanie tętnic wieńcowych w celu wczesnego wykrycia chorób układu krwionośnego. Precyzyjne określenie wielkość implantowanego stentu, niezbędne do optymalizacji wyniku interwencji chirurgicznej.

wczesnego wykrycia chorób układu krwionośnego.

16 Dermatologia i kosmetologia 16 Wydawałoby się, że metoda OCT nie znajdzie zastosowania w tej dziedzinie, ze względu na silne rozpraszanie, jednak używana jest do pomiaru rozmiarów patologicznych zmian skórnych oraz zaawansowanej profilometrii blizn i zmarszczek. Źródło:

używana jest do pomiaru rozmiarów patologicznych zmian skórnych oraz

17 Stomatologia 17 Obrazowanie struktur zęba. Używa się wówczas źródła światła o dłuższej fali (ok nm), ze względu na jego lepszą przenikalność przez materiał zęba. Źródło:

(ok. 1500 nm), ze względu na jego lepszą

18 Ciekawostka laboratoryjna 18 Naukowcy stosują OCT w szczegółowym obrazowaniu mózgów myszy za pomocą przejrzystego okna implantu zrobionego z dwutlenku cyrkonu wszczepionego w czaszkę. Źródło:

okna implantu zrobionego z dwutlenku cyrkonu wszczepionego w

19 Biometria 19 Zapobieganie próbom oszustwa odczytu linii papilarnych, obrazów tęczówki itp.

20 Kryminalistyka 20 Badanie mikrośladów Źródło:

21 Materiałoznawstwo 21 Nieinwazyjne pomiary grubości materiałów, badania i diagnostyki złożonych obiektów rozpraszających: grubych wafli silikonowych, grubości wafli półprzewodnikowych, chropowatości powierzchni, obrazowania powierzchni i przekroju, badania ubytku objętości, niemetaliczne powłoki ochronne, kompozyty polimerowe, materiały optycznie anizotropowe, inne obiekty niebiologiczne. Metoda OCT przydaje się w zastosowaniach inżynieryjnych i przemysłowych tam, gdzie należy zbadać trudno dostępne obszary i poznać ich wewnętrzną budowę

22 Renowacja dzieł sztuki 22 OCT umożliwia analizę struktur częściowo przezroczystych warstw przypowierzchniowych obiektów na podłożu całkowicie nieprzejrzystym, pozwala na: ustalenie ilości warstw, ich grubości, ciągłości i składu chemicznego, dzięki czemu możliwe staje się rozpoznanie techniki wykonania, historii i autentyczności obiektu zabytkowego; monitorowanie zabiegów konserwatorskich w czasie rzeczywistym i ocena stanu wcześniejszych konserwacji; reakcji obiektu na zmiany parametrów środowiska.

23 Renowacja dzieł sztuki 23 OCT stwarza możliwość odróżnienia prawdziwej porcelany od wyrobów ceramicznych. OCT znajduje zastosowanie w badaniach procesów korozji szkła witrażowego i naczyniowego. Procesy te zachodzą tak wolno, że nie obserwuje się ich skutków z perspektywy ludzkiej, jednak następuje minimalna zmiana składu chemicznego.

24 Zapis danych 24 OCT wykorzystuje się do badania gęstego zapisu danych na dyskach optycznych. Dzięki dużej rozdzielczości układu możliwe byłoby kilkunastokrotne zwiększenie pojemności dysków optycznych bez konieczności stosowania drogich laserów niebieskich.

25 Zastosowanie OCT - podsumowanie 25 Zastosowanie OCT W medycynie: okulistyka, kardiologia, dermatologia, kosmetologia, stomatologia. Pozamedyczne: materiałoznawstwo, renowacja dzieł sztuki, metoda gęstego zapisu danych, kryminalistyka, biometria. Zalety OCT Prowadzenie badań na żywych tkankach Wysoka rozdzielczość Brak konieczności przygotowywania próbek Obrazy 3D

26 Bilbiografia 26 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Materiały dr. hab. Jana Masajady [9] [10] M. Brezinski, Optical coherence tomography Principles and applications, Elsevier, 2006 [11] P. Tyczyński, A. Witkowski, N. Kukreja, P. Barlis, C. Di Mario Optical coherence tomography guidance during percutaneous coronary intervention, Post Kardiol Interw 2009; 5, 3 (17): [12] M. Jabłoński, M. Koziński, M. Rychter, M. Radomski, T. Białoszyński, A. Sukiennik, J. Kubica Optical coherence tomography guided stent implantatnion, Kardiol Pol 2009; 67: [13] P. Targowski, B. J. Rouba, P. Karaszkiewicz, M. Iwanicka, L. Tymińska-Widmer, T. Łękawa-Wysłouch, E. A. Kwiatkowska, M. Sylwestrzak Optical Coherence Tomography OCT a novel tool for art conservation and cataloguing, Conservation News 26/2009 [14] DiagNova Technologies, Optical Coherence Tomography (OCT) [15] B. E. Bouma, G. J. Tearney Handbook of Optical Coherence Tomography, Informa Healthcare 2009

Podobne dokumenty

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób:

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób: Zastosowanie laserów w Obrazowaniu Medycznym Spis treści 1 Powtórka z fizyki Zjawisko Interferencji 1.1 Koherencja czasowa i przestrzenna 1.2 Droga i czas koherencji 2 Lasery 2.1 Emisja Spontaniczna 2.2