الاستوگرافی نوری و بیومکانیک بافت

روش های الاستوگرافی نوری به طور کلی

توموگرافی انسجام نوری/الاستوگرافی

ردیابی لکه و ذرات و هولوگرافی

روش های پردازش سیگنال برای الاستوگرافی نوری

روش های کمی، از جمله ترکیب مدل سازی و اندازه گیری

طرح های بارگذاری جدید، مانند اولتراسوند متمرکز، فتوترمال و مغناطیسی

روش های اندازه گیری خواص ویسکوالاستیک به ویژه

فوتوآکوستیک به سمت بیومکانیک

پراکندگی بریلوین برای بیومکانیک

موچین های نوری برای خواص مکانیکی سلولی و درون سلولی اعمال می شود

کاوشگر اسکن و سایر روش های نانومقیاس برای بیومکانیک

روش های پویا برای مشخص کردن ارتعاش بافت، مانند گوش و تارهای صوتی

کاربردهای الاستوگرافی نوری به طور کلی

الاستوگرافی in vivo

الاستوگرافی برای شناسایی آسیب شناسی بافتی در شرایط in vivo و in vivo استفاده می شود

کاربردهای الاستوگرافی حین عمل

الاستوگرافی در قلب و عروق

بیومکانیک چشم

کاربردهای چشمی الاستوگرافی نوری

بیومکانیک بافت سخت در استخوان ها و کاربردهای دندانی

بیومکانیک در مدل های حیوانی

بیومکانیک در مهندسی بافت

بیومکانیک در زیست شناسی رشد

اندازه گیری میکرورئولوژی با استفاده از تکنیک های نوری

میکروسکوپ نیروی کششی و روشهای مرتبط

روش های مکانیک سلولی

توموگرافی انسجام نوری: از فناوری تا کاربردها در چشم پزشکی

توموگرافی انسجام نوری: از فناوری تا کاربردها در چشم پزشکی 

ترجمه با مهندس شکوفه ساتری

خلاصه

ترجمه نسبتاً سریع توموگرافی انسجام نوری (OCT) از یک فناوری اندازه‌گیری نوری به یک استاندارد مراقبت در چشم پزشکی به دلیل توانایی آن برای رسیدگی به نیازهای تشخیصی برآورده نشده روشن انجام شد. پیشرفت‌های تکنولوژیکی بیشتر OCT استفاده بالینی آن را با گسترش دامنه تصویربرداری (عمیق‌تر، وسیع‌تر) و کنتراست تصویربرداری (از مورفولوژی تا جریان خون) گسترش داده است. ترجمه پیشرفت‌های فنی به ارزش بالینی یک فرآیند مداوم است که شامل جایگزینی بالقوه تشخیص‌های ثابت (مانند آنژیوگرافی فوندوس) و شناسایی همبستگی‌های جدید ویژگی-بیماری است. این بررسی به توسعه، وضعیت و چشم‌انداز OCT با توجه به ترجمه به روال بالینی در چشم پزشکی می‌پردازد.

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

مبانی اساسی فوتونیک

مبانی اساسی برهمکنش نور-ماده

توموگرافی انسجام نوری

هولوگرافی اسکن نوری

میکروسکوپ چند فوتونی

تصویربرداری کلسیم از فعالیت عصبی

نانوسکوپی فلورسانس

میکروسکوپ غیر خطی منسجم

طیف سنجی رامان تک سلولی

اندومیکروسکوپی داخل حیاتی

نانوپلاسمونیک

نانو جراحی نوری درون سلولی

تشخیص بدون برچسب اجسام در مقیاس نانو با استفاده از پدیده تشدید

انتقال نوری سلول های پستانداران

موچین نوری

توموگرافی انسجام نوری

مفهومی جدید برای بهبود منابع نوری Supercontinuum

منابع نور طیفی یکی از ماژول‌های اصلی همه فناوری‌های نوری مدرن در حال رشد هستند. تقاضاهای بالا توسط برنامه های کاربردی مختلف در تشخیص پزشکی، علوم بنیادی و غربالگری محیطی با الزامات جداگانه از نظر محدوده طیفی و یکنواختی، شدت و پایداری تعیین می شود.

به عنوان مثال، توموگرافی انسجام نوری به یک طیف مسطح برای اطمینان از اسکن با وضوح بالا از شبکیه چشم انسان نیاز دارد. علاوه بر این، طیف‌سنجی دستی کاربرد میدانی راه‌حل‌های سبک وزن با عرضه انرژی محدود را ترجیح می‌دهد. با توجه به اینکه منابع ابرپیوسته مبتنی بر فیبر یک فناوری امیدوارکننده برای ایجاد نور پهن باند از یک لیزر است، بررسی دقیق و بهینه‌سازی این فرآیند تبدیل فرکانس غیرخطی با روش‌های غیر متعارف ضروری است.

دانشمندان موسسه فناوری فوتونیک لایب‌نیتس (لایب‌نیتس IPHT) در ینا، آلمان، به رهبری پروفسور مارکوس ا. منتشر شده در Light Advanced Manufacturing.

کلید کار آنها ترکیب دقیق نانو فیلم‌های رسوب‌شده در داخل الیاف ریزساختار است. فیلم های نانو را می توان از طریق کندوپاش از طریق یک کانال باز در فیبر به طور مستقیم روی هسته نوری اضافه کرد. نویسندگان ادعا می‌کنند: «داشتن آزادی در تنظیم دلخواه ضخامت لایه نانو در طول کل فیبر منجر به فیزیک جالبی می‌شود».

ثابت شده است که افزایش ضخامت گرادیان های نانو فیلم با کج کردن فیبر در محفظه رسوب گذاری مفید است. این گرادیان‌ها شرایط تبدیل فرکانس غیرخطی را در موقعیت‌های مختلف فیبر تغییر می‌دهند تا نوری در طول‌موج‌های مختلف ایجاد کنند و یک طیف خروجی وسیع و مسطح را پر کنند. این امکان ایجاد طیف وسیع و مسطح در انرژی ورودی کم را فراهم می کند.

نظر دانشمندان: "انرژی ورودی کم در ترکیب با اجتناب از شکافت سالیتون مرتبه بالاتر و بی ثباتی مدولاسیون، انسجام بالا و پایداری پالس به پالس عالی را تضمین می کند، که برای مثال، برای اندازه گیری فرکانس نوری مرتبط است." در بالای آن، پهنای باند به سمت مادون قرمز در مقایسه با الیاف تقویت شده با لایه نانویی با ضخامت ثابت افزایش یافته است. آن‌ها به وضوح توضیح می‌دهند: «این مانند رامان است که سالیتون در حال موج‌سواری است که روی موج تغییر پراکندگی به سمت طول‌موج‌های بلندتر موج می‌زند».

مفهوم کلی آنها از گنجاندن رزونانس‌های نوری متغیر طولی در موجبرها به فیبرها محدود نمی‌شود و می‌توان به طور انعطاف‌پذیری با طیف وسیعی از مواد با شاخص بالا مانند اکسیدهای فلزی، کالکوژنیدها و نیمه‌رساناها استفاده کرد. آنها می‌افزایند: «این چالش تولید منابع نوری جدید را از کشیدن الیاف دقیق به لایه‌های رسوب‌دهنده تغییر می‌دهد که به‌طور گسترده‌تر در سراسر جهان در دسترس است».

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

طیف سنجی چند منظوره بالینی

میکروسکوپ Confocal Superresolution کوانتومی افزایش یافته است

تجزیه و تحلیل کمی از اندام های دست نخورده با استفاده از میکروسکوپ ورق های تطبیقی

یادگیری عمیق میکروسکوپ نوری پیشرفت می کند

پلت فرم طیف سنجی نوری نوری عملکرد نقطه ای برای اندازه گیری دقیق متابولیسم تومور in vivo و عروق در حیوانات کوچک

تصویربرداری چند منظوره: تصویربرداری عکس عکس و بیشتر

تصویربرداری نوری چندگانه Multimodal بدون برچسب مغز ماوس

تکنیک های پیشرفته Optoacoustic و فلورسانس برای تصویربرداری مقیاس پذیر غیر تهاجمی مغز پستانداران

طیف سنجی رامان به سرعت Covid-19 را تشخیص می دهد

توموگرافی انسجام نوری کامل

فیلترهای نوری بالا پایان: چالش ها و راه حل ها برای بهینه سازی تجزیه و تحلیل فلورسانس

محور دوگانه اکتبر برای تشخیص

استقرار بالینی یک تکنولوژی پلت فرم برای شناسایی اسپکتروسکوپی بیماری ها

پیشبرد دوره ترجمه OCT برای ارزیابی دینامیک گوشواره و عفونت های گوش میانی

نرم، بیولوژیک بی اپتوالکترونیک های عصبی

فشار سرعت تصویربرداری در میکروسکوپ چندگانه را فشار می دهد

روش های تقویت کننده جدید برای تشخیص ویروس ها

لیزرهای Femtosecond برای جراحی بافت های با رزولوشن بالا

علوم اعصاب در دنیای روزمره

تصویربرداری PhotoAcoustic مبتنی بر LED: از نیمکت تا بستر

گسترش قابلیت های با تصویربرداری Nir Confocal

لیزر در دندانپزشکی: گذشته، حال، و آینده

کم هزینه، سنسورهای بیومارکر پروتئین جمع و جور بر اساس میکروسکوپ بدون لنز

تغییر خون هیستوپاتولوژی با یادگیری عمیق

sesors برای تصویربرداری پیش از موعد از سرطان

ساده سازی میکروسکوپ فلورسانس ساده با استفاده از تکنولوژی نسل بعدی لیزر

جریان سیاتومتری: یک راه طولانی، بسیار چپ به انجام

راه حل های فیبر نوری برای دستگاه های پزشکی

توموگرافی فتوآکوستیک تمام نوری

توموگرافی فتوآکوستیک تمام نوری

خواص پراکندگی قوی بسیاری از بافتهای بیولوژیکی از تصویربرداری عمیق با استفاده از نور مرئی جلوگیری می کند. اگرچه رویکردهایی وجود دارد که تا حدی این مشکل را دور می زند ، مانند میکروسکوپ چند فوتونی یا توموگرافی انسجام نوری ، اما در عمل به محدوده عمق سخت در حدود 1-2 میلی متر می رسند. برای تصویربرداری فراتر ، ما باید از سایر روشهای تصویربرداری که بر اساس میکروسکوپ نوری کلاسیک نیست استفاده کنیم. یکی از تکنیک های امیدوار کننده ، تصویربرداری فتوآکوستیک است که به شما امکان می دهد با حفظ ویژگی مولکولی به عمق و وضوح تصویر مشابه با سونوگرافی اولتراسوند دست یابید.

توموگرافی انسجام نوری

توموگرافی انسجام نوری

توموگرافی انسجام نوری (OCT) یک روش حساس برای حل تغییرات پراکندگی نور در ضایعات اولیه پوسیدگی است. کلستون و همکاران و فلدشتاین و همکاران اولین تصاویر OCT از ساختارهای بافت نرم و سخت را بدست آورد. حساسیت قطبی شدن به ویژه برای تصویربرداری از پوسیدگی مفید است زیرا ضایعات اولیه در سطح دندان قرار دارند. آنها با کنتراست بالاتری در تصاویر قطبش متقاطع ظاهر می شوند. علاوه بر این ، شدت بازتاب چشمی قوی در سطح دندان - که می تواند از تجزیه ساختار ضایعه جلوگیری کند - بسیار کاهش می یابد ، و ساختار زیر سطحی (مصنوعات) ناشی از شکست دو طرفه دندان قابل تشخیص است. شکل سمت راست مقایسه تصویر بازتاب قابل مشاهده و تصویر OCT (PS-OCT) متقاطع قطبی یک دندان با ضایعه کوچک لکه سفید را نشان می دهد. یک قسمت نازک از دندان در امتداد خط قرمز خالدار در تصویر نور منعکس شده بریده شد. یک میکروگراف نوری قطبی و یک میکروادیوگرافی عرضی با وضوح بالا از آن قسمت برای مقایسه نشان داده شده است. تصویر OCT ساختار زیر سطحی ضایعه را به خوبی نشان می دهد. ناحیه ای از انعکاس کاهش یافته در نزدیکی سطح وجود دارد که ممکن است نشان دهنده این باشد که تا حدی تجمع مجدد ضایعه رخ داده است. دسترسی به فعالیت ضایعه - به عنوان مثال ، فعال یا نیاز به مداخله یا در صورت توقف و تنها گذاشتن آن - برای پزشک بسیار مهم است. هیچ فناوری تشخیصی فعلی قادر به انجام چنین تشخیصی نیست.

لیزر و اپتیک برای اندازه گیری پوسیدگی دندان

لیزرها سرانجام ممکن است دلیل خوبی برای بیماران دندانپزشکی برای بازکردن و گفتن ahhhh باشد. دندانپزشکان در حال حاضر از فناوری های نوری برای تشخیص پوسیدگی دندان و لیزر برای مداخلات درمانی استفاده می کنند و به دنبال آینده ای هستند که بتوانند این روش ها را برای دندانپزشکی با حداقل تهاجم ترکیب کنند.

اگر دانشمندان بتوانند ابزارهای تشخیصی جدیدی را برای تشخیص و مشخص کردن ضایعات بلافاصله پس از شروع آنها تشخیص دهند ، روند پوسیدگی به طور بالقوه قابل درمان است. هنگامی که زخم های پوسیدگی به موقع تشخیص داده شوند ، می توان با استفاده از فلوراید ، درمان ضد باکتریایی ، تغییرات رژیم غذایی یا تابش لیزر با شدت کم ، به طور غیر تهاجمی متوقف یا معکوس شد. در اینجا نوری وارد می شود. نورافشانی نوری ، فلورسانس ناشی از لیزر و توموگرافی انسجام نوری امکانات جدیدی را برای تشخیص زودهنگام پوسیدگی و در مکانهایی که بیشتر در جمعیت مدرن یافت می شود به دندانپزشکان ارائه می دهد.

نیاز به راه حل های جدید

اگرچه شیوع و ماهیت پوسیدگی در چند دهه گذشته به طور قابل توجهی تغییر کرده است ، اما فن آوری های اولیه تشخیصی اساساً همان 40 سال پیش است-اشعه ایکس و کاوشگر دندان (انتخاب فلز). این ابزارها برای انواع ضایعاتی که امروزه بیشتر دیده می شوند ، خوب کار نمی کنند. به عنوان مثال ، اشعه ایکس به اندازه کافی برای تشخیص ضایعات اولیه ، به ویژه در سطوح اکلوزال ، حساس نیست.

لیزرها و تکنیک های نوری فعلی در زیست شناسی

طیف سنجی و تصویربرداری فلورسانس (غیر میکروسکوپی)

توموگرافی انسجام نوری