Patent RU-147284-U1 (RU)
Title: Устройство время-разрешённой диффузионной оптической томографии
IPC: A61B6/00
Filed: 2013-11-29
Granted: 2014-11-10
Abstract: Предлагаемое техническое решение (полезная модель) относится к области измерений для диагностических целей, в частности измерений с помощью электрического тока или магнитных полей и может быть использовано для получения высококачественных двухмерных послойных и трехмерных объемных томографических изображений биомедицинских объектов или их отдельных частей. Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции время-разрешенного диффузионного оптического томографа, за счет повышения эффективности детектирования время-разрешенного сигнала и как следствие этого, отсутствия необходимости в получении дополнительной информации (сигнала для нескольких различных длин волн источника излучения) об исследуемом объекте. Поставленная техническая задача достигается тем, что в полезной модели устройства время-разрешенной диффузионной оптической томографии, так же, как и в устройстве, которое является ближайшим аналогом, содержатся источник излучения широкого диапазона длин волн, оптически соединенный с ним порт для инжектирования излучения в исследуемый объект, несколько портов для детектирования диффузионно-прошедшего через исследуемый объект излучения, блок обработки и визуализации. Новым в разработанной полезной модели устройства время-разрешенной диффузионной оптической томографии является то, что порт для инжектирования излучения и порты для детектирования диффузионно-прошедшего через исследуемый объект излучения располагаются по контуру введенного в устройство слабо отражающего эластичного браслета с регулируемым диаметром, вместо CCD-камеры используется щелевая камера с линейкой детекторов, а также возможностью включения и выключения режима свипирования (развертки по времени), причем количество детекторов в линейке щелевой камеры равно или превосходит количество портов для детектирования, оптически связанных со щелевой камерой с помощью световодов, а щелевая камера электрически связана с блоком обработки и визуализации, также введен блок синхронизации работы источника излучения и щелевой камеры, электрически соединенный с источником излучения, щелевой камерой и блоком обработки и визуализации, при этом блок обработки и визуализации выполнен таким образом, что обеспечивает построение двумерных послойных и трехмерных объемных изображений исследуемого объекта. Таким образом, использование блока синхронизации, щелевой камеры с линейкой детекторов, а также возможностью включения и выключения режима свипирования, и двухэтапного подхода к детектированию позволяет значительно повысить эффективность детектирования время-разрешенного сигнала. В конкретной реализации с приемлемым уровнем шума регистрируются даже поздно пришедшие фотоны (≈3-10 нс с момента инжектирования импульса в исследуемый объект). Поскольку существующие способы восстановления изображения основаны на использовании рано пришедших фотонов и фотонов со средним временем пролета (≈0-3 нс с момента инжектирования импульса в исследуемый объект), то эффективность детектирования время-разрешенного сигнала существенно повысилась и тем отпала необходимость в использовании нескольких длин волн источника излучения как в устройстве-прототипе. Это существенно упрощает конструкцию устройства, т.к. теперь в нем только один источник излучения только с одним лазером, нет оптического переключателя, только один порт инжектирования, нет блока селекции длин волн, нет блока направления волн с различной длинной в разные области детектора. Количество портов для детектирования не ограничивается формулой полезной модели, однако рациональным является использование 8-16 таких портов.