Optoakustisk avbildning

Opto-Akustisk (OA) avbildning är en metod som baseras på den opto-akustiska effekten. Det är en metod som kan avbilda objekt och strukturer i en optiskt spridande omgivning, till exempel vävnad. Det är en lovande avbildningsmetod för medicinska tillämpningar, till exempel detektering av bröstcancer och mätning av syresättningsnivåer i blodet.    

En OA-avbildning går till på följande vis: En kort laserpuls skickas in i det medium där de objekt som ska avbildas finns. Laserpulsen har en våglängd som gör att de objekten absorberar en stor mängd av laserljusets energi. Det leder till att objekten snabbt värms upp, vilket i sin tur leder till en snabb volymökning som orsakar en tryckpuls i mediet. Det är denna händelsekedja, omvandlingen ifrån optisk energi till akustisk energi, som kallas för opto-akustiska  effekt.   Den genererade tryckpulsen propagerar genom mediet med ljudets hastighet och detekteras vid ytan. Detta sker vanligtvis med hjälp av trycksensorer, (piezoelektriska sensorer). Utifrån en ”time of flight”-rekonstruktion går det sedan att bestämma från vilket avstånd till tryckgivaren som vågen genererades. Genom att använda en array av sådana sensorer kan en bild av absorbenterna skapas.

För själva genereringen av den optoakustiska pulsen har vi en puslad Nd:YAG laser men sedan har vi tänkt oss ett något annorlunda tillvägagångssätt för själva detekteringen av tryckvågen och rekonstruktionen. Vi vill mäta tryckvågen vid ytan optiskt och sedan använda en digital holografisk rekonstruktions algoritm som utvecklats vid avdelningen i ett annat projekt. Det är en algoritm som är mindre känslig för mätbrus vilket möjliggör avbildning av mer djupt lokaliserade objekt. Dessutom kan vi göra selektiva avbildningar med högre djupupplösning och en lägre brusnivå.  

Detta projekt är ett av 17 pågående projekt inom CMTF som finansieras till 50% av tillväxtverket.