Difusores holográficos para imágenes de ultrasonido óptico a escala endoluminal

Área de la Ciencia:

• Imágenes Médicas
• Ingeniería Biomédica
• Óptica

Sus antecedentes:

• El ultrasonido óptico (OpUS) de mano libre utiliza fuentes y detectores de fibra óptica para imágenes en tiempo real.
• Las sondas OpUS anteriores enfrentaron limitaciones en el diseño de la fuente, el tamaño de la sonda y la calidad de la imagen debido a la integración de la guía de ondas.

Objetivo del estudio:

• Introducir un método mejorado para generar fuentes excéntricas de OpUS de fibra óptica utilizando un elemento difusor holográfico (HDE).
• Superar las limitaciones de tamaño y rendimiento de las sondas OpUS de mano libre existentes.

Principales métodos:

• Se empleó un elemento difusor holográfico anisotrópico (HDE) para dar forma a la luz de excitación entregada por fibra.
• El HDE se imprimió en un adhesivo curable con rayos UV para una mayor resiliencia óptica y facilidad de alineación.
• Esto facilitó el empaquetamiento denso de fibras ópticas, creando una sonda OpUS de alto recuento de canales y pequeño diámetro.

Principales resultados:

• El HDE permitió un empaquetamiento denso de fibras, logrando un paso de fuente por debajo del límite de Nyquist y eliminando artefactos de lóbulos de rejilla.
• Se fabricó con éxito una sonda OpUS de mano libre de 144 fuentes con dimensiones compatibles con endoluminales (diámetro de 18,5 mm).
• La sonda demostró imágenes en tiempo real a velocidad de video con calidad y profundidad de imagen mejoradas.

Conclusiones:

• El enfoque basado en HDE mejora significativamente el diseño y el rendimiento de la sonda OpUS de mano libre.
• Este avance permite imágenes de ultrasonido en tiempo real de mayor calidad.
• También permite las primeras imágenes OpUS endoluminales de mano libre exitosas en un fantasma realista, allanando el camino para aplicaciones clínicas.