内視鏡スケール光超音波イメージング用ホログラフィックディフューザー

科学分野:

• 医用画像処理;生体医工学;光学

背景:

• フリーハンド光超音波（OpUS）は、リアルタイムイメージングのためにファイバーオプティカルソースと検出器を使用します。;以前のOpUSプローブは、導波路統合によるソース設計、プローブサイズ、画質に制限がありました。

研究 の 目的:

• ホログラフィックディフューザーエレメント（HDE）を使用した偏心ファイバーオプティカルOpUSソースの生成方法を改善すること。;既存のフリーハンドOpUSプローブのサイズとパフォーマンスの制限を克服すること。

主な方法:

• 異方性ホログラフィックディフューザーエレメント（HDE）を使用して、ファイバー供給された励起光を整形しました。;HDEは、耐光性と位置合わせの容易さを向上させるために、UV硬化性接着剤に転写されました。;これにより、高チャンネル数、小径のOpUSプローブを作成するための光ファイバーの高密度パッキングが容易になりました。

主要な成果:

• HDEは高密度なファイバーパッキングを可能にし、ナイキスト限界以下のソースピッチを実現し、グレーティングローブアーチファクトを排除しました。;内視鏡適合寸法（直径18.5 mm）の144ソースフリーハンドOpUSプローブが正常に製造されました。;このプローブは、ビデオレートのリアルタイムイメージングを、画質と深度を向上させて実証しました。

結論:

• HDEベースのアプローチは、フリーハンドOpUSプローブの設計とパフォーマンスを大幅に向上させます。;この進歩により、より高品質なリアルタイム超音波イメージングが可能になります。;また、現実的なファントムでの最初の手術用フリーハンドOpUSイメージングを可能にし、臨床応用の道を開きます。