使用超导纳米线单光子探测器的快速时间域扩散相关谱学:系统验证和体内结果

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 光子学是指光子学的使用方法.
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 时间域扩散相关谱 (TD-DCS) 提供深度解析血流指数 (BFI) 和光学属性测量.
• TD-DCS是光子饥饿的,特别是晚期光子,限制了体内应用.
• 超导纳米线单光子探测器 (SNSPD) 提供高量子效率和低噪声.

研究的目的:

• 介绍一个使用SNSPD的TD-DCS系统.
• 将SNSPD性能与标准单光子雪崩二极管 (SPAD) 探测器进行比较.
• 为了证明快速的体内TD-DCS测量.

主要方法:

• 开发了一种结合SNSPD的TD-DCS系统.
• 特征性SNSPD性能 (量子效率,时间响应,暗计数).
• 基于SNSPD的TD-DCS与基于SPAD的系统进行了比较.
• 在成年人的额头上进行了体内测量.

主要成果:

• 基于SNSPD的TD-DCS系统实现了高性能.
• 快速的体内测量成功进行.
• 从成年人的额头中获得了有门的脉动性BFI.
• 在这个应用中,SNSPD在SPAD上表现出优势.

结论:

• 基于SNSPD的TD-DCS是一种可行的,改进的体内血液流量监测技术.
• 这个系统克服了TD-DCS以前的光子饥饿限制.
• 能够在人类中进行快速,深度解析的BFI测量.