Les MEMS pour la tomographie optique cohérente

Annabelle Gascon14 octobre 2009

Plan

La tomographie optique cohérente (OCT)

Contexte

Théorie

Schéma de principe

MEMS pour l’OCT

Scan latéral pour imagerie 2D et 3D

Microlentille

Laser accordable

2

Contexte

3

Besoin d’un système d’imagerie médicale :

Haute résolution (~10 μm)

Haute vitesse et acquisition en temps réel

Petit format (endoscope)

Systèmes existants

Biopsie + histopathologie

Imagerie par ultrason

Vidéoendoscope

Interféromètre de Michelson

4

Principe de l’OCT

5

Source de forme gaussienne (λ0 ,∆λ)

Longueur de cohérence :

Champs réfléchis:

, , , réponse spectrale de l’échantillon

intensité détectée :

Principe, suite

6

TD-OCT:

Variation de la positiondu miroir de référence

Interférence constructive là où , i.e.

FD-OCT

:

Mesure dans le domaine des fréquences : spectromètre ou source accordable

Schéma pour FD-OCT

7

Imagerie 2D et 3D

8

FD-OCT : scan en profondeur directement

Scan latéral (sectionel, linéaire ou circonférentiel)

Mécanisme : doit être <5 mm pour endoscope

MEMS Actionné par un

champ magnétique

Kim et al. Two-axis magnetically-driven mems scanning catheterfor endoscopic high-speed optical coherence tomography. Optics Express, 15(26) :18130 – 18140, 2007.

Autre MEMS pour scan latéral

9

peignes interdigités

actuateur bimorphe piezoélectrique

Kumar et al. Forward-imaging swept source optical coherence tomography using silicon mems scanner for high-speed 3-d volumetric imaging. pages 10 – 11, Hualien, Taiwan, 2007.

J.M. Zara and P.E. Patterson. Polyimide amplified piezoelectric scanning mirror for spectral domain opticalcoherence tomography. Applied Physics Letters, 89(26) :263901 – 1, 2006.

Microlentille

10

Pour un focus dynamique sur l’échantillon lors du déplacement latéral du faisceau

Actionnement pneumatique

K. Aljasem, A. Seifert, and H. Zappe. Tunable scanning fiber optic mems-probe for endoscopic optical coherence tomography. In Micro Electro Mechanical Systems, 2009. MEMS 2009. IEEE 22nd International Conference on,pages 1003–1006, Jan. 2009.

Laser accordable

11

Pour FD-OCT utilisant un laser accordable plutôt qu’un spectromètre

longueur d’onde centrale : ~1300 nm

Doit être rapide et puissante