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Quantitative reflection holographic tomography for in-vivo analysis of biological specimens.

Descrizione del progetto

Portare la visione 3D in tempo reale nell’imaging medico

La tomografia a coerenza ottica (OCT) è una tecnica di imaging non invasiva per l’occhio umano, ma attualmente non è in grado di fornire in tempo reale la distribuzione dell’indice di rifrazione (RI) a causa dei limiti di misurazione. Il progetto Re.HOT finanziato dal CER, intende rivoluzionare l’interpretazione del segnale OCT trattando la luce di ritorno come se fosse passata due volte attraverso l’oggetto. Questo approccio trasformerà la OCT in una tecnica di imaging quantitativo in grado di recuperare la distribuzione tridimensionale dell’indice di rifrazione dei tessuti viventi, rendendolo il primo metodo di imaging diagnostico completamente quantitativo e dal vivo. Si prevede che questa scoperta avrà implicazioni significative per la medicina, consentendo valutazioni dal vivo durante le procedure preoperatorie e intraoperatorie. Inoltre, il sistema sarà utile all’ingegneria dei materiali e alla fotonica, migliorando la valutazione degli strati compositi e la convalida dei circuiti integrati.

Obiettivo

Optical coherence tomography (OCT) is a widely adopted non-invasive imaging technique that allows visualizing cross-sectional images of a human eye. Enabling OCT to recover the refractive index (RI) distribution is the holy grail of imaging. It would revolutionize current OCT procedures, offering a quantitative diagnosis for the first time. This, in turn, would open doors to new, unique applications, like highly anticipated next-generation laser vision correction procedures, which today have no quality control tools. Currently, no biomedical imaging method can noninvasively provide live RI distribution of patients’ tissues. This is due to the required reflection mode of measurement. It inherently returns reconstructions with an optical transfer function that covers only the high-frequency region in the spatial-frequency spectrum. To solve this problem, I propose a paradigm shift by changing how we treat OCT signals. Namely, by applying a unique numerical framework, I propose to treat the light returning from the object as if it was transmitted twice through its part. As a result, in my breakthrough idea, OCT becomes a transmission quantitative imaging method in the sense that the measured signal covers a low-frequency region of the spectrum. What is more, my idea is to innovatively combine this novel reformulation with a holographic tomography approach. For this reason, I propose capturing multiple angularly distributed OCT measurements and applying a tailored tomographic reconstruction framework to retrieve the 3D RI distribution of live patients' tissue. This will be the first in the world imaging approach that allows fully quantitative live diagnostic, opening new possibilities not only in medicine (like a live pre- and intraoperative assessment of the tissue) but also in materials engineering (in the high-quality investigation of composite layers) or photonics industry (in the validation of photonic integrated circuits).

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2025-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

POLITECHNIKA WARSZAWSKA
Contributo netto dell'UE
€ 1 499 775,00
Indirizzo
PLAC POLITECHNIKI 1
00-661 Warszawa
Polonia
Regione
Makroregion województwo mazowieckie Warszawski stołeczny Miasto Warszawa
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 499 775,00

Beneficiari (1)