Descripción del proyecto
Optimización de la tecnología de fibra multimodal para las imágenes médicas
Desde su introducción en el campo de la medicina, la fibra óptica ha abierto nuevos campos de aplicación que van desde los tratamientos invasivos y no invasivos hasta la cirugía endoscópica y el diagnóstico por imagen. A pesar de los beneficios de las fibras multimodales respecto a otras alternativas de fibra, algunos rayos de luz tardan mucho más que otros en desplazarse a través de la fibra, lo que contribuye a la dispersión modal. Esto hace necesario un largo pre y postprocesamiento de la señal óptica, lo que limita su uso para la imagenología en tiempo real. El proyecto financiado con fondos europeos WAVESCOPE desarrollará tecnología para superar este reto. Su objetivo es presentar unos haces ópticos estables, de alta potencia y gran enfoque con fibras multimodales. Si las pruebas resultan exitosas, esta tecnología supondrá un gran paso adelante en el campo de la imagenología intraoperatoria.
Objetivo
The WAVESCOPE project is about exploiting a novel optical concept recently introduced by the PI in the domain of medical imaging. This concept deals with the frontier research topic in the photonics, i.e. the self-control of the spatial quality of optical beams in multimode nonlinear optical fibers. The WAVESCOPE technology is poised to enable a breakthrough in the clinical domain, providing for the first time ever the stable delivery of high power and strongly focused optical beams with multimode optical fibers into the demanding domain of intraoperative imaging. In the state-of-the-art multimode nonlinear optical devices, propagation in multimode fibers is hampered by randomization of light beams, leading to beam scrambling after short lengths of fiber. This makes the use of multimode fibers unviable for real-time imaging, because of the necessary lengthy pre- and post-processing of the optical signal. Our approach is to exploit the intensity dependent refractive index of fibers to recover the spatial beam quality of a multimode wave. In the project we shall develop a new multimode fiber based device for scanning 3D samples with micrometer resolution by using ultrashort high peak power optical pulses, whereby fiber nonlinearity provides an environmentally robust compensation of temporal and spatial dispersion, thus preventing information spreading in time domain, and beam quality loss in the spatial domain. WAVESCOPE technology has applications in many industry fields: here we will demonstrate the proof-of-principle generation of high-resolution optical images in optical microscopy/endoscopy, thereby resolving an uncovered need on the introduction of the intraoperative pathologic assessment in oncology through the in-situ optical biopsy.
Ámbito científico
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-POC-LS - ERC Proof of Concept Lump Sum PilotInstitución de acogida
00185 Roma
Italia