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Exploiting light coherence in photoacoustic imaging

Projektbeschreibung

DEENESFRITPL

Kohärentes Licht als Instrument der höher aufgelösten photoakustischen Bildgebung

Bildgebung ist für die medizinische Diagnostik, Überwachung und Endoskopie unerlässlich; optische Bildgebung und Ultraschall werden routinemäßig eingesetzt. Die photoakustische Bildgebung ist ein neuartiges bildgebendes Verfahren, das den photoakustischen Effekt, d. h. die Schallerzeugung durch Lichtabsorption, ausnutzt. Grundlage ist die Erkennung von Ultraschallwellen. Da diese in biologischem Gewebe nur schwach gestreut werden, liefert die photoakustische Bildgebung Bildmaterial mit akustischer Auflösung der optischen Absorption, das im Vergleich zu den rein optischen Verfahren, die durch optische Streuung begrenzt sind, nichtinvasiv in großen Tiefen aufgenommen werden kann. Das Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts COHERENCE besteht darin, die Tiefenauflösung durch den Einsatz und die Manipulation von kohärentem Licht deutlich zu verbessern. Dazu werden neuartige Methoden entwickelt, die auf Speckle-Beleuchtung, Wellenfrontformung und superauflösender Bildgebung basieren.

Ziel

Photoacoustic imaging is an emerging multi-wave imaging modality that couples light excitation to acoustic detection, via the photoacoustic effect (sound generation via light absorption). Photoacoustic imaging provides images of optical absorption (as opposed to optical scattering). In addition, as photoacoustic imaging relies on detecting ultrasound waves that are very weakly scattered in biological tissue, it provides acoustic-resolution images of optical absorption non-invasively at large depths (up to several cm), where purely optical techniques have a poor resolution because of multiple scattering. As for conventional purely optical approaches, optical-resolution photoacoustic microscopy can also be performed non-invasively for shallow depth (< 1 mm), or invasively at depth by endoscopic approaches. However, photoacoustic imaging suffers several limitations. For imaging at greater depths, non-invasive photoacoustic imaging in the acoustic-resolution regime is limited by a depth-to-resolution ratio of about 100, because ultrasound attenuation increases with frequency. Optical-resolution photoacoustic endoscopy has very recently been introduced as a complementary approach, but is currently limited in terms of resolution (> 6 µm) and footprint (diameter > 2 mm).
The overall objective of COHERENCE is to break the above limitations and reach diffraction-limited optical-resolution photoacoustic imaging at depth in tissue in vivo. To do so, the core concept of COHERENCE is to use and manipulate coherent light in photoacoustic imaging. Specifically, COHERENCE will develop novel methods based on speckle illumination, wavefront shaping and super-resolution imaging. COHERENCE will result in two prototypes for tissue imaging, an optical-resolution photoacoustic endoscope for minimally-invasive any-depth tissue imaging, and a non-invasive photoacoustic microscope with enhanced depth-to-resolution ratio, up to optical resolution in the multiply-scattered light regime.

Wissenschaftliches Gebiet

Programm/Programme

Thema/Themen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

ERC-2015-CoG

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Finanzierungsplan

ERC-COG - Consolidator Grant

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITE GRENOBLE ALPES
Netto-EU-Beitrag
€ 1 932 630,00
Adresse
621 AVENUE CENTRALE
38058 Grenoble
Frankreich

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Region
Auvergne-Rhône-Alpes Rhône-Alpes Isère
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 2 116 290,00

Begünstigte (2)

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Letzte Aktualisierung: 25 Mai 2022

Mein Booklet

Permalink: https://cordis.europa.eu/project/id/681514/de

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