rozprawa doktorska - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki ...
rozprawa doktorska - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki ... rozprawa doktorska - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki ...
5. PODSUMOWANIERozprawa poświęcona jest tomografii optycznej OCT. Motywacją powziętych badańbyło obrazowanie przedniego odcinka oka ludzkiego, które stawia przed konstruktoremukładu OCT szereg specyficznych wymagań. Dotyczą one głównie rozmiarów tegofragmentu oka oraz dużego zróżnicowania składających się na niego struktur. Pożądanyukład OCT powinien cechować się dużą szybkością obrazowania, odpowiednio wysokączułością oraz dużym zakresem dynamicznym. Powinien pozwalać także na pomiardużych obszarów w trzech wymiarach.Poszukując rozwiązań dla stawianych wymagań postanowiono rozpocząć prace nadukładem OCT pracującym z laserem strojonym (ssOCT – ang. Swept Source OpticalCoherence Tomography) jako alternatywy do rozwijanej dotychczas przez naszą grupęspektralnej tomografii optycznej. W pierwszej części rozprawy autor rozważateoretycznie różnice w pracy oby odmian fourierowskiej OCT, szczególnieuwzględniają czynniki mogące mieć wpływ na obrazowanie przedniego odcinka okaludzkiego.Ponieważ jednym z kryteriów jest szybkość obrazowania szczególną uwagę poświęconolaserom strojonym z synchronizacją modów wnęki (FDML – ang. Fourier DomainMode Locking).Aby sprawdzić, czy możliwe jest zrealizowanie wymagań stawianych w obrazowaniuprzedniego odcinka oka poprzez zastosowanie laserów strojonych z synchronizacjąmodów wnęki jako źródła światła w OCT, prowadzono równolegle prace nad budowąprototypu lasera strojonego oraz konstrukcją odpowiedniego tomografu OCT.W wyniku prac autora niniejszej rozprawy powstał pierwszy w Polsce, i jedenz niewielu na świecie, laser strojony z synchronizacją modów wnęki. We wrześniu 2008roku na konferencji w Canterbury w Anglii oraz następnie w styczniu 2009 rokupodczas konferencji w San Jose w USA autor zaprezentował wyniki otrzymane zapomocą najszybszego w tamtym momencie układu ssOCT do obrazowania przedniegodocinka oka z szybkością 200 000 linii tomogramu na sekundę [32, 102].Obiecujące wyniki początkowych badań były bodźcem do dalszych prac na laserem.Prezentowane tutaj rezultaty badań różnych możliwych realizacji wnęki lasera104
strojonego, pozwoliły na lepsze zrozumienie specyfiki działania lasera strojonego,znaczne zwiększenie stabilności jego pracy oraz na poprawę osiąganych parametrówukładu ssOCT. Dzięki temu wzrosła znacznie wiarygodność i powtarzalnośćobrazowania, co z kolei pozwoliło na użycie tomografu ssOCT w badaniachklinicznych [138].W pracy niniejszej wykazano, że ultraszybka tomografii ssOCT pozwala na spełnieniewymagań stawianych w obrazowaniu przedniego odcinka oka. Zważywszy na bardzopomyślny wynik porównania skonstruowanego przez autora pracy układuz komercyjnym układem do obrazowania komory przedniej (Oculus Pentacam), wydajesię, że tomografia optyczna z użyciem laserów strojonych stanie się w niedługim czasiepodstawowym instrumentem diagnostycznym w praktyce okulistycznej.Wyniki prac autora rozprawy stanowić mogą punkt wyjścia do dalszych prac nadlaserami strojonym. Potencjalnymi kierunkami rozwoju mogą być nowe nowatorskiekonstrukcje wnęki lasera, lub też nowe realizacje elementu strojonego wnęki.Obserwowany znaczny postęp w szybkości pracy laserów strojonych będzie takżewymagał opracowania nowych metod pozwalających na bardzo szybkie sterowaniewiązką skanującą głowicy obrazującej tomografu.105
- Page 53 and 54: zędu nawet kilku kilometrów (patr
- Page 55 and 56: Rys. 2. 16 Schemat budowy wnęki re
- Page 57 and 58: ograniczenia związanego z częstot
- Page 59 and 60: 3. UKŁAD EKSPERYMENTALNYOpisana w
- Page 61 and 62: pompowania towarzyszy także wzrost
- Page 63 and 64: Rys. 3. 5 Funkcja transmisji filtra
- Page 65 and 66: często stosuje się sygnał steruj
- Page 67 and 68: 3.1.3. ŚWIATŁOWODOWA PĘTLA OPÓ
- Page 69 and 70: światłowodowych, każdorazowo prz
- Page 71 and 72: Warto zauważyć, że dla drugiej z
- Page 73 and 74: Warto zauważyć, że stosowanie sp
- Page 75 and 76: Rys. 3. 14 Moc wyjściowa lasera st
- Page 77 and 78: Tabela 3 Szerokość połówkowa
- Page 79 and 80: Rys. 3. 18 Spadki czułości w funk
- Page 81 and 82: Rys. 3. 20 Krzywe spadku czułości
- Page 83 and 84: światła padającego na kanał uje
- Page 85 and 86: 3.2.2. INTERFEROMETR KALIBRACYJNYW
- Page 87 and 88: przypadających na jeden A-scan, a
- Page 89 and 90: częstotliwość obiegu przez wnęk
- Page 91 and 92: OCT wymaga albo czasochłonnej prze
- Page 93 and 94: Sekwencja pomiarów trójwymiarowyc
- Page 95 and 96: Rys. 4. 7 Przekroje poprzeczne prze
- Page 97 and 98: ssOCT Oculus PantacamPrzeszczep rog
- Page 99 and 100: powierzchni rogówki. Na podstawie
- Page 101 and 102: Rys. 4. 13 Przykład M-skanu genero
- Page 103: Rys. 4. 15 Krzywe histerezy odpowia
- Page 107 and 108: 7. DODATEK BUzupełniający materia
- Page 109 and 110: Zespolona wartość pola padająceg
- Page 111 and 112: C.7[D1_2] człon drugi dotyczący w
- Page 113 and 114: Wprowadza się widmową gęstość
- Page 115 and 116: Ponownie korzystamy ze wzorów Eule
- Page 117 and 118: =W układzie z idealną detekcją r
- Page 119 and 120: Rys. D. 2 Schemat ideowy układu st
- Page 121 and 122: [21] R. Huber, M. Wojtkowski, J. G.
- Page 123 and 124: [61] J.-S. Park, M.-Y. Jeong, and C
- Page 125 and 126: [97] Y. Nakazaki, and S. Yamashita,
- Page 127 and 128: [135] M. W. Belin, and S. S. Khachi
- Page 129 and 130: 2. Wykonawca grantu: NCBiR-LIDER-85
- Page 131 and 132: Pełne artykuły w materiałach kon
strojonego, pozwoliły na lepsze zrozumienie specyfiki działania lasera strojonego,znaczne zwiększenie stabilności jego pracy oraz na poprawę osiąganych parametrówukładu ssOCT. Dzięki temu wzrosła znacznie wiarygodność i powtarzalnośćobrazowania, co z kolei pozwoliło na użycie tomografu ssOCT w badaniachklinicznych [138].W pracy niniejszej wykazano, że ultraszybka tomografii ssOCT pozwala na spełnieniewymagań stawianych w obrazowaniu przedniego odcinka oka. Zważywszy na bardzopomyślny wynik porównania skonstruowanego przez autora pracy układuz komercyjnym układem do obrazowania komory przedniej (Oculus Pentacam), wydajesię, że tomografia optyczna z użyciem laserów strojonych stanie się w niedługim czasiepodstawowym instrumentem diagnostycznym w praktyce okulistycznej.Wyniki prac autora rozprawy stanowić mogą punkt wyjścia do dalszych prac nadlaserami strojonym. Potencjalnymi kierunkami rozwoju mogą być nowe nowatorskiekonstrukcje wnęki lasera, lub też nowe realizacje elementu strojonego wnęki.Obserwowany znaczny postęp w szybkości pracy laserów strojonych będzie takżewymagał opracowania nowych metod pozwalających na bardzo szybkie sterowaniewiązką skanującą głowicy obrazującej tomografu.105