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基于光子集成电路的便携式光学相干断层扫描

2024-02-24 18:22:49     

激光网2月24日消息,最新报道显示,圣路易斯华盛顿大学正积极推动一项创新性研发项目,计划开发一种基于光子集成电路(PIC)的便携式光学相干断层扫描(OCT)系统。得益于美国高级健康研究计划局(ARPA-H)慷慨的资助,这一系统预计将以更低的成本为更多患者提供先进的眼部筛查,并在医学领域的多个领域发挥新的作用。

在获得高达2000万美元的ARPA-H资助下,该便携式OCT系统将成为医疗领域的一项里程碑。该资助合同是美国高级健康研究计划局首次征集通过研究和技术进步来实现非传统医疗方法的提案的一部分。

圣路易斯华盛顿大学的Chao Zhou教授指出:“光子和电子集成电路的集成简化了组装过程并降低了生产成本,使OCT系统更容易为更广泛的医疗机构和患者所使用。” 这一技术还可以增强系统的整体稳定性和鲁棒性,从而确保更长的使用寿命和更低的维护成本。

Chao Zhou教授在先前的工作中开发了空分复用(SDM)OCT技术,该技术在单个成像深度上复用多个图像,利用基于MEMS的VCSEL激光源。然而,尽管SDM OCT在扫描速度上取得了显著进展,但其组装过程复杂,限制了其广泛应用。

基于光子集成电路(PIC)的便携式OCT系统项目旨在利用先进的CMOS制造技术,将OCT系统组件集成在光子芯片中,并通过简化生产工艺降低成本。该团队将项目分为从开发组件到测试的八个不同阶段,力求在五年内推出专门用于眼科成像的完全集成的光子和电子集成芯片以及便携式PIC OCT原型。

在一些潜在的临床优势的推动下,将OCT系统的组件集成到芯片上已成为众多研究的焦点。此前的OTChip项目就研究了如何在混合芯片上集成光子和电子器件,以实现并行扫频源OCT通道。

通过光子和电子集成电路的优化和集成,研究人员预计将产生适用于多个领域的集成图像采集和信号处理引擎,包括葡萄糖传感和便携式皮肤成像。便携式PIC OCT系统不仅在性能上优于传统OCT系统,还具有可制造性和鲁棒性出色的特点,同时减少了设备占用空间。Chao Zhou教授强调:“大规模生产将显著降低制造成本,为未来广泛应用铺平道路。”

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