Hochempfindlicher, rein optischer Scanner für die biomedizinische photoakustische Tomographie und die akustische Metrologie

Die biomedizinische photoakustische (PA) Bildgebung ist eine hybride Bildgebungstechnik, die den starken, auf Lichtabsorption basierenden Kontrast mit der hohen räumlichen Auflösung des Ultraschalls kombiniert, um hochaufgelöste morphologische, funktionelle und molekulare Bildgebung zu ermöglichen. Insbesondere die PA-Tomographie hat gezeigt, dass sie die Lücke zwischen den mikroskopischen und makroskopischen Bildgebungs-möglichkeiten etablierterer Modalitäten schließen kann. Ein entscheidendes Ziel bei der weiteren Entwicklung dieser Technologie ist die Verbesserung der Eindringtiefe und des Kontrasts bei gleichbleibend hoher räumlicher Auflösung. Der vielversprechendste Weg zur Erreichung dieser Ziele ist die Entwicklung neuer akustischer Detektionstechnologien, die eine höhere Empfindlichkeit bieten. In diesem Projekt wird ein 3D-Tomograph zur Schallfeldmessung entwickelt, der auf einem Fabry-Pérot-Etalon mit großer Detektionsapertur basiert. Durch den Einsatz von adaptiver Optik und kamerabasierter Detektion hat dieser Ansatz das Potenzial, eine extrem hohe Empfindlichkeit zu erreichen und gleichzeitig alle vorteilhaften Eigenschaften der rein optischen Ultraschalldetektion beizubehalten, wie z. B. kleine Elementgrößen und ein breiter Frequenzgang für hohe räumliche Auflösung in den erfassten Bildern, eine omni-direktionale Richtcharakteristik sowie die parallelisierte Signalerfassung für hohe Bildraten.