Recherche biologique

Les longueurs d’ondes NIR-SWIR sont devenues importantes pour la recherche biologique et les études cliniques. Que ce soit en raison de la diffusion de lumière réduite à des longueurs d’ondes plus grandes, pour détecter les bandes d’absorption (chimiques) moléculaires ou pour capturer les émissions de multiples colorants fluorescents. La diffusion réduite permet aux sondes de lumière de la tomographie par cohérence optique (OCT) de pénétrer plus en profondeur dans les tissus opaques pour prendre des images des couches de la rétine. La bande d’absorption moléculaire de l’eau permet l’imagerie à travers le tympan opaque ou à travers la couche supérieure de la peau pour voir l’accumulation de fluide qui provoque des otites ou des œdèmes ou urticaires sur la peau, indiquant ainsi une réaction allergique. Dans une autre application, la diffusion réduite à infrarouge à ondes courtes et la capacité à capturer les émissions infrarouges des colorants fluorescents permet une intervention chirurgicale guidée par imagerie, même si un tumeur est sous une couche de tissu sain. Les colorants fluorescents NIR et SWIR sont utilisés dans cette technique pour repérer différents tissus, afin d’aider le chirurgien à identifier et à éviter d’endommager les nerfs, voies biliaires, vaisseaux sanguins ou autres organes tout en identifiant toute la tumeur cancéreuse.

A l’aide d’une roue porte-filtre voire en déposant les filtres dans un motif sur les pixels du détecteur, la grande plage de longueur d’onde visible à SWIR de nos caméras SWIR peut être utilisée pour permettre à un chemin optique et à un capteur de prendre des images de plusieurs colorants dans les bandes visible, NIR ou SWIR en même temps. La caméra capture alors avec précision la position de chaque tissu marqué et évite tous risques de défauts d’alignement ou de calibrage mécaniques, qui pourraient induire en erreur le chirurgien. La grande plage dynamique des caméras et leur linéarité à 14 bits permet l’imagerie de champs opératoires complexes dans une qualité d’image permettant d’observer les lueurs les plus faibles dans le même champ de vision qu’une réflexion brillante des lampes de bloc opératoire. Les formats mégapixels de l’ordre de 12 µm offrent la résolution et le champ de vision nécessaires pour une intervention de précision.

Notre caméra 1280SciCam est une caméra refroidie pour les émissions très faibles, tandis que la caméra MVCam est petite et compacte, et peut être installée dans l’espace limité au-dessus du patient. La puce du capteur elle-même peut être utilisée pour l’imagerie multi-spectrale ou hyper-spectrale avec l’ajout d’optiques sélectifs en longueur d’onde appropriés (contactez notre groupe Applications pour étudier des solutions personnalisées pour votre application). Avec un simple filtre passe-bande, la MVCam peut être utilisée chez un allergologue pour détecter les œdèmes ou bosses de type allergique et fournir un enregistrement numérique de la réaction du patient.

Les réseaux linéaires de photodiodes InGaAs jouent un rôle important pour la tomographie par cohérence optique en domaine spectral (SD-OCT). La lumière cohérente d’une source de lumière à fibres optiques y est utilisée pour voir sous les couches de diffusion du tissu ou des matériaux. Les photodiodes InGaAs permettent d’utiliser de plus grandes longueurs d’ondes, qui pénètrent mieux les tissus et permettent l’imagerie de toutes les couches de la résine, voir de mesurer la distance de la cornée à l’arrière de l’œil. Dans cette technique, la rétrodiffusion de lumière des structures dans le tissu est collectée par la même fibre et filtrée par un interféromètre, puis elle traverse un spectromètre sur un réseau de photodiodes linéaires. Cela génère un balayage de profil de profondeur de la structure du tissu après lequel un processus mathématique connu sous le nom de transformée de Fourier rapide (FFT) décode l’interférogramme spectral. Ainsi, en scannant le point laser à travers le tissu, une image 3D est créée et peut être examinée par l’ophtalmologue comme un tomodensitogramme ou IRM. Les matrices et caméras linéaires PIRT offrent la longueur de matrice et des vitesses de ligne de 40 000 Hz pour un SD-OCT économique, avec une stabilité de phase beaucoup plus grande que les systèmes OCT à source balayée. Ces systèmes SD-OCT peuvent être utilisés pour d’autres applications, comme la réalisation d’images de cavités ou de fissures dans les dents, la santé gingivale, voire pour des applications industrielles à essais non destructifs (END) comme la surveillance de la production d’éléments en sandwich en plastique multi-couches ou de couches de céramique.