11

ΟΠΤΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑΟΠΤΙΚΗ ΤΟΜΟΓΡΑΦΙΑ((OOPTICAL PTICAL CCOHERENCE OHERENCE

TTOMOGRAPOMOGRAPΗΗY)Y)

ΚΑΠΝΙΣΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣΚΑΠΝΙΣΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ0910227509102275ΥΠΕΥΘ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑΥΠΕΥΘ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ: : Μ.ΜΑΚΡΟΠΟΥΛΟΥΜ.ΜΑΚΡΟΠΟΥΛΟΥ

44/4/06/4/06

22

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗΕΙΣΑΓΩΓΗ

2.2. ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

3.3. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

4.4. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΑΛΛΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΑΛΛΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ

5.5. ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

33

1. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗΕΙΣΑΓΩΓΗ

Υψηλής ευκρίνειας βιοϊατρική μορφή απεικόνισηςΥψηλής ευκρίνειας βιοϊατρική μορφή απεικόνισης..

Αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του ’90Αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του ’90..

Δυνατότητα για μη επεμβατικήΔυνατότητα για μη επεμβατική, in situ , in situ απεικόνιση της μικροδομής του απεικόνιση της μικροδομής του ιστού, με διακριτική ικανότητα μικρότερη του 1μιστού, με διακριτική ικανότητα μικρότερη του 1μm.m.

Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν δίοδοι υπερφωταύγειας Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν δίοδοι υπερφωταύγειας (SLDs)(SLDs) σαν οπτικές σαν οπτικές πηγές. πηγές.

Οπτική σάρωση του δείγματος με υπερβραχύ παλμό δέσμης Οπτική σάρωση του δείγματος με υπερβραχύ παλμό δέσμης laserlaser, ,

ανάκλαση του φωτός και χωρικός εντοπισμός του με χρήση ανάκλαση του φωτός και χωρικός εντοπισμός του με χρήση συμβολομετρίας συμβολομετρίας ..

Απεικόνιση στην κλίμακα του γκρίζου ή σε ψευδόχρωμαΑπεικόνιση στην κλίμακα του γκρίζου ή σε ψευδόχρωμα..

44

2. 2. ΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΦΥΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

HH ένταση του φωτός που φθάνει στον ανιχνευτή δίνεται ένταση του φωτός που φθάνει στον ανιχνευτή δίνεταιαπό τη σχέση από τη σχέση ::IIανιχνανιχν..=¼|E=¼|Eαναφαναφ..||²+²+¼|E¼|Eιστούιστού..||²²+½+½ΓΓ(E(Eαναφαναφ..,,EEιστούιστού..)cos(2k)cos(2kΔΔl)l)όπουόπου:: EEαναφαναφ. . : : ττoo πεδί πεδίoo της δέσμης αναφοράς της δέσμης αναφοράς EEιστούιστού. . : : το πεδίο της δέσμης του ιστούτο πεδίο της δέσμης του ιστού--δείγματοςδείγματος ΓΓ(E(Eαναφαναφ..,,EEιστούιστού..)) :: η συσχέτιση των πεδίων αναφοράς η συσχέτιση των πεδίων αναφοράς και ιστούκαι ιστού k=2k=2ππ//λ λ : : το κυματάνυσματο κυματάνυσμα ΔΔl :l : η σχετική διαφορά δρόμου μεταξύ των κλάδων αναφοράς η σχετική διαφορά δρόμου μεταξύ των κλάδων αναφοράς και δείγματοςκαι δείγματος

Λόγω σκεδάσεων η πλειοψηφία των φωτονίων που εισέρχονται στον ιστό δεν φθάνουν ποτέ Λόγω σκεδάσεων η πλειοψηφία των φωτονίων που εισέρχονται στον ιστό δεν φθάνουν ποτέ στον ανιχνευτή.στον ανιχνευτή.

Συμβάλλουν ενισχυτικά μόνο τα φωτόνια που έχουν διατηρήσει τη φάση τους και βρίσκονται Συμβάλλουν ενισχυτικά μόνο τα φωτόνια που έχουν διατηρήσει τη φάση τους και βρίσκονται μέσα στο χωρικό εύρος του παλμού αναφοράς. μέσα στο χωρικό εύρος του παλμού αναφοράς.

Φωτόνια με τυχαίες φάσεις ή που βρίσκονται εκτός του εύρους του ανιχνευτή αποτελούν μια Φωτόνια με τυχαίες φάσεις ή που βρίσκονται εκτός του εύρους του ανιχνευτή αποτελούν μια σταθερή συνιστώσα θορύβου.σταθερή συνιστώσα θορύβου.

55

Μετά από ένα βάθος Μετά από ένα βάθος (z)(z) σάρωσης, η ακτίνα σαρώνεται σάρωσης, η ακτίνα σαρώνεται

στην εγκάρσια κατεύθυνση στην εγκάρσια κατεύθυνση (x)(x) και εκτελούνται πολλαπλές και εκτελούνται πολλαπλές

αξονικές μετρήσεις. αξονικές μετρήσεις. Παράγεται μια δισδιάστατη σειρά στοιχείωνΠαράγεται μια δισδιάστατη σειρά στοιχείων..

Ομοίως η ακτίνα σαρώνεται και στην τρίτη διάσταση Ομοίως η ακτίνα σαρώνεται και στην τρίτη διάσταση (y)(y).. Μια νέα σειρά στοιχείων συλλέγεται διαμορφώνοντας έτσι Μια νέα σειρά στοιχείων συλλέγεται διαμορφώνοντας έτσι

ένα τρισδιάστατο όγκο.ένα τρισδιάστατο όγκο.

Γρήγορη σάρωσηΓρήγορη σάρωση

Για να διατηρείται μια αναλογία σήματοςΓια να διατηρείται μια αναλογία σήματος//θόρυβο στα 100θόρυβο στα 100-110dB-110dB απαιτείται πηγή με απαιτείται πηγή με ισχύ εξόδου ισχύ εξόδου 5-10mW5-10mW με με την οποία μπορούν να αποκτηθούν εικόνες με ανάλυση την οποία μπορούν να αποκτηθούν εικόνες με ανάλυση

250-500 pixels250-500 pixels ανά δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο.. Μπορούμε να απεικονίσουμε τη λειτουργία των καρδιακών βαλβίδων!Μπορούμε να απεικονίσουμε τη λειτουργία των καρδιακών βαλβίδων!

66

Η συνήθης περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που χρησιμοποιείται είναι το Η συνήθης περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που χρησιμοποιείται είναι το κοντινό υπέρυθρο κοντινό υπέρυθρο (0,8(0,8μμm-1m-1,,33μμm)m) διότι διότι : : αα)) εξασφαλίζεται η ελάχιστη δυνατή εξασφαλίζεται η ελάχιστη δυνατή απορρόφηση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας από τους ιστούς και βαπορρόφηση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας από τους ιστούς και β) ) στην περιοχή στην περιοχή αυτή υπάρχουν πολλές πηγές φωτός με μικρό μήκος συμφωνίας αυτή υπάρχουν πολλές πηγές φωτός με μικρό μήκος συμφωνίας ((π.χ διοδικά π.χ διοδικά laser laser titanium sapphire Ti:Al2O3 0.7μm-1.1μm).

Βάθος διείσδυσης Βάθος διείσδυσης ~~ μήκος κύματος λ μήκος κύματος λΣε διαφανείς ιστούς π.χ μάτι Σε διαφανείς ιστούς π.χ μάτι : 800nm: 800nm ΣεΣε αδιαφανείς ιστούς π.χ δέρμα αδιαφανείς ιστούς π.χ δέρμα : 1300nm : 1300nm Διακριτική ικανότηταΔιακριτική ικανότητα Ανάλογη τουΑνάλογη του μήκους συμφωνίας της πηγήςμήκους συμφωνίας της πηγής ΔΔzz ≈≈ λ² λ²//Δλ όπουΔλ όπου:: λλ : : μήκος κύματος της πηγήςμήκος κύματος της πηγής Δλ Δλ :: εύρος ζώνης της πηγής εύρος ζώνης της πηγής

77

Το βάθος απεικόνισης εξαρτάται από την οπτική απορρόφηση και τις σκεδαστικές ιδιότητες Το βάθος απεικόνισης εξαρτάται από την οπτική απορρόφηση και τις σκεδαστικές ιδιότητες του ιστούτου ιστού//δείγματος. δείγματος.

Η διείσδυση απεικόνισης κυμαίνεται από δεκάδες χιλιοστά για διαφανείς ιστούς μέχριΗ διείσδυση απεικόνισης κυμαίνεται από δεκάδες χιλιοστά για διαφανείς ιστούς μέχρι

λιγότερο από 3λιγότερο από 3mmmm για ιδιαίτερα σκεδαστικούς ιστούς. για ιδιαίτερα σκεδαστικούς ιστούς.

88

ΑΛΛΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣΑΛΛΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗΣ 11) ) DopplerDoppler OCTOCT Κινούμενοι σκεδαστές ανιχνεύονται μέσα στο δείγμα με τεχνικές μετατόπισης Κινούμενοι σκεδαστές ανιχνεύονται μέσα στο δείγμα με τεχνικές μετατόπισης

φάσης.φάσης. Μέτρηση της ροής ρευστών μέσα σε μικρά τριχοειδή αγγεία π.χ στο δέρμα, τον Μέτρηση της ροής ρευστών μέσα σε μικρά τριχοειδή αγγεία π.χ στο δέρμα, τον

αμφιβληστροειδή και την καρδία. αμφιβληστροειδή και την καρδία. 2)2) PS-OCTPS-OCT (polarization sensitive)(polarization sensitive) Πολλοί διατεταγμένοι ιστοί όπως ο μυς, ο χόνδρος, το στρώμα οπτικού νεύρου του Πολλοί διατεταγμένοι ιστοί όπως ο μυς, ο χόνδρος, το στρώμα οπτικού νεύρου του

αμφιβληστροειδή είναι διπλοθλαστικοί και αλλάζουν την κατάσταση πόλωσης του αμφιβληστροειδή είναι διπλοθλαστικοί και αλλάζουν την κατάσταση πόλωσης του φωτός. Με την τεχνική αυτή μετρούνται και ποσολογούνται οι διπλοθλαστικές ιδιότητες φωτός. Με την τεχνική αυτή μετρούνται και ποσολογούνται οι διπλοθλαστικές ιδιότητες του ιστού.του ιστού.

Ανιχνεύονται διπλοθλαστικές αλλαγές που υπονοούν παθολογικές αλλαγές, εξάπλωση Ανιχνεύονται διπλοθλαστικές αλλαγές που υπονοούν παθολογικές αλλαγές, εξάπλωση ασθενειών και θερμικές αλλαγές στους ιστούς.ασθενειών και θερμικές αλλαγές στους ιστούς.

3) 3) Spectroscopic OCTSpectroscopic OCT Οι φασματοσκοπικές πληροφορίεςΟι φασματοσκοπικές πληροφορίεςεξάγονται από το δείγμα εφαρμόζοντας εξάγονται από το δείγμα εφαρμόζοντας ψηφιακούς αλγόριθμους επεξεργασίας ψηφιακούς αλγόριθμους επεξεργασίας σήματος για να μετασχηματιστούν τα σήματος για να μετασχηματιστούν τα στοιχεία από την χωρική περιοχή στηνστοιχεία από την χωρική περιοχή στην περιοχή της συχνότητας περιοχή της συχνότητας ((φασματικήφασματική).). Ανιχνεύονται αλλαγές στις Ανιχνεύονται αλλαγές στις φασματοσκοπικές ιδιότητες του ιστού. φασματοσκοπικές ιδιότητες του ιστού.

99

3. 3. ΕΦΑΡΜΟΓΕΣΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

a)a) ΟφθαλμολογίαΟφθαλμολογία

b)b) ΚαρδιολογίαΚαρδιολογία

c)c) ΟγκολογίαΟγκολογία

d)d) ΓαστρεντερολογίαΓαστρεντερολογία

e)e) Βιολογική ΜικροσκόπησηΒιολογική Μικροσκόπηση

1010

a)a) ΟφθαλμολογίαΟφθαλμολογία

Ήτανε η πρώτη κλινική εφαρμογή για την οπτική τομογραφία.Ήτανε η πρώτη κλινική εφαρμογή για την οπτική τομογραφία. Οι διαφανείς ιστοί του ματιού επιτρέπουν την απεικόνιση της εμπρόσθιας οφθαλμικής Οι διαφανείς ιστοί του ματιού επιτρέπουν την απεικόνιση της εμπρόσθιας οφθαλμικής

δομής και του αμφιβληστροειδή.δομής και του αμφιβληστροειδή.

Εμπρόσθια οφθαλμική δομήΕμπρόσθια οφθαλμική δομή• Αλλαγές στον κερατοειδή χιτώνα.Αλλαγές στον κερατοειδή χιτώνα.• Αλλαγές στην κυρτότητα ή διαθλαστικήΑλλαγές στην κυρτότητα ή διαθλαστική ικανότητα μετά από ικανότητα μετά από laserlaser ή χειρουργικές ή χειρουργικές επεμβάσεις.επεμβάσεις.• Οξείες αλλαγές λόγω γλαυκώματος ήΟξείες αλλαγές λόγω γλαυκώματος ή καταρράκτη.καταρράκτη.

ΑμφιβληστροειδήςΑμφιβληστροειδής• Απεικόνιση του με χρήση Απεικόνιση του με χρήση PS-OCT.PS-OCT. Αδύνατη μέχρι σήμερα με άλλη μέθοδο.Αδύνατη μέχρι σήμερα με άλλη μέθοδο.• Σαφής σκιαγράφηση των μεμονομένων αμφιβληστροειδικών στρωμάτων.Σαφής σκιαγράφηση των μεμονομένων αμφιβληστροειδικών στρωμάτων.• Υποαμφιβληστροειδείς αλλαγές που συνδέονται με κηλιδικές τρύπες, κηλιδικό οίδημα και Υποαμφιβληστροειδείς αλλαγές που συνδέονται με κηλιδικές τρύπες, κηλιδικό οίδημα και

αιμορραγίες.αιμορραγίες.• Απεικόνιση της αμφιβληστροειδικής ροής αίματος με χρήση Απεικόνιση της αμφιβληστροειδικής ροής αίματος με χρήση Doppler OCT.Doppler OCT.

1111

b) b) ΚαρδιολογίαΚαρδιολογίαΠαρουσία ιδιαίτερα σκεδαστικού αίματος.Παρουσία ιδιαίτερα σκεδαστικού αίματος. Εφαρμόζονται εσωτερικές τεχνικές χρησιμοποιώντας ελάχιστους όγκους από αλατόνερο Εφαρμόζονται εσωτερικές τεχνικές χρησιμοποιώντας ελάχιστους όγκους από αλατόνερο

για να καθαρίσει προσωρινά τις περιοχές απεικόνισης από το αίμα.για να καθαρίσει προσωρινά τις περιοχές απεικόνισης από το αίμα.

Διάκριση των στρωμάτων τουΔιάκριση των στρωμάτων τουαρτηριακού τοιχώματος και τωναρτηριακού τοιχώματος και τωνπαθολογικών αλλαγών πουπαθολογικών αλλαγών που εμφανίζονται εμφανίζονται λόγω της αθηροσκλήρυνσης.λόγω της αθηροσκλήρυνσης.

Απεικόνιση της πρακτικής της Απεικόνιση της πρακτικής της αγγειοπλαστικής και του ανοίγματος με αγγειοπλαστικής και του ανοίγματος με δακτυλίδι των στενεμένων στεφανιαίων δακτυλίδι των στενεμένων στεφανιαίων αρτηριών για επιβεβαίωση τηςαρτηριών για επιβεβαίωση της τοποθέτησηςτοποθέτησηςτου δακτυλιδιού στο σωστό σημείο του του δακτυλιδιού στο σωστό σημείο του αρτηριακού τοιχώματος.αρτηριακού τοιχώματος.

Απεικόνιση φλεγμονωδών κυττάρων στηΑπεικόνιση φλεγμονωδών κυττάρων στηστεφανιαία αρτηρία που υποδηλώνουν την στεφανιαία αρτηρία που υποδηλώνουν την ανάπτυξη ασθένειας.ανάπτυξη ασθένειας.

1212

c) c) ΟγκολογίαΟγκολογία Διάκριση της μορφολογικής δομής του κανονικού και νεοπλασματικού ιστού.Διάκριση της μορφολογικής δομής του κανονικού και νεοπλασματικού ιστού. In situ In situ προσδιορισμός των όγκων και των περιθωρίων τους.προσδιορισμός των όγκων και των περιθωρίων τους. Χρήση σε εικονοΧρήση σε εικονο--καθοδηγημένες χειρουργικές διαδικασίες καθοδηγημένες χειρουργικές διαδικασίες ((έλεγχος για την έλεγχος για την

αφαίρεση ολόκληρης της έκτασης του όγκουαφαίρεση ολόκληρης της έκτασης του όγκου).). Προσδιορισμός των πρόσφατων μορφολογικών αλλαγών των ανώμαλων Προσδιορισμός των πρόσφατων μορφολογικών αλλαγών των ανώμαλων

κυττάρων που βρίσκονται μακριά από τον αρχικό όγκο κυττάρων που βρίσκονται μακριά από τον αρχικό όγκο ((μετάσταση του όγκουμετάσταση του όγκου))..

1313

d)d) ΓαστρεντερολογίαΓαστρεντερολογίαΟ οισοφάγος του Ο οισοφάγος του BarrettBarrett είναι μια κατάσταση όπου τα κύτταρα του ακραίου οισοφάγου είναι μια κατάσταση όπου τα κύτταρα του ακραίου οισοφάγου

υποβάλλονται σε μια μεταπλαστική αλλαγή και γίνονται όμοια με τα κύτταρα υποβάλλονται σε μια μεταπλαστική αλλαγή και γίνονται όμοια με τα κύτταρα RESRES του του χαμηλότερου γαστρεντερικού κομματιού. Θεωρείται ότι προκαλείται από γαστροοισοφαγική χαμηλότερου γαστρεντερικού κομματιού. Θεωρείται ότι προκαλείται από γαστροοισοφαγική αντιστροφή ροής υγρών. αντιστροφή ροής υγρών.

Μελέτες έχουν καταδείξει ότι προκαλεί 30Μελέτες έχουν καταδείξει ότι προκαλεί 30--125 φορές αύξηση του κινδύνου για ανάπτυξη 125 φορές αύξηση του κινδύνου για ανάπτυξη αδενοκαρκινώματος.αδενοκαρκινώματος.

Συστήνεται ενδοσκοπική επιτήρηση του επιθηλίου Συστήνεται ενδοσκοπική επιτήρηση του επιθηλίου BarrettBarrett κάθε 12 κάθε 12--18 μήνες.18 μήνες.

1414

e)e) Βιολογική ΜικροσκόπησηΒιολογική Μικροσκόπηση

Ο συνδυασμός της σύμφωνης πηγής Ο συνδυασμός της σύμφωνης πηγής laserlaser του συστήματος της οπτικής τομογραφίας του συστήματος της οπτικής τομογραφίας (OCT)(OCT) με μικροσκόπια μεγάλου αριθμητικού ανοίγματος επιτρέπει μεγάλη εγκάρσια και αξονική με μικροσκόπια μεγάλου αριθμητικού ανοίγματος επιτρέπει μεγάλη εγκάρσια και αξονική ανάλυση απεικόνισης βαθιά μέσα σε ιδιαίτερα σκεδαστικά δείγματα. Αυτή η μέθοδος έχει ανάλυση απεικόνισης βαθιά μέσα σε ιδιαίτερα σκεδαστικά δείγματα. Αυτή η μέθοδος έχει κληθεί ως σύμφωνη οπτική μικροσκόπηση κληθεί ως σύμφωνη οπτική μικροσκόπηση (OCM)(OCM)..

Απεικόνιση κυτταρικών διαδικασιών όπως η μίτωση και η μείωση.Απεικόνιση κυτταρικών διαδικασιών όπως η μίτωση και η μείωση.

1515

4.4. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΑΛΛΕΣ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΑΛΛΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣΑΠΕΙΚΟΝΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ

a)a) Υπολογιστική τομογραφίαΥπολογιστική τομογραφία

b)b) Μαγνητική τομογραφίαΜαγνητική τομογραφία

c)c) ΥπερηχωτομογραφίαΥπερηχωτομογραφία

d)d) Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίου Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίου (PET)(PET)

e)e) Τομογραφία εκπομπής φωτονίου Τομογραφία εκπομπής φωτονίου (SPECT(SPECT))

1616

a)a) Υπολογιστική τομογραφίαΥπολογιστική τομογραφία Μέθοδος πυρηνικής ιατρικής.Μέθοδος πυρηνικής ιατρικής. Το μετρήσιμο μέγεθος είναι η εξασθένιση των ακτίνωνΤο μετρήσιμο μέγεθος είναι η εξασθένιση των ακτίνων-X-X που διέρχονται μέσα από τους που διέρχονται μέσα από τους

ιστούς.ιστούς.ΝΝi=No*exp(-i=No*exp(-μΔμΔx) x) όπουόπου::

NNοο==ένταση ακτίναςένταση ακτίνας-X-X εισόδου εισόδουΝΝi=i=ένταση ακτίναςένταση ακτίνας-X-X εξόδου εξόδουμμ==συντελεστής εξασθένισης ιστούσυντελεστής εξασθένισης ιστούΔΔx=x=μήκος διέλευσης μέσα στον ιστόμήκος διέλευσης μέσα στον ιστό Μικρότερη διακριτική ικανότητα και μικρότερη ταχύτητα σάρωσης.Μικρότερη διακριτική ικανότητα και μικρότερη ταχύτητα σάρωσης. Επιβλαβής λόγω της ιοντίζουσας ακτινοβολίας που χρησιμοποιεί.Επιβλαβής λόγω της ιοντίζουσας ακτινοβολίας που χρησιμοποιεί. Υψηλό κόστος.Υψηλό κόστος.

b)b) Μαγνητική τομογραφίαΜαγνητική τομογραφία (Magnetic resonance imaging) (Magnetic resonance imaging) Η απεικόνιση με μαγνητικό συντονισμό βασίζεται στη διέγερση πυρήνων υδρογόνου.Η απεικόνιση με μαγνητικό συντονισμό βασίζεται στη διέγερση πυρήνων υδρογόνου. Το μετρήσιμο μέγεθος είναι ο χρόνος που απαιτείται για την επαναφορά της διαμήκους Το μετρήσιμο μέγεθος είναι ο χρόνος που απαιτείται για την επαναφορά της διαμήκους

συνιστώσας της μαγνήτισης στην αρχική της τιμή. Ονομάζεται χρόνος διαμήκους συνιστώσας της μαγνήτισης στην αρχική της τιμή. Ονομάζεται χρόνος διαμήκους χαλάρωσης και η τιμή του εξαρτάται από τον τύπο του ιστού.χαλάρωσης και η τιμή του εξαρτάται από τον τύπο του ιστού.

Υψηλή διακριτική ικανότητα.Υψηλή διακριτική ικανότητα. Υψηλό κόστος.Υψηλό κόστος.

μNo Ni

Δx

1717

c) c) ΥπερηχωτομογραφίαΥπερηχωτομογραφία Ήχος με συχνότητα 1Ήχος με συχνότητα 1MHz<f<20MHz.MHz<f<20MHz. Σάρωση του ιστού και ανάκλαση της υπερηχητικής δέσμηςΣάρωση του ιστού και ανάκλαση της υπερηχητικής δέσμης

I=Io*exp(-I=Io*exp(-μμx)x) Έχει 1Έχει 1-2-2 τάξεις μεγέθους μικρότερη χωρική ανάλυση από την οπτική τομογραφία. τάξεις μεγέθους μικρότερη χωρική ανάλυση από την οπτική τομογραφία. Απαιτεί επαφή με το δείγμα διότι ο ήχος δεν διαβιβάζεται εύκολα μέσω του αέρα.Απαιτεί επαφή με το δείγμα διότι ο ήχος δεν διαβιβάζεται εύκολα μέσω του αέρα. Γρήγορη σάρωση.Γρήγορη σάρωση. Σχετικά χαμηλού κόστους.Σχετικά χαμηλού κόστους.

1818

d) d) PETPET Μέθοδος πυρηνικής ιατρικής.Μέθοδος πυρηνικής ιατρικής. Χορήγηση ραδιοφαρμάκου.Χορήγηση ραδιοφαρμάκου. Βασίζεται στο φαινόμενο τηςΒασίζεται στο φαινόμενο της

εξαεξαΰΰλωσης.λωσης. Ανίχνευση ακτινοβολίαςΑνίχνευση ακτινοβολίας--γ 511γ 511keV.keV. Χαμηλής διακριτικής ικανότητας.Χαμηλής διακριτικής ικανότητας. Παρέχει πληροφορίες λειτουργικής δραστηριότητας.Παρέχει πληροφορίες λειτουργικής δραστηριότητας.

e)e) SPECTSPECT Μέθοδος πυρηνικής ιατρικής.Μέθοδος πυρηνικής ιατρικής. Χορήγηση ραδιοφαρμάκου.Χορήγηση ραδιοφαρμάκου. Ανίχνευση ακτινοβολίαςΑνίχνευση ακτινοβολίας--γ χαμηλής ενέργειας.γ χαμηλής ενέργειας. Απεικόνιση εσωτερικών οργάνων Απεικόνιση εσωτερικών οργάνων

χωρίς τη χρήση ενδοσκοπίων.χωρίς τη χρήση ενδοσκοπίων.

1919

5. 5. ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

ΚΑΘΙΕΡΩΣΗ ΣΤΙΣ ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΚΑΡΔΙΟΛΟΓΙΑΣ, ΚΑΘΙΕΡΩΣΗ ΣΤΙΣ ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΚΑΡΔΙΟΛΟΓΙΑΣ, ΟΓΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΟΛΟΓΙΑΣ.ΟΓΚΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΟΛΟΓΙΑΣ.

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΕΩΝ ΠΗΓΩΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΝΕΩΝ ΠΗΓΩΝ LASERLASER ΓΙΑ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΟΥΝ ΓΙΑ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΟΥΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΙΘΕΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΗΣ ΑΝΤΙΘΕΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΤΩΝ ΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΝΔΕΧΟΜΕΝΩΣ ΓΙΑ ΝΑ ΠΑΡΕΧΟΥΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΝΔΕΧΟΜΕΝΩΣ ΓΙΑ ΝΑ ΠΑΡΕΧΟΥΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΤΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ.ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΤΟΥ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ.

ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Mapping Brain Function

2020

FUTURE (2054):FUTURE (2054):Image Thoughts of Image Thoughts of PreCogsPreCogs. "Pre-Crime" . "Pre-Crime" Spielberg et al, "Minority Report" (2002)Spielberg et al, "Minority Report" (2002)

2121

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

• ““Εφαρμογές των Εφαρμογές των LaserLaser στη Βιο στη Βιοϊϊατρική και το Περιβάλλονατρική και το Περιβάλλον””, Ελληνική , Ελληνική ΜετάφρασηΜετάφραση: : Α.Σεραφετινίδης και Μ.ΜακροπούλουΑ.Σεραφετινίδης και Μ.Μακροπούλου..

• Δ.Κουτσούρης, Κ.Νικήτα, Σ.ΠαυλόπουλοςΔ.Κουτσούρης, Κ.Νικήτα, Σ.Παυλόπουλος:“:“Ιατρικά Απεικονιστικά Ιατρικά Απεικονιστικά ΣυστήματαΣυστήματα””..

• Ε.Ν.ΓαζήςΕ.Ν.Γαζής: “: “Ιοντίζουσες ΑκτινοβολίεςΙοντίζουσες Ακτινοβολίες”.”.

• Minerva Biotecnologica: “Optical Coherence Tomography, Principles Minerva Biotecnologica: “Optical Coherence Tomography, Principles applications and advances”.applications and advances”.

• Journal of Biomedical Optics: “Optical probes and techniques for Journal of Biomedical Optics: “Optical probes and techniques for molecular contrast enhancement in coherent imaging”.molecular contrast enhancement in coherent imaging”.

• http://lob.epfl.ch/page45967-en.htmlhttp://lob.epfl.ch/page45967-en.html..

• http://www.columbia.edu/ ~ahh2004/projects/tomography.http://www.columbia.edu/ ~ahh2004/projects/tomography.