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Komprimierte berührungslose photoakustische Bildgebung

Projektinformation:

  • Projekttitel: Komprimierte berührungslose photoakustische Bildgebung
  • Akronym: COPARS
  • Laufzeit: 36 Monate (Start 01.01.2023)
  • Fördergeber:  Die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG
  • Projektpartner:

Ziel:

In diesem Projekt sollen für die photoakustische Bilderzeugung charakteristische Eigenschaften wie die „Sparsity“ der photoakustischen Signale genutzt werden, denn das gemessene Ultraschallsignal ist mit Ausnahme dort wo im Licht-Fokus absorbierende Strukturen angeregt wurden überall Null. Diese zusätzliche Information ermöglicht mit sogenannter L1-Minimierung die Rekonstruktion von Bildern mit weniger Messaufwand und dadurch eine wesentlich schnellere Messung. Weiters kann z.B. durch Simulation erzeugtes „Vorwissen“ zur Bildrekonstruktion mit damit trainierten neuronalen Netzen verwendet werden. Vorarbeiten zu diesen Themen wurden in einem demnächst erfolgreich abgeschlossenem FWF Projekt gemeinsam mit Markus Haltmeier, Professor für angewandte Mathematik in Innsbruck, geleistet. Die Anregung des photoakustischen Signals soll mit ultravioletten (UV) - Lichtpulsen geschehen – dadurch können weitere Strukturen wie z.B. Zellkerne sichtbar gemacht werden.

Schließlich soll die Detektion des Ultraschallsignals berührungslos optisch erfolgen, worin die RECENDT durch zahlreiche Laser-Ultraschall Projekte weltweit zu den führenden Forschungsorganisationen gehört. Die Funktionalität dieser komprimierten berührungslosen photoakustischen Bildgebung (COPARS) soll an nicht-biologischen Phantomen, wie etwa strukturierten Mehrschicht-Polymerfolien, sowie an tierischen und menschlichen Gewebeproben (Forschungspartner Pathologie Feldkirch) gezeigt werden. Der Verwertungspartner Prospective Instruments vertreibt Geräte und Methoden zur Abbildung von Gewebeschnitten mit Multiphotonen-Mikroskopie. Dabei können Zellkerne nur durch Einfärben der Schnitte sichtbar gemacht werden. Durch die hier erforschte COPARS Mikroskopie soll dies in Zukunft „label-free“ ohne Einfärbung erfolgen.

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