مزيت استفاده از ليرزر ديودي به جاي ليزر سوييچ شده ي Q در تصوير برداري نوري صوتي از بافت ها

The advantage of using a diode laser instead of a Q-switched laser in photoacoustic imaging of tissues

تصويربرداري نوري صوتي بافت هاي بيولوژيكي با استفاده از ديودهاي ليزري به جاي سيستم هاي پالسي سوئيچ شده Q مرسوم، جايگزين جذابي براي كاربردهاي پزشكي زيستي به شمار مي آيد. اگرچه انرژي نسبتاً پايين ديودهاي ليزري كه در ناحيه پالسي فعال هستند به توليد امواج نوري صوتي بسيار ضعيف و نسبت سيگنال به نويز پايين سيگنال هاي تشخيص داده شده مي انجامد. اين مسئله در شرايطي مورد توجه قرار مي گيرد كه برانگيختگي نوري، با استفاده از اشكال موج معمول مدولاسيون شده باشد و پردازش همبستگي براي افزايش SNR از طريق فشرده سازي سيگنال استفاده مي شود .اين كار تأثير پارامترهاي مدولاسيون موجي شكل بر سيگنال همبستگي حاصل را مورد بررسي قرار داده و روش عملياتي را براي بهينه سازي تشخيص سيگنال PA پيشنهاد مي دهد. مزيت ميانگين گيري استفاده از سيگنال همدوس، با استفاده از تجزيه و تحليل نظري مدل عددي توليد PA اثبات شده است. نشان داده شده است كه افزايشي حدود5 الي 10 دسي‌بل (5-10 dB) مربوط به SNR مي تواند از طريق مهندسي شكل موج با تنظيم مدل پارامترها و پروفايل و مدولاسيون نوري اشكال موجي قابل دست يابي شود. همچنين ليزرهاي ديودي پر شدت ترند و خروجي پر انرژي تري دارند بنابراين داده ها را سريع تركيب مي كنند و كنترل دقيق تري را مقدور مي سازند و به دليل نزديكي به طيف مادون قرمز توسط سلول هاي رنگدانه مثل هموگلوبين جذب مي شوند و با توجه به وجود جريان خون در سراسر بدن در درمان بيماري ها بسيار كاربردي و مفيد عمل مي كنند.

Photoacoustic (PA) imaging of biological tissues using laser diodes instead of conventional Q switched pulsed systems provides an attractive alternative for biomedical applications. However, the relatively low energy of laser diodes operating in the pulsed regime, results in generation of very weak acoustic waves, and low signal-to-noise ratio (SNR) of the detected signals. This problem can be addressed if optical excitation is modulated using custom waveforms and correlation processing is employed to increase SNR through signal compression. This work investigates the effect of the parameters of the modulation waveform on the resulting correlation signal and offers a practical for optimizing PA signal detection. The advantage of coherent signal averaging is demonstrated using theoretical analysis and a numerical model of PA generation. It was shown that an additional 5–10dB of SNR can be gained through waveform engineering by adjusting the parameters and profile of optical modulation waveforms. Also Diode lasers are also more intense and have more power output Therefore, the data can be combined quickly and provide more precise control and are absorbed by the pigment cells such as hemoglobin, because of their proximity to the infrared spectrum. an‎d due to the presence of blood flow throughout the body, it is very useful in the treatment of diseases.