Tomografia optyczna z użyciem światła częściowo spójnego (ang. Optical Coherence Tomography) jest wysokorozdzielczą, nieinwazyjną i bezdotykową techniką obrazowania wewnętrznej struktury obiektów słabo rozpraszających. Najszersze zastosowanie metoda ta znalazła w obrazowaniu biomedycznym, w szczególności w okulistyce. W zespole toruńskim bada się również przekroje niektórych obiektów muzealnych.
Po raz pierwszy technikę tą opisano w roku 1991. Fale świetlne wysłane są w głąb badanego obiektu, gdzie ulegają rozproszeniu wstecz na elementach jego struktury. Uzyskanie bezpośredniej informacji o strukturze staje się możliwe po zinterferowaniu promieniowania rozproszonego z wiązką odniesienia. W tomografii optycznej istnieją dwie metody rejestracji i analizy sygnału interferencyjnego. Pierwsza – klasyczna, zwana czasową tomografią optyczną OCT (ang. Time domain OCT) – rozwijana od początku lat 90. została skomercjalizowana i od roku 1996 firma Carl Zeiss Meditec wytworzyła trzy wersje tomografu optycznego opartego o tę metodę. Alternatywnym rozwiązaniem jest metoda spektralna OCT (ang. Spectral OCT), która ze względu na skomplikowany proces rejestracji i analizy danych pomiarowych została zarzucona na korzyść metody klasycznej.
W roku 1999 Zespół Fizyki Medycznej UMK w Toruniu pod kierownictwem prof. Andrzeja Kowalczyka rozpoczął prace nad metodą spektralną SOCT. Trzy lata później Zespół doniósł o praktycznym wykorzystaniu metody spektralnej i zademonstrował eksperymentalnie po raz pierwszy na świecie możliwości opracowanej metody wykonując urządzenie umożliwiające bezkontaktowe i bezinwazyjne otrzymywanie obrazów przekrojów warstw tkanek przedniego i tylnego odcinka oka z rozdzielczością rzędu kilku mikronów. Pokazana została przewaga metody spektralnej nad metodą klasyczną tomografii optycznej: spektralna tomografia optyczna pozwala na prawie stukrotnie szybszą rejestrację danych przy około 30-krotnie mniejszym naświetleniu oka. To z kolei zwiększa komfort pacjenta i operatora, polepsza jakość obrazów, rozszerza zakres mierzonych prędkości przepływu krwi, pozwala na wykonywanie filmów tomograficznych, oraz tomogramów trójwymiarowych, co ma szczególne znaczenie w diagnostyce medycznej.
Podejmując współpracę z lekarzami okulistami z Collegium Medium UMK w Bydgoszczy Zespół zademonstrował, że ich wyniki mają praktyczne znaczenie wprowadzając nową jakość w dziedzinie diagnostyki okulistycznej. Ciągłe rozwijanie metody i udoskonalanie urządzenia, pozwoliło z sukcesem wdrożyć tomograf do produkcji przemysłowej przez krajowego producenta sprzętu okulistycznego. Ostateczna wersja tomografu opracowanego w Zespole Fizyki Medycznej UMK stała się prototypem, pierwszego na świecie komercyjnego tomografu SOCT (obecnie na całym świecie jest już 7 producentów tego typu aparatów).
Badanie fizycznych własności krwi za pomocą spektralnej tomografii optycznej z użyciem światła częściowo spójnego". Celem naukowym mojej rozprawy doktorskiej jest opracowanie metody, która pozwoli określić podstawowe parametry fizyczne krwi za pomocą spektralnej tomografii optycznej (SOCT) danuta bukowska
Wykorzystanie Optycznej Tomografii Koherencyjnej (OCT) do wspomagania badań materiałowych
metodą spektroskopii plazmy wytwarzanej laserowo (LIBS)
Celem naukowym mojej rozprawy doktorskiej jest opracowanie metody równoczesnej analizy składu pierwiastkowego za pomocą spektroskopii plazmy wzbudzanej laserowo LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) oraz koherencyjnej tomografii optycznej OCT (Optical Coherence Tomography). Metoda LIBS polega na rejestracji i analizie widma fluorescencji plazmy, która powstaje w procesie laserowej ablacji badanej warstwy. Analiza widma pozwala na identyfikację pierwiastków wchodzących w skład badanej warstwy. ewa kwiatkowska
Projekt realizowany w ramach mojej pracy doktorskiej ma duże szanse na wdrożenie jego wyników. Bazując na doświadczeniach ZFMED pierwszym etapem mogłoby być stworzenie prototypu tomografu optycznego z laserem strojony i przekazanie go do badań klinicznych. Prototyp wcześniejszej wersji tomografu stworzony w Zespole działa z powodzeniem w Szpitalu Uniwersyteckim w Bydgoszczy. Doświadczenie i wiedza zebrana w czasie realizacji projektu byłyby następnie przekazane do przemysłu. Dzięki temu możliwe byłoby powstanie urządzenia mogącego konkurować nawet z potentatami rynku OCT (np. Carl Zeiss). Równolegle z realizowanymi badaniami prowadzimy współpracę z lekarzami okulistami z Collegium Medicum z Bydgoszczy. Wiedza od nich uzyskana pozwala nam na odpowiednie ukierunkowanie badań i dostosowaniu ich do potrzeb diagnostyki i leczenia chorób oczu. karnowski
