Development of a novel fiber laser based backward-mode photoacoustic microscopy system and ımage characterization

İyonize ışın kullanmayan optik görüntüleme yöntemleri, sağlık endişelerinden dolayı diğer görüntüleme yöntemlerinin arasında popülerleşmeye başlamıştır. Ancak, salt optik methodların, ışığın saçılmasından dolayı derin doku görüntülemede eksiklikleri vardır. Fotoakustik görüntüleme ise bir yandan optik kontrastdan faydalanırken diğer yandan derin doku görüntülemede ultrasonun çözünürlüğüne ulaşması sebebiyle gelecek vaadeden bir yöntemdir. Fotoakustikte kullanılan lazerin atım süresi, atım sıklığı, ışın genisliği ve çıkıs gücü gibi özellikleri olusan sinyalin genliğinde, elde edilen görüntünün kalitesinde ölçülebilir etkilere sahiptir. Literatürde, mikroskopik ölçekte fotoakustik görüntülemede Q-anahtarlı lazerler, katı hal lazerleri ve fiber lazerler kullanılmaktadır. Kullanılan lazerlerin çoğu halihazırda piyasada bulunan ve özellikleri birbirinden bağımsız değiştirilemeyen lazerlerdir. Bizler bu çalışmada, özgün, tüm-fiberli mod-kilitli ve tamamen fotoakustik microskop gerekliliklerine göre tasarlanmış bir lazer sunuyoruz. Lazerin atım süresi 1 ile 3 ns arasında ayarlanabiliyorken atım sıklığı da 50 kHz ile 3.1 MHz arasında dijital olarak ayarlanabilmektedir. Tüm optik olayların fiberlerin içerisinde gerçekleşmesi, lazerin mekanik etkilere direncini arttırmakta ve kararlı bir yapıda olmasını sağlamaktadır. Lazerin çıkısında kullanılan fotonik kristal fiber sayesinde 600 nm ile 1100 nm arasında sürekli ışın tayfı elde edilmektedir. Bu özgün çalışmada lazer özelliklerinin fotoakustik sinyalleri nasıl etkilediğini analitik olarak göstermekteyiz. Ürettiğimiz mikroskopi sistemini, at kıllarından oluşturulan fantomlar üzerinde deneyerek 500 u m noktasal yayılım fonksiyonu genişliğine sahip görüntüler oluşturduk.