TR201820052A1 - Geri̇ yansima geometri̇si̇nde çalişan bi̇r lazer di̇füz opti̇k tomografi̇ ci̇hazi - Google Patents

Abstract

Buluş; doku tümörlerini teşhis etmek, konumunu belirlemek için geliştirilen ve geri yansıma geometrisinde çalışan bir lazer difüz optik tomografi (LDOT) cihazı ile ilgilidir. Buluş konusu optik cihazda birden fazla kaynaktan ilgili dokuya lazer gönderilmekte; lazer, dokunun içinde difıizyon ile yayılmakta, aynı yüzeyden geri dönen lazer birden fazla dedektör fiber tarafından toplanmakta ve fotodiyotlar ile şiddetleri ölçülmektedir. Ölçülen ışık şiddetleri geri çatım algoritmasında kullanılarak dokunun ilgili bölgesinin tomografık görüntüsü kan dağılımına bağlı olarak oluşturulmaktadır. Buluş konusu cihaz; özellikle meme tümörlerinin teşhisi için kullanılmaktadır.

Description

TARIFNAME GERI YANSIMA GEOMETRISINDE ÇALISAN BIR LAZER DIFÜZ OPTIK TOMOGRAFI CIHAZI TEKNIK ALAN Bulus; doku kitlelerini/tümörlerini teshis etmek, konumunu belirlemek için gelistirilen ve geri yansima geometrisinde çalisan bir lazer difüz optik tomografi (LDOT) cihazi ile ilgilidir. Bulus konusu optik cihazda bir lazer kaynagindan birden fazla fiber optik kablo ilgili dokuya lazer gönderilmekte; lazer, dokunun içinde difüzyon ile yayilmakta, ayni yüzeyden geri dönen lazer birden fazla dedektör fiber tarafindan toplanmakta ve fotodiyotlar ile siddetleri ölçülmektedir. Ölçülen isik siddetleri geriçatim algoritmasinda kullanilarak dokunun ilgili bölgesinin tomografik görüntüsü kari dagilimina bagli olarak olusturulmaktadir. Bulus konusu cihaz; özellikle meme tümörlerinin teshisi için kullanilmaktadir. ÖNCEKI TEKNIK Tomografik görüntü; üç boyutlu (3D) olup, nesnelerin iç yapisi hakkinda bilgi almak için kullanilmaktadir. Lazer meme difüz optik tomografi (LMDOT) cihazinda memenin üzerine dalga boyu araligi 700-900 nm yakin kizil ötesi isik gönderilmekteI iki farkli sekilde ölçüm alinarak meme LM DOT Cihazi ile tomografik görüntü olusturulmaktadir. Bunlardan birincisinde; birden fazla kaynak tarafindan türbid ortama gönderilen ve türbid ortamdan geçtikten sonra birden fazla dedektör tarafindan toplanip ölçümleri yapilan isik siddetleri kullanilmaktadir (US 6738658B2).

Türbid ortamdan geçen isik siddetleri fotodiyotlar veya sarj eslestirmeli cihaz (charge coupled device, CCD) ile ölçülmektedir. Ölçüm sonuçlari ile “back projection”, “algebraic recontruction technique”,” least square method” gibi algoritmalar kullanilarak 3D görüntü olusturulmaktadir.

Ikinci yöntemde ise türbid ortama birden fazla kaynaktan gönderilen lazer difüzyona ugradiktan sonra ayni yüzeyden geri çikmaktadir. Geri Çikan lazer birden fazla dedektör optik fiber tarafindan Difüz optik tomografi (DOT) cihazlarinda; birden fazla kaynaktan isik gönderilmekte, yine birden fazla dedektör ile isik siddetleri ölçülmektedir. Her bir kaynagin isik gönderme verimliligi ve her bir dedektörün isik toplama verimliligi ayni olmadigindan kaynak ve dedektör kalibrasyonlarinin yapilmasi gerekmektedir. Kaynak kalibrasyonunda bütün kaynaklardan çikan isik siddetleri esitlenmektedir. Dedektör kalibrasyonunda ise, bütün dedektörlerin isik toplama verimliligi esitlenir. Bu sekilde alinan ölçümler cihazdan bagimsiz ve sadece türbid ortamin özelliklerine bagli hale gelmis olur. Geri yansima geometrisinde çalisan DOT cihazlari için gelistirilen kalibrasyonlarda kaynak ve dedektör kalibrasyon degerleri geriçatim (recontruction) algoritmalarina birer parametre olarak girmekte ve hesaplanmaktadir (WO 01/192241A1i.

Mevcut bulusta; meme tümörlerini teshis için bir lazer diiüz optik tomografi cihazi açiklanmaktadir.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI VE AMAÇLARI Söz konusu bulus; geri yansima geometrisinde çalisan lazer difüz optik tomografi cihazi olup; bulusun amaci, tümör teshisi yapilacak dokunun ilgilenilen bölgesinin 5x5 cm27|ik alaninda ve 2. 5- 3 cm derinliginde 3D görüntüsü olusturularak etkin bir sekilde tümör teshisini yapilmasi ve tümör konumunun belirlenmesidir.

Kaynak-dedektör çiftlenim sayilarinin (2500) yüksek olmasi nedeni ile geriçatim algoritmalari ile olusturulan dokunun 3D görüntüleri uzaysal çözünürlükte yüksek olmaktadir.

Bulus konusu cihaz; kompakt ve kullanimi kolay bir cihaz olup, kullanimi esnasinda hastaya bir rahatsizlik vermemektedir.

SEKILERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1. LM DOT cihazinin kullanim halindeki görüntüsü.

Sekil 2. LMDOT cihazinin sematik görünüsü.

Sekil 3. LM DOT cihazinin açik tasarimi.

Sekil 4. LMDOT cihazin Optik seçicisinin detayli görünüsü.

Sekil 5. Ana elektronik kart ve dedektör üzerindeki alüminyum blok görünüsü.

Sekil 6. Dedektör olarak kullanilan optik fiberlerin alüminyum blok üzerinde oyuklarda sonlandirilmasi ve ana elektronik kart görünüsü.

Sekil 7. Optik probun ön yüzeyi ve fiber optik kablolarm dizilis görünümü.

Sekil 8. Optik probun ön yüzeyinde kaynak olarak kullanilan kaynak fiberlerin ve dedektör olarak kullanilan dedektör fiberlerin diZilis görünümü.

Sekil 9. Kaynak optik fiberlerden dokuya gönderilen lazer ve geri yansiyan lazer görünüsü ile doku içerisindeki temsili foton yörüngelerinin görünümü.

SEKILLERDE VERILEN REFERANS NUMARALARI ) Lazer difüz optik tomografi (LDOT) cihazi ) Optik prob 21) Optik prob ön yüzeyi 22) Kaynak optik fiber ön yüzeyi 23) Dedektör Optik fiber ön yüzeyi ) Doku 40) Optik seçici step motoru 50) Fiber optik kablo 51) Lazeri cihaza ileten fiber optik kablo 52) Kaynak optik fiber 53) Dedektör optik fiber 60) Alüminyum blok 61) Optik seçici 70) Ana elektronik karti 71) Tümdevre 72) Mikroislemci 80) Dedektör üzerindeki alüminyum blok 81) OVuk 90) Fotodiyot 91) Ana kartin güç kaynagi 92) Ana kartin step motor ve optik seçiciyi kontrol eden çikisi 93) Baglanti kablosu 94) Bilgisayar 95) Bilgisayar monitörü 100) Doku içindeki temsili foton yörüngeleri 101) Dokuya gönderilen lazer 102) Dokudan geri yansiyan lazer 110) Lazer kaynagi BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu bulus, vücudunda kitle bulunan hastalarda, kitlenin tümör mü yoksa kist veya hamartoma mi oldugunun tespit edilmesini ve kitlenin/tümörün konumunun belirlenmesini saglayan Optik bir cihaz ile Ilgi l idi r. Bulus konusu optik cihaz; özellikle memedeki kitlenin tümör mü yoksa, kist veya hamartoma mi oldugunun tespit edilmesi ve tümörün konumunun belirlenmesi için gelistirilen bir lazer difüz optik tomografi (LDOT) cihazidir (10).

Lazer difüz optik tomografi (LDOT) cihazi (10), kitle olma ihtimali bulunan dokuya (30) hafifçe temas ettirilerek kullanilmaktadir. Lazer difüz optik tomografi (LDOT) cihazinin doku (30) üzerindeki kullanimi Sekil l°de gösterilmektedir. LDOT cihazi (10), doku (30) ile temasini optik prob (20) araciligi ile gerçeklestirmektedir. Sekil 2”de gösterildigi üzere, bulusa konu LDOT cihazi (10); dokuya isik gönderilmesi için bir diyot lazer kaynagi(l 10), doku (30) ile LDOT cihazinin (10) temasini saglayan optik prob (20), prob ön yüzeyinde (21) konumlanan ve lazeri optik proba (20) tasiyan ve dokudan (30) geri yansiyan lazeri toplayan fiber Optik kablolar (50), ana elektronik karti (70), optik seçici (61),0ptik seçici step motoru (40), optik seçiciyi (61) konumlandiran kablosu, bilgisayar monitörü içerrnektedir. Ana kartin step motor ve optik seçiciyi kontrol eden çikisi (92), lazeri kaynak optik fiberlere (52) belirli süre için yönlendiren bilgiyi ana karttan (70) Teshis için yapilan ölçüm esnasinda, lazer difüz optik tomografi (LDOT) cihazinin (10) sahip oldugu optik prob ön yüzeyinin (21) doku (30) ile tam olarak temasi saglanmaktadir. Optik prob ön yüzeyinde (21) baglantili bulunan fiber optik kablolar (50) konumlanmaktadir. Fiber Optik kablolar (50) bir uçtan optik prob (20) ile baglantiliyken diger uçlari da dedektör üzerindeki alüminyum blok (80) ve optik seçici (61) ile baglantilidir. Söz konusu fiber optik kablolarin (50) bir kismi dedektör Optik fiberler (53) olup, alüminyum bloktaki (80) oyuklar (81) içerisinde konumlanmaktadir. Fotodiyotlar (90), alüminyum bloktaki (80) oyuklarin (81) içerisine yerlestirilmektedirler. Bu sekilde her bir dedektör Optik fiberin (53) tasidigi isik, tek bir fotodiyota (90) iletilmektedir. Söz konusu oyuklarin (81) bir ucundan en az bir adet fiber optik kablo (50) giris yaparken, oyuklarin (81) diger ucu ana elektronik kart (70) üzerinde konumlanan, sekil 5”te gösterilen fotodiyotlar (90) ile anahtar-kilit iliskisinde baglantilidir. Oyuklar (81) ile fotodiyotlarin (90) birbirleri ile baglantisinin yapilmasi sayesinde, optik prob (20) ile ana elektronik kart (70) birbirleri ile aralarindaki iletisimi dedektör fiber optiklerle (53) saglayacak sekilde iliskilendirilir.

Ana elektronik kart (70) Sekil 47te gösterildigi üzere, üzerinde elektronik unsurlarin konumlandirildigi alüminyum blogun (80) alt kisminda bulunmaktadir.

Optik probun (20) sahip oldugu optik prob ön yüzeyi (21) Sekil 7*de gösterilmektedir. Optik probun ön yüzeyinde (21) fiber optik kablolar (50) konumlanmaktadir. Optik probun ön yüzeyinde (21) konumlanan fiber optik kablolarin (50) bir kismi dokuya (30) lazeri tasimakta, diger kismi da dokudan (30) difüzyona ugradiktan sonra geri dönen lazeri toplayarak sensör olarak kullanilan ve ana elektronik kart (70) üzerinde konumlanan fotodiyotlara (90) iletmektedir. Söz konusu, fiber optik kablolarin (50), lazeri optik proba (20) tasiyanlari kaynak optik fiberler (52) olup, dokudan (30) geri yansiyan lazeri toplayan ve fotodiyotlara (90) iletenler de dedektör optik fiberlerdir (53).

Sekil ltde LDOT cihazinin (10) gemi görünüsünde de görüldügü üzere; lazer, lazer kaynagindan LDOT cihazina ileten fiber Optik kablo (51) ile optik seçici ile optik prob (20) üzerinde kaynak optik fibere (52) iletilmektedir. Kaynak optik fiberler (52) ile dokuya (30) gönderilen lazer (101) dokuda (3) saçilima ugramaktadir.

Sekil 5'te gösterildigi gibi dokudan (30) geri yansiyan isigi toplayan ve fotodiyotlara (90) ileten dedektör optik tiberlerin (53) bir uçlari dedektör üzerindeki alüminyum blok (80) üzerindeki oyuklara (81) tutturulmaktadir. Bulusa konu cihazda; ana elektronik kart (70) üzerinde sensör olarak kullanilan fotodiyotlar (90) oyuklara (81) yerlestirmektedir (Sekil 6). Fotodiyot (90) çikislari ana elektronik kart (70) üzerindeki en az bir adet DDC232 tümdevreye (71) iletilmektedir. Burada veri dijitale dönüstürülmekte ve fotodiyot (90) akimlari farkli integrasyon zamanlarinda gerilime çevrilerek çikti olarak bir bilgisayara (94) aktarilmaktadir.

Optik proba (20) lazeri tasiyan kaynak optik fiberler (52) ve dokudan (30) geri yansiyan isigi toplayan ve fotodiyotlara (90) ileten dedektör optik fiberler (53), optik prob ön yüzeyinde (21) bir matris üzerinde bulunmaktadirlar. Optik probda (20) kullanilan fiber optik kablolarin (50) çaplari 1- 3 mm olup en yakin kaynak-dedektör çifti arasindaki merkezden-merkeze olan uzaklik 1-10 mm arasindadir. Optik prob ön yüzeyinde (21) kaynak fiber (22) ve dedektör fiber (23) konumlari görülmektedir. Optik probun (20) optik prob ön yüzeyinde (21) baglantili bulunan kaynak optik fiber (52) kaynak Optik fiber ön yüzeyinde (22) son bulmaktadir. Benzer sekilde, dedektör optik fiberler (53) de dedektör optik fiber ön yüzeyinde (23) son bulmaktadir. Bu sayede optik probun ön yüzeyinde (21) kaynak optik fiberler (52) optik proba (20) isigi tasirken, dokudan (30) geri yansiyan isigi toplayan ve fotodiyotlara (90) ileten dedektör optik fiberler (53) ile dokunun (30) temasi saglanmis olur.

Sekil 9”de kaynak optik fiberden (52) dokuya (30) gönderilen lazer (101) ve dokuda difüzyona ugradiktan sonra dokudan geri yansiyan Iazerin (102) doku içindeki temsili foton yörüngeleri (100) ve örnek olarak gösterilen 5 ayri dedektör optik fiber (53) tarafindan toplanmalari sematik olarak gösterilmektedir. Bu gösterim sadece temsili olup, kullanilan kaynak optik fiberlerin (52) ve dedektör optik fibelerin (53) sayisi degiskenlik gösterebilmekte, doku içerisindeki temsili foton yörüngeleri de bu sayi ile orantili olacak sekilde artip, azalabilmektedir.

Sekil 9”de gösterilen temsili yapida, kaynak olarak, dokuya gönderilen lazer (101) seçilmesi halinde; kaynaga yakin olan dedektörler tarafindan toplanan dokudan geri yansiyan Iazerin (102) doku içinde girdigi derinlik küçükken, kaynak-dedektör mesafesi arttikça, lazerin yörüngelerinin doku (30) içindeki penetrasyon derinligi artmaktadir. Kaynaga yakin olan dedektörler tarafindan toplanan dokudan geri yansiyan lazerin (102) doku içinde girdigi derinlik, kaynaga uzak olan dedektörler tarafindan toplanan dokudan geri yansiyan Iazerin (102) doku içinde girdigi derinlikten her zaman daha küçüktür.

Bulus konusu LDOT cihazinda (10); birden fazla kaynaktan dokuya (30) lazer gönderilmekte ve lazer, dokunun (30) içinde difüzyon ile yayilip ayni yüzeyde geri dönen lazer birden fazla dedektör optik fiber (53) tarafindan toplanmakta ve fotodiyotlar (90) ile siddetleri ölçülmektedir. Ölçülen isik siddetleri geriçatim algoritmasinda kullanilarak 3D tomografik görüntü olusturulmakta ve tümörün, kitlenin konumu tespit edilmektedir.

Bulus konusu gelistirilen LDOT cihazinin (10) çalisma prensibi; - Bir diyot lazer kaynaginin (110) lazeri cihaza ileten fiber optik kablo (51) ile optik - Lazer kaynaginin (110) çikisina bagli olan ve lazeri cihaza ileten fiber optik kablo (51) ile optik seçici (61) ile kaynak optik fiberlere (52) sirasi ile yönlendirilerek optik prob ön yüzeyinde (21) kaynak optik fiber ön yüzeyi (22) ile obje üzerinde lazeri farkli konumlara iletilmesi, - Optik prob ön yüzeyinde (21)I kaynak fiberde (22) sonlanan kaynak optik fiberler (52) ile lazerin kitle/tümör teshisi yapilacak subjeye gönderilmesi, - Kitle/tümör teshisi yapilacak subj ede diiüzyona ugradiktan sonra geri yansiyan lazerin, Optik prob ön yüzeyinde (21) bulunan dedektör tiberlerde (23) konumlanan dedektör Optik fiberler (53) ile toplanmasi, - Dedektör optik fiberlerin (53), üzerinde fotodiyotlarin (90) bulundugu ana elektronik karta (70) yönlendirilmesi, - F otodiyot (90) akim çikislarinin en az bir tümdevre ile farkli integrasyon zamanlarinda gerilime çevrilmesi, dijital veriye dönüstürülmesi ve bir bilgisayara (94) aktarilmasi, - S ubje üzerinde alinan ölçümlerin kaynak-dedektör kalibrasyonunun homojen türbid bir ortamda alinan ölçüm sonucuna bölünerek yapilmasi, - “Simultaneous iterative reconstruction technique (SIRT)”, “truncated conjugate gradient (CG)” veya “truncated singular value decomposition (TSVD)” yöntemleri kullanilip, subjenin optik probun (20) altinda kalan kisminin üç boyutlu görüntüsünün (3D) olusturulmasi ve kitle/tümör varliginin ve varsa konumunun belirlenmesi, Bulusa konu yöntemde bahsedilen subje bir doku, özellikle memedir.

Bulus konusu LDOT cihazinin (10) çalisma yönteminde, uygulanan kalibrasyon yöntemi ile kaynaklarin ve dedektörlerin isik gönderme ve isik toplama verimlilikleri birbirlerine normalize edilmekte ve kalibraSVOn yöntemi ile ölçüm degerleri kaynak-dedektör mesafeleri arasindaki degisimlerden bagimsiz hale getirilmektedir. Kalibrasyon yapilan verilerin veya logaritmalar, pertürbasyon verisi olarak geriçatim algoritmalarinda kullanilarak 3D görüntüler olusturulmaktadir. Optik olarak homojen bir ortam referans alinarak doku üzerinde alinan ölçümlerde pertürbasyon degerlerinin hesaplanmasi ile doku kan dagilimina bagli olarak 3D görüntü olusturulmaktadir.

LDOT cihazi (10) çalistiginda sirasi ile her bir kaynak optik fiberden (52) dokuya (30) lazer gönderilirken, bütün dedektör optik fiberler (53) doku (30) içinde difüzyona ugradiktan sonra dokudan geri yansiyan Iazeri (102) toplamakta ve fotodiyotlara (90) iletmektedir. LDOT cihazinin (10) sahip oldugu ana elektronik karti (70) üzerinde bulunan fotodiyot (90) Çikisi, en az iki adet anal0g dijital çevirici DDC232 tümdcvrelere (71) yonlendirilmektedir. Anahtarlar, integral alici devreler, analog dijital çeviriciler (tercihen 20 bitlik) ve tekilleyiciler DDC232 tümdevrelerin (71) üzerinde bulunmaktadirlar. DDC232 tümdevre (71) içerisinde her bir fotodiyot için 2 adet integral alici devre bulunmaktadir. Bu integral alici devreler sürekli zamanli çalisabilen akim gerilim çeviricileridir. Integrasyon zamani 1-900 ms arasinda degismektedir. Her bir dedektör için farkli integrasyon zamanlari kullanilmaktadir. Veri kaydi ve DDC232 tümlesik devrelerin (71) kontrolü bir mikroislemci (72) üzerinde yapilmaktadir. Yakin kaynak-dedektör komsuluklari için ölçüm degerlerinin doyuma (saturasyona) gitmedigi küçük integrasyon zamani, uzak kaynak-dedektör çiftleri için ise yeterince yüksek degerde bir sinyal alabilmek için yüksek integrasyon zamanlari kullanilmaktadir. Bu sekilde sistemin veri toplama dinamik araligi arttirilmaktadir. Tablo 27de devre karti akim/ güç ölçüm degerleri verilmektedir.

Tablo 2. Devre karti akim/ güç ölçümleri Ölçüm ani Ölçülen Akim (mA) Hesaplanan Güç (mW) Bilgisayara bagli haberlesme var 90 mA 1081 .8mW Bilgisayara bagli ve ölçüm yapiyor 90.5mA 1087.81mW Cihazin Kalibrasyonu Kalibrasyon amaçli, homojen türbid bir ortamda ölçüm alinmaktadir, Mkai. Meme üzerinde alinan ölçüm, Mmeme, homojen türbid ortam üzerinde alinan ölçüme bölünerek her bir kaynak-dedektör çifti için kalibrasyon yapilmaktadir (R: Meme/ Mkai).

Kalibre edilen meme ölçümlerinden tomografik görüntü olusturmak için lineer geriçatim (recunstruction) teknikleri kullanilmaktadir. Bu tekniklerde her bir kaynak dedektör çifti için pertürbasyon verilerinin hesaplanmasi gerekmektedir. Pertürbasyon verisi, memeden tümör yok iken alinan ölçüm ile tümör var iken alinan ölçüm arasindaki farktir. Memeden bu sekilde ardisik iki ölçüm alinamayacagi için pertürbasyonun farkli bir sekilde yaklasik olarak hesaplanmasi gerekmektedir. Söz konuSu bulusta, kalibrasyon verileri dogrudan pertürbasyon degerleri olarak kullanilmaktadir. Bu degerler; tümör olan memede alinan ölçümlerin optiksel olarak homojen olan bir ortama göre degisimini verir. Elde edilen pertürbasyon verileri diû'izyon denkleminden Rytov yaklasimi ile elde edilen esitliginde kullanilmaktadir. Burada y Mx] formatinda pertürbasyon verisi, M toplam ölçüm sayisidir. A agirlik matrisi olup boyutu MXN dir. Burada N, görüntüsü olusturulan hacim içindeki voksel sayisidir. Esitlikteki x ise her bir vokselin isigi zayiflatma (attenuation coefficient) katsayisinin arka plana göre farki olup boyutu le ”dir.

Esitlik 1, açik formunda asagidaki gibi ifade edilmektedir: ây(rsl,rd1)l WLM Wi,i;2 - - - -Wi.i,n l &ua (il il öv(r51, id; l Wi`2;1 Wi,2;2 - - - 'Wl.1,n 51%(er Öl/(rsi › rdjlJ Wi,l;l Wi,l;2 - - - -Wi,i.nJ 5Ha(rn ll B urada öy(r51, rdz) birinci kaynaktan gönderilen ve ikinci dedektör tarafindan toplanan lazerin doku (30] içindeki absorpsiyonundan dolayi olusan pertürbasyon Ölçümüdür. Ortadaki matrisin ikinci sirasinda W1,2;1 , birinci kaynaktan gönderilen, ikinci dedektör tarafindan toplanan isigin agirlik matrisinin birinci vokselindeki degeri, ve öua(r2l, I'2 konumundaki vokselin arka plana göre absorpsiyon katsayisindaki farkidir. Burada arka plan kalibrasyon amaçli kullanilan optiksel olarak homojen opak ortam olup Mal ve MS' degerleri ile tanimlanmaktadir. Esitlik 2°deki agirlik matrisi difüzyon denkleminin Rynov yaklasimi ile lineerlestirilmesi ile elde edilmektedir. Kullanilan lazer kaynaginin (110) emisyon dalga boyu 810 nm olup bu dalga boyundaki isigin yag ve su tarafindan absorpsiyonu düsük, ancak kan tarafindan absorpsiyonu yüksektir. Tümör olan bölgede kanlanmanin artmasindan dolayi, isigin absorpsiyonu artmakta ve fotodiyotlar (90] tarafindan ölçülen siddetleri azalmaktadir. Esitlik 2 denkleminin çözülmesi, her bir vokseldeki absorpsiyon katsayisindaki degisim olan öua(r) degerlerinin hesaplanmasi ile yani öuaû') absorpsiyon degerlerinin hesaplanmasi ile olmaktadir. Bunun için “simultaneous iterative reconstruction technique (SIRT)”, “truncated conjugate gradient (CG)” ve “truncated singular value decomposition (TSVD)” yöntemleri kullanilarak memenin probun altinda kalan kisminin üç bOyutlu görüntüsü (3D) olusturulmakta ve tümörün konumu belirlenmektedir.

Bulusa konu LM DOT cihazin (10] Optik prob (20) üzerindeki kaynak-dedektör mesafelerinin 0.5- 7 cm arasinda olmasi nedeni ile meme yüzeyinden itibaren 2.5- 3 cm derinlige kadar dokudaki kanin uzaysal dagilimina bakilabilmektedir.

Claims (15)

1. ISTEMLER Doku (30) tümörlerinin teshisinde ve konumunu belirlemede kullanilmak üzere geri yansima geometrisinde çalisan bir lazer difîiz optik tomografi (LDOT) cihazi (10) olup özelligi; dokuya isik gönderilmesi için bir diyot lazer kaynagi(l 10); doku (30) ile LD OT cihazinin (10) temasini saglayan optik prob (20), prob ön yüzeyinde (21) konumlanan ve laZEri optik proba (20) tasiyan ve dokudan (30) geri yansiyan lazeri toplayan fiber Optik kablolar (50), optik seçiciyi (61) kontrol eden, üzerinde tümdevre (71) ve mikroislemci (73) bulunan ana elektronik karti (70), diyot lazer kaynagia (110) bagli olan optik fiber kabloyu (51) kaynak olarak kullanilan optik fiber kablolara (52) sirasi ile yönlendiren optik seçici (61),optik seçici step motoru (40)I optik seçiciyi (61) konumlandiran alüminyum blok (60)i fotodiyot (90) akimini farkli integrasyon zamanlari için gerileme çeviren ve içinde analog dijital dönüstürücüsü olan en az bir tümdevre (71), tümdevreyi (71) kontrol eden ve elektronik ana kart (70) ile bilgisayar (94) arasinda iletisimi saglayan mikroislemci (73), isigin siddetini ölçerek sensör olarak kullanilan fotodiyotlar (90), bilgisayar (94), baglanti kablosu, bilgisayar monitörü içermesidir. .
2. Istem lie göre bir lazer difîiz optik tomografi cihazi (10) olup özelligi; dedektör fiber optik kablolarin (53) alüminyum blogun (80) sahip oldugu oyuklara (81) konumlanmis olmasidir.
3. Istem lie göre bir lazer difüz optik tomografi cihazi (10) olup özelligi; fiber optik kablolarin (50) bir kisminin, lazeri optik proba (20) tasiyan kaynak optik fiberler (52) olmasidir. .
4. Istem l'e göre bir lazer diiî'iz optik tomografi cihazi (10) olup özelligi; fiber optik kablolarin (50) bir kisminin, dokuda (30) difüzyona ugradiktan sonra geri dönen lazeri toplayarak sensör olarak kullanilan ve ana elektronik kart (70) üzerinde konumlanan fotodiyotlara (90) ileten dedektör optik fiber (53) olmasidir. .
5. Istem 4”e göre bir lazer difüz optik tomografi cihazi (10) olup özelligi; dedektör optik fiberlerin fotodiyotlar üzerindeki alüminyum bloktaki (80) oyuklara (81) tutturulan uçlar içermesidir. .
6. Istem l”e göre bir lazer difüz optik tomografi cihazi (10) olup özelligi; ana elektronik kart (70) üzerinde sensör olarak kullanilan fotodiyotlar (90) içermesidir. .
7. Istem 6°ya göre bir lazer difuz optik tomografi cihazi (10) olup özelligi; fotodiyotlarin (90) oyuklara (81) konumlandirilmis olmasidir.
8. Istem 1”e göre bir lazer difüz optik tomografi Cihazi (10) olup özelligi; ana elektronik kartin (70) üzerinde en az bir adet DDC232 tümdevreye (71) içermesidir.
9. Istem l”e göre bir lazer diiî'iz optik tomografi cihazinin (10) çalisma yöntemi olup özelligi; Bir diyot lazer kaynaginin (110) Iazeri cihaza ileten fiber optik kablo (51) ile optik Lazer kaynaginin (l 10) çikisina bagli olan ve lazeri cihaza ileten fiber optik kablo (51) ile optik seçici (61) ile kaynak optik fiberlere (52) sirasi ile yönlendirilerek optik prob ön yüzeyinde (21) kaynak optik fiber ön yüzeyi (22) ile obje üzerinde Optik prob ön yüzeyinde (21)' kaynak fiberde (22) sonlanan kaynak optik fiberler (52) ile lazerin kitle/tümör teshisi yapilacak subjeye gönderilmesi, Kitle/tümör teshisi yapilacak subjede diûizyona ugradiktan sonra geri yansiyan dedektör optik iiberler (5 3) ile toplanmasi, Dedektör optik fiberlerin (53), üzerinde fotodiyotlarin (90) bulundugu ana elektronik karta (70) yönlendirilmesi, Fotodiyot (90) akim çikislarinin en az bir tümdevre ile farkli integrasyon zamanlarinda gerilime çevrilmesi, dijital veriye dönüstürülmesi ve bir bilgisayara (94) aktarilmasi, Subje üzerinde alinan ölçümlerin kaynak-dedektör kalibrasyonunun homojen türbid bir ortamda alinan ölçüm sonucuna bölünerek yapilmasi, gradient (CG)” veya “truncated singular value decomposition (TSVD)” yöntemleri kullanilip, subjenin optik probun (20) altinda kalan kisminin üç boyutlu görüntüsünün (3D) olusturulmasi ve kitle/tümör varliginin ve varsa konumunun belirlenmesi, islem adimlarini içermesidir.
10. Istem 9”a göre bir yöntem olup özelligi; subjenin bir doku olmasidir.
11. Istem 10`a göre bir yöntem olup özelligi; dokunun meme olmasidir.
12. Istem 9'a göre yöntem olup özelligi; uygulanan kalibrasyon yöntemi ile kaynaklarin ve dedektörlerin isik gündeme ve isik toplama verimliliklerinin birbirlerine normalize edilmesidir.
13. 13. Istem 95a göre yöntem olup özelligi; uygulanan kalibrasyon yöntemi ile ölçüm degerlerinin kaynak-dedektör mesafeleri arasindaki degisimlerden bagimsiz hale getirilmesidir.
14. 14. Istem 9`a göre yöntem olup özelligi; kalibrasyon yapilan verilerin veya logaritmalarinin, 5 pertürbasyon verisi olarak geriçatim algoritmalarinda kullanilarak 3D görüntünün olusturulmasidir.
15. 15. Istem 9”a göre yöntem olup özelligi; optik olarak homojen bir ortamin referans alinarak meme üzerinde alinan ölçümlerde pertürbasyon degerlerinin hesaplanmasi ile 10 memedeki kan dagilimina bagli olarak 3D görüntünün olusturulmasidir.