FR2738140A1 - Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo - Google Patents
Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo Download PDFInfo
- Publication number
- FR2738140A1 FR2738140A1 FR9510400A FR9510400A FR2738140A1 FR 2738140 A1 FR2738140 A1 FR 2738140A1 FR 9510400 A FR9510400 A FR 9510400A FR 9510400 A FR9510400 A FR 9510400A FR 2738140 A1 FR2738140 A1 FR 2738140A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- optical
- image
- tomobiopsy
- slit
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 7
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 6
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 5
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 claims description 4
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 4
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004624 confocal microscopy Methods 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011422 pharmacological therapy Methods 0.000 abstract 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 abstract 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 4
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 3
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004621 scanning probe microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000007390 skin biopsy Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 210000000434 stratum corneum Anatomy 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
- A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0073—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by tomography, i.e. reconstruction of 3D images from 2D projections
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Le dispositif fonctionnant sur le principe de la microscopie confocale avec chromatisme axial contrôlé, permet l'observation tridimensionnelle non invasive et sans contact de la peau et de ses microstructures, ainsi que des annexes cutanées, en réalisant l'acquisition successive d'images instantanées de plans de coupe (x, z) parallèles entre eux et parallèles à l'axe optique (axe z) du dispositif. L'examen de tomobiopsie optique est destiné au diagnostic, à la prévention et au dépistage de toutes les affections dermatologiques, en tant qu'alternative à la biopsie clinique ou en complément à celle-ci, à l'étude in vivo de la physiologie de la peau, à la mise au point de thérapeutiques pharmacologiques nouvelles ainsi qu'à la recherche cosmétologique. La voie d'éclairage comporte essentiellement une source lumineuse polychromatique (20) et une optique (25) présentant un chromatisme axial connu, et formant un continuum d'images monochromatiques définissant un plan de coupe (26) dans l'espace d'observation. La même optique (25), associée à une fente de filtrage spatial (28), à un dispositif de dispersion chromatique (29) et à un détecteur photoélectrique bidimensionnel (30), permet de restituer en un instantané l'image du plan de coupe (x, z) de l'objet sous examen.
Description
La présente invention concerne un dispositif optoélectronique de tomobiopsie optique in vivo destiné à l'acquisition, la visualisation et l'enregistrement d'images instantanées de plans de coupe (x, z) de la peau et de ses microstructures, tant cellulaires que non cellulaires, au niveau de l'épiderme, du derme et de l'hypoderme, ainsi que les annexes cutanées, les phanères, les demi-muqueuses et les muqueuses accessibles à l'examen de façon non invasive.
ll est souvent nécessaire d'observer en un instantané et de façon non invasive les microstructures présentes dans les premières centaines de microns du tégument, c'est-à-dire le stratum cornéum, I'épiderme, les papilles dermiques et le derme superficiel, et plus généralement d'examiner, en une série d'instantanés correspondant à une succession de plans de coupe, un élément de volume du tégument afin d'en caractériser la structure interne et/ou la composition.
En effet, l'imagerie cutanée in vivo revêt un attrait majeur puisqu'elle permet d'affiner certains diagnostics, de préciser les limites de certains processus pathologiques, et enfin de contribuer à la progression des connaissances en physiologie de la peau.
Les principaux domaines dans lesquels la tomobiopsie optique cutanée in vivo constitue un progrès par rapport à l'existant sont: * En Recherche Fondamentale : I'étude de la physiologie de la peau, des annexes cutanées,
des phanères et des muqueuses, des différents processus pathologiques susceptibles de les
affecter, des influences environnementales capables d'interaction avec elles, en particulier
l'irradiation solaire, ainsi que de l'action de toute substance en contact avec les structures
précitées.
des phanères et des muqueuses, des différents processus pathologiques susceptibles de les
affecter, des influences environnementales capables d'interaction avec elles, en particulier
l'irradiation solaire, ainsi que de l'action de toute substance en contact avec les structures
précitées.
* En Recherche Pharmaceutique - la mise au point de thérapeutiques nouvelles, une
meilleure connaissance de l'activité de celles existantes, en particulier en ce qui concerne
la pharmacocinétique cutanée des molécules utilisées, qu'elles le soient par voie générale
ou par voie topique.
meilleure connaissance de l'activité de celles existantes, en particulier en ce qui concerne
la pharmacocinétique cutanée des molécules utilisées, qu'elles le soient par voie générale
ou par voie topique.
* En Recherche Cosmétologique : la mise au point des actifs, des excipients, des produits
finis, tant en ce qui concerne la compatibilité cutanée que l'efficacité des substances.
finis, tant en ce qui concerne la compatibilité cutanée que l'efficacité des substances.
* En Pratique Clinique:
- le diagnostic dermatologique, en tant qu'alternative à la biopsie cutanée et/ou
complément à celle-ci, et pour le suivi de l'évolution des processus pathologiques,
- la prévention et le dépistage des cancers cutanés et l'appréciation du potentiel évolutif
des lésions précancéreuses
Les principales exigences d'une telle observation sont: * qu'elle soit non invasive en ce sens qu'elle ne modifie en rien, ni temporairement ni
définitivement, le milieu examiné, * qu'elle soit non destructive, * que la qualité des images acquises et l'exactitude des mesures soient compatibles avec les
exigences de l'application considérée, * qu'elle ne nécessite aucune préparation particulière, * qu'elle soit réalisée en temps réel.
- le diagnostic dermatologique, en tant qu'alternative à la biopsie cutanée et/ou
complément à celle-ci, et pour le suivi de l'évolution des processus pathologiques,
- la prévention et le dépistage des cancers cutanés et l'appréciation du potentiel évolutif
des lésions précancéreuses
Les principales exigences d'une telle observation sont: * qu'elle soit non invasive en ce sens qu'elle ne modifie en rien, ni temporairement ni
définitivement, le milieu examiné, * qu'elle soit non destructive, * que la qualité des images acquises et l'exactitude des mesures soient compatibles avec les
exigences de l'application considérée, * qu'elle ne nécessite aucune préparation particulière, * qu'elle soit réalisée en temps réel.
L'analyse de l'état de l'art en matière d'observation des microstructures cutanées met en évidence l'existence de quatre procédés basés sur quatre principes physiques différents, à savoir: * la microscopie optique "conventionnelle" d'échantillons issus de biopsies cliniques, * la microscopie électronique à balayage d'échantillons issus de biopsies cliniques et
spécialement traités pour ce type d'examen, * la microscopie confocale à balayage pour l'observation de plans de coupe
perpendiculaires à l'axe optique du système, I'examen d'un volume étant réalisé par
acquisitions successives de plans de coupe parallèles entre eux et correspondant à des
profondeurs z distinctes, * I'échographie ultrasonore, seule d'entre elles à permettre l'observation non invasive d'un
plan de coupe parallèle à la direction de propagation de l'onde d'excitation.
spécialement traités pour ce type d'examen, * la microscopie confocale à balayage pour l'observation de plans de coupe
perpendiculaires à l'axe optique du système, I'examen d'un volume étant réalisé par
acquisitions successives de plans de coupe parallèles entre eux et correspondant à des
profondeurs z distinctes, * I'échographie ultrasonore, seule d'entre elles à permettre l'observation non invasive d'un
plan de coupe parallèle à la direction de propagation de l'onde d'excitation.
Ces quatre technologies ne satisfont pas à l'ensemble des exigences énumérées cidessus.
Les microscopies optique et électronique sont invasives et destructives, la microscopie confocale à balayage ne permet pas l'observation simultanée et instantanée de structures internes situées à des profondeurs distinctes, enfin, I'échographie ultrasonore n'offre pas une résolution et une précision de mesure qui soient compatibles avec les besoins de nombreuses applications.
La présente invention de tomobiopsie optique in vivo satisfait à l'ensemble des exigences énumérées ci-dessus. ll s'agit bien d'une méthode non invasive et non destructive, ne nécessitant aucune préparation particulière de l'objet, et qui permet d'acquérir en un instantané et de visualiser en temps réel l'image d'une coupe perpendiculaire au tégument avec une résolution microscopique.
La présente invention a pour objet un dispositif optoélectronique de tomobiopsie optique cutanée in vivo destiné à l'acquisition, la visualisation et l'enregistrement d'images instantanées de plans de coupe (x, z) de la peau et de ses microstructures tant cellulaires que non cellulaires, au niveau de l'épiderme, du derme et de l'hypoderme, ainsi que des annexes cutanées, les phanères, les demi-muqueuses et les muqueuses accessibles à l'examen de façon non invasive, et caractérisé en ce qu'il comporte: * Une voie d'éclairage permettant d'illuminer la région sous examen selon un plan de coupe
et constituée::
. d'un bloc source incluant une source lumineuse polychromatique éclairant une fente
source placée au foyer d'un collimateur,
. un miroir galvanométrique de balayage angulaire de la nappe lumineuse d'éclairage
permettant de positionner à la demande l'ensemble des plans de coupe instantanés
nécessaires à l'observation 3D volumique de la région sous examen,
. d'un objectif de projection présentant un chromatisme axial connu et formant un
continuum d'images monochromatiques de la fente source, caractérisées en ce qu'elles
sont situées dans un plan définissant une coupe tomographique optique dans l'espace de
mesure, chaque image de la fente étant définie par sa longueur d'onde et sa distance de
focalisation par rapport à l'objectif de projection.
et constituée::
. d'un bloc source incluant une source lumineuse polychromatique éclairant une fente
source placée au foyer d'un collimateur,
. un miroir galvanométrique de balayage angulaire de la nappe lumineuse d'éclairage
permettant de positionner à la demande l'ensemble des plans de coupe instantanés
nécessaires à l'observation 3D volumique de la région sous examen,
. d'un objectif de projection présentant un chromatisme axial connu et formant un
continuum d'images monochromatiques de la fente source, caractérisées en ce qu'elles
sont situées dans un plan définissant une coupe tomographique optique dans l'espace de
mesure, chaque image de la fente étant définie par sa longueur d'onde et sa distance de
focalisation par rapport à l'objectif de projection.
* Une voie d'observation permettant de recueillir le flux rétrodiffusé par les détails
rencontrés (variations locales des indices de réfraction et d'absorption) et constituée:
. du même objectif de projection dont le chromatisme axial est connu, utilisé ici en
retour inverse de la lumière, et formant à l'infini une image polychromatique
commune de l'ensemble des images monochromatiques de la voie d'éclairage,
. d'une lame séparatrice permettant de dissocier la voie d'observation de la voie
d'éclairage,
. d'un collimateur reprenant l'image polychromatique à l'infini pour la focaliser sur une
fente de filtrage spatial.
rencontrés (variations locales des indices de réfraction et d'absorption) et constituée:
. du même objectif de projection dont le chromatisme axial est connu, utilisé ici en
retour inverse de la lumière, et formant à l'infini une image polychromatique
commune de l'ensemble des images monochromatiques de la voie d'éclairage,
. d'une lame séparatrice permettant de dissocier la voie d'observation de la voie
d'éclairage,
. d'un collimateur reprenant l'image polychromatique à l'infini pour la focaliser sur une
fente de filtrage spatial.
* Un sous-ensemble de dispersion chromatique angulaire associé à un détecteur
photoélectrique matriciel bidimensionnel et à son électronique de pilotage permettant de
restituer une image en coupe de l'objet sous examen.
photoélectrique matriciel bidimensionnel et à son électronique de pilotage permettant de
restituer une image en coupe de l'objet sous examen.
* Des moyens électroniques de pilotage et de synchronisation du miroir galvanométrique de
balayage angulaire afin de positionner, à la demande et successivement, I'ensemble des
plans de coupe instantanés nécessaires à l'observation 3D volumique de la région sous
examen.
balayage angulaire afin de positionner, à la demande et successivement, I'ensemble des
plans de coupe instantanés nécessaires à l'observation 3D volumique de la région sous
examen.
* Des moyens électroniques et informatiques d'enregistrement, de traitement et de
visualisation des images instantanées acquises.
visualisation des images instantanées acquises.
Des modes de réalisation préférés du dispositif optoélectronique de tomobiopsie optique cutanée in vivo objet de l'invention sont décrits ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: . la figure 1 représente un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, . la figure 2 représente une reconstitution tridimensionnelle d'objet par juxtaposition de
plans de coupe successifs parallèles entre eux.
plans de coupe successifs parallèles entre eux.
Le dispositif représenté figure 1 fonctionne de la façon décrite ci-après: * La source lumineuse (20) polychromatique et à spectre continu éclaire, au moyen d'une
optique de focalisation (21), la fente source (22).
optique de focalisation (21), la fente source (22).
* Une optique de collimation (23) forme une image à l'infini de la fente source (22) située
en son foyer objet.
en son foyer objet.
* Le faisceau collimaté traverse une lame séparatrice (24) qui servira à replier les pinceaux
lumineux rétrodifflisés par l'objet, et ainsi à les dissocier de ceux de la voie d'éclairage.
lumineux rétrodifflisés par l'objet, et ainsi à les dissocier de ceux de la voie d'éclairage.
* Un miroir galvanométrique (32) défléchit angulairement la nappe lumineuse (33)
d'éclairage pour positionner à la demande le plan de coupe instantané d'observation.
d'éclairage pour positionner à la demande le plan de coupe instantané d'observation.
* Un objectif de projection (25) présentant un chromatisme axial connu forme un
continuum d'images monochromatiques de la fente source, caractérisées en ce qu'elles
sont situées dans un plan (x, z) parallèle à l'axe optique de l'objectif de projection (25) et
définissant une coupe tomographique optique (26) dans l'espace de mesure, chaque image
de la fente étant définie par sa longueur d'onde et sa distance de focalisation par rapport à
l'objectif de projection (25).
continuum d'images monochromatiques de la fente source, caractérisées en ce qu'elles
sont situées dans un plan (x, z) parallèle à l'axe optique de l'objectif de projection (25) et
définissant une coupe tomographique optique (26) dans l'espace de mesure, chaque image
de la fente étant définie par sa longueur d'onde et sa distance de focalisation par rapport à
l'objectif de projection (25).
* Le même objectif de projection (25), utilisé en retour inverse de la lumière, permet de
collecter les pinceaux rétrodifflisés par les détails rencontrés situés dans le plan de
tomobiopsie optique (26). Il forme à l'infini une image polychromatique commune de
l'ensemble des images monochromatiques de la voie d'éclairage telles que modulées en
intensité en chaque point par les détails de l'objet (variations locales d'indice de
réfraction).
collecter les pinceaux rétrodifflisés par les détails rencontrés situés dans le plan de
tomobiopsie optique (26). Il forme à l'infini une image polychromatique commune de
l'ensemble des images monochromatiques de la voie d'éclairage telles que modulées en
intensité en chaque point par les détails de l'objet (variations locales d'indice de
réfraction).
* Le miroir galvanométrique (32) défléchit angulairement en retour la nappe lumineuse (34)
jusqu'à la position (33).
jusqu'à la position (33).
* La lame séparatrice (24) assure le repliement des faisceaux en direction du collimateur
(27) qui reprend l'image polychromatique à l'infini pour la focaliser sur la fente de filtrage
spatial (28).
(27) qui reprend l'image polychromatique à l'infini pour la focaliser sur la fente de filtrage
spatial (28).
* Le sous-ensemble de dispersion chromatique angulaire (29) du type spectrographe
imageur, dont la fente d'entrée est la fente de filtrage spatial (28), forme dans son plan
image une continuité d'images monochromatiques dont l'ensemble constitue une image du
plan (x, z) de tomobiopsie optique (26).
imageur, dont la fente d'entrée est la fente de filtrage spatial (28), forme dans son plan
image une continuité d'images monochromatiques dont l'ensemble constitue une image du
plan (x, z) de tomobiopsie optique (26).
* Le détecteur photoélectrique matriciel bidimensionnel (30), placé dans le plan image du
spectrographe imageur, fournit à l'aide de son électronique de pilotage (31), une image
instantanée du plan de tomobiopsie éclairé, dont la fréquence de rafraichissement est
définie par les performances intrinsèques du détecteur matriciel bidimensionnel et le bilan
photométrique de l'ensemble, y compris les propriétés de rétrodiffusion des détails de
l'objet.
spectrographe imageur, fournit à l'aide de son électronique de pilotage (31), une image
instantanée du plan de tomobiopsie éclairé, dont la fréquence de rafraichissement est
définie par les performances intrinsèques du détecteur matriciel bidimensionnel et le bilan
photométrique de l'ensemble, y compris les propriétés de rétrodiffusion des détails de
l'objet.
* Des moyens électroniques de pilotage et de synchronisation (38) du miroir
galvanométrique de balayage afin d'accéder, à la demande et successivement, à l'ensemble
des plans de coupe instantanés nécessaires.
galvanométrique de balayage afin d'accéder, à la demande et successivement, à l'ensemble
des plans de coupe instantanés nécessaires.
* Des moyens électroniques et informatiques (39) permettant d'enregistrer, traiter et
visualiser les images instantanées acquises.
visualiser les images instantanées acquises.
La figure 2 représente la reconstitution tridimensionnelle du volume d'examen (35) par juxtaposition informatique des plans de coupe successifs parallèles entre eux une translation de pas constant selon l'axe (y) du plan de tomobiopsie optique (26) permet d'acquérir un ensemble (36) d'images qui, par juxtaposition, permettent d'obtenir une reconstitution tridimensionnelle (37) des microstructures du volume d'examen.
La source lumineuse polychromatique peut être par exemple choisie panni les sources suivantes, correspondant à différents modes préférés de réalisation de l'invention:
s . une source à incandescence, . une lampe à Arc donnant un spectre continu et relativement uniforme sur une large bande
spectrale, telle qu'une lampe à Arc au Xénon, utilisée en mode flash ou en mode continu, .une ou plusieurs sources couplées à spectre étroit, de type DEL (Diode
électroluminescente), ou diode Super Radiante,
Pour certaines applications qui ne nécessitent pas de former une image continue selon x du plan de coupe (x, z), mais requièrent une plus grande précision de mesure, on peut avantageusement remplacer la fente d'éclairage (22) par des trous source alignés et non nécessairement équidistants.La fente de filtrage spatial (28) est alors remplacée par des trous de filtrage spatial conjugués des trous source. Ceci permet d'augmenter la résolution d'analyse simultanément suivant les trois directions (x, y, z) grâce à une meilleure efficacité du filtrage spatial réalisé par (28), et ce pour l'ensemble des images monochromatiques des trous d'éclairage (22) formées par l'objectif de projection (25) dans le plan de tomobiopsie (26).
s . une source à incandescence, . une lampe à Arc donnant un spectre continu et relativement uniforme sur une large bande
spectrale, telle qu'une lampe à Arc au Xénon, utilisée en mode flash ou en mode continu, .une ou plusieurs sources couplées à spectre étroit, de type DEL (Diode
électroluminescente), ou diode Super Radiante,
Pour certaines applications qui ne nécessitent pas de former une image continue selon x du plan de coupe (x, z), mais requièrent une plus grande précision de mesure, on peut avantageusement remplacer la fente d'éclairage (22) par des trous source alignés et non nécessairement équidistants.La fente de filtrage spatial (28) est alors remplacée par des trous de filtrage spatial conjugués des trous source. Ceci permet d'augmenter la résolution d'analyse simultanément suivant les trois directions (x, y, z) grâce à une meilleure efficacité du filtrage spatial réalisé par (28), et ce pour l'ensemble des images monochromatiques des trous d'éclairage (22) formées par l'objectif de projection (25) dans le plan de tomobiopsie (26).
Selon des modes préférés de réalisation, le miroir galvanométrique de déflection angulaire de la nappe lumineuse (33) à l'aller, et de la nappe (34) en retour, peut être remplacé par un miroir oscillant (résonnant) ou par un miroir polygonal tournant ou par un déflecteur acousto-optique.
Selon des modes préférés de réalisation, l'optique à chromatisme axial contrôlé peut être du type optique réfractive (association de lentilles de forme et composition adéquates), ou du type diffractive (lentille holographique), ou formée d'une combinaison des deux technologies.
Selon un mode préféré de réalisation, I'objectif (25) à chromatisme axial connu peut être doté d'aberrations géométriques contrôlées et connues comme l'aberration sphérique et la courbure de champ, afin d'adapter la forme des images monochromatiques de la fente source dans l'espace d'observation à des géométries particulières d'objets à examiner et/ou de compenser partiellement ou totalement les aberrations causées par la traversée des régions supérieures desdits objets.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le sous-ensemble (29) de dispersion chromatique angulaire est du type spectrographe imageur, utilisant un prisme comme élément de dispersion.
Selon un autre mode préféré de réalisation, l'élément dispersif du spectrographe imageur est un réseau de diffraction.
Selon un mode préféré de réalisation, le détecteur matriciel bidimensionnel (30) placé dans le plan image du sous-ensemble de dispersion chromatique angulaire (29) peut être remplacé par un film photographique sensible à la couleur.
Selon un autre mode de réalisation, le détecteur matriciel (30) peut être remplacé par un dispositif optique permettant une observation visuelle directe de l'image.
Claims (7)
1 - Dispositif optoélectronique de tomobiopsie optique cutané in vivo destiné à l'acquisition, la
visualisation et l'enregistrement d'images instantanées de plans de coupe (x, z) de la peau et
de ses microstructures tant cellulaires que non cellulaires, au niveau de l'épiderme, du derme
et de l'hypoderme, ainsi que des annexes cutanées, les phanères, les demi-muqueuses et les
muqueuses accessibles à l'examen de façon non invasive, et caractérisé en ce qu'il comporte:
+ Une voie d'éclairage permettant d'illuminer la région sous examen selon un plan de coupe
tomographique, et constituée::
. d'un bloc source incluant une source lumineuse polychromatique et à spectre continu
(20), éclairant au moyen d'une optique de focalisation (21), une fente source (22) placée
au foyer d'un collimateur (23) qui en forme une image à l'infini,
. d'un miroir galvanométrique (32) de balayage angulaire de la nappe lumineuse d'éclairage
(33) permettant de positionner à la demande le plan de coupe tomographique (26) dans
l'espace de mesure,
. d'un objectif de projection (25) présentant un chromatisme axial connu et formant un
continuum d'images monochromatiques de la fente source, caractérisées en ce qu'elles
sont situées dans un plan (x, z) parallèle à l'axe optique de l'objectif de projection (25) et
définissant une coupe tomographique optique (26) dans l'espace de mesure, chaque
image de la fente étant définie par sa longueur d'onde et sa distance de focalisation par
rapport à l'objectif (25).
fente de filtrage spatial (28).
. d'un collimateur (27) reprenant l'image polychromatique à l'infini pour la focaliser sur une
d'éclairage,
. d'une lame séparatrice (24) permettant de dissocier la voie d'observation de la voie
nappe lumineuse (34) à la position initiale (33),
. du même miroir galvanométrique (32) assurant la déflection angulaire en retour de la
chaque point par les détails de l'objet,
l'ensemble des images monochromatiques de la voie d'éclairage modulées en intensité en
retour inverse de la lumière et formant à l'infini une image polychromatique unique de
. du même objectif de projection (25) dont le chromatisme axial est connu, utilisé ici en
optique illuminé par la voie d'éclairage, et constituée:
(variations d'indices de réfraction) internes de l'objet situés dans le plan de tomobiopsie
+ Une voie d'observation permettant de recueillir le flux rétrodiffùsé par les détails
du plan (x, z) de tomobiopsie optique (26).
plan image un continuum d'images monochromatiques dont l'ensemble constitue une image
imageur, dont la fente d'entrée est la fente de filtrage spatial (28), et qui forme dans son
+ Un sous-ensemble de dispersion chromatique angulaire (29) du type spectrographe
l'ensemble y compris les propriétés de rétrodiffusion des détails de l'objet sous examen.
performances intrinsèques du détecteur photoélectrique et le bilan photométrique de
instantanée du plan de tomobiopsie dont la fréquence de rafraichissement est définie par les
spectrographe imageur et délivrant à l'aide de son électronique de pilotage (31) une image
+ Un détecteur photoélectrique matriciel bidimensionnel (30) placé dans le plan image du
des plans de coupes tomographiques.
galvanométrique de balayage afin d'accéder, à la demande et successivement, à l'ensemble
+ Des moyens électroniques de pilotage et de synchronisation (38) du miroir
visualisation des images instantanées acquises.
+ Des moyens électroniques et informatiques (39) d'enregistrement, de traitement et de
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse polychromatique
et à spectre continu est réalisée par couplage optique de plusieurs sources élémentaires à
spectres respectifs de largeur inférieure à l'étendue chromatique globale du système.
3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source lumineuse polychromatique
a un spectre discontinu de raies fines parfaitement identifiées permettant un codage en z de
l'espace de mesure en tranches successives perpendiculaires à l'axe optique de l'objectif à
chromatisme axial connu.
4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente d'éclairage est remplacée par
des trous source alignés, non nécessairement équidistants, la fente de filtrage étant elle aussi
remplacée par des trous de filtrage spatial conjugués optique desdits trous source.
5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la déflection angulaire de la nappe
lumineuse (33) est réalisée au moyen d'un miroir oscillant ou d'un miroir polygonal ou encore
d'un déflecteur acousto-optique.
6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'objectif de projection (25) à
chromatisme axial contrôlé peut être du type optique diffractive permettant ainsi d'accroître
considérablement la profondeur du champ de mesure en z.
7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'objectif de projection à
chromatisme axial connu (25) est doté d'aberrations géométriques connues comme
l'aberration sphérique et la courbure de champ, afin d'adapter la forme des images
monochromatiques de la fente source dans l'espace de mesure à des géométries particulières
d'objets à examiner et/ou compenser partiellement ou totalement les aberrations causées par
la traversée des régions supérieures desdits objets.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9510400A FR2738140B1 (fr) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9510400A FR2738140B1 (fr) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2738140A1 true FR2738140A1 (fr) | 1997-03-07 |
| FR2738140B1 FR2738140B1 (fr) | 1997-11-21 |
Family
ID=9482283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9510400A Expired - Fee Related FR2738140B1 (fr) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2738140B1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002002012A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Biophyderm Sa | Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo |
| FR2839637A1 (fr) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Biophymed | Procede et dispositif optoelectronique de tomobiopsie optique in vivo |
| FR2954837A1 (fr) * | 2009-12-30 | 2011-07-01 | Natura Cosmeticos Sa | Procede d'evaluation de l'etat esthetique et morphologique de la peau et prescription d'un traitement cosmetique et/ou dermatologique |
| DE102004053660B4 (de) * | 2004-11-03 | 2013-01-17 | Marius Jurca | Verfahren zur berührungslosen Erfassung von geometrischen Eigenschaften einer Objektoberfläche |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0327425A1 (fr) * | 1988-01-27 | 1989-08-09 | Commissariat A L'energie Atomique | Procédé de microscopie optique confocale à balayage et en profondeur de champ étendue et dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé |
| WO1995000871A1 (fr) * | 1993-06-22 | 1995-01-05 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif d'acquisition d'images tridimensionnelles |
-
1995
- 1995-08-30 FR FR9510400A patent/FR2738140B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0327425A1 (fr) * | 1988-01-27 | 1989-08-09 | Commissariat A L'energie Atomique | Procédé de microscopie optique confocale à balayage et en profondeur de champ étendue et dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé |
| WO1995000871A1 (fr) * | 1993-06-22 | 1995-01-05 | Commissariat A L'energie Atomique | Dispositif d'acquisition d'images tridimensionnelles |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| M.A.BROWNE ET AL: "Confocal Surface Profiling Utilizing Chromatic Aberration", THE JOURNAL OF SCANNING MICROSCOPY, vol. 14, no. 3, March 1992 (1992-03-01), MAHWAH US, pages 145 - 153, XP000568963 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002002012A1 (fr) * | 2000-07-05 | 2002-01-10 | Biophyderm Sa | Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo |
| FR2839637A1 (fr) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Biophymed | Procede et dispositif optoelectronique de tomobiopsie optique in vivo |
| WO2003096900A3 (fr) * | 2002-05-17 | 2004-03-11 | Biophymed | Procede et dispositif de tomobiopsie optique confocale in vivo |
| DE102004053660B4 (de) * | 2004-11-03 | 2013-01-17 | Marius Jurca | Verfahren zur berührungslosen Erfassung von geometrischen Eigenschaften einer Objektoberfläche |
| FR2954837A1 (fr) * | 2009-12-30 | 2011-07-01 | Natura Cosmeticos Sa | Procede d'evaluation de l'etat esthetique et morphologique de la peau et prescription d'un traitement cosmetique et/ou dermatologique |
| WO2011079363A1 (fr) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | Natura Cosmeticos S.A. | Procédé d'évaluation de l'état esthétique et morphologique de la peau et prescription de traitement dermatologique et/ou cosmétique |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2738140B1 (fr) | 1997-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10126111B2 (en) | Associating optical coherence tomography (OCT) data with visual imagery of a sample | |
| CN113180589B (zh) | 相对相敏光学相干断层扫描设备、方法和制品 | |
| US7095503B2 (en) | Method of full-color optical coherence tomography | |
| US11125686B2 (en) | System and method for three-dimensional label-free optical imaging of a biological cell sample in an environmental chamber | |
| US20030137669A1 (en) | Aspects of basic OCT engine technologies for high speed optical coherence tomography and light source and other improvements in optical coherence tomography | |
| FR3015659A1 (fr) | Appareil et procede de tomographie optique | |
| JP2012198221A (ja) | 内視鏡による角度分解低コヒーレンス干渉法のためのシステムおよび方法 | |
| FR2962531A1 (fr) | Methode et dispositif d'imagerie tridimensionnelle par microscopie interferentielle plein champ | |
| JP2005515472A (ja) | 分光診断方法とシステム | |
| CN113317784A (zh) | 一种微米级线式聚焦扫描显微光谱光学相干层析成像系统 | |
| US7317540B1 (en) | Method of full-color optical coherence tomography | |
| CN111273534A (zh) | 双波长数字全息显微成像方法及装置 | |
| CN110376867A (zh) | 一种高时空分辨率的离轴数字全息显微成像系统及方法 | |
| EP3977096B1 (fr) | Système de multiplexage spatial | |
| Seromenho et al. | Single-shot off-axis full-field optical coherence tomography | |
| FR2738140A1 (fr) | Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo | |
| WO2002002012A1 (fr) | Dispositif de tomobiopsie optique cutanee in vivo | |
| EP2486391A1 (fr) | Procede et systeme d'analyse structurelle d'un objet par mesure de front d'onde | |
| EP3671308B1 (fr) | Procédé d'observation d'un échantillon dans deux bandes spectrales, et selon deux grandissements | |
| FR2716727A1 (fr) | Dispositif de tomographie optique en champ coloré. | |
| FR2839637A1 (fr) | Procede et dispositif optoelectronique de tomobiopsie optique in vivo | |
| US20240344819A1 (en) | Spectral domain optical imaging with wavelength comb illumination | |
| Itoh et al. | Coherence-based 3-D and spectral imaging and laser-scanning microscopy | |
| Suchand Sandeep et al. | Diagnostic biomedical imaging—fundamentals | |
| Nguyen | Light Sheet Reflectance Microscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse | ||
| RN | Application for restoration | ||
| FC | Decision of inpi director general to approve request for restoration | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20110502 |