DarinABI HAIDAR Présentation projet MEVO

déﬁ InstrumentaEon aux limites 2014-‐2016 Présentation projet MEVO
Multimodal Endomicroscopy with
Varifocal Optical lens
ABI HAIDAR Darine– Equipe Imagerie Biophotonique In Vivo AG MI2B-‐ Nantes le 12 septembre 2014 MEMBO!MEVO
2014-‐2016 La suite de l’histoire…. 1)  Mise en forme spectrale et temporelle 2)  Le Champs de Vue d’imagerie 3)  Système de balayage miniature 4)  MulGmodalité de contraste opGque Double Clad Fiber
Choice of Double Clad Fiber
MEVO
[Fu 2005] [Fu 2006] [Fu 2007]
[Jung 2008] [Bao 2009] [Knorr
2012]
[Myaing 2006] [Bao 2008] [Wu
2009] [Wu 2009 OL] [Bao
2010]
[Zhao 2010]
[Lemire-Renault 2010]
[Rivera 2011] [Brown 2012]
DCF performance evaluation
Resolution
Fiber Core
Collection Efficiency
Liekki
Nufern
Pulse width
Crystal Fiber
C. Lefort, H. Hamzeh, F. Louradour, F. Pain and D. Abi Haidar, “Characterization, comparison and choice of a commercial double
clad fiber for nonlinear endomicroscopy”, Journal of Biomedical Optics, 19(7), 076005, (2014).
Présentation MEVO – Le 12 septembre 2014
MEVO
Ø 
Ø 
Ø 
Ø 
Ø 
Caractéristiques de la DCF pour MEVO
400µm
1er cœur central
pour Excitation IR/
VIS
188 µm
2eme cœur
Périphérique pour la
collection VIS
Fibre en silice pure et microstructurée (non dopée)
Cœur plein de silice pure et gaine interne microstructurée air-silice
Excitation monomode par son cœur dans le VIS et IR
ON Cœur 0.09
ON gaine interne 0.3
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Gradient Index Lens
micro lenses: GRIN
7
MEVO
GRIN 1: GT-IRLS-050-11-50-NC, manufactured by GRINTECH, Germany
diameter= 500 µm
length= 24.25 mm
0.5 NA
Relay lens
Objective lens
GRIN 2: GT-MO-080-018-810, manufactured and designed by GRINTECH, Germany
diameter= 1.4 mm
length=7.53 mm
0.8 NA
Y
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X
Z
MEVO
Minimum duration GRISM+GRIN
GRIN 1
30 fs
GRIN 2
30 fs
H. Hamzeh, C.Lefort, F. Pain and D. Abi Haidar, “Optimization and characterization of a nonlinear excitation and collection
through a Gradient-index lens for high resolution nonlinear endomicroscopy of brain tissues”, soumis dans Optics Letters, ID
222311, (2014)
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Tunability via GRIN and lifetime
MEVO
Champ
d’imagerie :
max 200 µm !!
System
Fit Method/χ2
Life time τ (ns)
Reference
(ns)
B-Fiber
14046 ± 94.7
1.67 ± 0.008
1.74 ± 0.02
GRIN0.5
252.5 ± 9.41
1.628 ± 0.049
GRIN1.4
3548.3 ± 42.1
1.62 ± 0.014
[Boens 2007]
H. Hamzeh, C.Lefort, F. Pain and D. Abi Haidar, “Optimization and characterization of a nonlinear excitation and collection
through a Gradient-index lens for high resolution nonlinear endomicroscopy of brain tissues”, soumis dans Optics Letters, ID
222311, (2014)
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9
Varifocal optics
MEVO
Varifocal lens (Xu team)
2P:730-900 nm
1P:350-700 nm
Miniature varifocal objective lens for endomicrosco, Dimitre G. Ouzounov, David R. Rivera,Watt W. Webb, Julie Bentley, and Chris Xu, August
15, 2013 / Vol. 38, No. 16 / OPTICS LETTERS Présentation MEVO – Le 12 septembre 2014
MEVO
Varifocal lens (Xu team)
Miniature varifocal objective lens for endomicrosco, Dimitre G. Ouzounov, David R. Rivera,Watt W. Webb, Julie Bentley, and Chris Xu, August
15, 2013 / Vol. 38, No. 16 / OPTICS LETTERS Présentation MEVO – Le 12 septembre 2014
MEVO
Varifocal optics for MEVO
•  Miniaturisation < 2mm
•  ON Champ large et haute
résolution
•  Pb techniques de réalisation
•  Excitation et la collection par une
seule voie
•  Dopage…..
Haute résolution 2P 730-900 nm FOV = 200
µm ;FWHM ≈ 0.7
Plein champ 350-700 nm FOV 1.3 mm;
FWHM ≈ 4.5 µm
3 Pistes
1.  Projet collaboratif GRINTECH (décision mi-décembre)
2.  Reprendre le modèle GRIN: 90° Side viewing High NA endomicroscopic
3.  Acheter l’optique de Xu tel quel et adapter le montage / application
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MEVO
Set up architecture of MEVO
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MEVO
Healthy Tissu (τ =7,2 ± 0,21 ns)
Tumoral Tissu (τ=4 ± 0,16 ns)
Healthy
Tumor
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MEVO
Transfert du montage à l’hôpital Sainte Anne (octobre 2014)
Human Biopsy
bi-fiber
Healthy tissue (τ =7,2 ± 0,21 ns)
Healthy
Tumoral tissu (τ=4 ± 0,16 ns)
Tumor
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MEVO
Imagerie multiphotonique des biopsies humaines: PIMPA
Fluorescence and SHG imaging
Combinaison confocal + multiphoton
Spectral imaging for different excitation and emission
wavelength
λ
FLIM and lifetime measurement
6ns
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14ns

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