TU Delft maakt sneller scherpstellen van optische beelden mogelijk

Nieuws - 08 december 2015 - Webredactie

Onderzoekers van de TU Delft zijn er in geslaagd de mogelijkheden van de zogenoemde OCT-techniek te verbeteren. Met deze Optische Coherentie Tomografie kan onder meer de gezondheidstoestand van het netvlies goed in kaart worden gebracht. De onderzoekers van de faculteiten 3mE en TNW publiceren over hun bevindingen op 15 december in het wetenschappelijke tijdschrift Optics Letters.

Oogheelkunde
De onderzoekers van de TU Delft richtten zich op de verbetering van optische coherentie tomografie (OCT). Dit is een beeldvormende techniek voor dunne laagjes die werkt volgens hetzelfde principe als echografie met geluid; maar dan met licht. ‘Veruit de belangrijkste toepassing van OCT komt uit de oogheelkunde. Met OCT is door ziekenhuizen de conditie van het netvlies, vooral de toestand van de bloedvaatjes, goed vast te stellen’, zegt Jeroen Kalkman, één van de auteurs van de publicatie en werkzaam bij de Delftse faculteit TNW (afdeling ImPhys).

Golffront-sensor
Nu is er wel een probleem bij de toepassing van OCT in de oogheelkunde. Om extra hoge resolutie in de afbeelding van het netvlies te verkrijgen, moet namelijk de pupil kunstmatig worden verwijd, maar dit geeft dan weer foutjes (zogenoemde aberraties) in het beeld.

‘Dit kan worden opgelost met een combinatie van een zogenoemde golffront-sensor en actuator, technologie die ook in de astronomie wordt gebruikt om foutjes in beelden van sterren te herstellen. Deze oplossing met gebruik van een golffront-sensor werkt op zich goed maar heeft ook belangrijke nadelen’, zegt Kalkman. De methode is namelijk vrij complex, kostbaar en gaat ten koste van de beeldkwaliteit.

Slimme algoritmes
Professor Michel Verhaegen, een van de auteurs van de publicatie en werkzaam bij het Delft Centre for Systems and Control van de  faculteit 3mE: ‘Je wilt dus liever de informatie over het golffront uit het oorspronkelijke plaatje benutten, zonder die dure golffront-sensor te hoeven gebruiken. Alle benodigde informatie zit er namelijk wel in.’

‘Het is een kwestie van het ontwikkelen van slimmere algoritmes om deze informatie er uit te halen’, vervolgt Kalkman. ‘Promovendus Hans Verstraete en onderzoeker Sander Wahls hebben een aantal nieuwe algoritmes ontwikkeld en getest, met een opvallend resultaat. Het best werkende nieuwe algoritme zorgt er voor dat we, in vergelijking met methoden die in dezelfde omstandigheden werken, minstens tien keer sneller een goed en scherp beeld kunnen verkrijgen. En dat zonder gebruik van een golffront-sensor!'

Kegeltjes en staafjes
Tegelijkertijd benadrukt Kalkman dat deze publicatie slechts een eerste stap is naar daadwerkelijke toepassing van het onderzoek in de oogheelkunde. ‘Het kan nog wel tien jaar duren voordat dit standaard in de oogheelkundige praktijk toegepast kan gaan worden. We zijn op dit moment de techniek nog verder aan het verbeteren, zodat we in de toekomst ook de bekende kegeltjes en staafjes in het netvlies (ongeveer 5 micrometer groot) goed kunnen afbeelden.’