Rezultate Proiect Parteneriate OCT-MSMI: Iulie 2012-Iulie 2013

Denumirea proiectului: Optical Coherence Tomography (OCT) systems with handheld and endoscope probes for real-time investigations in

material studies and for in vivo medical imaging /

Sisteme pentru Tomografia Optică de Coerenţă (OCT) cu dispozitive de mână şi endoscopice pentru investigaţii în timp real în ştiinţa

materialelor şi in vivo în domeniul biomedical

Etape/ Denumirea

Activităţii

Rezultate aşteptate Rezultate efective

Etapa I (2012):

Dezvoltarea unor

sisteme Swept Source

(SS) şi Spectral

Domain (SD) OCT

Parteneri implicati: CO,

P1, P2, P3, P4

Swept Sources (surse laser scanate în frecvenţă)

pentru OCT (Luna 5) – Articol în Applied Optics

(AO) sau o altă revistă ISI cu Factor de Impact (FI)

Dispozitive optice pentru sisteme OCT (Luna 6) –

Cerere de brevet Românesc (OSIM)

Surse laser in sistem OCT pentru investigatii

biomedicale – Articol ISI trimis pentru publicare la

J. Biomed. Opt. [J3];

- Alt articol ISI, suplimentar, in pregatire pentru

Applied Optics

Dispozitive optice pentru sisteme OCT (Dec. 2013)

– Cerere de brevet Românesc (OSIM) [P1]

+ Dispozitiv OCT de mână cu scaner

galvanometric 1D [B2, C4]

- Lucrare suplimentara in revista ISI - in pregatire

Activitate I.1:

Studiul unor SS (surse

laser scanate în

frecvenţă) cu filtre

Fabry-Perot (FP) vs.

Poligonale (PM).

Parteneri implicati: CO,

P3

Studiul filtrelor FP pentru SS (vs. cele PM) - cu

determinarea funcţiilor optimale de scanare şi motoare

ale dispozitivelor piezo pentru linearizare frecvenţei de

scanare a filtrelor;

Studiul interfeţei optice dintre reţeaua de difracţie şi

PM pentru SS

Studiul filtrelor pentru SS (PM vs. FP) - cu

determinarea funcţiilor optimale de scanare şi

motoare ale dispozitivelor piezo pentru linearizarea

frecvenţei de scanare a filtrelor [C1];

Studiul interfeţei optice dintre reţeaua de difracţie şi

PM pentru SS

– lucrare in revistă ISI în pregătire pe această temă

– preconizată pentru Applied Optics

Activitatea I.2: Concepţie şi proiectare parte optică şi optomecatronică; Concepţie şi proiectare parte optică şi

Variante de dispozitive

OCT de mână cu

scanere galvanometrice

1D si 2D.

Parteneri implicati: CO,

P4

Proiectare mecanică şi tehnologică, realizare şi

optimizare prototipuri (inclusiv ergonomică)

optomecatronică [C19];

Studiu aprofundat galvoscanere 1D (lucrare de

doctorat in pregatire - drd Mnerie);

Proiectare mecanică şi tehnologică, realizare şi

optimizare prototipuri (inclusiv ergonomică) [B2,

C4, C14, C15, C18]

- Lucrare in revista ISI in pregatire

Activitatea I.3:

Studiul unor dispozitive

OCT endoscopice cu

scanare frontală vs.

laterală.

Parteneri implicati: CO,

P4

Concepţie şi proiectare parte optică, optomecatronică şi

de micro-mecanică

Concepţie şi proiectare parte optică, optomecatronică

şi de micro-mecanică;

Realizare dispozitiv MEMS (Micro-Electro-

Mechanical Systems) care va fi utilizat in

dispozitivele endoscopice - Articol ISI trimis pentru

publicare in SENSORS si aparut in 2013 [J2]

Activitatea I.4:

Investigaţii OCT ale

diferitelor materiale

pentru stomatologie.

Parteneri implicati: CO,

P2, P3

Investigaţii OCT cu sistemul SS OCT ale diferitelor

materiale pentru stomatologie

Investigaţii cu doua sisteme OCT ale diferitelor

materiale pentru stomatologie [C10]

Activitatea I.5:

Investigatii OCT de tip

endoscopic ex vivo

pentru ţesut esofag cu

feed-back histo-

patologic.

Parteneri implicati: CO,

P1, P2, P3

Integrare sistem SS OCT şi probe endoscopice pentru

investigaţii ex vivo pentru ţesut esofag

Integrare sistem OCT şi probe endoscopice pentru

investigaţii ex vivo pentru ţesut esofag

Etapa II (2013):

Cercetări asupra unor

dispozitive de mână,

respectiv endoscopice

Probe de mână aplicate în studiul materialelor

pentru stomatologie (Luna 7) – Articol în Optics

Letters sau o altă revistă ISI cu FI

Probe de mână aplicate în studiul materialelor

pentru stomatologie (Luna 7) - Articol ISI trimis la

J. Biomed. Opt. [J4]

(MEMS) pentru OCT

– si aplicaţii.

Parteneri implicati: CO,

P1, P2, P3, P4

Investigaţii OCT pentru materiale pentru

stomatologie (Luna 8) – Tehnologie (in vivo)

Studii şi validări OCT ex vivo (Luna 12) –

Tehnologie pentru investigaţii ex vivo

Investigaţii OCT pentru materiale pentru

stomatologie (Luna 8) – Tehnologie (in vivo) [C6,

C7, C10, C11]

Studii şi validări OCT ex vivo (Luna 12) –

Tehnologie pentru investigaţii ex vivo

(urmeaza din aceasta inca un articol ISI – in

pregatire) [C8]

+ Studiul modulatoarelor optice de tip chopper

pentru montaje OCT-confocale - - Articol ISI

publicat in LAJSS [J1]

- alte lucrari [B2, C2, C3, C9, C16, C21, C23]

+ Realizare dispozitiv MEMS (Micro-Electro-

Mechanical Systems) care va fi utilizat in

dispozitivele endoscopice - Articol ISI publicat in

SENSORS [J2]

Activitatea II.1:

Realizarea unor

dispozitive OCT

endoscopice cu scanare

frontală vs. laterală.

Parteneri implicati: CO,

P4

Proiectare tehnologică, realizare, testare şi optimizare

prototipuri

Proiectare tehnologică, realizare, testare şi

optimizare prototipuri [C13, C25]

Studiul dispozitivelor de scanare frontala cu prisme

Risley [C5, C9, C12, C17, C20, C22]

- Articol ISI in pregatire

Activitate II.2:

Studiul parametrilor

OCT optimali pentru

investigarea ţesuturilor

moi, ale dinţilor şi

materialelor dentare.

Parteneri implicati: CO,

P3

Determinarea gamelor de frecvenţe şi a puterilor laser

necesare pentru fiecare aplicaţie OCT (pentru ţesutul

esofagului, al colonului şi al gurii;

Studiul adâncimilor de penetrare, a rezoluţiilor şi a

vitezelor de achiziţie ale sistemelor OCT

Determinarea gamelor de frecvenţe şi a puterilor

laser necesare pentru fiecare aplicaţie OCT (pentru

ţesutul esofagului, al colonului şi al gurii;

Studiul adâncimilor de penetrare, a rezoluţiilor şi a

vitezelor de achiziţie ale sistemelor OCT [C6, C7,

C8]

Activitatea II.3:

Investigaţii OCT ale

Investigaţii histo-patologice ex vivo pentru validarea

rezultatelor investigaţiilor OCT;

Investigaţii histo-patologice ex vivo pentru validarea

rezultatelor investigaţiilor OCT;

diferitelor materiale

pentru stomatologie –

cu validare.

Parteneri implicati: CO,

P2, P3

Validarea rezultatelor investigaţiilor SS OCT cu

sistemul TD OCT

Validarea rezultatelor investigaţiilor SS OCT cu

sistemul TD OCT [C10, C11]

Activitatea II.4:

Investigatii OCT de tip

endoscopic ex vivo

pentru ţesut esofag cu

feed-back histo-

patologic – cu validare.

Parteneri implicati: CO,

P1, P2, P3

Realizarea investigaţiilor medicale ex vivo cu OCT şi

endoscop şi cu feed-back histo-patologic;

Feed-back histo-patologic pentru investigatiile OCT ex

vivo;

Validare cu sistemul TD OCT ale investigaţiilor cu SS

OCT pentru probele de tesut, ex vivo

Realizarea investigaţiilor medicale ex vivo cu OCT şi

endoscop şi cu feed-back histo-patologic [B1];

Feed-back histo-patologic pentru investigatiile OCT

ex vivo;

Validare cu sistemul TD OCT ale investigaţiilor cu

SS OCT pentru probele de tesut, ex vivo

Detaliere - Descrierea ştiinţifică şi tehnică,

cu punerea în evidenţă a rezultatelor etapei, gradului de realizare a obiectivelor şi modului de diseminare a rezultatelor

Rezultatele etapei (centrate pe activitatea fiecărui Partener şi pe colaborările dintre aceştia;

în paranteze sunt indicaţi membrii echipelor care răspund de un anumit subiect)

CO - Coordonator (Universitatea Aurel Vlaicu Arad):

- S-a realizat studiul surselor laser de tip broadband (cu bandă largă) scanate în frecvenţă – Swept Sources (SS) (cele bazate pe

oglinzi poligonale (PM), Fig. 11, în comparaţie cu filtrele Fabry Perot (FP), mult mai rapide dar puternic neliniare), cu determinarea funcţiilor

optime de scanare. Studiul este realizat (Prof. Duma) în colaborare cu AOG (Applied Optics Group), University of Kent, UK, condus de Prof.

A.G. Podoleanu, care este şi membru în echipa CO (cu statut de Visiting Professor). O primă lucrare ISI Proc. pe această temă a fost prezentata

orală la SPIE2 Photonics West (Febr. 2013), San Francisco, cel mai mare congres de fotonică din lume [C1] – Articol ISI trimis pentru publicare

la J. Biomed. Opt., ISI IF 3,1 [J3]

- S-a realizat studiul interfeţei optice dintre reţeaua de difracţie şi PM pentru SS (colaborare cu P3) – lucrare în pregătire pe această

temă – preconizată pentru Applied Optics (OSA3), ISI IF 1,7;

1 Figurile incluse în acest raport se referă numai la materiale deja publicate. Aspectele raportate dar încă nepublicate nu pot fi prezentate ca material grafic.

2 SPIE – International Society for Optical Engineering, www.spie.org

3 OSA – Optical Society of America, www.osa.org

- S-au realizat până acum 4 variante de dispozitive OCT de mână cu scanere galvanometrice 1D: atât partea de concepţie şi proiectare

optică şi optomecatronică, cât şi o primă serie de prototipuri (colaborare cu P4); probele cu scanere 2D sunt şi ele proiectate şi fabricate de catre

P4 / urmeaza o a doua lucrare de revista ISI cu aceste probe de mana 2D aplicate in OCT (Dr. Demian şi Prof. Duma);

- În partea de proiectare mecanică şi tehnologică, realizare şi optimizare (inclusiv ergonomică) a prototipurilor dispozitivelor OCT de

mână a fost implicată cea mai mare parte a echipei CO (Dr. Demian, Dr. Hutiu, Drd. Mnerie, Prof. Kaposta, Prof. Duma) în colaborare cu P4

[C19]; urmează lucrare în revistă ISI pe pe partea de inginerie mecanică pe această temă, după finalizare testări pe sistemele OCT – în aplicaţiile

specifice ale partenerilor P1 şi P3;

Fig. 1. Principle scheme of a PM scanner-based filter for broadband laser sources swept in frequency for SS OCT (analyzed and used in the project): off-axis setup with a

retro-mirror M for a free spectral range (FSR) of the filter that is double than in the case of an on-axis polygon that retroreflects the light back to the telescope. For simplicity,

a PM with 6 facets is shown, although the number of facets is from 24 to 128 (with a more usual value of 72).

- Se lucrează de asemenea pe scanerele 1D de tip galvanometric – Fig. 2 (Drd. Mnerie, care are această temă la doctorat) pentru

optimizarea funcţiilor lor de scanare şi comandă, deja obţinându-se şi fiind validat experimental modelul matematic al galvoscanerului – cu

lucrare ISI preconizată în etapa următoare din rezultatele de până acum (în continuarea celor 3 lucrări cu IF ale grupului de până acum pe această

temă);

ω

PM

λN

L2

λ1

M

α

L1

Grating

Collimator

e

h

(O.A.)

R

L=f v

O

a

Fig. 2. Galvanometer scanner (GS): (a) scanning system; (b) mobile element and fix magnet. Notations: O.A., optical axis; θa, angular scan amplitude; 2H, total scan

amplitude; 2xa, linear scan amplitude; θ, scan angle; x(t), scanning function; L, distance from the galvomirror axis to the lens [C4, C19].

- S-a dezvoltat un calcul de proiectare optimizat pentru chopperele / modulatoarele opto-mecanice cu discuri [C2, C3] – Fig. 3 (de

aplicat în sistemele OCT) – Prof. Duma şi Prof. Cira. Un prim studiu pe această temă (analiză şi prototipuri discuri) a fost publicat la LAJSS -

Latin American Journal of Solids and Structures ISSN 1679-7817 (print), ISSN 1679-7825 (online); ISI IF 0.579/2011 [J1]; urmează altul,

pentru Applied Optics (OSA), ISI IF 1,7, cu partea de proiectare; serie de lucrari comunicate pe aceasta tema [B2, C2, C3, C9, C16, C21, C23];

- A fost dezvoltată şi o familie de choppere optice cu o configuraţie diferită de cea existentă în prezent (Prof. Duma şi Dr. Demian). S-

a depus la OSIM o cerere de brevet în acest sens (A0097/29.11.2012) [P1];

- S-a făcut studiul unor dispozitive OCT endoscopice cu scanare frontală vs. lateral (altele urmează): concepţie şi proiectare parte

optică, optomecatronică şi de micro-mecanică implicat în special Prof. Duma şi Dr. Demian (colaborare cu P4), dar şi Dr. Voiculescu (City

University of New York -CUNY), specialist în MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), membru în echipa CO (ca Visiting Research

Associate). La CUNY (Nanofabrication Facility, la care Dr. Voiculescu este director) se vor face în 2013 experimente, dar şi faze de fabricaţie

ale MEMS-urilor implicate. Un prim studiu ISI cu FI in acest sens – pe MEMS-uri - a fost deja publicat in Sensors [J2].

- Una dintre direcţiile promiţătoare pentru punctul de mai sus o constituie probele endoscopice cu prisme Risley (în care sunt implicaţi si 3

studenţi pentru partea de modelare – simulare, atât optică, cât şi mecanică; Prof. Kaposta pentru partea de acţionare mecatronică; Prof. Duma

coordonează şi elaborează studiile analitice si cercetarea in sine). S-a realizat astfel studiul dispozitivelor de scanare frontala cu prisme Risley

[C5, C9, C12, C17, C20, C22] - Articol ISI in pregatire.

- S-a realizat studiul parametrilor OCT optimali pentru investigarea ţesuturilor moi, ale dinţilor şi materialelor dentare (colaborare cu P3).

S-a facut astfel la partener (UMF Timisoara), determinarea gamelor de frecvenţe şi a puterilor laser necesare pentru fiecare aplicaţie OCT pentru

diferite tipuri de ţesut al gurii (tesut moale si dinti); la P1 s-a realizat acelasi lucru pentru esofag şi colon. Studiul se completează cu determinarea

adâncimilor de penetrare, a rezoluţiilor şi a vitezelor de achiziţie necesare ale sistemelor OCT pentru diferite aplicaţii [C6, C7, C8]. Aceste

aspecte continuă, iar rezultatele urmează să fie aplicate în continuare în determinările OCT din următorii doi ani de proiect.

- Investigaţiile OCT se vor prezenta in continuare in legatura cu activitatea cu fiecare partener.

N S

Galvomirror (J)

Damper (c) Spring (k)

(b)

θ

(O.A.)

±θa/2

S

S

Mobile element

(with galvomirror)

Magnetic

circuit

Lens

x(θ)

2xa

θ

L

2H

(a)

(O.A.)

N

N

Fig. 3. Experimental setup developed for the study of choppers – principle scheme [J1].

P1 - Partener 1 (Spitalul Judeţean Clinic de Urgenţă Arad):

A realizat prelevarea de probe pentru investigaţiile OCT de tip endoscopic ex vivo, participând apoi la investigaţiile OCT desfăşurate de CO şi

P3. Feed-back-ul necesar, histo-patologic pentru imagistică a fost realizat atât din interior (de la propriul Department de Anatomie patologică, al

cărei şef este membru în proiect), cât şi prin colaborare cu P2. Integrarea sistemelor OCT şi a probelor endoscopice pentru investigaţii ex vivo

pentru ţesut esofag (colaborare cu CO, P2 şi P3) este pregătită pentru finalizare şi diseminare, conform Planului de lucru.

Scopul acestui studiu este de a participa la dezvoltarea unei metode ce permite identificarea leziunilor precanceroase din secvenţa

metaplazie-displazie-cancer şi din secvenţa adenom-cancer. Astfel în cadrul proiectului se efectuează endoscopii şi se prelevează fragmente

bioptice din mucoasa normală esofagiană, gastrică şi recto-colonică, din leziuni esofagiene de tip Barrett, din leziuni gastrice (leziuni polipoide

sesile, din mucoasa de aspect atrofic - cu scopul de a identifica mucoasa atrofica, metaplazia, displazia, cancerul) din leziunile recto-colonice

(leziuni polipoide sesile, leziuni plane, subdenivelate, din mucoasa de aspect cicatriceal din bolile inflamatorii, recto-colita ulcero-hemoragică şi

boala Crohn colonică, pentru depistarea displaziei sau carcinomului intramucosal). Fiecărui bolnav care prezintă leziunile menţionate, după

semnarea consimţământului privind prelevarea de fragmente bioptice, i se prelevează 3 fragmente: unul din mucoasa normală si unul din leziune

care sunt introduse într-o soluţie fixatoare şi care sunt trimise pentru plastinare, iar un fragment din leziune care va fi introdus într-o soluţie

fixatoare Carnoy va fi trimis serviciului de anatomie patologică - AP1 pentru stabilirea diagnosticului histologic.

Astfel, până la 1 decembrie 2012 s-au efectuat colonoscopii la 4 pacienţi :

- 3 pacienţi, dintre care doi au avut leziuni polipode sesile iar unul leziune tumoral invazivă. Fiecăruia i s-au prelevat 3 fragmente

bioptice care au fost recoltate în soluţie fixatoare cu formol şi clorură de sodiu (un fragment bioptic din micoasa normală endoscopic, unul din

leziune şi unul din marginea leziunii). Aceste 9 fragmente au fost trimise pentru plastinare. Fiecărui pacient i s-a prelevat inca un fragment

bioptic care a fost introdus într-o soluţie fixatoare Carnoy, trimise serviciului de anatomie patologică - AP1, incluse în parafină si colorate uzual

hematoxilin-eozină;

He-Ne Laser

Chopper

wheel

Photo-

detector

Synchron belt

transmission

Motor &

Potentiometer

- unui pacient cu leziune polipoidă colonică i s-au prelevat 3 fragmente bioptice: unul din mucoasa normală şi unul din leziunea

polipoidă care vor fi trimise pentru plastinare, iar al treilea fragment bioptic, din leziunea polipoidă, a fost trimis serviciului de anatomie

patologică - AP1.

Până in prezent s-au mai efectuat prelevări bioptice la 15 bolnavi care au făcut endoscopie în această perioadă şi care prezintă una din

leziunile menţionate mai sus. Investigatiile OCT ex vivo de tip endoscopic care au urmat,. realizate de CO si P3 pe tesut plastinat de catre P3

pentru ţesutul esofagului au fost validate apoi histo-patologic de catre P1 si P2.

P2 - Partener 2 (S.C. Bioclinica S.A):

A colaborat cu CO şi P3 pentru partea de histo-patologie în investigaţiile OCT atât ale diferitelor materiale pentru stomatologie considerate

până acum (în timp ce altele urmează), cât şi pentru investigaţii OCT ex vivo pentru probele de ţesut prelevate (esofag). Este responsabilă în

principal de partea de validare a imagisticii OCT.

P3 - Partener 3 (Universitatea de Medicină şi Farmacie Victor Babeş Timişoara):

A realizat în principal, împreună cu CO, investigaţii OCT ale unor materiale ceramic, respective metalo-ceramice pentru stomatologie

(achiziţionate în valoare de 10.000 lei de către P3 şi în valoare de cca. 2500 euro de către CO). Cercetările continuă în această direcţie, în etapa II

fiind trimisa 1 lucrare la JBO (Journal of Biomedical Optics, IF 3,1) cu rezultatele finale obţinute (şi cu diseminarea ulterioară corespunzătoare în

conferinţe OSA şi SPIE – indexate ISI). Încă o lucrare pentru JBO este in pregatire. Investigaţiile OCT ale diferitelor materiale stomatologice

(realizate cu CO şi P2) se preconizează a fi verificate şi prin microscopie electronica, pentru validare. Au fost realizate si validari cu Micro-CT în

acest sens.

De asemenea P3 a colaborat cu CO, realizând investigaţii OCT de tip endoscopic, ex vivo in 2012 (in vivo in 2013) pentru ţesut esofag

pe sistemele TD (Time Domain) şi SD (Spectral Domain) OCT, având un feed-back pe partea de histo-patologie de la P1 şi P2 (pentru realizarea

validării rezultatelor OCT prin diagnosticare convenţională).

P4 - Partener 4 (S.C. Inteliform S.R.L. Timişoara):

A colaborat cu CO şi parţial cu P3, realizându-se practic o serie de dispozitive OCT de mână cu scanere galvanometrice 1D si 2D rezolvând

partea de proiectare mecanică şi tehnologică, realizare şi optimizare tehnologie pentru cele 4 prototipuri de până în prezent. A participat la partea

de proiectare mecanică a unor dispozitive OCT endoscopice cu scanare frontală – în colaborare cu CO. Sunt în curs de realizare si dispozitive

cu scanare laterală. Urmează inca o cerere de brevet in acest sens – până la publicarea rezumatului acesteia, rezultatele nu se publică (testările cu

OCT sunt oricum programate şi trebuie realizate până atunci – pentru a completa studiul).

-----------------------------------------------------------------

Sinteză rezultate OCT (CO şi P3) – prezentare din publicatiile de până acum:

Pentru aceasta etapă s-au realizat proteze parţiale fixe unidentare şi pluridentare utilizând diferite materiale din practica stomatologică: metalo-

ceramice; metalo-polimerice; integral ceramice şi integral polimerice. Realizarea tehnologică a protezelor dentare a fost efectuată exclusiv

respectând indicaţiile producătorilor. Pentru a minimiza erorile furnizate de procesarea umană, probele au fost realizate de acelaşi tehnician

dentar. Pentru protezele dentare mixte metalo-polimerice şi metalo-ceramice, infrastructurile metalice au fost obţinute exclusiv prin tehnologie

SLS/SLM reducând la maxim tensiunile interne ale structurilor metalice. Apoi conform indicaţiilor producătorului au fost realizate depuneri de

strat de opac, dentină şi incizal corespunzătoare pentru polimeri (Adoro, IVOCLAR) şi ceramică (d.Sign, IVOCLAR). Pentru protezele integral

ceramice s-au folosit sistemele de ceramică presată (e.MAX, IVOCLAR) şi sistemul de ceramică prin depunere în câmp electrostatic

(Wolceram). În cazul sistemelor nemetalice s-a optat pentru sistemul Sticktech. Dupa obţinerea protezelor dentare acestea au fost investigate cu

sistemul Spectral OCT, imaginile obţinute fiind de tip transversal (B scan) faţă de imaginile în plan frontal obţinute cu un sistem Time Domain

OCT (C scan). Pentru probele investigate s-au obţinut B scanuri prezentate in Fig. 4.

Recoltarea probelor de ţesut a fost efectuată ţinând cont de normele etice în vigoare (pacientul a semnat acordul de biopsie în care a fost

stipulată şi utilizarea resturilor de ţesut dupa realizarea biopsiei pentru cercetare).

Într-o primă etapă a investigaţiei echipa s-a confruntat cu o problemă tehnică extrem de importantă: ţesutul moale nu este rigid, motiv

pentru care poziţionarea lui şi menţinerea lui nemişcată în timpul investigării a reprezentat o provocare imposibil de evitat. Soluţia a fost gasită

sub forma realizării tehnicii de plastinare a probelor de tesut moale care au generat astfel structuri rigide, extrem de uşor de manipulat şi de

investigat. Plastinaţia presupune procedeul prin care se extrage apa din ţesutul moale si se injectează un polimer sub presiune. Această injectare

de polimer are dublu rol: în primul rând rigidizează proba, iar în al doilea rând o izolează complet de exterior, proba fiind ferită de interacţiunea

cu acesta şi anulând orice potenţial de vector de infecţie al acesteia.

Dupa obţinerea probelor de ţesut moale acestea au fost investigate cu un sistem OCT, obţinându-se B scanuri. Pe baza acestor B-scanuri

au fost generate structuri 3D care sunt mult mai uşor de accesat şi care permit o incursiune în cadrul probelor din diferite direcţii pentru a

investiga structurile de interes. Din reconstrucţiile 3D se pot obţine uşor C scanuri, mult mai uşor de inteles de catre clinician – rezultate în

pregătire pentru publicare.

(a) (b) (c)

c Fig. 4. Aspectul unui defect in ceramica pe C-scan: defect incastrat in masa de ceramica (a)

si defect cu deschidere la suprafata (b); aceleasi defecte pe o investigare B-scan (c).

a b

c d

e f g

Fig. 5. Aspecte din timpul investigatiei SS OCT a diferitelor proteze dentare (a); detaliu al caracteristicilor utilizate pentru sistemul SS OCT in cadrul investigatiilor (b); defect in cadrul unei

coroane integral ceramice in apropiere de suprafata ocluzala prezentand un risc major de fractura; dimensiune imagine 2 x 2,5 mm (c); defecte in masa de polimer a unei coroane metalo-

polimerice; dimensiune imagine 2 x 2,5 mm (d); multiple defecte identificate in grosimea unei proteze dentare nemetalice polimerice (e, f); macroretentii (MR) de pe infrastructura metalica a

unei coroane metalo-polimerice; acestea pot fi confundate cu defecte de material in evaluarile de tip C scan.

PUBLICATII IN PROIECT – IULIE 2012-IULIE 2013

Lucrari in Reviste indexate in ISI Web of Science

J1. Duma V.-F., Prototypes and modulation functions of classical and novel configurations of optical chopper wheels, Latin American Journal of

Solids and Structures 10(1), 5-18 (2013), ISSN 1679-7817 (print), ISSN 1679-7825 (online); ISI IF 1.24/2012 OPEN ACCESS

http://www.lajss.org/index.php/LAJSS/article/view/510/463;

J2. Liu F., Li F., Nordin A. N., and Voiculescu I., A novel cell-based hybrid acoustic wave biosensor with impedimetric sensing capabilities,

Sensors 13(3), 3039-3055 (2013); ISSN 1424-8220; ISI IF 1.953/2012 OPEN ACCESS http://dx.doi.org/10.3390/s130303039;

J3. Oancea R., Bradu A., Sinescu C., Negru R. M., Negrutiu L. M., Rominu M., Podoleanu A. Gh., Assessment of the Interface Dental Sealant /

Tooth using Fourier Domain Optical Coherence Tomography, J. of Biomedical Optics (submitted), ISI IF 2.881/2012;

J4. Marcauteanu C., Bradu A., Sinescu C., Topala F. I., Negrutiu L. M., Podoleanu A. Gh., Quantitative Evaluation of Dental Abfraction and

Attrition using Spectral Domain Optical Coherence Tomography, J. of Biomedical Optics (submitted), ISI IF 2.881/2012;

Capitole de carte

B1. Duma V.-F.*, Negrutiu M. L., Sinescu C., Voiculescu I., Miutescu E., Burlea A., Vlascici M., and Podoleanu A. Gh., Multi-disciplinary

optomechatronics student-included researches with applications in biomedical imaging, in New Trends in Educational Activity in the Field of

Mechanism and Machine Theory, García-Prada J. C. and Castejon C., Eds., 2013, Springer – in print;

B2. Duma V.-F.*, Schitea A., Tuef M., Cira O., Hutiu Gh., Demian D., Mnerie C., and Kaposta I., Optomechatronics applications of the theory

of mechanisms with active student involvement in research, in New Trends in Educational Activity in the Field of Mechanism and Machine

Theory, García-Prada J. C. and Castejon C., Eds., 2013, Springer – in print;

Lucrari Conference Proceedings - indexate in ISI Web of Science

C1. Duma V.-F.* and Podoleanu A. Gh., Polygon mirror scanners in biomedical imaging: a review, Proc. SPIE, Vol. 8621, 8621V, M. J. F.

Digonnet, S. Jiang, J. C. Dries, Eds., Optical Components and Materials X (OPTO, Photonics West), San Francisco (USA), Febr. 2-7, 2013,

ISSN 0277-786X; http://dx.doi.org/10.1117/12.2005065;

C2. Duma V.-F., Classical and eclipse optical choppers, Proc. SPIE, Vol. 8621, 8621-44, M. J. F. Digonnet, S. Jiang, J. C. Dries, Eds., Optical

Components and Materials X (OPTO, part of Photonics West), San Francisco (USA), Febr. 2-7, 2013, ISSN 0277-786X;

http://dx.doi.org/10.1117/12.2003122;

C3. Cira O., Duma V.-F.*, Transmission functions of optical choppers for Gaussian beam distributions: Modeling and simulations, Proc. SPIE,

Vol. 8789, 87890E, Bodermann B., Frenner K., Silver R. M., Eds., Modeling Aspects in Optical Metrology (LASER Congress), Munchen, May

13-16, 2013, ISSN 0277-786X - http://dx.doi.org/10.1117/12.2020383;

C4. Mnerie C.*, Preitl S., Duma V.-F.*, Mathematical model of a galvanometer-based scanner: simulations and experiments, Proc. SPIE, Vol.

8789, 8789-43, Bodermann B., Frenner K., Silver R. M., Eds., Modeling Aspects in Optical Metrology IV (LASER Congress), Munchen, May

13-16, 2013, ISSN 0277-786X, http://dx.doi.org/10.1117/12.2020462;

C5. Schitea A., Tuef M., and Duma V.-F.*, Modeling of Risley prisms devices for exact scan patterns, Proc. SPIE, Vol. 8789, 8789-40,

Bodermann B., Frenner K., Silver R. M., Eds., Modeling Aspects in Optical Metrology IV (LASER Congress), Munchen, May 13-16, 2013, ISSN

0277-786X, http://dx.doi.org/10.1117/12.2020386;

C6. Negrutiu M. L.*, Sinescu C., Canjau S., Manescu A., Topala F. I., Hoinoiu B., Rominu M., Marcauteanu C., Duma V. F., Bradu A.,

Podoleanu A. Gh., Bone Regeneration Assessment by Optical Coherence Tomography and MicroCT Synchrotron Radiation, Proc. of OSA-SPIE,

Vol. 8802, 880204-6, Brett E. Bouma; Rainer A. Leitgeb, Eds., Optical Coherence Tomography and Coherence Techniques VI – European

Conference on Biomedical Optics (LASER Congress), Munchen, May 13-16, 2013, http://dx.doi.org/10.1117/12.2032624;

C7. Canjau S.*, Todea D. C., Sinescu C., Duma V.-F., Manescu A., Topala F. I., Podoleanu A. Gh., Optical Imaging of Oral Pathological Tissue

Using Optical Coherence Tomography and Micro CT, Proc. SPIE-OSA, Vol., , Eds., Optical Diagnostics II – European Conference on

Biomedical Optics (LASER Congress), Munchen (Germany), May 13-16, 2013 – in print;

C8. Duma V.-F.*, Negrutiu M. L.*, Sinescu C., Miutescu E.*, Burlea A., Vlascici M.*, Gheorghiu N.*, Demian D., Hutiu Gh., Mnerie C.,

Marcauteanu C., Topala F., Rolland J. P., Voiculescu I., and Podoleanu A. Gh.*, Towards a Research Pole in Photonics in Western Romania,

Proc. SPIE, Vol., Manuel Filipe P. C. Martins Costa, Mourad Zghal, Eds., Education and Training in Optics and Photonics (ETOP), Porto

(Portugal), July 22-26, 2013, ISSN 0277-786X – in print;

C9. Duma V.-F.*, Mnerie C., Demian D., Hutiu G., Kaposta I., Schitea A., and Tuef M., Building an Optomechatronics Group in a young

university in Western Romania, Proc. SPIE, Vol., , Manuel Filipe P. C. Martins Costa, Mourad Zghal, Eds., Eds., Education and Training in

Optics and Photonics (ETOP), Porto (Portugal), July 22-26, 2013, ISSN 0277-786X – in print;

C10. Sinescu C., Negrutiu M. L., Duma V.-F.*, Marcauteanu C., Topala F. I., Rominu M., Bradu A., and Podoleanu A. Gh., Evaluation of Metal-

Polymeric Fixed Partial Prosthesis using Optical Coherence Tomography, Proc. SPIE, Manuel Filipe P. C. M. Costa, Orlando Frazão, Eds.,

RIAO-OPTILAS (VIII Iberoamerican Opticas Meeting & XI Latinamerican Meeting on Optics, Lasers and Applications), Porto (Portugal), July

22-26, 2013, ISSN 0277-786X – in print;

C11. Duma V.-F., Laser scanning: from industrial to biomedical applications, Proc. SPIE, Manuel Filipe P. C. M. Costa, Orlando Frazão, Eds.,

RIAO-OPTILAS (VIII Iberomamerican Opticas Meeting & XI Latinamerican Meeting on Optics, Lasers and Applications), Porto (Portugal), July

22-26, 2013, ISSN 0277-786X – in print;

C12. Schitea A., Kaposta I., Tuef M., Jurca S.-C., Duma V.-F.*, Risley prisms scanners: Analysis with mechanical design programs, Proc.

SYROM, Visa I., Ed, Brasov (Romania), Nov. 22-26, 2013, Springer – in print;

C13. Duma V.-F., Advances in opto-mechanical scanning technologies for high-end biomedical applications, Proc. SYROM, Visa I., Ed, Brasov

(Romania), Nov. 22-26, 2013, Springer – in print;

Lucrari de conferinta (neindexate in ISI Web of Science)

C14. Duma V.F., Scanning in Optical Coherence Tomography, Proc. 4th ISREIE, Series: Engineering, Nov. 8-9, 2012, ISSN 2065-2569;

C15. Demian D., Hutiu Gh., Duma V.F., Development of handheld scanning probes for optical coherence tomography, Proc. 4th ISREIE, Series:

Engineering, Nov. 8-9, 2012, ISSN 2065-2569;

C16. Cira O., Duma V.F., Modeling the modulation functions of optical choppers, Proc. 4th ISREIE, Series: Engineering, Nov. 8-9, 2012, ISSN

2065-2569;

C17. Schitea A., Duma V.F., Kinematic analysis of linkages using three different methods, Proc. 4th ISREIE, Series: Engineering, Nov. 8-9,

2012, ISSN 2065-2569;

C18. Mnerie C., Duma V.F., Ascertainment of the transfer function of a galvoscanner, Proc. 4th ISREIE, Series: Engineering, Nov. 8-9, 2012,

ISSN 2065-2569;

C19. Mnerie C.*, Preitl S.*, Duma V.F.*, Performance Enhancement of Galvanometer Scanners Using Extended Control Structures, SACI: 8th

IEEE International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics, May 23–25, 2013, Timisoara (Romania), IEEE Catalog

Number: CFP1345C-USB (pendrive proceedings); CFP1345C-PRT (printed proceedings), ISBN Number: 978-1-4673-6398-3 (pendrive); 978-1-

4673-6397-6 (printed), pp. 127-130;

C20. Schitea A., Tuef. M., Duma V. F., Secondary patterns produced with Risley prisms scanners, Dynamical Systems. Nonlinear Dynamics and

Control (12th DSTA), Awrejcewicz J., Ed., Łódź (Poland), Dec. 2-5, 2013 - submitted;

C21. Cira O., Demian D., Duma V. F., Theoretical and experimental investigations of some novel solutions of optomechanical choppers,

Dynamical Systems. Nonlinear Dynamics and Control (12th DSTA), Awrejcewicz J., Ed., Łódź (Poland), Dec. 2-5, 2013 - submitted;

C22. Schitea A., Tuef. M., Duma V. F., Theoretical and experimental investigations of the scan patterns produced with Risley prisms, Dynamical

Systems. Nonlinear Dynamics and Control (12th DSTA), Awrejcewicz J., Ed., Łódź (Poland), Dec. 2-5, 2013 - submitted;

C23. Cira O., Duma V. F., Optomechatronic choppers with rotating elements: analysis and design, Dynamical Systems. Nonlinear Dynamics and

Control (12th DSTA), Awrejcewicz J., Ed., Łódź (Poland), Dec. 2-5, 2013 - submitted;

C24. Duma V. F., Optical attenuators with tilting neutral density filters, Dynamical Systems. Nonlinear Dynamics and Control (12th DSTA),

Awrejcewicz J., Ed., Łódź (Poland), Dec. 2-5, 2013 - submitted;

C25. Mnerie C., Duma V. F., Predictive control applied for a galvanometer-based scanner, Dynamical Systems. Nonlinear Dynamics and Control

(12th DSTA), Awrejcewicz J., Ed., Łódź (Poland), Dec. 2-5, 2013 - submitted;

Cereri de brevete

P1. Duma V.F., Demian D., Optical modulator with shafts with holes (in Romanian), OSIM - Romanian Patent Request, A0097/29.11.2012

(pending);