Publication

Column-Parallel Dynamic TDC Reallocation in SPAD Sensor Module Fabricated in 180nm CMOS for Near Infrared Optical Tomography

2017
Conference Papers

Résumé

A major problem for optical biomedical imaging methods, e.g. near-infrared optical tomography (NIROT), using time resolved SPAD sensors is a slow acquisition time, resulting in motion artefacts and decreased patient comfort. We present a new SPAD sensor module optimised for the NIROT application. Dynamic TDC reallocation is employed to reduce the die area occupied by timing circuitry whilst also minimising the probability of photon pileup. High pixel PDE is achieved with a wide spectral range SPAD and cascoded passive quenching circuit. The sensor is fabricated in a 180nm CMOS process, enabling an image acquisition time in the NIROT application of 3.8 seconds per source and wavelength pair.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/4d1cdb51-13d4-451d-be08-271ad317afa6

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Medical optical imaging

Medical optical imaging is the use of light as an investigational imaging technique for medical applications, pioneered by American Physical Chemist Britton Chance. Examples include optical microscopy, spectroscopy, endoscopy, scanning laser ophthalmoscopy, laser Doppler imaging, and optical coherence tomography. Because light is an electromagnetic wave, similar phenomena occur in X-rays, microwaves, and radio waves. Optical imaging systems may be divided into diffusive and ballistic imaging systems.

Spectroscopie dans l'infrarouge proche

La spectroscopie dans l'infrarouge proche (ou dans le proche infrarouge, SPIR), souvent désignée par son sigle anglais NIRS (near-infrared spectroscopy), est une technique de mesure et d'analyse des spectres de réflexion dans la gamme de longueurs d'onde (l'infrarouge proche). Cette technique est largement utilisée dans les domaines de la chimie (polymères, pétrochimie, industrie pharmaceutique), de l’alimentation, de l’agriculture ainsi qu'en planétologie. À ces longueurs d’onde, les liaisons chimiques qui peuvent être analysées sont C-H, O-H et N-H.

Tomographie en cohérence optique

vignette|Image OCT d'un sarcome La tomographie en cohérence optique ou tomographie optique cohérente (TCO ou OCT) est une technique d' bien établie qui utilise une onde lumineuse pour capturer des images tridimensionnelles d'un matériau qui diffuse la lumière (par exemple un tissu biologique), avec une résolution de l'ordre du micromètre (1 μm). La tomographie en cohérence optique est basée sur une technique interférométrique à faible cohérence, utilisant habituellement une lumière dans l'infrarouge proche.

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