Welche Rolle Spielt Ein Zweiaxialer Galvanometer-Spiegel In Der 3D-Hautabtastung? Präzisionsbildgebung Erklärt

Ein zweiaxialer Galvanometer-Spiegel dient als präziser Steuerungsmechanismus für den Sondenstrahl in einem Hautabtastungssystem. Er steuert die laterale und longitudinale Bewegung des Lichts und ermöglicht es dem System, schnell über die Hautoberfläche zu fegen und einzelne Datenpunkte in eine kohäsive Struktur umzuwandeln.

Durch die Hochgeschwindigkeits-Synchronsynchronisation verwandelt diese Komponente eindimensionale Detektionsdaten in zweidimensionale Querschnitte (B-Scans), die schließlich gestapelt werden, um einen umfassenden dreidimensionalen Datenwürfel der Haut zu konstruieren.

Die Mechanik der 3D-Bildkonstruktion

Präzise Strahlführung

Die Kernfunktion des zweiaxialen Spiegels ist die Richtungssteuerung.

Er verwaltet den Pfad des Sondenstrahls entlang zweier Achsen – lateral (seitlich) und longitudinal (längs). Dies stellt sicher, dass der Strahl den exakten Bereich von Interesse auf der Hautoberfläche mit hoher Wiedergabetreue abdeckt.

Synthese des Datenwürfels

Die Erstellung eines 3D-Bildes ist ein kumulativer Prozess, der durch die Bewegung des Spiegels angetrieben wird.

Anfänglich erfasst das System eindimensionale Detektionsdaten von einem einzelnen Punkt. Während der Spiegel scannt, fügt er diese Punkte zusammen, um zweidimensionale Bilder, sogenannte B-Scans, zu bilden.

Schließlich aggregiert das System diese B-Scans, um einen vollständigen dreidimensionalen Datenwürfel zu erstellen. Dieser Würfel repräsentiert das gesamte Volumen der Hautstruktur und ermöglicht eine tiefgehende Analyse.

Gezielte Abgabe und Sicherheit

Hochgeschwindigkeits-Koordinatenanpassung

Über die reine Bildgebung hinaus fungieren die Galvanometerspiegel als aktives Abgabesystem.

Wenn bestimmte Ziele identifiziert werden – wie Haarfollikel –, liefert das System Koordinaten-Feedback. Die Spiegel empfangen diese Signale und passen ihre Reflexionswinkel mit extrem hoher Geschwindigkeit an, um sich auf das Ziel zu fixieren.

Schutz gesunden Gewebes

Diese präzise Steuerung bietet einen erheblichen Sicherheitsvorteil.

Anstatt den gesamten Hautbereich mit einem breiten Strahl zu beleuchten, lenken die Spiegel den Laser gezielt auf die Zielkoordinaten. Dies verhindert unnötige thermische Schäden am umliegenden gesunden Epidermalgewebe.

Verständnis der Betriebsanforderungen

Die Notwendigkeit der Synchronisation

Die Effektivität des Systems hängt vollständig von der Synchronsynchronisation ab.

Die Bewegung der Spiegel muss perfekt mit dem Datenerfassungssystem synchronisiert sein. Selbst eine leichte Desynchronisation kann zu verzerrten B-Scans oder einem ungenauen 3D-Datenwürfel führen.

Mechanische Präzision vs. Geschwindigkeit

Um Echtzeit-Anpassungen für die Haarzielung zu erreichen, müssen die Spiegel mit minimaler Latenz arbeiten.

Dies erfordert Hochleistungs-Optikkomponenten, die in der Lage sind, schnell zu oszillieren, ohne mechanische Drift. Wenn die Spiegel die Reflexionswinkel nicht schnell genug anpassen können, geht der Schutzeffekt der gezielten Abgabe verloren.

Die richtige Wahl für Ihr Ziel treffen

Ob Sie für die diagnostische Bildgebung oder therapeutische Anwendungen entwickeln, die Rolle des Galvanometers ist entscheidend.

Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der diagnostischen Bildgebung liegt: Priorisieren Sie die Synchronisationsfähigkeiten des Spiegelsystems, um sicherzustellen, dass 1D-Daten korrekt in verzerrungsfreie B-Scans und 3D-Würfel rekonstruiert werden.
Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der therapeutischen Behandlung liegt: Konzentrieren Sie sich auf die Reaktionsgeschwindigkeit des Spiegels auf Feedback-Signale, um sicherzustellen, dass er dynamisch auf bestimmte Koordinaten zielen kann, um gesundes Gewebe zu schonen.

Das zweiaxiale Galvanometer ist die Brücke, die einen statischen Laserstrahl in ein intelligentes, dreidimensionales Abtastungswerkzeug verwandelt.

Zusammenfassungstabelle:

Merkmal	Funktion bei der 3D-Hautabtastung	Nutzen für den Anwender
Zweiachsige Steuerung	Verwaltet die laterale und longitudinale Strahlenbewegung	Gewährleistet die vollständige Abdeckung des Behandlungsbereichs
Synchronsynchronisation	Verwandelt 1D-Daten in 2D-B-Scans und 3D-Würfel	Ermöglicht hochauflösende volumetrische Hautanalysen
Koordinaten-Feedback	Passt Reflexionswinkel schnell an, um Ziele zu fixieren	Ermöglicht präzise Zielung von Haarfollikeln/Läsionen
Dynamische Abgabe	Konzentriert Laserenergie auf bestimmte Koordinaten	Schützt gesundes Gewebe vor unnötigen thermischen Schäden

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Referenzen

Shingo Sakai, Masayuki Matsumoto. Relationship between dermal birefringence and the skin surface roughness of photoaged human skin. DOI: 10.1117/1.3207142

Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Belislaser Wissensdatenbank .