Диффузное оптическое изображение
Диффузная оптическая визуализация ( DOI ) — это метод визуализации с использованием спектроскопии ближнего инфракрасного диапазона (NIRS). [1] или методы на основе флуоресценции. [2] При использовании для создания объемных 3D-моделей отображаемого материала DOI называется диффузной оптической томографией , тогда как методы 2D-визуализации классифицируются как диффузная оптическая томография .
Этот метод имеет множество применений в нейробиологии, спортивной медицине, мониторинге ран и обнаружении рака. Обычно методы DOI отслеживают изменения концентрации оксигенированного и дезоксигенированного гемоглобина и могут дополнительно измерять окислительно-восстановительные состояния цитохромов . Этот метод также может называться диффузной оптической томографией (DOT). [3] оптическая томография ближнего инфракрасного диапазона (NIROT) или флуоресцентная диффузная оптическая томография (FDOT), в зависимости от использования.
В нейробиологии функциональные измерения, проводимые с использованием длин волн NIR, методы DOI можно классифицировать как функциональную спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона fNIRS .
Физический механизм
[ редактировать ]Биологические ткани можно считать сильно диффузионными средами, поскольку при распространении света явление рассеяния доминирует над поглощением в так называемом «терапевтическом окне» спектрального диапазона. Миграция фотонов в диффузионных средах описывается эвристической моделью уравнения диффузии , которая предлагает аналитические решения для некоторых конкретных геометрий. Исходя из измеренных коэффициентов поглощения и рассеяния, можно определить концентрации основных хромофоров тканей . [4]
Диффузное оптическое изображение может быть реализовано во временной области , частотной области или непрерывной волне, в конфигурации коэффициента отражения или пропускания.
См. также
[ редактировать ]- Оптическая томография
- Компьютерная томография, лазерная маммография
- Диффузная оптическая маммография
- Диффузионная оптическая визуализация в нейробиологии
- Окно ближнего инфракрасного диапазона в биологической ткани
- Уравнение переноса излучения и теория диффузии для транспорта фотонов в биологической ткани
- Диффузная оптика во временной области
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дурдуран, Т; и др. (2010). «Диффузионная оптика для мониторинга тканей и томографии» . Реп. прог. Физ . 73 (7): 076701. Бибкод : 2010РПФ...73г6701Д . дои : 10.1088/0034-4885/73/7/076701 . ПМЦ 4482362 . ПМИД 26120204 .
- ^ «Harvard.edu Диффузная оптическая визуализация» . Архивировано из оригинала 16 июня 2012 года . Проверено 20 августа 2012 г.
- ^ Цзян, Хуабэй (3 сентября 2018 г.). Диффузная оптическая томография . ЦРК Пресс. дои : 10.1201/b10482 . ISBN 978-1-315-21748-2 . S2CID 118019227 .
- ^ Мартелли, Фабрицио; Дель Бьянко, Самуэле; Исмаэлли, Андреа; Закканти, Джованни (2009). Распространение света через биологические ткани и другие диффузионные среды: теория, решения и программное обеспечение . дои : 10.1117/3.824746 . ISBN 9780819481832 .