Оптическая томография
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
| Оптическая томография | |
|---|---|
 Волоконно-оптическая антенна для обнаружения рака молочной железы с помощью диффузной оптической томографии. | |
| МеШ | D041622 |
Оптическая томография — это форма компьютерной томографии , которая создает цифровую объемную модель объекта путем реконструкции изображений, полученных из света, прошедшего и рассеянного через объект. [ 1 ] Оптическая томография используется в основном в медицинских исследованиях. Оптическая томография в промышленности используется как датчик толщины и внутренней структуры полупроводников. [ 2 ]
Принцип
[ редактировать ]Оптическая томография предполагает, что исследуемый объект хотя бы частично пропускает свет или полупрозрачен, поэтому лучше всего работает на мягких тканях , таких как ткани молочной железы и головного мозга .
С высоким ослаблением, вызванным рассеянием, обычно борются путем использования интенсивных, часто импульсных или модулированных по интенсивности источников света и высокочувствительных датчиков света, а также использования инфракрасного света на частотах, где ткани тела наиболее пропускают. Мягкие ткани сильно рассеивают, но слабо поглощают в ближней инфракрасной и красной частях спектра, поэтому обычно используется именно этот диапазон длин волн.
Типы
[ редактировать ]Диффузная оптическая томография
[ редактировать ]При диффузной оптической томографии (DOT) в ближнем инфракрасном диапазоне прошедшие диффузные фотоны собираются уравнение диффузии . и для восстановления изображения по ним используется [ 3 ]
Времяпролетная диффузная оптическая томография
[ редактировать ]Вариант оптической томографии использует оптическую выборку времени пролета как попытку отличить проходящий свет от рассеянного света. [ 4 ] Эта концепция использовалась в нескольких академических и коммерческих системах визуализации рака молочной железы и измерения головного мозга. Ключом к отделению поглощения от рассеяния является использование данных с временным разрешением или частотной области, которые затем сопоставляются с оценкой, основанной на теории диффузии, того, как свет распространяется через ткань. Измерение времени пролета или фазового сдвига в частотной области необходимо для того, чтобы можно было с достаточной точностью отделить поглощение от рассеяния. [ нужна ссылка ]
Флуоресцентная молекулярная томография
[ редактировать ]При флуоресцентной молекулярной томографии сигнал флуоресценции, передаваемый через ткань, нормализуется сигналом возбуждения, передаваемым через ткань, поэтому многие системы флуоресцентной томографии не требуют использования данных с временным разрешением или данных в частотной области, хотя исследования все еще продолжаются. в этой области. Поскольку возможности применения флуоресцентных молекул у людей весьма ограничены, большая часть работ в области флуоресцентной томографии проводилась в сфере доклинических исследований рака. Было показано, что как коммерческие системы, так и академические исследования эффективны в отслеживании экспрессии и производства опухолевых белков, а также в отслеживании реакции на терапию. [ нужна ссылка ]
Конфокальная диффузная томография
[ редактировать ]В конфокальной диффузной томографии используется мощный лазер для освещения образца через рассеивающую среду с последующей деконволюцией с помощью калиброванного оператора диффузии для оценки объема без эффектов диффузного рассеяния и последующим применением конфокального обратного фильтра для восстановления изображения образца. [ 5 ] [ 6 ]
Конфокальная времяпролетная диффузная оптическая томография
[ редактировать ]Конфокальная времяпролетная диффузная оптическая томография сочетает в себе концепции времяпролетной и конфокальной диффузной оптической томографии (DOT).
См. также
[ редактировать ]- Оптическая когерентная томография
- Диффузное оптическое изображение
- Компьютерная томография, лазерная маммография
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оптическая + томография в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- ^ ^ Войтек Дж. Валеки и Фанни Сонди, « Интегрированная квантовая эффективность, коэффициент отражения, топография и метрология напряжений для производства солнечных элементов », Sunrise Optical LLC , Proc. ШПИЕ 7064, 70640А (2008 г.); дои : 10.1117/12.797541
- ^ Хоши, Йоко; Ямада, Юкио (13 июля 2016 г.). «Обзор диффузной оптической томографии и ее клинического применения» . Журнал биомедицинской оптики . 21 (9): 091312. Бибкод : 2016JBO....21i1312H . дои : 10.1117/1.JBO.21.9.091312 . ISSN 1083-3668 . ПМИД 27420810 .
- ^ Лайонс, Эшли; Тонолини, Франческо; Бокколини, Алессандро; Репетти, Одри; Хендерсон, Роберт; Вио, Ив; Фаччо, Даниэле (август 2019 г.). «Вычислительная времяпролетная диффузная оптическая томография» . Природная фотоника . 13 (8): 575–579. arXiv : 1808.01135 . Бибкод : 2019NaPho..13..575L . дои : 10.1038/s41566-019-0439-x . ISSN 1749-4885 . S2CID 118707188 .
- ^ Линделл, Дэвид Б.; Вецштейн, Гордон (декабрь 2020 г.). «Трёхмерная визуализация с помощью рассеивающих сред на основе конфокальной диффузной томографии» . Природные коммуникации . 11 (1): 4517. Бибкод : 2020NatCo..11.4517L . дои : 10.1038/s41467-020-18346-3 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 7481188 . ПМИД 32908155 .
- ^ «Конфокальная диффузная томография | Nature Communications 2020 — YouTube» . www.youtube.com . Проверено 10 февраля 2021 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Хайш, К. (2012). «Оптическая томография». Ежегодный обзор аналитической химии . 5 : 57–77. Бибкод : 2012ARAC....5...57H . doi : 10.1146/annurev-anchem-062011-143138 . ПМИД 22524216 .
