Диффузная оптическая визуализация - Diffuse optical imaging

Волоконно-оптическая матрица для обнаружения рака груди методом диффузной оптической томографии.

Диффузная оптическая визуализация ( DOI ) - это метод визуализации с использованием ближней инфракрасной спектроскопии (NIRS) или методов на основе флуоресценции. При использовании для создания трехмерных объемных моделей отображаемого материала DOI называется диффузной оптической томографией , тогда как методы 2D-визуализации классифицируются как диффузная оптическая топография .

Этот метод имеет множество применений в неврологии, спортивной медицине, мониторинге ран и обнаружении рака. Обычно методы DOI отслеживают изменения концентраций оксигенированного и деоксигенированного гемоглобина и могут дополнительно измерять окислительно-восстановительное состояние цитохромов . Этот метод также может называться диффузной оптической томографией (DOT), ближней инфракрасной оптической томографией (NIROT) или флуоресцентной диффузной оптической томографией (FDOT), в зависимости от применения.

В нейробиологии функциональные измерения, выполненные с использованием длин волн ближнего инфракрасного диапазона, методы DOI можно классифицировать как функциональную ближнюю инфракрасную спектроскопию fNIRS .

Физический механизм

Биологические ткани можно рассматривать как сильно рассеивающую среду, поскольку во время распространения света явление рассеяния преобладает над поглощением в так называемом спектральном диапазоне «терапевтического окна» . 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 .

Диффузное оптическое отображение может быть реализовано во временной области , частотной области или непрерывной волне, с конфигурацией отражения или пропускания.

Смотрите также

Ссылки