Axée sur l’agarose tissus imitant les fantômes optiques pour la spectroscopie de réflectance Diffuse

Afrina Mustari; Izumi Nishidate; Md. Abdul Wares; Takaaki Maeda; Satoko Kawauchi; Shunichi Sato; Manabu Sato; Yoshihisa Aizu

doi:10.3791/57578

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Article de méthode

Axée sur l’agarose tissus imitant les fantômes optiques pour la spectroscopie de réflectance Diffuse

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DOI :

10.3791/57578

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22 août 2018

Afrina Mustari^*¹ , Izumi Nishidate^*¹ , Md. Abdul Wares¹^,⁶ , Takaaki Maeda² , Satoko Kawauchi³ , Shunichi Sato³ , Manabu Sato⁴ , Yoshihisa Aizu⁵

¹Graduate School of Bio-application & Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture & Technology, ²Department of Mechanical Engineering, Kushiro National College of Technology, ³Division of Bioinformation and Therapeutic Systems, National Defense Medical College Research Institute, ⁴Graduate School of Science and Engineering, Yamagata University, ⁵College of Design and Manufacturing Technology, Muroran Institute of Technology, ⁶Department of Livestock Services, Ministry of Fisheries and Livestock, Government of Bangladesh

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ici, nous démontrons comment axée sur l’agarose imitant le tissu optiques fantômes sont faits et comment leurs propriétés optiques sont déterminées à l’aide d’un système optique conventionnel avec une sphère d’Ulbricht.

Résumé

Ce protocole décrit comment faire basé sur agarose tissus imitant fantômes et explique comment déterminer leurs propriétés optiques en utilisant un système optique conventionnel avec une sphère d’Ulbricht. Systèmes de mesure pour l’acquisition de la réflectance diffuse et les spectres de transmittance total sont construits avec une source de lumière blanche à large bande, un guide de lumière, une lentille achromatique, une sphère d’Ulbricht, un porte-échantillon, une sonde de fibre optique et un spectromètre à canaux multiples. Un moule acrylique composé de deux pièces acryliques rectangulaires et une pièce acrylique en forme de U est construit pour créer un fantôme épidermique et un fantôme cutané avec sang. L’application d’une solution de (Na₂S₂O₄) le dithionite de sodium à la phantom cutanée permet au chercheur de désoxygéner hémoglobine dans les globules rouges distribués dans le fantôme par voie cutanée. L’inverse de simulation Monte Carlo avec les spectres de transmittance total mesurés par un spectromètre avec une sphère d’Ulbricht et réflexion diffuse est effectué afin de déterminer l’absorption coefficient spectre µ_un(λ) et le réduit le coefficient de diffusion du spectre µ_s' (λ) de chaque couche fantôme. Un fantôme à deux couches imitant la réflectance diffuse du tissu de la peau humaine est également démontré en entassant le fantôme épidermique sur le fantôme par voie cutanée.

Introduction

Optiques fantômes sont des objets imitant les propriétés optiques des tissus biologiques et ont été largement utilisées dans le domaine de l’optique biomédicale. Ils sont conçus afin que les propriétés optiques, tels que la diffusion de la lumière et des coefficients d’absorption, correspondent à celles des tissus humains et animaux vivants. Les fantômes optiques sont généralement utilisés pour les fins suivantes : simulant le transport léger dans les tissus biologiques, calibrer un design nouveau système optique, évaluer la qualité et la performance des systèmes existants, en comparant la performance entre les systèmes et en validant la capacité des méthodes optiques....