Burada, biz optik hayaletler doku taklit eden özel tabanlı yapılır ve nasıl göstermek optik özellikleri geleneksel bir optik sistemi ile entegre bir küre kullanılarak belirlenir.
Bu iletişim kuralı özel tabanlı doku taklit eden hayaletler açıklar ve geleneksel bir optik sistemi ile entegre bir küre kullanarak optik özellikleri nasıl belirleneceğini gösterir. Diffüz yansıma ve toplam geçirgenliği spectra edinme inşa edilir için geniş bant beyaz ışık kaynağı, hafif bir rehber, bir achromatic lens, entegre bir küre, bir örnek sahibi, bir fiber optik sonda ile ölçüm sistemleri ve bir çok kanallı spektrometre. İki dikdörtgen akrilik parça ve U şeklinde akrilik parçası oluşan bir akrilik kalıp bir epidermal phantom ve dermal hayalet tam kan ile oluşturmak için inşa edilmiştir. Sodyum dithionite (Na2S2O4) çözüm uygulamaya dermal hayalet araştırmacı dermal hayalet dağıtılmış kırmızı kan hücrelerinde hemoglobin deoxygenate sağlar. Monte Carlo simülasyon diffüz yansıma ve bir Spektrometre ile entegre bir küre tarafından ölçülen toplam geçirgenliği spectra ile ters emme katsayısı spektrum µbir(λ) belirlemek için gerçekleştirilir ve saçılma katsayısı spektrum µsazaltılmış ‘ (λ) her katmanın hayalet. İnsan cilt dokusunun diffüz yansıma taklit eden iki katmanlı bir hayalet de dermal hayalet olarak epidermal hayalet yığmaya gösterdi.
Optik hayaletler optik özellikleri biyolojik dokuların taklit eden nesnelerdir ve Biyomedikal optik alanında yaygın olarak kullanılmıştır. Onlar ışık saçılma ve emme katsayıları, gibi optik özellikleri bu yaşayan insan ve hayvan dokuları ile eşleşecek şekilde tasarlanmıştır. Optik hayaletler genellikle aşağıdaki amaçlarla kullanılır: biyolojik dokular kalitesini ve performansını karşılaştırarak mevcut sistemlerinin performansını değerlendirmek yeni geliştirilen optik sistem tasarımı, ayarlama, hafif nakliye simüle sistemleri arasında ve optik özellikleri1,2,3,4,5ölçmek için yetenek optik yöntemlerden doğrulanıyor. Bu nedenle, almak kolay maddeler, basit imalat süreci, yüksek bir tekrarlanabilirlik ve optik bir istikrar optik hayaletler yapmak için gerekli olan.
Sulu Süspansiyon6, jelatin gibi farklı temel malzeme ile optik hayaletler türleri7, özel jel8,9,10, polyacrylamide jel11, reçine12jel, 13,14,15,16ve silikon17 Oda sıcaklığı gömlekler önceki literatürde bildirilmiştir. Bu jelatin ve aljinat tabanlı jeller türdeş olmayan yapıları18ile optik hayaletler için yararlıdır bildirilmiştir. Aljinat hayaletler photothermal etkileri lazer ablasyon çalışmaları ve lazer tabanlı hipertermi çalışmaları18gibi değerlendirmek için uygun bir mekanik ve termal kararlılık var. Özel jelleri türdeş olmayan yapılar imal seçeneğine sahipsiniz ve mekanik ve fiziksel özellikleri için uzun süre18stabildir. Yüksek saflıkta özel jelleri çok düşük bir bulanıklık ve zayıf bir optik emme var. Bu nedenle, özel tabanlı hayaletler optik özelliklerini kolayca uygun ışık saçılma ve aracıları emici ile tasarlanabilir. Son zamanlarda, stiren-etilen-butylene-stiren (SEBS) blok kopolimerler19 ve polivinil klorür (PVC) jeller20 için ilginç hayalet malzeme olarak bildirilmiştir optik ve photoacoustic teknikleri.
Polimer mikroküreler7,12,21,22, titanyum oksit toz1ve lipid emülsiyonlar23,24,25,26 süt ve lipid gibi emülsiyon kullanılır ışık saçılma ajan ise siyah mürekkep27,28 ve moleküler boyalar29,30 ışık emici kullanılır. Yansıma spectra çoğu yaşam organları oksijenli ve deoxygenated hemoglobin emilimini kırmızı kan hücrelerinde hakim yaygın. Bu nedenle, hemoglobin çözümleri31,32 ve tam kan8,9,10,33,36 kez ışık emici olarak kullanılır Hayaletler diffüz yansıma spektroskopisi ve spektral görüntüleme için.
Bu makalede açıklanan yöntemi biyolojik dokularda hafif nakliye taklit eden bir optik hayalet oluşturmak için ve optik özelliklerini tanımlamak için kullanılır. Örnek olarak, bir iki katmanlı optik hayalet taklit eden optik özellikleri insan cilt dokusunun gösterdi. Bu yöntemin avantajları alternatif teknikleri yaygın yansıma spectra görünür yakın kızılötesi dalga boyu bölge yanı sıra, kullanarak kolayca kullanabilmesi için sadelik içinde yaşayan biyolojik dokuların temsil yeteneği vardır malzeme ve geleneksel optik aletler. Bu nedenle, bu yöntem tarafından yapılan optik hayaletler optik yöntemleri yaygın yansıma spektroskopisi ve spektral görüntüleme dayalı gelişimi için yararlı olacaktır.
Bu iletişim kuralı en kritik sıcaklık kontrolü temel malzeme adımdır. 58 60 ° c arasında değişiyordu temel malzemesi korumak için sıcaklık Sıcaklık fazla 70 ° C ise, lipid emülsiyonu ve tam kan denatürasyon ortaya çıkar. Sonuç olarak, hayalet optik özelliklerini bozulacaktır. Sıcaklık 40 ° C arasında daha az ise, temel malzemesi ununiformly gelled ve böylece, ışık saçılma ve emilimi ajanlar heterogeneously hayalet içinde dağıtılacak. Her ne kadar temel malzemesi 60 ° C’de tutulur, b…
The authors have nothing to disclose.
(25350520, 22500401, 15 K 06105) bilim promosyon ve ABD Ordusu ITC-PAC araştırma ve geliştirme projesi (FA5209-15-P-0175, FA5209-16-P-0132) için bu çalışmalarının bir parçası Japon toplumdan Scientific Research (C) için bir Grant-in-Aid tarafından desteklenen.
150-W halogen-lamp light source | Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Japan | LA-150SAE | |
Light guide | Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Japan | LGC1-5L1000 | |
Integrating Sphere | Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA | RT-060-SF | |
Port adapter | Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA | PA-050-SMA-SF | |
Light trap | Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA | LTRP-100-C | |
Spectralon white standard with 99% diffuse reflectance | Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA | SRS-99-020 | |
Optical fiber | Ocean Optics Inc., Dunedin, Florida, USA | P400-2-VIS-NIR | |
Miniature Fiber Optic Spectrometer | Ocean Optics Inc., Dunedin, Florida, USA | USB2000 | |
Achromatic lens | Chuo Precision Industrial Co.,Ltd, Tokyo, Japan | ACL-50-75M | |
Intralipid | Fresenius Kabi AB, Uppsala, Sweden | Intralipid 10% | |
Coffee (Blendy Mocha Blend Regular Coffee) |
Ajinomoto AGF, Inc. Tokyo, Japan | Unavailable | |
Whole blood | Nippon Bio-Test Laboratories Inc. Saitama, Japan | 0103-2 | |
Agarose | Nippon Genetics Co., Ltd, Tokyo, Japan | NE-AG02 | |
Cooking heater | TOSHIBA CORPORATION Tokyo, Japan | HP-103K |