Диффузная оптическая визуализация ( DOI ) - это метод визуализации с использованием ближней инфракрасной спектроскопии (NIRS) [1] или методов, основанных на флуоресценции. [2] 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), [3] ближней инфракрасной оптической томографией (NIROT) или флуоресцентной диффузной оптической томографией (FDOT), в зависимости от использования.
В нейробиологии функциональные измерения, выполненные с использованием длин волн ближнего инфракрасного диапазона, методы DOI можно классифицировать как функциональную ближнюю инфракрасную спектроскопию fNIRS .
Физический механизм [ править ]
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 . [4]
Диффузное оптическое отображение может быть реализовано во временной области , частотной области или непрерывной волне, с конфигурацией отражения или пропускания.
См. Также [ править ]
- Оптическая томография
- Компьютерная томография, лазерная маммография
- Диффузная оптическая маммография
- Диффузионная оптическая визуализация в неврологии
- Окно ближнего инфракрасного диапазона в биологической ткани
- Уравнение переноса излучения и теория диффузии для переноса фотонов в биологической ткани
- Диффузная оптика во временной области
Ссылки [ править ]
- ^ Дурдуран, Т; и другие. (2010). «Диффузная оптика для тканевого мониторинга и томографии» . Rep. Prog. Phys . 73 (7): 076701. DOI : 10,1088 / 0034-4885 / 73/7/076701 . PMC 4482362 . PMID 26120204 .
- ^ "Harvard.edu Diffuse Optical Imaging" . Архивировано из оригинального 16 -го июня 2012 года . Проверено 20 августа 2012 года .
- ^ Цзян, Хуабэй (2018-09-03). Диффузная оптическая томография . CRC Press. DOI : 10.1201 / b10482 . ISBN 978-1-315-21748-2.
- ^ Мартелли, Фабрицио; Дель Бьянко, Самуэле; Исмаэлли, Андреа; Дзакканти, Джованни (2009). Распространение света через биологические ткани и другие диффузионные среды: теория, решения и программное обеспечение . DOI : 10.1117 / 3.824746 . ISBN 9780819481832.
