Optisk tomografi

Optisk tomografi
Optisk tomografi
	En fiberoptisk matris för upptäckt av bröstcancer med hjälp av diffus optisk tomografi.
MeSH
	[ redigera på Wikidata ]

Optisk tomografi är en form av datortomografi som skapar en digital volymetrisk modell av ett objekt genom att rekonstruera bilder gjorda av ljus som överförs och sprids genom ett objekt. Optisk tomografi används mest i medicinsk bildforskning. Optisk tomografi inom industrin används som en sensor för tjocklek och inre struktur hos halvledare.

Princip

Optisk tomografi förlitar sig på att föremålet som studeras är åtminstone delvis ljusgenomsläppligt eller genomskinligt, så det fungerar bäst på mjukvävnad, såsom bröst- och hjärnvävnad .

Den inblandade höga spridningsbaserade dämpningen hanteras i allmänhet genom att använda intensiva, ofta pulsade eller intensitetsmodulerade ljuskällor och mycket känsliga ljussensorer, och användningen av infrarött ljus vid frekvenser där kroppsvävnader är mest transmissiva. Mjuka vävnader är mycket spridande men svagt absorberande i de nära infraröda och röda delarna av spektrumet, så att detta är det våglängdsområde som vanligtvis används.

Typer

Diffus optisk tomografi

I nära-infraröd diffus optisk tomografi (DOT) samlas transmitterade diffusa fotoner in och en diffusionsekvation används för att rekonstruera en bild från dem.

Diffus optisk tomografi under flygning

En variant av optisk tomografi använder optisk tid-of-flight-sampling som ett försök att skilja transmitterat ljus från spritt ljus. Detta koncept har använts i flera akademiska och kommersiella system för bröstcanceravbildning och cerebral mätning. Nyckeln till separation av absorption från spridning är användningen av antingen tidsupplösta eller frekvensdomändata som sedan matchas med en diffusionsteoribaserad uppskattning av hur ljuset fortplantas genom vävnaden. Mätningen av flygtiden eller frekvensdomänens fasförskjutning är väsentlig för att tillåta separation av absorption från spridning med rimlig noggrannhet. ^{[ citat behövs ]}

Fluorescensmolekylär tomografi

I fluorescensmolekylär tomografi normaliseras fluorescenssignalen som överförs genom vävnaden av excitationssignalen som överförs genom vävnaden, och så många av fluorescenstomografisystemen kräver inte användning av tidsupplösta eller frekvensdomändata, även om forskning fortfarande pågår i detta område. Eftersom tillämpningarna av fluorescerande molekyler hos människor är ganska begränsade, har det mesta av arbetet med fluorescenstomografi varit inom preklinisk cancerforskning. Både kommersiella system och akademisk forskning har visat sig vara effektiva för att spåra tumörproteinuttryck och produktion, och spåra svar på terapier. ^{[ citat behövs ]}

Konfokal diffus tomografi

Konfokal diffus tomografi använder en kraftfull laser för att belysa ett prov genom ett spridningsmedium , följt av dekonvolution med en kalibrerad diffusionsoperator för att uppskatta en volym utan effekterna av diffusiv spridning och efterföljande applicering av ett konfokalt inverst filter för att återställa provbilden.

Se även

Vidare läsning

Haisch, C. (2012). "Optisk tomografi". Årlig översyn av analytisk kemi . 5 : 57–77. Bibcode : 2012ARAC....5...57H . doi : 10.1146/annurev-anchem-062011-143138 . PMID 22524216 .

externa länkar