Light propagation in anisotropic biological tissue - influence of microstructure on scattering

光在各向异性生物组织中的传播——微观结构对散射的影响

• 批准号: 5405693
• 负责人: Professor Dr. Alwin Kienle
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik an der Universität Ulm (ILM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5405693?language=en
• 关键词: Light; propagation; anisotropic; biological; tissue

Ziel des Projektes ist das quantitative Verständnis der Lichtausbreitung in gerichtet angeordnetem biologischem Gewebe als Grundvoraussetzung für neue diagnostische Verfahren. Diese Gewebe zeigen eine anisotrope Lichtausbreitung, die in den existierenden Modellen nicht berücksichtigt ist, obwohl der Effekt bei vielen Geweben, wie z.B. Haut, Sehne, Ligamentum, Muskel oder Zahnschmelz, stark ausgeprägt ist. Ausgehend von der Mikrostruktur der wichtigsten Streuer dieser Gewebe (Kollagenfasern, Myofibrillen, Schmelzprismen) sollen der Streukoeffizient und die Phasenfunktion (Streufunktion) und eventuelle Beugungseffekte durch analytische bzw. numerische Lösungen der Maxwellgleichungen berechnet und mit goniometrischen Messungen sowie Messungen der kollimierten Transmission an dünnen Gewebeschnitten verglichen werden. Mit den so bestimmten Streueigenschaften und dem photothermisch zu messenden Absorptionskoeffizienten wird die Lichtausbreitung in Gewebe verschiedener Dicke mit der Monte Carlo-Methode berechnet. Die Ergebnisse werden mit Messungen der ortsaufgelösten Remission und Transmission verifiziert. Darüber hinaus soll das inverse Problem, die Bestimmung der optischen Eigenschaften aus nicht-invasiven Messungen an gerichtet angeordnetem Gewebe, behandelt werden.

Ziel des Projektes ist das quantitative Verständnis der Lichtausbreitung in gerichtet angeordnetem biologischem Gewebe als Grundvoraussetzung für neue diagnosische Verfahren.这一几何图形是一种各向异性的光，它在几何模型中并不存在，因为它的效果与几何图形的大小有关，如Z. B。上、下、韧带、肌肉或前肌，都很紧张。通过分析，对最重要的微结构（Kollagenfasern，Myoelsen，Schmelzprismen）的理解取决于其弯曲效率和相位功能（Streufunktion）以及最终的弯曲强度。Maxwellgleichungen berechnet的数值计算和测角测量方法，可以计算出在韦尔登上的扭矩传递。因此，用蒙特卡罗方法计算吸收系数的光致热释光系数和光致热释光系数，将能使迪凯晶体中的光变亮。该工程韦尔登通过测量缓解和传输验证。因此，我们解决了这一反问题，即利用非侵入式传感器对最优本征值进行估计，这是一个韦尔登的问题。