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| Tomografia optica | |
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 Matriz de fibra óptica para la detección del cáncer de mama mediante tomografía óptica difusa. | |
| Malla | D041622 |
La tomografía óptica es una forma de tomografía computarizada que crea un modelo volumétrico digital de un objeto mediante la reconstrucción de imágenes obtenidas a partir de la luz transmitida y dispersada a través de un objeto. [1] La tomografía óptica se utiliza principalmente en la investigación de imágenes médicas . La tomografía óptica en la industria se utiliza como sensor de espesor y estructura interna de semiconductores. [2]
Principio [ editar ]
La tomografía óptica se basa en que el objeto en estudio sea al menos parcialmente transmisor de luz o translúcido, por lo que funciona mejor en tejidos blandos , como el tejido mamario y cerebral .
La alta atenuación basada en la dispersión involucrada generalmente se trata mediante el uso de fuentes de luz intensas, a menudo pulsadas o de intensidad modulada, y sensores de luz altamente sensibles, y el uso de luz infrarroja en las frecuencias en las que los tejidos corporales son más transmisivos. Los tejidos blandos se dispersan mucho, pero absorben débilmente en las partes del espectro infrarrojo cercano y rojo, por lo que este es el rango de longitud de onda que se utiliza habitualmente.
Tipos [ editar ]
Tomografía óptica difusa [ editar ]
En la tomografía óptica difusa del infrarrojo cercano (DOT), se recogen los fotones difusos transmitidos y se utiliza una ecuación de difusión para reconstruir una imagen a partir de ellos. [3]
Tomografía óptica difusa de tiempo de vuelo [ editar ]
Una variante de la tomografía óptica utiliza muestreo óptico de tiempo de vuelo como un intento de distinguir la luz transmitida de la luz dispersa. [4] Este concepto se ha utilizado en varios sistemas académicos y comerciales para la obtención de imágenes del cáncer de mama y la medición cerebral. La clave para separar la absorción de la dispersión es el uso de datos de dominio de frecuencia o resueltos en el tiempo que luego se combinan con una estimación basada en la teoría de la difusión de cómo se propaga la luz a través del tejido. La medición del tiempo de vuelo o del desplazamiento de fase en el dominio de la frecuencia es esencial para permitir la separación de la absorción de la dispersión con una precisión razonable. [ cita requerida ]
Tomografía molecular de fluorescencia [ editar ]
En la tomografía molecular de fluorescencia , la señal de fluorescencia transmitida a través del tejido se normaliza mediante la señal de excitación transmitida a través del tejido, y muchos de los sistemas de tomografía de fluorescencia no requieren el uso de datos de dominio de frecuencia o resueltos en el tiempo, aunque la investigación aún está en curso. en esta área. Dado que las aplicaciones de moléculas fluorescentes en humanos son bastante limitadas, la mayor parte del trabajo en tomografía de fluorescencia se ha realizado en el ámbito de la investigación preclínica del cáncer. Se ha demostrado que tanto los sistemas comerciales como la investigación académica son efectivos para rastrear la expresión y producción de proteínas tumorales y rastrear la respuesta a las terapias. [ cita requerida ]
Tomografía difusa confocal [ editar ]
La tomografía difusa confocal utiliza un potente láser para iluminar una muestra a través de un medio de dispersión , seguido de deconvolución con un operador de difusión calibrado para estimar un volumen sin los efectos de la dispersión difusiva y la aplicación posterior de un filtro inverso confocal para recuperar la imagen de la muestra. [5] [6]
Ver también [ editar ]
- La tomografía de coherencia óptica
- Imágenes ópticas difusas
- Mamografía láser por tomografía computarizada
Referencias [ editar ]
- ^ Óptica + Tomografía en los encabezados de temas médicos de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.(MeSH)
- ^ ^ Wojtek J. Walecki y Fanny Szondy, " Eficiencia cuántica integrada, reflectancia, topografía y metrología de estrés para la fabricación de células solares ", Sunrise Optical LLC , Proc. SPIE 7064, 70640A (2008); doi : 10.1117 / 12.797541
- ^ Hoshi, Yoko; Yamada, Yukio (13 de julio de 2016). "Visión general de la tomografía óptica difusa y sus aplicaciones clínicas" . Revista de Óptica Biomédica . 21 (9): 091312. doi : 10.1117 / 1.JBO.21.9.091312 . ISSN 1083-3668 .
- ^ Lyons, Ashley; Tonolini, Francesco; Boccolini, Alessandro; Repetti, Audrey; Henderson, Robert; Wiaux, Yves; Faccio, Daniele (agosto de 2019). "Tomografía óptica difusa computacional de tiempo de vuelo" . Nature Photonics . 13 (8): 575–579. doi : 10.1038 / s41566-019-0439-x . ISSN 1749-4885 .
- ^ Lindell, David B .; Wetzstein, Gordon (diciembre de 2020). "Imagen tridimensional a través de medios de dispersión basados en tomografía confocal difusa" . Comunicaciones de la naturaleza . 11 (1): 4517. doi : 10.1038 / s41467-020-18346-3 . ISSN 2041-1723 . PMC 7481188 . PMID 32908155 .
- ^ "Tomografía difusa confocal | Nature Communications 2020 - YouTube" . www.youtube.com . Consultado el 10 de febrero de 2021 .
Lectura adicional [ editar ]
- Haisch, C. (2012). "Tomografía óptica". Revisión anual de química analítica . 5 : 57–77. doi : 10.1146 / annurev-anchem-062011-143138 . PMID 22524216 .
Enlaces externos [ editar ]
- Tomografía óptica en el Imperial College de Londres
- Tomografía óptica en el University College de Londres
- "Tetas, bebés y sangre": artículo en physics.org
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