心脏组织的光学和热特性作为温度的函数的表征

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 热物理 热物理
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 心脏组织的精确光学和热性质对于有效的热疗法规划和医疗器械开发至关重要.
• 以前的表征通常缺乏在相关温度范围内提供全面数据.

研究的目的:

• 为了全面描述心脏组织的光学和热性质.
• 调查温度变化 (从室内到消耗性) 对这些特性的影响.
• 为改善热疗法模拟和医疗培训幻影提供必要的数据.

主要方法:

• 宽带 (650-1100 nm) 的光学特性 (吸收和减少的散射系数) 用时域扩散光学测量.
• 热性能 (导热率,扩散率和体积热量) 通过使用过渡热线技术和双针探针来确定.
• 测量是在室温到高热/减热水平的温度范围内对外活体心脏组织进行的.

主要成果:

• 光学特性显示出显著的温度依赖的变化,包括吸收的光谱变化和增加减少散射.
• 在800nm下降的散射系数从25°C的9.8cm-1增加到77°C的29.1cm-1.
• 导热率相对保持不变,而热扩散率增加,体积热容量随着温度升高而下降.

结论:

• 这项研究首次详细描述了心脏组织的光学和热特性作为温度的函数.
• 这些从实验中获得的特性对于提高用于规划热疗法的计算模型的准确性至关重要.
• 这些数据作为一个有价值的参考,用于创建现实的组织幽灵,用于医学培训和仪器测试.