在实体脑,肺和心脏组织上的热损伤的光学特征,使用时间域扩散光学光谱学
Alessandro Bossi1,2, Leonardo Bianchi1, Paola Saccomandi1
1Department of Mechanical Engineering, Politecnico di Milano, via Giuseppe La Masa 1, 20156 Milan, Italy.
Biomedical optics express
|April 18, 2024
概括
这项研究揭示了热量如何影响组织光学,确定了实时热疗法监测的关键标记. 这些发现提高了使用扩散光学技术的瘤治疗精度.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 热疗法是一种热疗法.
- 组织光学是组织光学.
背景情况:
- 热疗法提供了更少的侵入性和昂贵的瘤治疗选择.
- 有效的实时监测工具对于防止手术期间治疗不足或治疗过度至关重要.
- 目前的方法缺乏精确指导外科医生在腹腔镜干预期间.
研究的目的:
- 为了研究 ex-vivo 牛犊大脑,肺和心脏组织的温度依赖的光学特征.
- 为了识别近红外 (NIR) 光谱范围内的热损伤的指示光学标记.
- 通过扩散光学技术推进热疗法的控制.
主要方法:
- 在657-1107nm NIR范围内测量了组织的减少散射和吸收系数.
- 在43°C,60°C和80°C的温度下进行了渐进式,空间均的热处理.
- 利用时间域扩散光学进行光谱测量.
主要成果:
- 观察到散射光谱的三个主要增加,与蛋白质变性化有关 (原,髓,二次结构).
- 检测到75°C以上的两个新的吸收峰值 (770nm,830nm),可能来自血红蛋白或肌球蛋白.
- 建立了与特定的热损伤水平相关的独特的光学特征.
结论:
- 确定了组织中热损伤的关键光学标记.
- 证明了扩散光学技术在实时监测热疗法的潜力.
- 为提高精度和改善瘤热疗法的结果铺平了道路.


