الیاف نوری در تصویربرداری پزشکی

چکیده

از الیاف نوری به طور گسترده ای به دلیل نازک بودن و انعطاف پذیری در تصویربرداری پزشکی برای نور و تصویربرداری بسیار استفاده شده است. فیبرهای نوری می توانند نور را از منابع نور حجیم به مکان های دور مانند ارگان های داخلی که به صورت غیر تهاجمی از طریق شکاف های طبیعی و یا با حداقل تهاجم از طریق بافت ها در دسترس هستند ، منتقل کنند.   در بعضی از سیستم های تصویربرداری ، فیبرهای نوری نیز یک سیگنال نوری را از منطقه اندازه گیری جمع می کنند و به آشکارساز تحویل می دهند. از کاربردهای فیبرهای نوری می توان به نور درمانی ، ابزار جراحی ، دستگاه های تشخیصی ، آندوسکوپی ، طیف سنجی نوری ، عکسبرداری با اشعه ایکس ، دستگاه های دستی دندان و بسیاری موارد دیگر اشاره کرد.

چهار نوع هدایت کننده موج ، یعنی الیاف هسته جامد ، راهنماهای نور مایع ، موجبرهای توخالی و الیاف کریستال فوتونی ، برای کاربردهای زیست پزشکی تولید و استفاده شده اند. الیاف هسته جامد و نور مایع نور را توسط انعکاس داخلی کامل (TIR) ​​هدایت می کنند ، در حالی که اصل هدایت نور برای موجبرهای توخالی فقط بازتاب را شامل می شود.

یک موجبر توخالی شامل یک لوله توخالی است که در داخل آن با یک لایه فلزی نازک و یک لایه دی الکتریک پوشانده شده است. نور با بازتاب در سطوح داخلی هدایت می شود. راهنماهای موج توخالی ساده و کم هزینه هستند. آنها می توانند طول موج را در یک دامنه بزرگ منتقل کنند و می توانند قدرت لیزر زیادی را بدون آسیب رسیدن به موجبر منتقل کنند. از معایب راهنماهای موج توخالی می توان به کاهش زیاد و عدم انعطاف پذیری اشاره کرد. از موجبران توخالی معمولاً در منطقه میانی IR برای کاربردهای پزشکی استفاده می شود.

راهنماهای نور مایع لوله های توخالی نیمه انعطاف پذیر هستند که با مایع پر شده اند و در محدوده طول موج مورد نظر شفاف هستند. آنها برای کاربردهای نور مرئی و اشعه ماورا بنفش ایده آل هستند. برخلاف بسته های فیبر نوری ، راهنماهای نور مایع از ضرر کسری بسته بندی رنج نمی برند. مزیت آنها نسبت به الیاف هسته جامد این است که ساخت آنها آسان تر است. راهنماهای نور مایع در برخی از کاربردهای پزشکی به عنوان کانال های انتقال پرتو لیزر و نور استفاده شده است.