طیف‌سنجی فروسرخ نزدیک در تحقیقات مغز چندوجهی

10 طیف‌سنجی فروسرخ نزدیک در تحقیقات مغز چندوجهی

10.1 مقدمه

      10.1.1 تصویربرداری عملکردی از مغز

      10.1.2 به سوی چندوجهی

10.2 تحقق NIRS در تنظیمات چندوجهی

      10.2.1 کلاهک های سر NIRS

10.3 fNIRS همراه با تکنیک های مختلف: امکانات و چالش ها

      10.3.1 fNIRS و تصویربرداری عصبی

      10.3.2 فشار خون و جریان خون مغزی

10.4 رویکردهای جدید و نمونه هایی از مطالعات چندوجهی کنونی

      10.4.1 ترکیب TCD با fNIRS

      10.4.2 توسعه fNIRS فراطیفی

      10.4.3 تصویربرداری مغز با استفاده از fNIRS همراه با هفت روش

10.5 بهبود تصویربرداری NIRS در عمق

      10.5.1 انتقال بافت های جمجمه در NIR

      10.5.2 پاکسازی نوری بافت ها

      10.5.3 انتشار OCA

      10.5.4 پاکسازی نوری جمجمه در داخل بدن

10.6 خلاصه فصل

منابع

11 اندازه گیری نوری

بخش اول: تعامل نور-بافت: جنبه های تشخیصی

1.1 مقدمه

1.2 خاموشی و پراکندگی نور در سیستم های پراکنده: رویکردهای نظری اساسی

1.3 روش های نظری برای محاسبات پراکندگی نور تک ذره

     1.3.1 پارامترهای اساسی برای پراکندگی نور تک ذره

     1.3.2 روشهای دقیق تحلیلی و عددی

          1.3.2.1 جداسازی متغیرها و روش های ماتریس T (SVM و TM)

          1.3.2.2 روش معادلات انتگرال (IEM)

          1.3.2.3 تقریب دوقطبی گسسته (DDA)

     1.3.3 نظریه های تقریبی

          1.3.3.1 تقریب ریلی

          1.3.3.2 تقریب Rayleigh-Debye-Gans (RDG).

          1.3.3.3 پراش غیرعادی (AD) و تقریب های مرتبط

     1.3.4 سایر روش ها و تقریب ها

1.4 انقراض و پراکندگی توسط ساختارهای انباشته و مرکب

     1.4.1 روش های تقریبی و DDA

     1.4.2 روش برهم نهی

     1.4.3 فرمالیسم ماتریس T برای پراکندگی خوشه

     1.4.4 دانه های فراکتال

1.5 انقراض و پراکندگی توسط ذرات تشدید پلاسمون

     1.5.1 رزونانس پلاسمون موضعی کره های فلزی کوچک

     1.5.2 نانومیله های فلزی

     1.5.3 نانوپوسته های فلزی

     1.5.4 رزونانس های پلاسمون جفت: نمونه های دو کره و زنجیره خطی

1.6 ساختار بافت و مدل های نوری مربوطه

     1.6.1 مدل های پیوسته و گسسته بافت ها

     1.6.2 شکل و اندازه ذرات در مدل های بافت گسسته

     1.6.3 ثابت های نوری بافت ها، ناهمگنی و نرمی نوری

     1.6.4 ناهمسانگردی بافت ها

     1.6.5 کسر حجمی ذرات

     1.6.6 اثرات نظم مکانی

     1.6.7 خواص فراکتالی بافت ها

1.7 پراکندگی نور توسط ذرات همبسته با بسته بندی متراکم

     1.7.1 تابع توزیع جفت g(r)

     1.7.2 پراکندگی نور توسط سیستمی از ذرات در تقریب پراکندگی منفرد

     1.7.3 ویژگی های زاویه ای برای پراکندگی نور پلاریزه

     1.7.4 ویژگی های طیفی سیستم های پراکندگی

     1.7.5 در نظر گرفتن اثرات پراکندگی متعدد در سیستم ذرات متراکم

     1.7.6 انکسار دوگانه سیستمی از ذرات ناهمسانگرد

1.8 کاربرد تئوری انتقال تشعشع در اپتیک بافت

     1.8.1 روشهای تقریب برای حل معادله انتقال تشعشع

          1.8.1.1 تقریب مرتبه اول

          1.8.1.2 تقریب انتشار

          1.8.1.3 تقریب زاویه ای کوچک

          1.8.1.4 نظریه شار

          1.8.1.5 معادله انتقال تابشی برداری

     1.8.2 شبیه سازی مونت کارلو

          1.8.2.1 مقدمه

          1.8.2.2 الگوریتم شبیه سازی

          1.8.2.3 محاسبه LSM برای سیستم پراکندگی چندگانه

          1.8.2.4 درجه قطبش خطی و دایره ای نور در تعامل با بافت ها

          1.8.2.5 شبیه سازی انعکاس دو بعدی و انتقال LSM

          1.8.2.6 شبیه سازی طیف های انتقال، بازتاب و پراکندگی

1.9 روش‌های نفلومتری و قطبش برای تشخیص اجسام زیستی

     1.9.1 روابط بین عناصر LSM: معیار دپلاریزاسیون

     1.9.2 وابستگی زاویه ای شدت پراکندگی نور غیر دپلاریزه

     1.9.3 اندازه گیری وابستگی های زاویه ای عناصر ماتریس پراکنده

     1.9.4 LSM برای برخی از اشیاء بیولوژیکی

     1.9.5 اثرات کاوش نور دایره ای و فعالیت نوری

1.10 کنترل خواص نوری بافت ها

1.11 نور قطبی دایره ای

1.12 خلاصه

منابع

کتابچه راهنمای تشخیص بیومدیکال نوری

توضیحات کتاب

از زمان انتشار اولین ویرایش هندبوک در سال 2002، روش‌های نوری برای تشخیص زیست‌پزشکی در بسیاری از جهات به خوبی تثبیت شده و گرایش‌های جدیدی نیز ظاهر شده‌اند. برای در بر گرفتن تمام روش های فعلی، متن به روز شده و به دو جلد گسترش یافته است.

جلد 1: تعامل نور - بافت دارای یازده فصل است که پنج فصل آن بر فیزیک اساسی انتشار نور در محیط‌های کدر مانند بافت‌های بیولوژیکی تمرکز دارد. شش فصل بعدی تکنیک‌های مادون قرمز نزدیک را برای مطالعه نوری بافت‌ها معرفی می‌کنند و تصویری از کاربردها و پیشرفت‌های فعلی در این زمینه پویا و هیجان‌انگیز ارائه می‌دهند. موضوعات شامل پراکندگی نور در سیستم های پراکنده، اپتیک خون، فانتوم های بافتی، مقایسه بین روش های حل شده با زمان و موج پیوسته و اپتوآکوستیک است.

جلد 2: روش ها با توصیف اصول اولیه و کاربردهای تشخیصی تکنیک های نوری مبتنی بر تشخیص و پردازش سیگنال های طیف سنجی پراکندگی، فلورسانس، FT IR و Raman از بافت های مختلف، با تاکید بر خون، بافت های اپیتلیال و پوست انسان آغاز می شود. در نیمه دوم این جلد، فناوری‌های تصویربرداری خاص، مانند داپلر، لکه‌های لیزری، توموگرافی انسجام نوری (OCT) و تصویربرداری فلورسانس و فوتوآکوستیک مورد بحث قرار می‌گیرد.

کتابچه راهنمای تشخیص بیومدیکال نوری

کتابچه راهنمای تشخیص بیومدیکال نوری

جلد 1: تعامل نور-بافت

ترجمه با مهندس شکوفه ساتری

شرح

از زمان انتشار اولین ویرایش هندبوک در سال 2002، روش‌های نوری برای تشخیص زیست‌پزشکی در بسیاری از جهات به خوبی تثبیت شده و گرایش‌های جدیدی نیز ظاهر شده‌اند. برای در بر گرفتن تمام روش های فعلی، متن به روز شده و به دو جلد گسترش یافته است.

جلد 1: تعامل نور - بافت دارای یازده فصل است که پنج فصل آن بر فیزیک اساسی انتشار نور در محیط‌های کدر مانند بافت‌های بیولوژیکی تمرکز دارد. شش فصل بعدی تکنیک‌های مادون قرمز نزدیک را برای مطالعه نوری بافت‌ها معرفی می‌کنند و تصویری از کاربردها و پیشرفت‌های فعلی در این زمینه پویا و هیجان‌انگیز ارائه می‌دهند. موضوعات شامل پراکندگی نور در سیستم های پراکنده، اپتیک خون، فانتوم های بافتی، مقایسه بین روش های حل شده با زمان و موج پیوسته و اپتوآکوستیک است.

اپتیک موجی

اپتیک موج، که با نور به عنوان امواج الکترومغناطیسی سروکار دارد، شاخه مهمی از اپتیک است. پدیده های نوری اصلی مورد بحث در اپتیک موج شامل پراش، تداخل و قطبش نور است. این فصل بر دانش اولیه اپتیک موج و کاربردهای آن تمرکز دارد. ابتدا تئوری الکترومغناطیسی اپتیک به طور خلاصه معرفی می شود. ثانیاً تئوری ها و نمونه هایی از پراش و تداخل نور ارائه و توضیح داده شده است. در ادامه، معرفی مختصری از اپتیک فوریه ارائه می شود. سپس، انحراف جبهه موج معرفی می شود. در نهایت، محدودیت های وضوح نظری یک سیستم تصویربرداری نوری ارائه شده است.

اپتیک هندسی

خلاصه

اپتیک هندسی، شاخه ای قدیمی از اپتیک، قوانین نوری را به زبان هندسه با این تقریب فرموله می کند که مقیاس طول موج نور در مقایسه با سیستم نوری که نور در آن فرود می آید، نزدیک به صفر است. در رژیم اپتیک هندسی، یک مفهوم اساسی پرتو نوری است. امکان سنجی پرتوهای نوری معرفی شده در اپتیک هندسی را می توان با تئوری کوانتومی توضیح داد. با توجه به اصل عدم قطعیت در نظریه کوانتومی، ما نمی‌توانیم موقعیت (x، نشان دهنده موقعیتی در جهت عمودی) و تکانه (p، نشان‌دهنده تکانه در جهت عمودی) یک فوتون را به طور همزمان با دقت بسیار زیاد اندازه‌گیری کنیم.

درک سیستم های نوری از طریق تئوری و مطالعات موردی

شرح

این کتاب چگونگی درک و تجزیه و تحلیل اصول کار سیستم های نوری را با استفاده از نظریه های نوری و مطالعات موردی توضیح می دهد. بخش اول عمدتاً بر نظریه اپتیک کلاسیک متمرکز است و مقدمه ای بر اپتیک هندسی و موجی و برخی از مفاهیم اپتیک کوانتومی و آماری ارائه می دهد. بخش دوم مطالعات موردی سه سیستم نوری کاربردی را ارائه می‌کند که شامل عناصر نوری مهم و پرکاربرد می‌شود: میکروسکوپ‌های کانونی، سیستم‌های نوری همفاز آنلاین برای آینه‌های تقسیم‌بندی‌شده، و سیستم‌های اپتیک تطبیقی. با پیش‌زمینه نظری به‌دست‌آمده در بخش اول، خوانندگان می‌توانند درک خود از سیستم‌های نوری ارائه‌شده در بخش دوم را در مفهوم سیستم‌های نوری جدید خود اعمال کنند. این کتاب می تواند به عنوان متن یا راهنمای مرجع برای دانشجویان رشته های اپتیک یا فیزیک مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می تواند به عنوان یک مرجع برای هر دانشمند، مهندس یا محققی که کارشان شامل سیستم های نوری است، استفاده شود.

کتابهای اپتیک و فوتونیک

کتابهای اپتیک و فوتونیک

ترجمه با مهندس شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری