اپتیک بافت: روش ها و ابزارهای پراکندگی نور برای تشخیص پزشکی

اپتیک بافت: روش ها و ابزارهای پراکندگی نور برای تشخیص پزشکی

ترجمه با مهندس شکوفه ساتری

شرح

این نسخه سوم از اپتیک زیست پزشکی کلاسیک اپتیک بافت ، رشد فشرده مداوم در اپتیک بافت - به ویژه، زمینه تشخیص بافت و تصویربرداری - را پوشش می دهد که از سال 2007 رخ داده است. همانطور که در دو نسخه اول، قسمت اول اصول و تحقیقات پایه را توضیح می دهد. ، و بخش دوم ابزار دقیق و کاربردهای پزشکی را ارائه می دهد. با این حال، برای راحتی خواننده، این ویرایش سوم به جای 9 فصل به 14 فصل سازماندهی شده است. فصول مربوط به توموگرافی انسجام نوری، هولوگرافی دیجیتال و تداخل سنجی، کنترل خواص نوری بافت ها، طیف سنجی غیرخطی، و تصویربرداری، همگی به طور اساسی به روز شده اند.

این کتاب برای محققان، معلمان و دانشجویان فارغ التحصیل و کارشناسی متخصص در فیزیک سیستم های زنده، اپتیک بیوپزشکی و بیوفوتونیک، بیوفیزیک لیزر و کاربردهای لیزر در بیوپزشکی در نظر گرفته شده است. همچنین می توان از آن به عنوان کتاب درسی برای دوره های فیزیک پزشکی، مهندسی پزشکی و زیست شناسی پزشکی استفاده کرد.

فن آوری های فلورسانس در تشخیص های زیست پزشکی

فن آوری های فلورسانس در تشخیص های زیست پزشکی

5.1 مقدمه

     5.1.1 اصول

     5.1.2 نمودار پتانسیل

     5.1.3 نمودار جابلونسکی و نرخ های جنبشی

     5.1.4 ناهمسانگردی فلورسانس

5.2 فلورسانس درونی و بیرونی

     5.2.1 فلوروفورهای ذاتی

     5.2.2 نشانگرهای فلورسنت

5.3 تکنیک های طیف سنجی، میکروسکوپی و تصویربرداری

     5.3.1 طیف سنجی فلورسانس

     5.3.2 میکروسکوپ فلورسانس

     5.3.3 تکنیک های تصویربرداری

5.4 طیف سنجی فلورسانس با تفکیک زمانی و تصویربرداری

     5.4.1 شمارش تک فوتون وابسته به زمان

     5.4.2 فاز فلورومتری

     5.4.3 طیف سنجی فلورسانس با دریچه زمانی

     5.4.4 تصویربرداری فلورسانس با تفکیک زمانی

5.5 طیف‌سنجی و میکروسکوپ فلورسانس بازتاب داخلی کل (TIRFS/TIRFM)

     5.5.1 نظریه TIRFS/TIRFM

     5.5.2 راه اندازی فنی

     5.5.3 ترکیب TIRFS/TIRFM با تکنیک های ابتکاری میکروسکوپی فلورسانس

     5.5.4 کاربرد TIRFS/TIRFM در زیست شناسی سلولی

5.6 طیف سنجی انتقال انرژی

     5.6.1 مکانیسم های اساسی

     5.6.2 برنامه های FRET

5.7 میکروسکوپ سه بعدی میدان وسیع

     5.7.1 روشنایی ساختاری

     5.7.2 میکروسکوپ فلورسانس ورق نور (LSFM)

5.8 اسکن لیزری و میکروسکوپ چند فوتونی

     5.8.1 مقدمه

     5.8.2 عملکرد میکروسکوپ های اسکن لیزری کانفوکال

     5.8.3 کاربردهای CLSM

     5.8.4 میکروسکوپ چند فوتونی

     5.8.5 تشخیص با وضوح فوق العاده و تک مولکولی

5.9 اظهارات پایانی

منابع

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

توموگرافی کامپیوتری عروق کرونر

توضیحات کتاب

نسخه دوم پرفروش ترین توموگرافی کامپیوتری عروق کرونر که برای منعکس کننده پیشرفت های قابل توجه در تصویربرداری توموگرافی کامپیوتری قلب (CT) به روز شده است، متنی کاربردی را در اختیار متخصصان قلب و رادیولوژیست قرار می دهد که اصول اولیه و کاربردهای CT را توضیح می دهد.

این منبع قابل دسترس که توسط کارشناسان مشهور بین المللی در این زمینه نوشته شده است، به وضوح مبانی فناوری جدید تصویربرداری 64 برشی را از طریق استفاده از تصاویر، مراجع و جداول با کیفیت بالا ارائه می دهد.

مطالب عبارتند از:

پس از پردازش تصویر

تصویربرداری کرونری برای عروق کرونر طبیعی

آسیب شناسی عروق کرونر و تصویربرداری عروق کرونر

تنگی عروق کرونر

تصویربرداری پلاک کرونری و کلسیفیکاسیون

انسداد کامل مزمن

ارزیابی استنت های کرونر

ناهنجاری های عروق کرونر در بزرگسالان

وثیقه های کرونر و پیوندهای بای پس

توده های قلبی، ترومب های داخل قلب و ناهنجاری های پریکارد

عروق بزرگ قفسه سینه

یافته های غیر قلبی در غربالگری CT کلسیم

عملکرد بطن چپ

مصنوعات

آینده تصویربرداری CT قلب

افزایش کنتراست برای آنژیوگرافی عروق کرونر

فهرست مطالب

1. اصول اولیه 2. تصویر پس از پردازش 3. تصویربرداری کرونری: شریان کرونر طبیعی 4. آسیب شناسی کرونر مربوط به تصویربرداری کرونر 5. تنگی عروق کرونر 6. تصویربرداری پلاک کرونری 7. کلسیفیکاسیون کرونری 8. انسداد کامل کرونر انسداد کرونر 910. ناهنجاری های عروق کرونر در بزرگسالان 11. وثیقه های کرونر 12. پیوندهای بای پس کرونر 13. توده های قلبی، ترومب های داخل قلب و ناهنجاری های پریکارد 14. بخش اورژانس 15. عروق بزرگ قفسه سینه 16. رگ های بزرگ سینه ای 

تحقیقات بیوفتونیک در آسیب و بازیابی عصبی

تحقیقات بیوفوتونیک در آسیب و بازیابی عصبی

میزبان: گروه فنی به دام انداختن و دستکاری نوری در زیست شناسی مولکولی و سلولی

با مهندس شکوفه ساتری

طی سال‌ها، بسیاری از تکنیک‌های بیوفوتونیک در درک عملکرد سیستم عصبی مرکزی اهمیت پیدا کرده‌اند. موچین های نوری، امواج ضربه ای ناشی از لیزر و قیچی های نوری همگی برای مطالعه عملکرد عصبی و آسیب شناسی مورد استفاده قرار گرفته اند.

در این وبینار  در مورد چگونگی تأثیر بیوفوتونیک بر مطالعه آسیب مغزی تروماتیک بحث خواهد کرد. آسیب مغزی تروماتیک اغلب در اثر ضربه به سر ایجاد می شود. با این حال، مکانیسم های سلولی آن هنوز به خوبی درک نشده است.  تحقیقات خود را در مورد فرآیندهای سلولی عمیق تر در حال انجام بحث خواهد کرد. و همچنین پیاده‌سازی سیستم‌های بیوفوتونیک هیبریدی، طراحی شده برای مطالعه تغییرات مورفولوژی سلولی و شبیه‌سازی و بررسی پویا آسیب در مغز.

سطح موضوع: متوسط ​​- دانش پایه در مورد موضوع را فرض می کند

آنچه خواهید آموخت:

مفهوم موچین نوری، قیچی نوری، و امواج ضربه ای ناشی از لیزر

مورفولوژی سلولی و دینامیک نورون ها

نحوه استفاده از بیوفوتونیک برای مطالعه نورون ها

چه کسانی باید شرکت کنند:

فیزیکدانان، زیست شناسان و مهندسان علاقه مند به تله گذاری نوری، بیوتکنولوژی، نور ساختاریافته، فیزیک بیولوژیکی و تحقیقات نوروفوتونیک

ترکیب میکروسکوپ فاز کمی و موج شوک ناشی از لیزر برای مطالعه آسیب سلولی

ترکیب میکروسکوپ فاز کمی و موج شوک ناشی از لیزر برای مطالعه آسیب سلولی

با مهندس شکوفه ساتری

خلاصه

در این مقاله، ما یک سیستم جدید برای مطالعه آسیب سلولی پیشنهاد می کنیم. این سیستم یک ایستگاه کاری بیوفوتونیکی است که می‌تواند موج شوک القا شده با لیزر (LIS) را در محیط کشت سلولی همراه با میکروسکوپ فاز کمی (QPM) ایجاد کند و امکان اندازه‌گیری بی‌درنگ دینامیک درون سلولی و تغییرات کمی در ضخامت سلولی در طول آسیب را فراهم کند. و فرآیندهای بازیابی علاوه بر این، این سیستم قادر به میکروسکوپ کنتراست فاز (PhC) و کنتراست تداخل دیفرانسیل (DIC) است. مطالعات ما نشان داد که QPM به ما امکان می دهد تغییراتی را تشخیص دهیم که در غیر این صورت تشخیص آنها با استفاده از تصویربرداری فاز یا DIC غیرقابل توجه یا دشوار است. به عنوان یکی از کاربردها، این سیستم مطالعه آسیب مغزی تروماتیک را در شرایط آزمایشگاهی امکان پذیر می کند. آستروسیت ها پرتعدادترین سلول ها در سیستم عصبی مرکزی (CNS) هستند و نشان داده شده است که در ترمیم بافت عصبی آسیب دیده نقش دارند. در این مطالعه، ما از LIS برای ایجاد یک نیروی مکانیکی دقیق در محیط کشت در فاصله کنترل‌شده از آستروسیت‌ها و اندازه‌گیری تغییرات کمی، به ترتیب نانومتر، در ضخامت سلول استفاده می‌کنیم. آزمایش‌ها در محیط‌های کشت سلولی مختلف به منظور ارزیابی تکرارپذیری روش تجربی انجام شد.

پزشکی هسته ای

پزشکی هسته ای

تصویربرداری مولکولی و انکولوژی هسته ای

بیوپسی غدد لنفاوی نگهبان

دستگاه تناسلی

تحولات رادیو داروسازی

ابزار دقیق و تصویربرداری

حفاظت در برابر تشعشع و رادیوبیولوژی

انکولوژی بالینی

تشعشع انکولوژی

انفورماتیک پزشکی

فیزیک پزشکی

غدد درون ریز

قلب و عروق

عصب شناسی

حفاظت در برابر تشعشع و دزیمتری

تولید رادیوداروها

رادیوداروها و حفاظت رادیویی

فیزیک / سیکلوترون

رادیوفیزیک

رادیوبیولوژی

حفاظت در برابر اشعه

پزشکی هسته ای و زیست شناسی

پزشکی با شکوفه ساتری

پزشکی با شکوفه ساتری

قلب و عروق مطالعه و درمان اختلالات قلب و عروق خونی است. فرد مبتلا به بیماری قلبی یا بیماری قلبی عروقی ممکن است به یک متخصص قلب ارجاع داده شود. قلب و عروق یکی از شاخه های طب داخلی است.