Mehmet ENGİN, Yavuz ÖZTÜRK, İbrahim AKKAYA

Doku Fantom Üretimi ve Temel Optik Özelliklerinin Ölçümü

Bu çalışmada, insan dokusu optik parametrelerinin ölçülebilmesi için gerekli olan doku benzeri katı fantom tasarımının yapımı gerçekleştirilmiştir. Taban malzeme olarak silikon bazlı Polydimethlysiloxane (PDMS), soğrulma özelliği için Hint mürekkebi ve saçılma özelliği için ise titanyumdioksit (TiO2) kullanılmıştır. Hazırlanan katı fantomların optik özellikleri, tek toplayıcı küre optik düzeneği tabanlı, Ters Ekleme Katlama yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Ölçümler, lisanslı referans fantom ile karşılaştırılmış ve karesel ortalama hatası 0.07'den az bulunmuştur. Fantoma ilişkin değerler;633 nm dalgaboyu için; soğrulma katsayısı 0.22 cm-1, indirgenmiş saçılma katsayısı 10.6 cm-1 olarak bulunmuştur. Bu değerler literatürdeki insan dokusu değerleri ile de örtüşmektedir. Ayrıca istenilen optik özellikte ve şekillerde fantom yapılabileceğine ait veriler paylaşılmıştır

Fabrication of Tissue Phantom and Measurement of the Fundamental Optical Properties

In this study, tissue like solid phantom was fabricated for being able to measure the human tissue optical parameters. It was used Polydimethlysiloxane (PDMS) as a basement material, Indian ink as an absorption, and titaniumdioxide (TiO2) powder as a scattering agent. The optical characteristics of prepared solid phantoms were calculated by Inverse Adding Doubling method via based on single integrating sphere setup. The measurement results were compared with licensed reference phantom and the mean squared error was found less than 0.07. The fabricated phantom optical parameters are found absorption coefficient 0.22 cm-1, reduced scattering coefficient 10.6 cm-1 at 633 nm. In addition, some results have been showed for making optional solid phantoms

PDF

___

1] Michels R.; Foschum F.; Kienle A.; Optical properties of fat emulsions, Optics Express, 2008; 16(8), 5907 – 5925.
[2] Moffitt T.; Chen Y. C.; Prahl S. A.; Preparation and characterization of polyurethane optical phantoms, J. of Biomedical Optics, 2006; 11(4), 041103-1 - 041103- 10.
[3] Ayers F.; Grant A.; Kuo D.; Cuccia D. J.; Durkin A. J.; Fabrication and characterization of silicone based tissue phantoms with tunable optical properties in the visible and near infrared domain, Proc. of SPIE, 2008; 6870, 687007-1-687007-9.
[4] Keranen V. T.; Makynen A. J.; Dayton A. L. and Prahl S. A., Polyurethane phantoms with homogeneous and nearly homogeneous optical properties, Proc. SPIE, 2010; 7567
[5] Pogue B. W.; Patterson M. S., Review of tissue simulating phantoms for optical spectroscopy, imaging and dosimetry, J. Of Biomedical Optics, 2006; 11(4), 041102-1 – 041102-16.
[6] Di Ninni P.; Martelli F.; Zaccanti G.; The use of India ink in tissue-simulating phantoms, Optics Express, 2010; 18( 26), 26854 – 26865.
[7] Prahl S. A.; van Gemert M. J. C.; and Welch A. J., Determining the optical properties of turbid media by using the adding-doubling method, Appl. Opt., 1993; 32, 559-568.
[8] Pickering J. W.; Prahl S. A.; van Wieringen N.; Beek J. F., Sterenborg H. J. C. M., and van Gemert M. J. C., Double-integrating-sphere system for measuring the optical properties of tissue, Appl. Opt., 1993; 32, 399-410.
[9] Royston D. D.; Poston R. S.; and Prahl S. A., Optical properties of scattering and absorbing materials used in the development of optical phantoms at 1064nm, J. Biomedical Optics, 1996; 1, 110-116.
[10] Wrobel M. S.; Popov A. P.; Bykov A. V.; Kinnunen M.; Szczerska M. J.; and Tuchin V. V., Measurements of fundamental properties of homogenious tissue phantoms, J. Biomedical Optics, 2015; 20(4), 045004- 1 -045004-10.
[11] Tuchin V. V., Tissue Optics And Photonics: Light Tissue Interaciton, J. Biomedical Photonics & Eng., 2015; 1(2), 98 – 134

Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover

ISSN: 1305-130X
Başlangıç: 2005
Yayıncı: Manisa Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Arşiv