VPLIV KONTAKTNEGA PRITISKA SONDE NA DIFUZNO REFLEKTANČNE SPEKTRE KOŽEBREGAR, MAKSIMILIJAN (Avtor) Buermen, Miran (Mentor) Difuzno reflektančna spektroskopijakontaktni pritisksondakožaspektralno pritiskovne ravnineDifuzno reflektančna spektroskopija je neinvazivna tehnika, s katero pridobimo spektre zajete svetlobe po interakciji s tkivom. Spektri so uporabni za diagnostične namene, saj nosijo informacijo o opazovanem tkivu. To ima glede na svojo kemijsko sestavo in strukturo določene optične lastnosti, ki vplivajo na absorpcijo in sipanje svetlobe v tkivu. Posledica omenjenih interakcij je značilna oblika spektra, iz katere lahko z ustreznimi postopki izluščimo značilnosti tkiva. Za lažji dostop do tkiva se v biomedicinskih aplikacijah pogosto poslužujemo majhnih in lahkih optičnih sond. Te nam omogočajo t. i. oddaljeno zajemanje spektrov, kar se npr. izkaže kot še posebej koristno v operacijskih sobah, kjer zaradi visokih higienskih standardov veljajo številne omejitve pri vnosu diagnostične in raziskovalne opreme. Operater v postopku zajema difuzno reflektančnih spektrov sondo pritisne k tkivu, da omogoči boljšo optično sklopitev in prepreči zajem zrcalno odbite svetlobe s površine vzorca. Zaradi kontaktnega pritiska sonde na vzorec pride do povratne deformacije tkiva ter posledično do sprememb v zajetih difuzno reflektančnih spektrih. Ponovljivost meritev je tako v veliki meri odvisna od operaterja in njegove zmožnosti apliciranja ponovljivih intenzitet kontaktnega pritiska. Poznavanje vrednosti kontaktnih pritiskov ob meritvi je zato ključnega pomena, da lahko ovrednotimo ponovljivost meritev in vpliv kontaktnega pritiska na difuzno reflektančni spekter. Ocenjevanje ponovljivosti meritev neposredno (in vivo) na proučevanih tkivih je tehnično zapleteno, zato so v dosedanjih študijah take meritve izvajali ex vivo, tako da so tkiva nadomestili s sintetičnimi ali naravnimi fantomi. Glavna pomanjkljivost teh študij je bila, da niso preverili razlik v mehanskih lastnostih fantomov in proučevanih tkiv. V okviru doktorske disertacije smo namreč ugotovili, da mehanske lastnosti fantomov pomembno vplivajo na način aplikacije kontaktnega pritiska, zato jih je potrebno pri gradnji fantomov upoštevati. Poleg poznavanja intenzitete apliciranega kontaktnega pritiska med zajemom difuzno reflektančnih spektrov je pomembno tudi razumevanje vpliva kontaktnega pritiska na difuzno reflektančni spekter. Za vrednotenje vpliva je potrebno podrobneje proučiti odvisnost difuzno reflektančnega spektra od kontaktnega pritiska. V ta namen so v preteklosti predlagali že več različnih sistemov za merjenje kontaktnega pritiska med zajemom difuzno reflektančnih spektrov, a so ti omogočali le grobo oceno povprečne vrednosti kontaktnega pritiska, kar je omejevalo njihovo uporabnost pri vrednotenju vpliva kontaktnega pritiska. V okviru doktorske disertacije smo zato razvili nov avtomatski sistem, ki omogoča natančen in sočasen zajem kontaktnih pritiskov ter difuzno reflektančnih spektrov. Visoka frekvenca vzorčenja meritve pa dodatno nudi zaznavanje dinamičnih sprememb z visoko občutljivostjo. Vpliv kontaktnega pritiska na difuzno reflektančne spektre smo in vivo proučevali na koži, saj je v biomedicini pogost predmet proučevanja z difuzno reflektančno spektroskopijo. Po eni strani jo odlikuje enostavna dostopnost, po drugi strani pa zaradi kompleksne sestave nudi veliko raziskovalnih izzivov, saj vsebuje vse pomembne tkivne absorberje oz. kromoforje (oksihemoglobin, deoksihemoglobin, vodo, lipide in melanin).20152015-10-01 08:45:02Doktorsko delo/naloga72807sl