Backscattering of Infrared Radiation by a Model Multilayer Biological Tissue

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The intensity of backscattering of near infrared laser radiation has been calculated for a multilayer biological tissue simulating the human head as a function of the distance between a source and a detector of radiation that are located on the head. The iterative solution of the Bethe–Salpeter equation has been represented as a series in scattering orders. A modification of the known Monte Carlo method for photon transport in multilayer tissues has been proposed to accelerate calculations. It has been shown that the resulting dependences of the backscattering intensity change significantly under the variation of the optical properties of the biological tissue, primarily in the case of penetration of blood to the cerebrospinal fluid layer. This can be used to develop optical methods for diagnosis of traumatic injuries of biological tissues.

作者简介

Yu. Zhavoronkov

St. Petersburg State University

Email: zhavoronkov95@gmail.com
198504, St. Petersburg, Russia

S. Ul'yanov

St. Petersburg State University

Email: ulyanov_sv@mail.ru
198504, St. Petersburg, Russia

A. Val'kov

St. Petersburg State University; Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: alexvalk@mail.ru
198504, St. Petersburg, Russia; 195251, St. Petersburg, Russia

V. Kuz'min

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

编辑信件的主要联系方式.
Email: kuzmin_vl@mail.ru
195251, St. Petersburg, Russia

参考

  1. В. В. Тучин, Оптика биологических тканей. Методы рассеяния света в медицинской диагностике, IPR Media, М. (2021).
  2. S. L. Jacques, Phys. Med. Biol. 58, R37 (2013).
  3. D. J. Davies, Z. Su, M.T. Clancy, S. J. Lucas, H. Dehghani, A. Logan, and A. Belli, J. Neurotrauma 32, 933 (2015).
  4. A. Sabeeh and V.V. Tuchin, J. Biomed. Photonics & Engineering, 6, 040201 (2020).
  5. A.P. Tran, S. Yan, and Q. Fang, Neurophoton. 7, 015008 (2020).
  6. R. Francis, B. Khan, G. Alexandrakis, J. Florence, and D. MacFarlane, Biomed. Opt. Express 6, 3256 (2015).
  7. E. S. Papazoglou, M. S. Weingarten, L. Zubkov, M. Neidrauer, L. Zhu, S. Tyagi, and K. Pourrezaei, J. Biomed. Opt. 13, 044005 (2008).
  8. E. S. Papazoglou, M.T. Neidrauer, L. Zubkov, M. S. Weingarten, and K. Pourrezaei, J. Biomed. Opt. 14, 064032 (2009).
  9. E. Zinchenko, N. Navolokin, A. Shirokov et al. (Collaboration), Biomed. Opt. Express 10, 4003 (2019).
  10. F. Scholkmann, S. Kleiser, A. J. Metz, R. Zimmermann, J. Mata Pavia, U. Wolf, and M. Wolf, Neuroimage 85, 6 (2014).
  11. H. Liu, D.A. Boas, Y. Zhang, A.G. Yodh, and B. Chance, Phys. Med. Biol. 40, 1983 (1995).
  12. O. Pucci, V. Toronov, and K. St. Lawrence, Appl. Opt. 49, 6324 (2010).
  13. В.Л. Кузьмин, Ю.А. Жаворонков, С. В. Ульянов, А.Ю. Вальков, ЖЭТФ 161, 779 (2022).
  14. J. Zhao, H. S. Ding, X.L. Hou, C. L. Zhou, and B. Chance, J. Biomed. Opt. 10, 024028 (2005).
  15. V. Ntziachristos and B. Chance, Med. Phys. 28, 1115 (2001).
  16. A. Torricelli, D. Contini, A. Pifferi, M. Caffini, R. Re, L. Zucchelli, and L. Spinelli, Neuroimage 85, 28 (2014).
  17. H. Wabnitz, J. Rodriguez, I. Yaroslavsky, A. Yaroslavsky, and V.V. Tuchin, in Handbook of Optical Biomedical Diagnostics. Light-Tissue Interaction, 2nd ed., SPIE Press, Bellingham, Washington (2016), v. 1, p. 401.
  18. T. Durduran, R. Choe, J.P. Culver, L. Zubkov, M. J. Holboke, J. Giammarco, B. Chance, and A.G. Yodh, Phys. Med. Biol. 47, 2847 (2002).
  19. M.A. Franceschini, S. Thaker, G. Themelis, K.K. Krishnamoorthy, H. Bortfeld, S.G. Diamond, D.A. Boas, K. Arvin, and P.E. Grant, Pediatr. Res. 61, 546 (2007).
  20. S. Mahmoodkalayeh, M.A. Ansari, and V.V. Tuchin, Biomed. Opt. Express 10, 2795 (2019).
  21. M. S. Cano-Vel'azquez, N. Davoodzadeh, D. Halaney, C.R. Jonak, D.K. Binder, J. Hern'andez-Cordero, and G. Aguilar, Biomed. Opt. Express 10, 3369 (2019).
  22. В.Л. Кузьмин, А.Ю. Вальков, Л.А. Зубков, ЖЭТФ 155, 460 (2019).
  23. V. L. Kuzmin, V.P. Romanov, and E.V. Aksenova, Phys. Rev. E 65, 016601 (2001).
  24. T.M. Nieuwenhuizen and J.M. Luck, Phys. Rev. E 48, 569 (1993).
  25. V. L. Kuzmin, M.T. Neidrauer, D. Diaz, and L.A. Zubkov, J. Biomed. Opt. 20, 105006 (2015).
  26. L.Wang, S. L. Jacques, and L.Q. Zheng, Comput. Meth. Prog. Bio. 47, 131 (1995).
  27. A.N. Bashkatov, E.A. Genina, V. I. Kochubey, and V.V. Tuchin, Proc. SPIE 6163, 616310 (2006).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».