Análise da absorção e espalhamento óptico em phantoms de tecido biológico utilizando a técnica de imagem no domínio de frequência espacial
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/25181 http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1188 |
Resumo: | Currently, the most widely method used for tumor analysis in biological tissues is through biopsy, a technique that demands time, high cost and inconvenience to the patient. To reduce these disorders and to increase the effectiveness of the tumor examinations, the technique of Spatial Frequency Domain Image (SFDI) was proposed to obtain optical parameters of analysis. The SFDI technique is based on light reflection and absorption, and it can measure and map optical absorption (μa) and scattering coefficients (μs) in tissues and phantoms without direct contact, which are obtained by combining a spatially modulated periodic illumination with a camera-based imaging system. In this work we aim to use the SFDI technique to analyze biological parameters of absorption and scattering of three different chromophores: hemoglobin, lipid and water. Initially measurements were made using the integrate sphere technique, later the results were comparated with the data processing by the SFDI technique. Finally, the biological phantom image technique was applied based on avian meat and bovine fat. The results indicate that the technique is sensitive to variations in concentrations of chromophores, thus giving indications of a possible medical application in detection of tumors. |
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Análise da absorção e espalhamento óptico em phantoms de tecido biológico utilizando a técnica de imagem no domínio de frequência espacialOptical absorption and scattering analysis in tissues biological phantoms using the spatial freqency domain imageCaracterizaçãoCaracterizationSFDIAbsorçãoAbsorptionEspalhamentoScatteringFísicaEspalhamento (Física)Imagens ópticasCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROP.OTICAS E ESPECTROSC.DA MAT.CONDENSOUTRAS INTER.DA MAT.COM RAD.E PART.Currently, the most widely method used for tumor analysis in biological tissues is through biopsy, a technique that demands time, high cost and inconvenience to the patient. To reduce these disorders and to increase the effectiveness of the tumor examinations, the technique of Spatial Frequency Domain Image (SFDI) was proposed to obtain optical parameters of analysis. The SFDI technique is based on light reflection and absorption, and it can measure and map optical absorption (μa) and scattering coefficients (μs) in tissues and phantoms without direct contact, which are obtained by combining a spatially modulated periodic illumination with a camera-based imaging system. In this work we aim to use the SFDI technique to analyze biological parameters of absorption and scattering of three different chromophores: hemoglobin, lipid and water. Initially measurements were made using the integrate sphere technique, later the results were comparated with the data processing by the SFDI technique. Finally, the biological phantom image technique was applied based on avian meat and bovine fat. The results indicate that the technique is sensitive to variations in concentrations of chromophores, thus giving indications of a possible medical application in detection of tumors.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDissertação (Mestrado)Atualmente o método mais utilizado para análise de tumor em tecidos biológicos é através da biopsia, técnica a qual demanda tempo, alto custo e incômodo ao paciente. Para reduzir estes transtornos e aumentar a eficácia dos exames de tumores é proposto a técnica de Imagem no Domínio de Frequência Espacial (do inglês SFDI) para obter parâmetros ópticos de análise. A técnica de SFDI se baseia na reflexão e absorção da luz, podendo medir e mapear coeficientes de absorção (μa) e espalhamento ópticos (μs) em tecidos e phantoms, sem haver contato direto, as quais são obtidas combinando uma iluminação periódica modulada espacialmente com um sistema de imagem baseado em câmera. Neste trabalho o objetivo é utilizar a técnica de SFDI para analisar parâmetros biológicos de absorção e espalhamento de três cromóforos: hemoglobina, lipídeo e água. Inicialmente esses parâmetros foram determinados utilizando a técnica de esfera integradora, posteriormente comparou esses resultados com o processamento de dados pela técnica de SFDI. Por fim aplicou-se a técnica de imagem em phantom biológico a base de carne de ave e gordura bovina. Os resultados indicam que a técnica foi sensível a variações nas concentrações dos cromóforos, deste modo, dando indícios de uma possível aplicação médica na detecção de tumores.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em FísicaMonte, Adamo Ferreira Gomes dohttp://lattes.cnpq.br/2149564760914561Marques, Flavio Augusto de MeloPilla, VivianeCruz Junior, Luismar Barbosa da2019-05-20T16:07:43Z2019-05-20T16:07:43Z2018-07-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCRUZ JUNIOR, Luismar Barbosa. Análise da absorção e espalhamento óptico em phantoms de tecido biológico utilizando a técnica de imagem no domínio de frequência espacial. 2018. 89 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1188.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/25181http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1188porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2019-05-21T06:03:49Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/25181Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2019-05-21T06:03:49Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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Currently, the most widely method used for tumor analysis in biological tissues is through biopsy, a technique that demands time, high cost and inconvenience to the patient. To reduce these disorders and to increase the effectiveness of the tumor examinations, the technique of Spatial Frequency Domain Image (SFDI) was proposed to obtain optical parameters of analysis. The SFDI technique is based on light reflection and absorption, and it can measure and map optical absorption (μa) and scattering coefficients (μs) in tissues and phantoms without direct contact, which are obtained by combining a spatially modulated periodic illumination with a camera-based imaging system. In this work we aim to use the SFDI technique to analyze biological parameters of absorption and scattering of three different chromophores: hemoglobin, lipid and water. Initially measurements were made using the integrate sphere technique, later the results were comparated with the data processing by the SFDI technique. Finally, the biological phantom image technique was applied based on avian meat and bovine fat. The results indicate that the technique is sensitive to variations in concentrations of chromophores, thus giving indications of a possible medical application in detection of tumors. |
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