PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ VÀ HIỂN THỊ HÌNH ẢNH BẰNG PHÁT XẠ HUỲNH QUANG HỒNG NGOẠI

PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ VÀ HIỂN THỊ HÌNH ẢNH BẰNG PHÁT XẠ HUỲNH QUANG HỒNG NGOẠI GẦN TRONG MÔI TRƯỜNG BẤT KỲ VÀ CHO CÁC MÔ NHÓM THỰC HIỆN:  NGUYỄN THẾ ANH  LÊ HOÀNG ANH  NGUYỄN THANH XUM  NGUYỄN TẤN VŨ  NGUYỄN THANH TÂM  VŨ THỊ NGỌC THỦY  NGUYỄN THỊ HIỆP  NGUYỄN THỊ THANH TRANG  HUỲNH THỊ BÍCH TUYỀN  HOÀNG TRẦN PHƯƠNG THẢO NỘI DUNG I II III IV V VI GIỚI THIỆU CHUNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN PHƯƠNG PHÁP LÀM CHÍNH XÁC ẢNH PHỔ HỒNG NGOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ RỘNG ỨNG DỤNG I GIỚI THIỆU CHUNG  Phần lớn phương pháp phổ phương pháp hiển thị hình ảnh dựa yếu tố quang học phụ thuộc chủ yếu vào tín hiệu tán xạ đơn không tán xạ  Hướng mở rộng cho ứng dụng công nghệ quang học tập trung phát triển vào tương quan không gian thời gian  Với cách tính gần loại bỏ tín hiệu tán xạ tỉ số tín hiệu nhiễu (SNR) đạt giá trị nhỏ  Do số hạn chế mà ta cung cấp cách toàn diện việc làm tăng phát xạ huỳnh quang phổ quang học phương pháp hiển thị hình ảnh: phương pháp đo lường, lời giải cho vấn đề hiển thị hình ảnh trước sau chẩn đoán, đóng góp mặt lâm sàng tri thức ho việc phát triển phương pháp phát xạ huỳnh quang II TỔNG QUAN 1.ĐỊNH LUẬT LAMBERTBEER: λ : bước sóng ánh sáng I λ ( ) log = −µa ( λ ) L I0 ( λ ) N µ a ( λ ) = 2.303∑ ε iλ [ Ci ] i =1 I0(λ): cường độ ánh sáng tới I(λ): cường độ ánh sáng không bị hấp thụ µa[cm-1] : hệ số hấp thu II TỔNG QUAN 12φ f ( xi ) f ( x j ) µ s ( λ ) = ∫ ∫ ∫ Fij ( n, xi , x j , λ ,θ ).Sij ( xi , x j , q, φ ) sin θdx j dxi dθ k xi x j ã às : heọ soỏ tán xạ ∀ λ : bước sóng ∀ θ : góc tán xạ ∀ φ : phần thể tích vi phân • • • • môi trường f(x) : mật độ kích thước phân tử q : độ lớn vec-tơ sóng • Fij : hệ số dạng nhị phân phân tử có kích thước khác xi xj n : thành phần chiết suất phần tử môi trường f(x) : mật độ kích thước phân tử II TỔNG QUAN 2.PHỔ HUỲNH QUANG VÀ THỜI GIAN SỐNG CỦA PHỔ HUỲNH QUANG • Phương pháp phổ huỳnh quang sử dụng miền thời gian hay sóng liên tục dựa hấp thụ ánh sáng kích thích • Thời gian sống phát xạ huỳnh quang τ chịu ảnh hưởng mối liên hệ tốc độ phân rã có xạ Γ xạ Γ + knr : τ= ( Γ + knr ) II TỔNG QUAN •Cường độ phát xạ huỳnh quang Im nhận chiếu ánh sáng kích thích tới với cường độ không đổi: [ Im ∝ I0 α ε i λx λx ∞ [ C i ] ] ⋅ ∫ g (t )dt ∀ α : Hieäu suất lượng tử Γ α= Γ + k nr ∀λ : bước sóng huỳnh quang •Ci: mật độ ∀ • • λ ε i :hệ số tắt dần ánh sáng hấp thụ Ci: mật độ ánh sáng hấp thụ g(t): đặc trưng cho phụ thuộc phân rã huỳnh quang theo thời gian Ở mức phân rã đầu tiên, động phân rã phát xạ huỳnh  t quang có dạng: g ( t ) = exp −    τ Trên thực tế, phát xạ huỳnh quang có động phân rã phức tạp N nhiều  t  g ( t ) = ∑ a j exp −  g(t) taêng theo τ j  j =1   cấp số mũ: g(t) kéo dài theo hàm số mũ , biểu thị cho ta biết tắt dần va chạm mức phân rã: N [ g ( t ) = ∑ a j exp − α j ⋅ t − β j t j =1 ] II TỔNG QUAN •Tuỳ thuộc vào g(t) khác mà ta có công thức cường độ phát xạ Im khác •Cường độ phát xạ huỳnh quang khoảng thời gian không đổi: [ ] ∞ [ ]  t λx λx I m ∝ I α ε [ C i ] ⋅ ∫ exp −  dt ∝ I α ε i [ C i ] τ  τ λx λx i •Cường độ phát xạ huỳnh quang theo miền thời gian Im (t ) ∝ I λx ( δ )α [ε [ C i ] ] λx i  t′  ′ ⋅ ∫ exp −  dt  τ t CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ RỘNG 3.Phép đo liên quan đến sóng phát xạ nề ->Trong cách tiếp cận , định kích cỡ hệ thống dò tìm đạt việc bình thường hoá phép đo có mặt tính không đồng với xác dự đoán thiếu tiêu biểu “ thiếu hụt” trưởng hợp có môi trường đồng dạng với tính chất quang học biết không thay đổi ->Cho phép đo FDPM tạo phách phép đo referenced cho phép loại bỏ đáp lại dụng cụ , chẳng hạn , phép đo phát xạ tới trường hợp : CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ RỘNG Phép đo liên quan đến sóng kích thích *Cách tiếp cận thực phép đo liên quan đến trường hợp phát xạ không yêu cầu phép đo không thực tế riêng biệt tính đồng *Sử dụng sóng kích thích điểm đơn , Lee Sevick-Muraca xây dựng lại thể tích 848 chứa tiêu điểm 111 tăng gấp 100 lần nồng độ ICG việc sử dụng nguồn kích thích , 24 đầu dò tập hợp ánh sáng kích thích đầu dò liên quan đến tập hợp ánh sáng Hình 33.19A đồ thị hai chiều thể hiệ hỗn loạn vùng CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ RỘNG Sư trình bày rõ ràng vi phân vấn đề tạo ảnh ngược lại: Một cách tiếp cận thứ hai đến vấn đề tạo ảnh ngược lại trình bày rõ ràng phương trình vi phân,nhưng thời gian lại viết cho phép đo tuyệt đối, tương đối tới phép đo tham khảo phát xạ bước sóng kích thích ,hoặc liên quan tương đối tới kích thích vị trí máy dò tìm, Chúng ta gọi cách tiếp cận trình bày rõ ràng vi phân thay đổi nhỏ phép đo dự đoán trực tiếp biểu thị thay đổi nhỏ tính chất quang học ,, sử dụng ma trận định thức JACOBI , J, Xem xét số máy dò tìm , M, lỗi giưã giá trị xác giá trị tính toán máy dò tìm M: • Hình 33.19 Sự xây dựng lại sử dụng sóng kích thích cách tiếp cận xây dựng lại Marquardt –Levenberg Hình ảnh cung cấp sau phần nhắc lại 27 với phép đo hợp lý phần chuyển pha (RPS) , (A) đồ quang học phân phối (B) xây dựng lại Giá trị đỉnh -1 cm ( C ) đạt đến 0.1205 đồ thị giá trị , SSE • Cho phương pháp Newton ngắn lại ,phép tính bổ sung cho tính toán Hessian [liên quan đến giúp đỡ phép lấy vi phân đảo ngược Sử dụng liệu tổng hợp , Roy cho thấy tính khả thi việc sử dụng kỹ thuật cho việc xây dựng lại thời gian sống không gian chiều , , hệ số hấp thụ ,thay đổi frustrum đặc điểm hình học từ liệu chứa đựng nhiễu mà lấy từ thực nghiệm ỨNG DỤNG CỦA PHÁT XẠ HUỲNH QUANG Hình 33.22:  chùm tia tới chiếu vào tuyến vú chó để kích thích huỳnh quang thu ánh sáng phát xạ từ bề mặt mô Hình 33.23: Chỉ biên độ, pha sóng có bước sóng 830 nm xuyên sâu vào 1-2 cm tế bào sau 23 phút sau tiêm 1mg/kg ICG vào thể HÌNH 24:  Cừơng độ ánh sáng huỳnh quang miêu tả theo thời gian biểu diễn minh họa đường cong sử dụng tác nhân vật lý ICG tác nhân HPPH  Biểu tương chứng tỏ kích thước tự nhiên đường cong chất khác tạo nên  Hình (A) đồ cường độ ánh sáng huỳnh quang ICG vạch vệt bệnh  Hình (B) đồ tác nhân vật lý chứa bên tham số theo thời gian cuả ánh sáng huỳnh quang lên ống phóng ICG vào vệt bệnh  Hình (C) đồ cuả HPPH vạch vệt  Hình (D) đồ tàc nhân vật lý chứa tham so theo thoi gian cu ûa cường độ ánh sáng huỳnh quang ống chứa HPPH vào vệt bệnh HÌNH33 25 ỨNG DỤNG CHỮA TRỊ UNG THƯ VÚ HÌNH33.26  nh điểm 128*128 ánh sáng huỳnh quang CW  Biên độ Idc (hình A), biên độ Iac (hình B), hình C pha đồng hình D sóng điều biến phát ánh sáng huỳnh quang lên quầng thâm núm vú bên tráiù  Độ r đươc hòan toàn mở cho việc dùng bước sóng 780 nm lazer Tần số vào khoảng 100MHz ỨNG DỤNG CHỮA TRỊ UNG THƯ VÚ HÌNH33.27  nh điểm 128*128 ánh sáng huỳnh quang CW  Biên độ Idc(hình A), biên độ Iac (hình B), hình C pha đồng Hình D sóng điều biến, phát ánh sáng huỳnh quang lên quầng thâm núm vú bên phảiù  Độ r đươc hòan toàn mở cho việc dùng bước sóng 780 lazer.Tần số vào khoảng 100MHz nm ỨNG DỤNG CHỮA TRỊ UNG THƯ VÚ  Khả nhận vệt huỳnh quang có hình bầu dục tròn cuả phương pháp FDPM dùng làm phương pháp chẩn đoán đánh giá cho bệnh nhân ung thu vú  Những bệnh nhân mắc bệnh ung thư vú đươc kiểm tra dự báo nguy tái phát Các bệnh nhân điều trị kịp thời phương pháp vật lý trị liệu  Sau trình phẩu thuật bệnh nhân đươc kiểm tra sử dụng phương pháp MRI, chụp X quang, siêu âm  Hơn nữa, phương pháp dùng ánh sáng huỳnh quang ứng dụng phát triển việc nghiên cứu liên kết peptit, protein việc nhân vô tính NHỮNG ỨNG DỤNG KHÁC:  Nghiên cứu liên kết liên kết peptit nhỏ: Tạo chẩn đoán tác nhân phóng xạ  Hệ thống có hướng tăng NIR tiêm vào tế bào xương ,cho phép NIR tạo hình ảnh dạng hình vanøh động mạch bị xơ vữa ,và nhiều bệnh khác nữa…  Việc tổng hợp mục tiêu ứng dụng thuốc nhuộm  Tìm liên quan cùa ciệc dùng flurochome sử dụng màng ,cụ thể biến dạng kích thích tăng trưởng xây dụng khả hấp thu florovhomes lysosomal  ”green-fluorescence-protein”đã chuyển đổi vạch tế bào củ khới u ,và di cuả khối u ác tính để thực liệu pháp trị liệu NHỮNG ỨNG DỤNG KHÁC:  nh sáng huỳnh quang NIR soi rọi tia X: Những hội tăng thêm phát tia X phương thức cung cấp hình ảnh hạt nhân mà phóng xạvà tac nhân NIR tương phản  Kó thuât X quang tái tạo diện rông va chứng minh từ thí nghiêm tốt kiện nhân tạo  Còn phương pháp nội soi cho hình ảnh khối rõ ràng  Cách thức phát triển tương lai tia X ứng dụng vào hình ảnh để chẩn đóan bệnh lâm sàng khả thi việc tạo hạt nhân XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! Bài báo cáo cung cấp bởi:  Học viện nghiên cứu sức khỏe quốc tế chứng nhận R01CA 67176 R01CA88082  Hiệp hội nghiên cứu tiến Texas /nghiên cứu tiến công nghệ