Вивчення глибинної структури когерентної складової і некогерентного фону багатократно розсіяного світлового поля за широкої варіації структурних і біофізичних параметрів біотканини

Abstract

На основі аналітичної методики оцінювання параметрів спекл-структури, що формується багатократно розсіяним світлом у багатошаровій біологічній тканині типу шкіри людини на довжинах хвиль видимого—ближнього ІЧ діапазону спектру досліджені глибинна структура освітленості від нерозвіяної, дифракційної і дифузійної компонент і глибинна структура некогерентного фону за широкої варіації структурних (товщина епідермісу) і біофізичних параметрів тканини — об’ємної концен­трації меланіну Cm в епідермісі і капілярів Cb у дермі, ступені оксигенації S. Використано відомі розв’язки рівняння переносу випромінювання у біологічній тканині і зв’язок теорії поширення світла в розсіювальному середовищі з теорією когерентності.

На основе аналитической методики оценки параметров спекл-структуры, формируемой многократно рассеянным светом в многослойной биологической ткани типа кожи человека на длинах волн видимого—ближнего ИК диапазона спектра исследованы глубинная структура освещенности от нерассеянной, дифракционной и диффузионной компонент и глубинная структура некогерентного фона при широкой вариации структурных (толщина эпидермиса) и биофизических параметров ткани — объемной концентрации меланина Cm в эпидермисе и капилляров Cb в дерме, степени оксигенации S. Использованы известные решения уравнения переноса излучения в биоткани и связь теории распространения света в рассеивающей среде с теорией когерентности.

Based on the analytic methodic for assessing the parameters of the speckle pattern formed by repeatedly scattered-light in a multilayer biological tissue such as human skin at wavelengths of visible — near infrared spectrum there have been explored the depths of the structure of the illumination of not scattered, diffraction and diffusion component and the deep structure of the incoherent background at wide variations in the structural (thickness of epidermis) and biophysical parameters of fabric — Cm volume concentration of melanin in the epidermis and Cb capillaries in the dermis, the degree of oxygenation S. There have been used the known solutions of radiative transfer equation in biological tissues and communication theory of light propagation in the scattering medium with a coherence theory.