Математическое моделирование волоконных оптических систем для эффективной регистрации флуоресценции кожи

Abstract

Целью данной работы являлся анализ эффективности регистрации флуоресценции кожи человека при использовании оптоволоконного зонда. Было проведено моделирование различных конфигураций оптоволоконных зондов и анализ регистрируемых спектров флуоресценции ткани. Была использована модель кожи, состоящая из 5 плоских однородных слоев. Для получения автофлуоресцентного сигнала использовались 2 эндогенных флуорофора, разнесенные по двум верхним слоям (эпидермис и папиллярная дерма). В работе применялся стохастический метод Монте-Карло, реализованный в программном обеспечении «TracePro». Это исследование показывает, что параметры оптоволоконного зонда могут сильно влиять на определение флуоресценции и должны учитываться при разработке оптических диагностических устройств. The aim of this study was the efficiency improving of human skin fluorescence registration using a fiber probe. Modeling of fiber probe configurations and analysis of modeled tissue fluorescence were carried out. The tissue model consisted 5 flat homogeneous layers. Two endogenous fluorophores localized in different layers (epidermis and papillary dermis) were chosen to the autofluorescence signal modeling. In this study, we have used the stochastic Monte Carlo modeling approach realized in the "TracePro" software. This study indicated that fiber-optic probe parameters can strongly affect to fluorescence detection and the aspects should be considered in the design of optical diagnostic devices.