Biyolojik dokuların optik özelliklerinin bilinmesi, fototerapi, lazer cerrahisi ve biyomedikal görüntüleme gibi ışık tabanlı tıbbi uygulamaları optimize etmek için önemlidir. Bu çalışmada, inekten alınan kas, kalp, beyin, böbrek ve yağ dokularının 635 nm'deki soğurma katsayısı (μₐ) ve indirgenmiş saçılma katsayısı (μₛ′) değerleri, entegre küre sistemi ve Ters Ekleme-Katlama (IAD) yöntemi kullanılarak belirlendi. Deneysel sonuçlar, ışığın doku modelleri içindeki yayılımını modellemek ve optik doz dağılımlarını belirlemek için MCML simülasyonlarında giriş parametreleri olarak kullanıldı. Farklı doku türlerinin optik özelliklerinin farklı olduğu, beyin ve yağ dokularının görece yüksek saçılma katsayıları nedeniyle daha düşük penetrasyon derinlikleri görülmüştür. Deney ve Monte Carlo simülasyonlarının birlikte kullanıldığı bu çalışmada literatürle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir.
Understanding the optical properties of biological tissues is essential for optimizing light-based medical applications such as phototherapy, laser surgery, and biomedical imaging. In this study, the absorption coefficient (μₐ) and reduced scattering coefficient (μₛ′) of bovine muscle, heart, brain, kidney and fat tissues were determined at 635 nm using an integrating sphere system and Inverse Adding-Doubling (IAD) method. The experimental results were then used as input parameters for Monte Carlo (MCML) simulations to model light propagation and determine fluence rate distributions within the tissue models. The results demonstrated significant variations in optical properties across different types of tissue, with brain and fat tissues exhibiting lower penetration depths due to higher scattering coefficients. The findings align with previous literature while providing a more comprehensive evaluation through the integration of experimental and computational approaches.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Medical and Biological Physics (Other), Biomedical Engineering (Other) |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Early Pub Date | September 28, 2025 |
Publication Date | October 14, 2025 |
Submission Date | March 3, 2025 |
Acceptance Date | August 11, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 EARLY VIEW |
This work is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International.