635 nm çok-modlu fotodinamik terapi lazer cihazı ile inek karaciğer dokusunun optik karakterizasyonunun yapılması

Abstract

Fotodinamik terapi (FDT) son yıllarda kanser tedavisi için kullanılan ve başarı oranı oldukça yüksek olan bir tedavi yöntemidir. Başlıca bileşenleri ışık, foto-duyarlı madde ve moleküler oksijen olan FDT, ışığın foto-duyarlı maddeye etki etmesiyle ortaya çıkan enerjinin dokudaki moleküler oksijeni, kanserli dokuda nekroza neden olan tekli oksijene dönüştürmesi prensibine dayanır. Bu uygulamada, doku üzerinde oluşabilecek termal hasarı azaltmak için farklı ışıma modlarına sahip lazer cihazları geliştirilmiştir. FDT'nin verimli bir şekilde uygulanabilmesinde, optik doz hesabının doğru olarak yapılması büyük bir öneme sahiptir. Optik doz hesabının yapılabilmesi için hedef dokunun optik özelliklerini tanımlayan parametrelerin belirlenmesi gerekmektedir.Bu tez çalışmasında, FDT doz hesabında kullanılan optik parametrelerden olan soğurma katsayısı ve indirgenmiş saçılma katsayısı, 635 nm FDT lazer cihazı ve tekli toplayıcı küre ölçüm sistemi kullanılarak inek karaciğer dokusu için belirlenmiştir. Yapılan deneylerde lazer cihazının sürekli ve 14 farklı frekanstaki darbe modu için ölçüm alınmıştır. Her ölçüm, 0.3 - 0.6 mm aralığındaki 10 farklı doku örneği için tekrarlanmıştır. Alınan ölçüm sonuçlarından, Inverse-Adding-Doubling (IAD) programı kullanılarak doku örneklerine ait söz konusu parametreler belirlenmiştir. Elde edilen bu değerler, T- test ve ANOVA (One way) istatistiksel testleri kullanılarak analiz edilmiş, değişen darbe sürelerinin soğurma ve indirgenmiş saçılma katsayıları üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığı görülmüştür.

Photodynamic therapy (PDT), which has been used for the treatment of cancer in recent years, has a high success rate. The PDT, which has the main components of light, photosensitizer and molecular oxygen, is based on the principle that the energy produced by the interaction of light with the photosensitizer converts the molecular oxygen in tissue into the single oxygen, which causes necrosis in cancerous tissue. For PDT, laser devices with different radiation modes have been developed to reduce the thermal damage that may occur on the tissue. For efficient thearpy, the optical dose calculation should also be done properly. The optical properties of the tissue and the parameters that defines these properties are needed to be known for the calculations.In this thesis, the absorption coefficient and the reduced scattering coefficient were determined for bovine liver tissue by using a 635 nm PDT laser device and a single integrating sphere measurement system. In the experiment, the measurements were done by running the laser device in both continuous mode and pulse mode (with 14 different frequencies). Each measurement was repeated for 10 different tissue samples with thicknesses ranging from 0.3 to 0.6 mm. The measurement results were analyzed by using Inverse-Adding-Doubling (IAD) program in order to determine above-mentioned parameters. Obtained values, were analyzed by using T-test and ANOVA (One way) statistical tests and it was concluded that changing pulse duration had no effect on absorption and reduced scattering coefficients.