Optical characterization of cancerous and corresponding healthy tissue samples with double integrating sphere system

Abstract

Bu çalışmanın amacı ex-vivo olarak hem kanserli hem de sağlıklı dokuların optik özelliklerini ölçmektir. Sonuçlar, kanserli ve kanserli olmayan dokuların görünür bölgede 500nm ve 650nm arasında nasıl danvrandığını incelemek adına karşılaştırılacaktır. Ex-Vivo doku örnekleri Bezmialem Hastanesi'nden elde edilmiştir. Optik karakteristik incelemeleri ise Boğaziçi Üniversitesi Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü'ndeki Medikal Lazer Laboratuar'ında yapılmıştır.Dokuların optik özellikleri Çift Toplayıcılı Küre sistemi ve Inverse Adding Doubling (IAD) metodu gibi bilgisayar programları ile yapılmıştır. IAD simülasyon tekniği ile biyolojik dokuların, saçılma, yansıma ve absorbe olmaları gibi optik özellikler incelenebilmektedir. Bunu yaparak da patolojik sonuçların tahmini, boyama gibi histolojik yöntemler olmadan yapılmaya çalışılmıştır ve doktorlara ve patolojicilere ameliyatlar sırasında yeni metodlar ve teknikler üretilmeye çalışılmıştır.

Aim of this study is to measure the optical properties of both ex-vivo cancerous tissue samples and normal, healthy tissue samples. Results have been compared to observe how cancerous and noncancerous tissues behave in visible spectrum, between 550 nm and 650 nm. Ex-Vivo tissue samples have been obtained from Bezmialem Hospital. Optical characterization has been performed in Medical Laser Laboratory at Boğaziçi University, Biomedical Engineering Institute.Tissue optical properties have been measured by using a Double Integrating Sphere system and some computational techniques like Inverse Adding Doubling Method (IAD). With IAD simulation technique, accurate estimates of optical properties like scattering, reflection and absorption, for biological tissues can be observed. By doing so, pathological results have been tried to be estimated without using histological staining methods and has been tried to be developed new methods and techniques for pathologic assessments to help surgeons and pathologists during surgical operation