Focusing on Optical Parameter and Chromophore

0. Introduction

• 레이저, 혹은 다른 optical 기술을 통하여 biomedicine에 나타나는 문제를 적용하는것이 급속하게 성장하고 있다.
• 기기는 진단과 치료(therapeutic)를 분류할 수 있다.
• 치료기기(therapeutic applications)
  • 빛 에너지를 화학, 열(thermal), 역학적 에너지로의 변화는 direct, selective cell death를 야기한다. => 이 연구에서는 fluence rates는 충분히 작기 떄문에 이러한 효과들은 무시될수 있다.
• 진단기기(diagnostic applications)
  • 빛과 세포사이의 상호관계는 치료기기와 반대로 non-destructive 하다.
  • 목표은 꾸준히 tissue의 병리학(pathology), 생리학(physiology)을 연구하는것이다.

기본적으로 진찰을 하는데 사용하는 광학특성(optical characteristics)은 absorption와 scattering으로 나뉜다. 주로 600 - 1000nm 파장(near-infrared, NIF range)을 사용하며 통용적으로 $\mu_a$를 absorption이라고 하고 $\mu’_s$를 scattering이라고 한다.

1. Optical properties

• 생물학적 tissue에서의 photon propagation는 $\mu_a$와 $\mu’_s$ 그리고 refactive index를 기본 optical 특징에 의해 특성화 된다.
• 이러한 특성들은 tissue 표면에있는 점들 사이 전도되는 photons의 갯수에 따라 좌우된다.