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生物组织的葡萄干布丁随机介质模型:迈向基于光谱光散射的远程显微镜

生物物理 2017-09-05 v1 光学

摘要

生物组织具有复杂的结构并表现出丰富的光谱行为。迄今为止,\emph{没有}任何组织模型能够解释观察到的组织光散射光谱及其各向异性。在此,我们\emph{首次}提出了生物组织的葡萄干布丁随机介质(PPRM)模型,该模型简洁地将组织描述为独特的散射结构(葡萄干)叠加在具有背景折射率波动的分形连续介质(布丁)中。PPRM 忠实地再现了组织光散射的波长依赖性,并将各向异性中的“异常”趋势归因于葡萄干,将约化散射系数的幂律依赖性归因于分形散射布丁。最重要的是,PPRM 开辟了一条新途径,即仅通过散射光对整体进行宏观探测而无需切除组织,从而平均量化组织结构和微观结构。我们通过可视化从非接触式光谱测量中推导出的乳腺组织(脂肪、腺体、纤维囊性、纤维腺瘤和导管癌)的精细微观结构变化来展示这一潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.00795,
  title  = {Plum pudding random medium model of biological tissue toward remote microscopy from spectroscopic light scattering},
  author = {Min Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.00795},
  year   = {2017}
}