Влияние профиля лазерного пучка на светорассеяние кожей человека при фотометрии эллипсоидальными рефлекторами
Корректный учет параметров лазерного излучателя для повышения диагностической достоверности методов оптической биомедицинской диагностики является важным для прикладных задач биофотоники. Целью данной работы являлась оценка влияния профиля распределения энергии в поперечном сечении лазерного пучка на светорассеянье слоями кожи человека при фотометрии эллипсоидальными рефлекторами.Биомедицинский фотометр с эллипсоидальными рефлекторами для исследования образцов биологических тканей в проходящем и отраженном свете использует в качестве зондирующего лазерное излучение бесконечно тонкого, гауссового и равномерного профиля поперечного сечения. Распространение пучков обозначенных профилей, состоящих из 20 млн фотонов с длиной волны 632,8 нм, было промоделировано путем симуляции Монте-Карло в слоях кожи человека (роговом слое, эпидермисе, дерме и подкожной жировой ткани) различной анатомической толщины и эллипсоидальных рефлекторах с фокальным параметром 16,875 мм и эксцентриситетом 0,66.Результаты моделирования показали, что распределение освещенности в зонах поля фотометрических изображений для различных толщин рогового слоя и эпидермиса в проходящем и отраженном слое, а также дермы в отраженном свете существенно подвержены влиянию профиля поперечного сечения лазерного пучка. Распределение освещенности для подкожной жировой ткани в отраженном и проходящем свете, а также дермы в проходящем свете, практически не зависят от профиля лазерного пучка для анатомических толщин, свойственных коже человека на различных участках тела.Представлены результаты модифицированного метода симуляции Монте-Карло для биомедицинского фотометра с эллипсоидальными рефлекторами при биометрии слоев кожи человека. Для сильно рассеивающих рогового слоя и эпидермиса освещенность среднего и внешнего колец фотометрических изображений изменяется в зависимости от профиля лазерного пучка более чем на 50 % в прошедшем свете и 30 % - в отраженном. Для слабо рассеивающих слоев кожи (дермы и подкожной жировой ткани) влияние профиля заметно только для дермы в отраженном слое и не превышает 15 %.