Led-fotodiyot optik tomografi sisteminin kalibrasyonu ve ın-vitro deneyler

Amaç: LED (light emitting diode) - Fotodiyot difüz optik tomografi (DOT) sistemi ile inklüzyon içeren meme fantomları üzerinden alınan ölçümlerden sonra ölçüm verilerini geri çatım algoritmasında kullanarak tomogrofik görüntüleri oluşturmak ve sistemin inklüzyonların çap ve derinlik değişimine olan duyarlılığını incelemektir. Yöntem: Bu çalışmada, LED-Fotodiyot DOT sistemi kalibrasyonunu sağlamak için öncelikle sistem tarafından alınan ölçümlerde farklı LED ışık seviyelerinin kullanıldığı durumda fotodiyot tarafından alınan ölçüm değerleri ölçüm parametrelerinden bağımsız hale getirildi. Aynı komşuluk içerisinde bulunan dedektörlerin ölçüm değerleri üzerinde düzeltmeler yapılarak sistemin donanımsal kalibrasyonu tamamlandı. Hazırlanan meme fantomlarında ışığın indirgenmiş saçılma katsayısı µs' = 10 cm-1, absorpsiyon katsayısı ise µa = 0.04 cm-1 olacak şekilde karışım oranları belirlendi. LED-Fotodiyot DOT sistemi ile içinde tümör benzeri küresel inklüzyonların olduğu meme fantomları üzerinde ölçümler alındı. Alınan ölçüm verileri kullanılarak oluşturulan tomografik görüntülerdeki inklüzyonun boyutu ve derinliği gerçek boyutuna ve derinliğine bağlı olarak incelendi. Bulgular: Sürekli modda ışık yayan (CW) LED-Fotodiyot DOT sisteminin hazırlanan inklüzyonların gerçek çap bilgisini farklı derinliklerde doğru bir şekilde saptayabildiğini değerlendirmek için iki farklı In vitro deney düzeneği hazırlandı. Ölçüm sonuçlarına ait veriler kullanılarak geri-çatım algoritmasında oluşturulan görseller değerlendirildi. CW LED-Fotodiyot DOT sisteminin farklı çaplara sahip inklüzyonların derinliklerini ve çaplarını doğru olarak görüntülediği gösterildi. Sonuç: CW LED-Fotodiyot DOT sistemi, meme fantomu deneylerinde inklüzyon derinliklerini ve boyutlarını klinik çalışma sınırları içinde doğru bir şekilde belirledi. Sonuçlar sistemin meme kanseri hastalarında neoadjuvan kemoterapide tedavi etkinliğini in-vivo ve gerçek zamanlı olarak değerlendirme çalışmalarına başlamak için uygun olduğunu gösterdi. Anahtar Kelimeler: difüz optik tomografi, doku fantomu, geri-çatım algoritması, sistem kalibrasyonu, meme kanseri