Для мониторинга содержания воды в тканях используют электрические, механические и спектроскопические методы. До сих пор не было точных и неинвазивных методов, которые бы обеспечивали одновременно высокое разрешение и значительную глубину зондирования.
Исследователи из Сколтеха и Техасского университета, передает Eurek Alert, показали, что метод оптоакустики можно использовать для мониторинга уровня влаги в коже. Этот метод весьма перспективен, с точки зрения лечения травм и косметологии.
При оптоакустическом мониторинге ткань облучается импульсным светом, который вызывает термоупругое расширение облучаемой зоны (мишени), которая поглощает свет. Точная мишень может быть обнаружена с помощью ультразвука. В предыдущих исследованиях было показано, что оптоакустическая спектроскопия обнаруживает гемоглобин, меланин и воду. Данный метод безопасен для клинических применений, потому что количество энергии, поглощаемой биологической тканью, относительно невелико.
Исследователи построили двухслойные модели кожи из желатина и молока. Некоторые модели имитировали отек под эпидермисом с помощью воды. Ученые также протестировали свой метод на запястьях людей без следов отека. Оказалось, метод позволял довольно точно определять содержание воды в коже.
Про метод оптоакустики также известно, что при взаимодействии мощного оптического излучения, генерируемого современными лазерами, со средой в последней могут возбуждаться звуковые волны. Параметры акустического сигнала, тепловой механизм возникновения которого связан с неоднородным локальным нагревом и расширением среды при поглощении в ней лазерного излучения, зависят от оптических, теплофизических и акустических параметров поглощающей среды. Поэтому термооптическое возбуждение звука широко применяется в задачах диагностики жидкостей.
Принцип диагностики состоит в том, что исследуемый поток зондируется лазерным пучком, в котором измеряются параметры прошедшего через среду излучения. Так как лазерный пучок характеризуется совокупностью параметров: мощностью, поляризацией, длиной волны, частотой, фазой и направлением распространения, то по изменению этих параметров можно судить о процессах, происходящих в исследуемом потоке.
Источник: (
http://www.meddaily.ru/article/18jan2021/optoackustika ), (
https://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnye-issledovaniya-optoakusticheskogo-effekta-v-dvizhuscheysya-zhidkosti )
Фото: (
https://yandex.ru/images/search )