Verification with numeric modelling of optical measurement of changes in the width of the subarachnoid space

• Autorzy: Pluciński J. , Frydrychowski A.F.

Warianty tytułu

PL

Optyczny pomiar zmian szerokości przestrzeni podpajęczynówkowej badania na modelu numerycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Authors use numeric modelling to describe propagation of optical radiation in the tissues of the head in all directions from a single source placed on the surface of the skin. Of special interest is the propagation of radiation within the layer of cerebro-spinal fluid contained in the subarachnoid space (SAS), which is the only medium of fast-variable width and whose changes may be related with an intracranial pathology. Changes in the width of this fluid layer result in alterations in the intensity of radiation reaching a photo-detector located at a certain distance from the source. The numeric model and a specific method of numeric analysis confirmed feasibility of assessment of changes in the width of SAS with the use of optical radiation. Presented in this study are numeric simulation of propagation of radiation in the tissues of human head and results of such simulation in the function of the width of SAS. Calculations were made for different distances between the source and photo-detector and for a few selected values of bone thickness.

PL

Autorzy zastosowali modelowanie numeryczne dla opisania propagacji promieniowania świetlnego w tkankach głowy człowieka we wszystkich kierunkach od pojedynczego źródła zlokalizowanego na powierzchni skóry. Szczególnie interesujące jest rozchodzenie się promieniowania w przejrzystej warstwie o niskiej absorbancji, utworzonej przez płyn mózgowo-rdzeniowy wypełniający przestrzeń podpajęczynówkową. Ta warstwa płynowa jest jedynym wewnątrzczaszkowym ośrodkiem optycznym, którego wymiary ulegają szybkim okresowym zmianom. Ponadto, zmiany geometrii tego ośrodka mogą być powiązane i stanowią odbicie zmian chorobowych wewnątrzczaszkowych. Zmiany szerokości tej warstwy płynowej powodują zmiany natężenia promieniowania docierającego do fotodetektora zlokalizowanego w pewnej odległości od źródła. Model numeryczny oraz szczególna metoda analizy numerycznej potwierdzają możliwość oceny zmian szerokości przestrzeni podpajęczynówkowej przy użyciu promieniowania optycznego. W niniejszej pracy przedstawiono symulację numeryczną propagacji promieniowania w tkankach głowy człowieka i wyniki tej symulacji w funkcji szerokości przestrzeni podpajęczynówkowej. Obliczenia przeprowadzono dla różnych odległości detektora od źródła oraz dla kilku wybranych grubości kości czaszki.

Słowa kluczowe

EN

optical radiation; propagation in tissues of the head; numeric modelling; subarachnoid space

• Wydawca: Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering of the Polish Academy of Sciences ; Elsevier
• Czasopismo: Biocybernetics and Biomedical Engineering
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. 19, no. 4
• Strony: 111--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys.

Twórcy

autor

Pluciński J.

autor

Frydrychowski A.F.

• Technical University of Gdańsk, Faculty of Electronics Telecommunications and Informatics, Gdańsk, Poland