Zastosowanie środowiska LabVIEW do modelowania właściwości optycznych tkanek

• Autorzy: Krawiecki Z. , Cysewska-Sobusiak A.

Warianty tytułu

EN

Application of the LabVIEW environment for modelling of optical tissues properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wykorzystanie środowiska LabVIEW do badania transmitancji obiektów biologicznych poddanych w celach pomiarowych transiluminacji promieniowaniem z zakresu VIS. Przyjęty do badań model obiektu ma strukturę warstwową. Obiekty złożone są z różnych jakościowo warstw tkanek, które mogą być zestawione w dowolnej kolejności i grubości. Każda warstwa o zadanej grubości opisana jest współczynnikami optycznymi, charakteryzującymi absorpcję, rozpraszanie i anizotropię rozpraszania. Wyniki modelowania prezentowane są w formie graficznej na oscylogramie oraz w postaci ciągu liczb w tabeli. Dane mogą być zapisane do pliku tekstowego lub konwertowane do skoroszytu Microsoft Excel. Zastosowany algorytm pozwala na prowadzenie symulacji wpływu długości drogi optycznej na natężenie promieniowania przepuszczonego przez ośrodki optyczne. Za pomocą oscylogramu można przeprowadzić analizę charakterystycznych punktów i rozdzielić czynniki transmitancji dla optycznie cienkich i optycznie grubych składowych drogi optycznej. Zastosowanie w modelowaniu wspomagania komputerowego przyspiesza proces obliczeń, jest także narzędzim wspomagającym pozyskiwanie danych, umożliwia tworzenie wirtualnych wariantów modelu i doskonalenie metod badania w warunkach rzeczywistych.

EN

In the paper the description of a program for modeling optical tissues properties is presented. this program that utilizes LabVIEW environment has been written in the language G and can be used for investigation of biological objects transilluminated with VIS radiation. The investigated object model os of layered homogenous structure. Each layer is described by its thickness and optical coefficients, which specify absorption, scattering and anisotropy of scattering. Tissue layers my be arranged into various sets, changing arrangement order and thickness of particular layers. The total optical transmittances of object are collected in tables and illustrated with respective plots. Data to be obtained allow a program user to record them as text files or convert to MS Excel file. The applied algorithm makes it possible to perform simulation how the optical pathway influences the intensity of light transmitted throught optical media. Oscillograms enable analysis of the characteristic points where a given component layer is either optically thin or thick. Modelling with computer aid increases the speed of calculations and data collection as well as makes possible creating virtual variants of a model and improving measurements of real objects.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; symulacja; sygnały biooptyczne; transiluminacja

EN

modelling; simulation; biooptical signals; transillumination

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 51, nr 9
• Strony: 9--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Krawiecki Z.

• Zakład Metrologii, Instytut Elektroniki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska

autor

Cysewska-Sobusiak A.

• Zakład Metrologii, Instytut Elektroniki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Cysewska-Sobusiak A.: One-dimensional representation of light-tissue interaction for application in noninvasive oximetry, Optical Engineering. 1997. Vol. 36, No. 4, pp. 1225-1233.
• [2] Cheung W. F., Prahl S. A., Welch A. J.: A review of the optical properties of biological tissues. IEEE J. Q. Electron., 1990, 26, pp. 2166-2185.
• [3] Cysewska-Sobusiak A.: Modelowanie i pomiary sygnałów biooptycznych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań 2001.
• [4] Lesiak P., Świsulski D.: Komputerowa technika pomiarowa w przykładach. Agenda Wydawnicza PAK. Warszawa 2002.
• [5] Johnson G. W.: LabView Power Programming. McGraw-Hill. Inc. 1998.
• [6] LabVlEW User Manual. National Instruments Corporation. Austin 2001.
• [7] Taczała W.: Środowisko LabVIEW w eksperymencie wspomaganym komputerowo, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2002.
• [8] Cysewska-Sobusiak A., Krawiecki Z.: Application of computer simulation in modeling of biooptical properties of a slab of living tissues. Proc. of the Second European Medical and Biological Engineering Conference EMBEC’02, Vienna, 2002, 2, pp. 1192-1193.
• [9] Krawiecki Z.: Program do wyznaczania i wizualizacji efektywnej transmisji promieniowania przez złożony obiekt. Mat. XIII Krajowej Konferencji Naukowej Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna KBIB'03, Gdańsk, 11-13 września 2003, s. 901-906.
• [10] Krawiecki Z.: Prezentacja w środowisku LabVIEW właściwości optycznych jednorodnych obiektów. Mat. Międzynarodowej Konferencji Zastosowanie Metod Matematycznych i Komputerów w Nauce i Technice. Kraków 2004. kwartalnik AGH Górnictwo i Geoinżynieria, 2004, 4(2).