Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Use of optical microscopy for evaluation of tooth structure

Banaszek K., Sawicki J., Wołowiec-Korecka E., Gorzędowski J., Danowska-Klonowska D., Sokołowski J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 79, nr 1

31--40

EN

Purpose: There are many methods of examining tooth anatomy: some of them are applicable to the hard tissues, while others to the pulp and the root canal system. Every method has some advantages and disadvantages in terms of revealing specific anatomical or histological details of the tooth. The objective of the present work was to assess the use of macroscopic microscopy for evaluation of tooth anatomy and to compare the obtained images with those produced by the radiovisiographic method. Design/methodology/approach: The study involved 4 upper canines extracted for periodontal reasons from patients of different age and sex. Initially, radiological images were taken in the vestibular-lingual and lateral projections by the radiovisiographic method using a KODAK 2000 system with a KODAK 6100 sensor. Subsequently, the specimens were ground with sandpaper and consecutive dental cross-sections were captured at approximately 0.05 mm increments using a NIKON AZ100 multizoom microscope. Findings: The presented method, using side illumination and a digital capture device transferring the images to a computer, enables evaluation of tooth anatomy in terms of both shape and internal structure, and offers the dimensioning functionality. Practical implications: Optical microscopy is a cheap method of examining the hard tissues of the tooth, including restorative materials, and for evaluating the development of primary and secondary dentin, as well as dentin affected by bacterial infection. A microscope used in conjunction with good software provides many opportunities for easy examination and dimensioning of particular anatomical features of the tooth on consecutive planes. Originality/value: This is an honest methods review and analysis which are applied in modern prosthetics.

2

Wybrane problemy lokalizacji obiektów ukrytych w ośrodku mętnym optycznie z użyciem diody LED i światłowodu

Rybaczewski P., Wiczyński G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 5

60-63

PL

Jednym z podstawowych parametrów opisujących metodę obrazowania jest jej rozdzielczość. W pracy podjęto próbę wyznaczenia rozdzielczości i kontrastu proponowanej metody. W tym celu do przygotowanego fantomu jednorodnego wprowadzano zaburzenie absorpcyjne w postaci stalowych prętów o różnych średnicach. Przeszkody umieszczano w określonych konfiguracjach przestrzennych względem siebie. Pomiary powtarzano odtwarzając ułożenie prętów dla różnych grubości warstwy badanej (różnych poziomów cieczy).

EN

The resolution is one of the basic parameters describing the imaging method. This paper attempts to determine the resolution and contrast for the proposed method. Steel rods of various diameters were placed in the homogeneous phantom. The barriers were placed relatively to each other, in a specific spatial configuration. The measurements were repeated for different thickness of the tested layer (different levels of liquid).

3

Badanie możliwości wykrywania obiektów ukrytych w ośrodku mętnym optycznie z wykorzystaniem diod LED i światłowodu

Rybaczewski P.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 4

199--202

PL

Podstawowym celem obrazowania medycznego jest wykrywanie zmian patologicznych występujących w badanym organizmie. Obiekt biologiczny zasymulowano blokiem tworzywa poliamid PA6. Prace eksperymentalne miały na celu zbadanie możliwości wykrywania ciał obcych w ośrodku mętnym optycznie. Wyniki badań poprzedzono omówieniem specyfiki transmitancji obiektów mętnych optycznie oraz warunków badań. Ze względu na nieporównywalnie większą złożoność żywych organizmów przeprowadzone badania należy traktować jako prace wstępne. Wydaje się uzasadnione prowadzenie dalszych prac z użyciem bardziej zaawansowanych fantomów optycznych obiektów biologicznych.

EN

The main purpose of medical imaging is to detect pathological changes taking place in the examined body [1]. The research methodology and the presented approach towards the issue of detecting the hidden objects in an optically turbid object is presented in the publications of other authors. The measurements were taken in the following system: optical radiation source (LED alpha=760nm) - tested object - spectrometer (connected to a computer) with optical fiber (Fig. 2). A biological object was simulated with the use of a plastic block - polyamide PA6 with embedded obstacles (Fig. 3). The built system allows object scanning in the OX axis with 1 mm resolution. The experimental work was aimed at examining the possibility of detecting foreign bodies in an optically turbid medium. The results were preceded by a review of the specifics of the transmittance of optically turbid objects and test environment. The paper also presents the influence of the type of optical fiber used and the distance between the optical fiber end face and the object on the recorded result. Due to the incomparably greater complexity of living organisms, the performed studies should be seen as a preliminary work. It seems reasonable to carry out further work with the use of more advanced optical phantoms of biological objects.

4

Pozyskiwanie i przetwarzanie transiluminacyjnych obrazów ręki z użyciem multichromatycznego źródła promieniowania optycznego

Rybaczewski P., Wiczyński G.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 3

258--261

PL

Prześwietlanie optycznie mętnych obiektów biologicznych jest zada-niem trudnym. W artykule przedstawiono wyniki prześwietleń ręki. Opisano transmisję promieniowania optycznego w zakresie 500–1500 nm. Wyznaczono okna transmisyjne oraz oszacowano wartość optycznego sygnału wyjściowego z prześwietlanego obiektu. Przedstawiono schemat blokowy stanowiska do rejestracji obrazów transiluminacyjnych. Zamieszczono przykładowe obrazy transiluminacyjne poddane wstępnemu przetwarzaniu i analizie.

EN

Transillumination of turbid biological objects is a difficult task. The easiest way to obtain a transillumination image is through observation of the illuminated object with a camera. The paper presents the results of hand transillumination. The transmission of optical radiation (in the 500-1500 nm wavelengths range) through the metacarpus is described. A method applied to optical transmittance measurements (Fig. 1) is discussed. Two transmission windows of 630-950 nm and 1000-1140 nm (Fig. 2) are found. The value of the transillumination optical output signal is estimated. The next part of the paper presents a block diagram of the hand transillumination image recording setup (Fig. 4) and the spectral characteristic of the emitter (Fig. 3). Sample transillumination images are also included. The problem of overexposure of the camera detector (Fig. 6) is pointed out. The images recorded during transillumination of a hand with three different wavelengths are presented. To improve the quality, one of the images has been processed with a Gaussian sharpening filter (Fig. 7). Based on the results of the analysis of the recorded test results it can concluded that it is purposeful to conduct further research to find optimal conditions of transillumination and algorithms which will allow to highlight information about the anatomical structure of tested body parts.

5

Badanie mętności optycznej śródręcza z wykorzystaniem diod LED z zakresu bliskiej podczerwieni

Rybaczewski P., Wiczyński G.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 3

212--215

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań transiluminacyjnych śródręcza z użyciem dwupunktowego źródła promieniowania optycznego. W pierwszej części pracy omówiono specyfikę transiluminacji takich obiektów oraz warunki badań. Następnie zamieszczono uzyskane wyniki transiluminacji dla diod LED o różnych charakterystykach widmowych. Zaobserwowano, że obraz transiluminacyjny w dużym stopniu zależy od wzajemnego położenia diod LED i silnie pochłaniających elementów prześwietlanego obiektu.

EN

The optical turbidity of biological objects related to the scattering and absorption properties of particular tissue elements makes it difficult to transilluminate them with optical radiation. In the paper the results of transillumination studies of the metacarpus are presented. Experimental studies were realized to determine a suitable configuration of the two-point source of optical radiation in order to transilluminate peripheral body parts. The specificity of transillumination of such objects and conditions to study them in the arrangement: LED - the tested object - CMOS camera are described (Fig. 2). The results obtained for LEDs of different spectral characteristics are shown (Figs. 3, 6-8). The results of measurements are given with changes in the pixel intensity as a function of its location in the transillumination image. We made an attempt to interpret the influence of the location of the applied point sources of radiation on the results of transillumination (Fig. 5). It can be supposed that this image depends significantly on the mutual position of LEDs and the strongly absorbing elements of the transilluminated object. This relationship can make location of the particular components of the object very difficult. However, it seems to be probable that taking into account the mutual position of a LED and an object in the analysis of transillumination images will facilitate location of such elements as e.g., blood vessels.

6

Obrazy transiluminacyjne stawów międzypaliczkowych kobiet w zależności od wieku

Bauer J., Wiącek K., Boerner E.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2013

|

Vol. 19, nr 2

95--103

PL

W pracy analizowano obrazy transiluminacyjne stawów międzypaliczkowych bliższych 18 zdrowych kobiet w dwóch różnych grupach wiekowych: 20–30 oraz 48–60 lat. Zarejestrowano zdjęcia transiluminacyjne stawów palców II, III i IV obu rąk w układzie optycznym z laserowym źródłem światła (laser He-Ne, = 632,8 nm). Fotografie wykonywano z obu stron stawu, odpowiednio dłoniowo-grzbietowej i grzbietowo-dłoniowej. Dla każdego zdjęcia wyznaczono histogram poziomów szarości oraz takie parametry, jak średnia wartość stopni szarości i odchylenie standardowe wartości stopni szarości. Zaobserwowano, że zdjęcia transiluminacyjne w przypadku osób starszych są znacznie ciemniejsze (niższa średnia wartość stopni szarości) niż w przypadku osób młodych. Ponadto w obu grupach wiekowych wyższe średnie wartości stopni szarości zaobserwowano w obrazach stawów lewej ręki.

EN

The transillumination images of proximal interphalangeal joints of 18 healthy women, including 10 women in the age 20–30 and 8 women in the age 48–60, were recorded in the optical system with laser source (He-Ne laser, = 632,8 nm). Images of the joints of fingers II, III and IV of the right and left hand, were analyzed. Images were recorded in two configurations: ventral-dorsal and dorsal-ventral. The transillumination images were compared by means of histograms analysis. It was found that young volunteers have joints more transparent to visible light than elderly ones. Additionally, it was stated that the mean grey level values in images of the left hand in both groups were higher than in the case of right hand images.

7

Wykorzystanie multichromatycznego źródła promieniowania optycznego do prześwietlania peryferyjnych części ciała

Rybaczewski P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 6

52-52

PL

W pracy przedstawiono wyniki prześwietleń dłoni i stopy w układzie: wielopunktowe źródło promieniowania trójchromatycznego - badany obiekt - kamera. Zbudowany układ pozwala na rejestrację obrazów w niewielkich odstępach czasu dla określonych długości promieniowania optycznego (645, 880 i 940 nm). Dzięki niewielkim odstępom czasowym badany obiekt pozostaje w niezmienionym położeniu na kolejnych obrazach. Umożliwia to nakładanie bezpośrednio uzyskanych wyników (bez dopasowywania obrazów) i ich dalsze przetwarzanie w celu uwypuklenia informacji diagnostycznych.

EN

The paper presents the results of the transillumination of hands and feet in the system set to the multiple multichromatic radiation source - tested object - camera configuration. The built system allows recording in short time intervals images for the specific length of optical radiation (645, 880 and 940 nm). Thanks to short time gaps the tested object remains in an unchanged position throughout the subsequent images. This enables the application of the directly obtained results.

8

Modeling and measurements of light transmission through human tissues

Krawiecki Z., Cysewska-Sobusiuk A., Wiczyński G., Odon A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2008

|

Vol. 56, nr 2

147-154

EN

The paper presents selected results of studies connected with modeling of a biological object which could be used for simulation and measurements of the selected human tissues optical transmittance. The studies were performed for transilluminated homogeneous tissue layers as well as for objects consisted of different tissues. During simulations the software built with LabVIEW environment was used. Experimental verification of the model structure was made with spectrophotometry. The presented examples of modeling concern the transmittance spectra for two selected specific objects: the venous blood and muscle tissue analyzed in the wavelength range extending from 360 nm to 900 nm. The implemented model could be used in estimating the content and thickness of particular layers distinguished in a complex object and prediction of their transillumination efficiency.

9

Wykorzystanie w biopomiarach transmisyjnego wariantu światło-tkanki

Cysewska-Sobusiak A., Wiczyński G., Krawiecki Z., Odon A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9 bis

390--393

PL

W referacie omówiono wybrane zagadnienia dotyczące metrologicznych aspektów wykorzystywania optycznych właściwości tkanek w biopomiarach bazujących na transmisyjnym wariancie zachodzących interakcji. Przedstawiono przykłady współczesnych zastosowań technik transiluminacyjnych w nieinwazyjnej inżynierii biomedycznej.

EN

In the paper some selected questions concerned metrological aspects of using tissue physics and optics in biomeasurements based on the transmission variant of occurring interactions are considered. Examples of modern applications of transillumination techniques in noninvasive biomedical engineering are presented.

10

Transiluminacja jako metoda diagnostyczna w stanach zapalnych tkanek okołostawowych

Boerner E., Bauer J., Podbielska H.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2007

|

Vol. 13, nr 1

9-11

PL

W pracy omówiono możliwości diagnostyczne prześwietlenia tkanek promieniowaniem niejonizującym. Najczęściej stosowane jest światło widzialne lub podczerwone. Metoda ta, zwana transiluminacja, znana jest od ponad dwóch wieków. W przeszłości była jednak stosowana sporadycznie. Dzisiejsze możliwości techniczne, w tym rozwój optoelektroniki, któremu zawdzięczamy zarówno nowe źródła światła, jak i układy rejestrujące, powodują, że znowu zwrócono uwagę na nieinwazyjne i niejonizujące metody diagnostyczne.

EN

The possibility of tissue diagnosis by non-ionizing radiation, by means of transillumination in visible or infrared light, is discussed. This method known for more than two centuries is not fully exploited, yet. The developments in optoelectronics, resulting in new light sources and detectors, caused that this method again may be interesting for medical diagnosis.

11

Skanowanie palców dłoni przy wykorzystaniu promieniowania optycznego

Wiczyński G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2006

|

Vol. 47, nr 5

22-26

PL

Prześwietlanie obiektów biologicznych jest techniką diagnostyczną przeżywającą okres intensywnego rozwoju. W artykule omówiono podstawowe cechy transiluminacji promieniowaniem optycznym tkanek i części ciała. Zamieszczono wybrane aplikacje diagnostyki medycznej oraz omówiono eksperyment polegający na prześwietleniu dłoni. Uzyskane wyniki transiluminacji palców dłoni pokazują, że nawet w prostym układzie możliwe jest skuteczne prześwietlenie oraz wskazują na konieczność takiego skonfigurowania części optycznej, aby uzyskać odwzorowanie o lepszej rozdzielczości przy zdolności do skutecznej transiluminacji grubszych optycznie obiektów.

EN

Currently, transillumination of biological objects is a diagnostic technique which development is great. Transillumination was developed in the early 1930's while the number of reports pertaining to applications of this technique has increased in the 1980's. It is related to development of optoelectronics devices and new capabilities of numeric processing. The major goal of the paper is to present attributes of transillumination that is the method of examination by the passage of light through tissues or a body cavity. Selected examples of current modern applications in medical diagnostics and results concerned a human palm are presented. The finger transillumination results show that effective transillumination is possible even using a quite simple optoelectronic system.

12

Zastosowanie środowiska LabVIEW do modelowania właściwości optycznych tkanek

Krawiecki Z., Cysewska-Sobusiak A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

R. 51, nr 9

9--12

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.

13

Spectral analysis of mechanical and respiratory influences on width of subarachnoid space assessed with non-invasive method of near-infrared transillumination/back scattering sounding

Frydrychowski A. F., Rojewski M., Gumiński W.

Opto-Electronics Review

|

2002

|

Vol. 10, No. 2

151-157

EN

The authors present observations on influences of hesd movements and forced respiration on the magnitudes of signals acquired with the new, non-invasive technique of near-infrared transillumination/back scattering sounding NIR-T/BSS which signals depend upon and reflect the instantaneous width of the subarachnoid space and the amplitude of its pulsation of cerebrovascular origin. For elimination of influence of the changing volume of blood in superficial vessels of skin in the frontal region, each experiment was performed twice- without and with simultaneous non-invasive exclusion of blood flow in that region through skin compression. It was observed that the recorded changes in the NIR-T/BSS signals reflecting those in the instantaneous width of the subarachnoid space and its cerebrovascular pulsation follow the time-pattern of the evoking factor, i. e. either the rhythm of the head movements or the forced respiration, which can be demonstrated on the basis of spectral analysis of the acquired transillumination signals.

14

Monitoring of subarachnoid space and cerebrovascular pulsation with near-infrared transillumination/back scattering : new aspects of the method

Frydrychowski A. F., Rojewski M., Gumiński W.

Opto-Electronics Review

|

2002

|

Vol. 10, No. 3

175-183

EN

Authors present new aspects of recently published non-invasive method of near-infrared transillumination/back scattering (NIR-T/BS) in its application for recording of changes in instantaneous width of the subarachnoid space (SAS) , as source of information on the amplitude of cerebrovascular pulsation in subsequent phases of the cardiac cycle. For confirmation of the crebidility of the recording as carrying information on the changes within the SAS, recordings were also performed after non- invasive elimination of skin circulation in the sensor area with skin compression. It was proved that the pulsation recorded with this technique is really of intracranial origin, regardless of the blood flow in the skin of the frontal region.

15

Near infrared transillumination-back scattering (NIRT-BS) : a new method for non-invasive monitoring of changes in width of subarachnoid space and magnitude of cerebrovascular pulsation

Frydrychowski A. F., Rojewski M., Gumiński W., Kaczmarek J., Juzwa W.

Opto-Electronics Review

|

2001

|

Vol. 9, No. 4

397-402

EN

The authors present the medical, physical, and technical background for the new method of near infrared transillumination - back scatetering. The method, for the first time ever, allows for almost complete elimination of the influence of the alterations in skin circulation on the optical signal iDS(t) subtly modulated by the changes in the width of the subarachnoid space (SAS). This has been accomplished through division of the distal or deep optical signal iDS(t) subtly modulated by the changes in the width of the subarachnoid space (SAS). This has been accomplished through division of the distal or deep optical signal iDS(t) over the optical reference signal iPS(t) which is independent of the width of SAS, but depends on the other tissue layers in the same manner as iDS(t). From the obtained quotient, a weak component was extracted that depends on the cerebrovascular pulsation. Described in this paper is the mathematical method of reducing the influence of the changes in skin blood flow on the transillumination signals. A tilt test was used as an example to show the capacity of the method to determine the cerebro-spinal reserve volume.

16

Application of transillumination quotient for monitoring of the instantaneous width of the subarachnoid space

Frydrychowski A. F., Rojewski M., Gumiński W., Kaczmarek J., Juzwa W.

Opto-Electronics Review

|

2001

|

Vol. 9, No. 4

403-411

EN

The authors describe the application of the newly designed method of near-infrared transillumination-back scattering in monitoring of the instantaneous width of the subarachnoid space. Description is provided with the method of elimination of influence of blood circulation in the scalp on the signals recorder from individual sensors. This influence has been eliminated through application of two sensors located at different distances from the source of radiation. The quotient of the intensities of radiation received by the sensors-distal over proximal-referred to as the transillumination quotient, contains information on propagation of infrared radiation within the subarachnoid space. Mathematical background of this solution has been given. The method of near-infrared transillumination-back scattering allows for continuous non-invasive assessment of cerebrovascular pulsation through its direct effect-pulsatile changes in the width of the subarachnoid space. The authors present examples of recordings obtained in healthy volunteers.

17

Near-InfraRed Transillumination (NIR- TI) a new non-invasive tool for exploration of intracranial homeostasis and monitoring of its impairments

Frydrychowski A. F., Kaczmarek J. W., Juzwa W., Rojewski M., Pluciński J., Gumiński W., Kwiatkowski C., Lass P., Bandurski T.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

1999

|

Vol. 19, no. 2

99-108

EN

Recent research by multidisciplinary team of physiologists and experts on telecommunications and signal processing resulted in the invention of a new opto-electronic technique ofNear-InfraRed Transillumination (NIR-TI) which enables non-invasive on-line assessment of alterations in the width of the subarachnoid space (SAS). Analysis of the constant and fast-variable components of the Transillumination Quotient (cc- TQ and fvc- TQ) provides information on long-period, e.g. respiratory and positional changes in the width of SAS, and on the short-period fluctuations of that width of cardiovascular origin. The qualities of NIR- TI make it suitable for both incidental assessment of the width of the subarachnoid space (SAS) and amplitude of cerebrovascular pulsation (ACVP) as well as for prolonged monitoring of variations in these two parameters.

PL

Najnowsze badania prowadzone przez multidyscyplinarny zespół fizjologów i ekspertów w dziedzinie telekomunikacji i przetwarzania sygnałów zaowocowały opracowaniem nowej opto-elektronicznej metody transiluminacji w bliskiej podczerwieni (NIR- TI), która umożliwia bieżącą nieinwazyjną ocenę kierunku i wielkości zmian szerokości przestrzeni podpajęczynówkowej (SAS). Analiza składowych stałej i szybkozmiennej ilorazu transiluminacji (TQ) dostarcza informacji o długookresowych, tj. oddechowych i pozycyjnych zmianach szerokości SAS, a także krótkookresowych fluktuacjach szerokości SAS, zależnych od funkcji serca i naczyń krwionośnych. Zalety NIR- TI czynią tę metodę przydatną zarówno do przygodnej oceny szerokości SAS i wielkości tętnienia naczyń wewnątrzczaszkowych (ACVP), jak i do długotrwałego monitorowania zmian tych dwóch parametrów.