مشخصه سازی خواص قطبیدگی پوست با استفاده از روش الیپسومتری

اندازهگیری خواص اپتیکی پوست به منظور تشخیص و مطالعه پیشرفت بیماریهای پوست و نتایج حاصل از درمان، در حال حاضر یکی از زمینه های تحقیقاتی رو به گسترش می باشد. در این اثنا نقش مدلسازی پوست از اهمیت ویژه ای برخوردار گشته است. هریک از روشهای تشخیصی وابسته به ماهیت خاص خود قادر به اندازه گیری بخشی از شاخصهای فیزیکی بافت پوست بوده و در نتیجه به عنوان ابزار تشخیص و یا کنترل رشد بیماری و یا اندازه گیری نتایج حاصل از درمان، پیشرفت مناسب با حوزه کاربرد خاص خود داشته اند. روشهای مبتنی بر استفاده از نور عموما مبتنی بر سنجش اندازه و یا شدت نور بازگشتی، جذب و یا تفرق یافته در پوست می باشند و در نتیجه چنین روشهایی روشهای قادر به تشخیص آندسته از پارامترهای فیزیکی هستند که در اندازه و یا شدت نور تغییر ایجاد می نمایند. تحقیقات نشان داده است که بافت بیولوژیک و به خصوص پوست دربرابر تابش نور از خود خواص پلاریزاسیونی نشان می دهد. برخی از ساختارهای مولکولی بافت مانند هسته سلولی و ذرات میتوکندری تفرق دهنده نور می باشند. در کنار خاصیت تفرق دهندگی ذرات، خاصیت انکسار مضاعف فیبرهای کلاژن نیز الگوی پلاریزاسیون بافت را تحت الشعاع قرار می دهد. اندازه گیری نور تفرق یافته از بافت به منظور تحلیل حالت پلاریزاسیون آن می تواند اطلاعات بسیار ارزشمندی در رابطه با عوامل تفرق دهنده و موثر بر تغییر حالت پلاریزاسیون به دست دهد. بنابراین با اندازه گیری تغییر حالت پلاریزاسیون نور تفرق یافته از پوست که می تواند ناشی از تغییرات در اندازه، ساختار و شکل ذرات تفرق دهنده و ناهمگونی در فیبرهای کلاژن باشد، می توان به بررسی پیشرفت بیماری و نیز پاسخ به درمان در برخی از ضایعات پوستی پرداخت. نور پلاریزه را می توان به صورت ریاضی با یک بردار 1×4 به نام بردار استوکس نمایش داد. با اندازه گیری بردار استوکس نور تفرق یافته از پوست و مقایسه آن با بردار استوکس نور تابشی، می توان یک ماتریس 4×4 مولر که نمایش دهنده بافت تحت آزمایش می باشد، به دست آورد. هدف از انجام این تحقیق توسعه یک مدل جدید برای بررسی خواص پلاریزاسیونی بافت پوست و توسعه یک مجموعه الیپسومتری تفرقی به منظور اندازه گیری مولفه های ماتریس مولر تفرق نور از پوست بوده است. جهت انجام آزمایشهای تجربی، فانتومی مشابه پوست که خواص تفرقی و پلاریزاسیونی بافت پوست را شبیه سازی میکند، ایجاد شده است. همچنین در یکسری از آزمایشها از پوست طبیعی حیوان نیز استفاده شده است. نتایج شبیه سازی مدل توسعه یافته و اندازه گیریهای آزمایشگاهی در هر گام از اجرای تحقیق با یکدیگر مقایسه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق همخوانی مناسبی بین نتایج حاصل از شبیه سازی و آزمایشها مبنی بر حساسیت برخی مولفه های ماتریس مولر به تغییرات پارامترهای فیزیکی و پلاریزاسیونی بافت نشان می دهد. در این تحقیق نشان داده ایم که با اندازه گیری تغییر حالت پلاریزاسیون نور تفرق یافته از پوست که می تواند به دلیل تغییرات در اندازه، شکل و ساختار ذرات تفرق دهنده پوست و نیز شرایط فیبرهای کلاژن باشد، به مطالعه و بررسی مشخصه های پلاریزاسیونی بافت پوست پرداخت. این امر می تواند ابزاری قوی در بررسی پیشرفت و نیز پاسخ به درمان در برخی از بیماریها و ضایعات پوستی به شمار آید. در پایان با توجه به نتایج این تحقیق یک مجموعه الیپسومتری تفرقی به منظور پیاده سازی و استفاده در تحقیقات کلینیکی پیشنهاد شده است.