Zastosowanie środowiska LabVIEW do modelowania właściwości optycznych tkanek

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.

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.