Inžineriniai iššūkiai medicina ir biotechnologijos srityje
Optika persmelkia šiuolaikinę mediciną kiekviename lygmenyje — nuo paprasto piršto galiuko pulsoksimetro, per pažangias endoskopines ir laparoskopines sistemas, iki fotodinaminės terapijos prietaisų, lazerinės chirurgijos ir OCT (Optical Coherence Tomography) diagnostikos. Kiekvienas iš šių prietaisų kelia unikalius projektavimo reikalavimus ir reikalauja suprasti, kaip šviesa sklinda biologiniame audinyje.
Biologinis audinys yra optiškai nehomogeniška sklaidanti terpė — šviesos sklidimo modeliavimas odoje, kraujyje ar navikiniame audinyje reikalauja įrankių, pagrįstų Monte Karlo simuliacijomis, atsižvelgiant į daugkartinę sklaidą. TracePro siūlo specializuotas tissue optics modeliavimo galimybes, todėl tai pasirinkimo įrankis biomedicinos projektams.
Kartu tikslūs diagnostikos prietaisai — spektrometrai, fluorescenciniai mikroskopai, OCT sistemos — reikalauja pažangaus vaizdavimo optikos projektavimo su aberacijų, MTF ir tolerancijų analize. OSLO yra standartinis tokių sistemų kūrėjų įrankis.
Kaip mūsų programinė įranga palaiko projektavimą?
| Produktas | Vaidmuo šioje srityje |
|---|---|
 | Tissue optics, endoskopai, pulsoksimetrai, fotodinaminė terapija, UV dezinfekcija |
 | Vaizdavimo prietaisai, mikroskopai, OCT, oftalmologijos diagnostikos lęšiai |
 | OCT (Optical Coherence Tomography) sistemos — interferometrijos ir signalo detekcijos simuliacija |
 | Medicininiai pluoštai endoskopuose ir fototerminatoriuose — modų ir silpimo analizė |
Taikymo pavyzdys: šviesos sklidimo audinyje modeliavimas fototerapijai
Projektavimo prielaidos
Projektas apima 630 nm bangos ilgio šviesos, naudojamos fotodinaminėje terapijoje (PDT), sklidimo analizę, siekiant nustatyti šviesos energijos pasiskirstymą audiniuose ir optimizuoti apšvitinimo parametrus.
Audinio modelis
Simuliacijos aplinkoje sukurtas daugiasluoksnis audinio modelis, apimantis epidermį, dermą ir tikslinį audinį. Kiekvienam sluoksniui priskirti atitinkami sugerties, sklaidos, anizotropijos koeficientai ir lūžio rodikliai, atsižvelgiant į kraujo ir pažeisto audinio savybes.
Monte Karlo simuliacija
Atlikta dešimčių milijonų fotonų sklidimo simuliacija Monte Karlo metodu, nustatant fluenso pasiskirstymą, energijos sugertį ir šviesos prasiskverbimo gylį atskiruose audinio sluoksniuose.
Terapijos parametrų optimizavimas
Fluenso žemėlapių analizė leido pasirinkti šviesos šaltinio parametrus, tokius kaip galia, pluošto skersmuo ir apšvitinimo trukmė, siekiant gauti tinkamą dozę tikslinėje srityje, kartu ribojant sveiko audinio apšvitinimą.
Patikrintas modelis
Simuliacijos rezultatai leido įvertinti skirtingų apšvitinimo konfigūracijų efektyvumą dar prieš eksperimentinius tyrimus, palaikant saugesnių ir efektyvesnių fototerapijos procedūrų projektavimą.
Dažniausiai užduodami klausimai
Medicina ir biotechnologijos
Ar TracePro palaiko biologinių audinių optinių savybių modelius?
Taip. TracePro palaiko tissue optics modelius su audinių sugerties ir sklaidos parametrais — naudotojas gali importuoti duomenis iš literatūros ar savo matavimų ir kurti daugiasluoksnius modelius, atspindinčius tikrąją audinio struktūrą.
Ar programinę įrangą galima naudoti sertifikuojant medicinos prietaisus (IEC 60601)?
TracePro ir OSLO simuliacijos gali palaikyti medicinos prietaiso techninę dokumentaciją ir optinio projekto tikrinimą. Sprendimą dėl IEC 60601-2 atitinkančios validavimo metodikos reikia priimti kartu su kokybės inžinieriumi — mūsų inžinierius gali patarti dėl simuliacijos taikymo šiame procese.
Ar OSLO tinkama intraokulinių lęšių (IOL) projektavimui?
Taip. OSLO plačiai naudojama intraokulinių lęšių, įskaitant asferinius, torinius ir daugiafokusius lęšius, projektavimui ir analizei, atsižvelgiant į akies modelius (pvz., Navarro ar Liou-Brennan modelį).
Turite specifinį iššūkį šioje srityje?
Mūsų inžinierius atsakys per 1 darbo dieną ir patars dėl įrankių bei licencijavimo galimybių.
Siųsti klausimą inžinieriuiIeškote TracePro programinės įrangos?
Gaukite 14-30 dienų bandomąją versiją, kad išbandytumėte TracePro su pilna technine pagalba jūsų dabartiniame projekte.
Gauti TracePro bandomąją versiją