Стр. 5 - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДИАГНОСТИКИ РАКА КОЖИ С ПОМОЩЬЮ ТЕРАГЕРЦОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012

24

диагностике деминерализации эмали зуба (первой и обратимой ста-

дии кариозного процесса) [16].

Появление онкологического новообразования приводит к росту

числа кровеносных микрососудов и, следовательно, к увеличению

концентрации воды в тканях. В пораженных областях кожи изменя-

ется содержание различных химических соединений, например ами-

нокислоты триптофана [17], а также происходят структурные изме-

нения тканей. В результате при появлении ракового образования из-

меняется спектральная зависимость коэффициента отражения ТГц-

излучения кожей, что позволяет говорить о возможности диагности-

ки онкологических заболеваний кожи по отраженному от среды ТГц-

излучению.

Цель данной работы — ознакомление с методом построения па-

раметрических изображений объектов с помощью ТГц-спектрометра,

построение изображения различных видов поражений кожи — пло-

скоклеточного рака, эпителиоидноклеточной меланомы, инфильтри-

рующей карциномы — с помощью изображающих ТГц-систем; вы-

явление возможности локализации полной области поражения кожи с

помощью ТГц-изображающей системы и оценка перспективности

разработки ТГц-систем диагностики онкологических заболеваний

эпителиальных тканей на основе результатов экспериментальных ис-

следований.

Терагерцовая спектроскопия во временной области.

Принцип

действия ТГц-спектроскопии во временной области предполагает зон-

дирование исследуемого объекта коротким импульсом ТГц-излучения

длительностью всего

1 2 пс



, регистрацию отраженного или про-

шедшего через объект сигнала — временной зависимости напряжен-

ности электрического поля — с временным разрешением до

50 фс

.

Короткий импульс ТГц-излучения содержит спектральные состав-

ляющие от 0,1 до 3, 0 ТГц . Это позволяет анализировать спектраль-

ные характеристики исследуемого образца: амплитудные коэффици-

енты пропускания и отражения, диэлектрическую проницаемость,

удельный коэффициент поглощения излучения веществом [18].

На рис. 2 представлена принципиальная схема ТГц-спектрометра,

в котором генерация импульсов ТГц-излучения осуществляется с по-

мощью фотопроводящей антенны (оптического переключателя), воз-

буждаемой ультракороткими оптическими лазерными импульсами, а

регистрация ТГц-поля реализуется с помощью электрооптического

детектора.

Источником ультракоротких лазерных импульсов длительностью

80 фс , следующих с частотой 1 МГц, служит волоконный лазер, в

котором активной средой является легированное Yb-стекло.