Стабильный фантомный материал для оптической и акустической визуализации

Создание биофотонных фантомных материалов, имитирующих ткани, которые обеспечивают долгосрочную стабильность, необходимо для сравнения устройств биомедицинской визуализации у разных поставщиков и учреждений, поддержки разработки международно признанных стандартов и содействия клиническому переводу новых технологий. Здесь представлен производственный процесс, в результате которого получается стабильный, недорогой, имитирующий ткань сополимер в масле материал для использования в фотоакустических, оптических и ультразвуковых усилиях по стандартизации.

Основной материал состоит из минерального масла и сополимера с определенными номерами Chemical Abstract Service (CAS). Представленный здесь протокол дает репрезентативный материал со скоростью звука c(f) = 1,481 ± 0.4 м·с-1 на частоте 5 МГц (соответствует скорости звука воды при 20 °C), акустическим затуханием α(f) = 6.1 ± 0.06 дБ·см-1 на частоте 5 МГц, оптическим поглощением μ_a(λ) = 0.05 ± 0.005 ^мм-1 при 800 нм, и оптическое рассеяние μ_s'(λ) = 1 ± 0,1 ^мм-1 при 800 нм. Материал позволяет самостоятельно настраивать акустические и оптические свойства, соответственно варьируя концентрацию полимера или светорассеяние (диоксид титана) и абсорбирующие агенты (маслорастворимый краситель). Показано изготовление различных фантомных конструкций и подтверждена однородность полученных тестовых объектов с помощью фотоакустической визуализации.

Благодаря простоте, воспроизводимости процесса изготовления и долговечности, а также биологически значимым свойствам, рецептура материала имеет большие перспективы в мультимодальных инициативах по акустико-оптической стандартизации.