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Gewebeoptik beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht in biologischen Geweben und ihrer Anwendung für verschiedene Zwecke.

physikalische Effekte des Licht in Gewebe[]

Wichtige Effekte auf Photonen sind hierbei:

  • Fresnel-Reflektion (beim Eindringen)
  • Licht-Streuung (u.a. Verlust von Phase und Polarisation des Lichts)
    • Reyleig-S.
    • Raman-S., Stokes-S., Anti-Stokes-S. (Vibrationsübergänge)
    • Mie-S.
  • Licht-Absorption (bedingt "Therapeutisches Fenster" der Wellenlänge, 650nm-1300nm)
    • Lambert-beersches Gesetz
  • Diffuse Reflektion
  • Interne Totalreflektion (beim Austreten oder an Grenzflächen)
  • Diffuse Transmission
  • kollimierte Transmission
  • Fluoreszenz


Absorption[]

Stoffe die die Absorption im therapeutischen Fenser (650nm-1300nm) beeinflussen sind

  • Melanin
  • Hämoglobin (Hb) und Oxyhämoglobin (HbO2)
  • Wasser

mögliche Anwendungen[]

  • Pulsmessung
  • Diagnostik
    • Sichtbarmachung von Durchblutung
  • funktionelle Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS) etwa am Gehirn
  • Mammographie

Vor und Nachteile[]

Pro

  • Billige und verbreitete Technik
  • hohe Zeitauflösung
  • Ungefährlich (keine ionisierden Strahlung)
  • hohe Auflösung (in vitro)
  • Parallele Anwendung anderer Verfahren möglich

Contra

  • starke Lichtstreuung
  • geringe räumliche Auflösung (in vivo, also am Lebewesen)
  • geringe Eindringtiefe (cm-Bereich)
  • 3D-Bildgebung schwierig

Techniken[]

Lichtquellen

  • CW (Continues Wave)
  • Puls

Lichtleitung

  • Lichtwellenleiter
    • single-mode
    • multi-mode

Detektoren

Berechnung & Simulation

  • Strahlungstransportgleichung
  • Monte-Carlo-Simulationen
  • Test-Experimente (Testlösung zur Nachahmung von optischen Eigenschaften von Geweben)

Methoden

  • Zeitkorrelierte Einzelphotonenzählung
  • Fluoreszenz-Bildgebung
    • Indocyaningrün (bislang einziger für Menschen zugelassener Fluoreszensfarbstoff)
  • Kontrastmittel
  • Optische Kohärenztomografie
  • Markieren von kranken Gewebe mit Kontrastmittel oder Fluoreszenz-Farbstoff (Konzept)

siehe auch[]

Bewusstseinsverändernde Technik (Kategorie)
Gedankenkontrolle Meditation, Positives Denken
Selbstbeobachtung Tagebuch, Pulsmesser
Reizentzug Floating, Dunkelkammer, Augenmaske, Gehörschutz, Rauschen
Stimuli multisensuell Digitale Drogen, Snoezelen, Subliminale Botschaften, Pornographie
akustisch Musik, Binaurale Beats, Solfeggio-Frequenzen, Rauschen(White Noise, Pink Noise), Monaurale Beats

Isochrone Beats, Akustische Täuschung

visuell Farbtherapie, Lichttherapie, Kunst, Stroboskoplicht(Dreamachine), Optische Täuschung(Benham-Scheibe)
olfaktorisch Aromatherapie
haptisch Haptische Täuschung, Erogene Zonen
Sport Runners High
Schlaf-Beeinflussung Schlafeinleitung, Schlafentzug
Klarträumen Realitätschecks, Traumtagebuch
Atemtechnik Atemkontrolle, Holotropes Atmen
Ernährung Nahrungsentzug, Käse, Zucker, Traubenzucker, Exorphine
Körperhaltung Power Posing, Yoga
Hypnose Selbsthypnose
Sexualität Sex, Liebe, Pornographie, Sexuelle Abstinenz, Sperma, Erogene Zonen
Mensch-Maschine-Verknüpfungen Invasiv Magnetimplantate, Cochlea-Implantat, Netzhautimplantat, Tiefe Hirnstimulation, Trepanation
Nicht-invasiv Gotteshelm, Messung von Hirnaktivität (Gewebeoptik, Neurofeedback, EEG, Funktionelle Magnetresonanztomographie)
Triptoys Zener-Karten
Körpereigene Drogen Endorphine(Beta-Endorphin), Serotonin, Noradrenalin, Dopamin, Oxytocin, Antidiuretisches Hormon, Morphin, Testosteron, Östrogen, GABA, DMT, 5-MeO-DMT, Adrenochrom, 10-Methoxyharmalin, Melatonin, Hormone, Glückshormone
weiteres Menschliche Sinne, Eskapismus, Zirbeldrüse