アガロースベースの組織は、びまん性反射率分光法のために光ファントムを模倣しています

このプロトコルでは、アガロースベースの組織を模倣するファントムを作成する方法を説明し、統合された球体を持つ従来の光学システムを使用して光学特性を決定する方法を示します。拡散反射率と総透過率スペクトルの獲得のための測定システムは、ブロードバンド白色光源、光ガイド、統合レンズ、統合球体、サンプルホルダー、光ファイバープローブ、およびマルチチャネル分光計で構築されます。2つの長方形のアクリルピースとU字型のアクリルピースで構成されるアクリル型が構築され、表皮ファントムと全血の皮膚ファントムが作成されます。皮膚ファントムにジチオナイトナトリウム（Na2S2O4）溶液を適用することで、研究者は皮膚ファントムに分布した赤血球でヘモグロビンをデオキシゲン化することができます。統合球体を持つ分光計によって測定された拡散反射率と総透過率スペクトルを備えた逆モンテカルロシミュレーションが実行され、各レイヤーファントムの吸収係数スペクトルµA（λ）および減少散乱係数スペクトル '（λ）が決定されます。ヒト皮膚組織のびまん性反射率を模倣する2層のファントムは、真皮幻の表皮幻を積み上げることによっても実証されています。

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a conventional optical system with an integrating sphere. Measuring systems for the acquisition of the diffuse reflectance and total transmittance spectra are constructed with a broadband white light source, a light guide, an achromatic lens, an integrating sphere, a sample holder, an optical fiber probe, and a multi-channel spectrometer. An acrylic mold consisting of two rectangular acrylic pieces and a U-shaped acrylic piece is constructed to create an epidermal phantom and a dermal phantom with whole blood. The application of a sodium dithionite (Na2S2O4) solution to the dermal phantom enables the researcher to deoxygenate hemoglobin in red blood cells distributed in the dermal phantom. The inverse Monte Carlo simulation with the diffuse reflectance and total transmittance spectra measured by a spectrometer with an integrating sphere is performed to determine the absorption coefficient spectrum µa(λ) and the reduced scattering coefficient spectrum µs'(λ) of each layer phantom. A two-layered phantom mimicking the diffuse reflectance of human skin tissue is also demonstrated by piling up the epidermal phantom on the dermal phantom.