Calibration standards and phantoms for fluorescence optical measurements

SummaryWe report on the development and production of tissue-like optical phantoms for detection and characterization of fluorescent objects close to the tissue surface. The phantoms mimic bulk optical properties such as light scattering and absorption of female breast tissue and human skin. Fluorescence sources are embedded for a given well-defined localization and volume to simulate pathologic lesions that are marked by specific molecular substances labeled with a fluorescent dye. The phantoms were made of epoxy resin with added titanium dioxide and black epoxy color paste for adjustment of the tissue-like scattering and absorbing properties. Indocyanine green was used as a fluorescent dye. The phantoms were evaluated with an experimental set-up for a new method for in vivo laser fluorescence tomography in the frequency domain.

ZusammenfassungWir berichten in diesem Artikel über die Entwicklung und Herstellung von Phantomen mit gewebeähnlichen optischen Eigenschaften für die Detektion und Charakterisierung von oberflächennahen Fluoreszenzquellen. Die Phantome simulieren die optischen Parameter bezügliche Lichtstreuung und –absorption von weiblichem Brustgewebe bzw. Hautgewebe. Zur Simulation von pathologischen Gewebearealen, die mit einem spezifischen molekularen Marker belegt sind, an den ein Fluoreszenzfarbstoff gekoppelt ist, wurden in die Phantome Fluoreszenzquellen mit definierter Position und Ausdehnung integriert. Die Phantome bestehen aus Epoxidharz sowie Titandioxid und einer schwarzen Epoxid-Farbpaste zum Einstellen der gewebeähnlichen Streu- und Absorptionseigenschaften. Als Fluoreszenzfarbstoff wurde Indocyaningrün verwendet. Die Phantome wurden mit einem Experimentalaufbau für ein neues Verfahren einer In-vivo-Laserfluoreszenztomografie in der Frequency-Domain evaluiert.