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x光技术全国4438x揭示了你皮肤下的东西

物理学 2022-06-05 23:59:12

沃里克大学 演示如何使用x光设备扫描个人皮肤

学分:华威大学 一种利用一种被称为T射线的辐射来分析皮肤结构的新方法有助于改善湿疹、银屑病和皮肤癌等皮肤病的诊断和治疗

华威大学和香港中文大学(CUHK)的科学家们已经表明,使用一种包括从几个不同角度分析x光的方法,他们可以比目前的方法更详细地了解皮肤区域的结构和水合程度

他们的方法发表在《高级光子学研究》上,可以为科学家和临床医生提供一种新的工具,用于表征个体的皮肤特性,以帮助管理和治疗皮肤状况

太赫兹辐射,或称T射线,位于电磁波谱的红外线和无线网络之间

x光可以透过许多常见的材料,如塑料、陶瓷和衣服,使它们在非侵入性检查中具有潜在的用途

T射线的低能光子也是非电离的,这使得它们在生物环境中非常安全,包括安全和医疗筛选

只有在反射回来之前穿过皮肤外层(角质层和表皮)的x光才能被检测到,因为那些传播得更深的光线衰减得太多了

这使得x光成像成为监测这些最外层的潜在有效方法

为了测试这一点,太赫兹光通过棱镜聚焦到皮肤上,将光线对准特定的焦平面

根据皮肤的特性,反射回来的光线会略有不同

科学家可以比较光线进入皮肤前后的特性

然而,标准的太赫兹反射光谱存在局限性,为了克服这些局限性,这项新研究背后的科学家转而使用椭圆偏振术,这种方法涉及在皮肤的同一区域以多个角度聚焦T射线

他们成功地证明了使用椭偏法,他们可以精确地计算皮肤的折射率(决定光线穿过皮肤的速度),该折射率是在两个彼此成直角的方向上测量的

这些折射率之间的差异被称为双折射——这是第一次在体内测量人体皮肤的太赫兹双折射

这些属性可以提供关于皮肤中有多少水的有价值的信息,并且能够计算皮肤厚度

沃里克大学物理系和CUHK大学电子工程系的艾玛·皮克威尔-麦克弗森教授说:“我们想证明我们可以在人体皮肤上进行体内椭圆偏振测量,并精确计算皮肤的特性

在普通的太赫兹反射成像中,厚度和折射率合为一个参数

通过从多个角度进行测量,您可以将两者分开

“水合皮肤与脱水皮肤的折射率不同

对于患有皮肤病的人来说,我们将能够定量地探测他们皮肤的水合作用,这比现有的技术更有效

如果你想为患有湿疹或牛皮癣等疾病的人改进护肤品,我们有可能对不同产品改善皮肤的效果进行定量评估,或者区分不同类型的皮肤

“对于皮肤癌患者,你也可以在手术开始前使用太赫兹成像技术探测皮肤,以便更好地了解肿瘤已经扩散了多远

皮肤癌影响皮肤的特性,其中一些是看不见的,因为它们在表面之下

" 医生

该研究的第一作者、CUHK电子工程系博士后陈学全说:“众所周知,x光对皮肤的水合程度很敏感

然而,我们指出角质层的细胞结构也对太赫兹反射做出反应

我们的技术使得这种结构特性能够被灵敏地探测,这提供了关于皮肤的全面信息,并且对于皮肤诊断非常有用

" 为了测试他们的方法,研究人员让志愿者在适应环境温度和实验室干燥后,将手臂放在x光设备的成像窗口上30分钟

通过将他们的皮肤贴在成像窗口的表面,他们阻止了水分作为汗水从皮肤中逸出,这一过程被称为阻塞

然后,研究人员在半小时内每隔两分钟进行四次相互成直角的测量,这样他们就可以随时监测堵塞的影响

因为x光对水特别敏感,当水在皮肤中积累时,它们可以看到明显的差异,这表明该方法可以显示产品在保持皮肤水分方面的效果

进一步的研究将着眼于改进过程的仪器,以及它如何作为一个实用的设备工作

匹克韦尔-麦克弗森教授说:“我们没有临床医生可以使用的真正精确的测量皮肤的东西

皮肤科医生需要更好的定量工具来使用,并且使用方便

“如果效果不错,你可以去诊所,把你的手臂放在扫描仪上,绘制出你的咬合曲线,并推荐适合你皮肤的产品

我们可以获得更多量身定制的药物,开发针对不同皮肤反应的产品

它真的很适合当前对定制医学的关注

"

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