Оптика кожи человека

Представлен интегрированный обзор проникновения оптического излучения в кожу человека с целью разработки практических моделей для фотомедицины. Компонентные хромофоры эпидермиса и рогового слоя в целом определяют ослабление излучения в этих слоях в большей степени, чем оптическое рассеяние. Толщина эпидермиса и степень меланизации важны для УФ-излучения с длиной волны менее 300 нм, тогда как ослабление УФА-излучения (320–400 нм) и видимого света обусловлено главным образом меланином. Избирательное проникновение всех длин волн света в псориатическую кожу можно усилить нанесением прозрачных липофильных жидкостей, которые уменьшают обычное отражение за счет согласования показателей преломления. Чувствительность к длинам волн менее 320 нм можно повысить при длительном пребывании в водной среде, что приводит к вымыванию урокановой кислоты и других диффундирующих эпидермальных хромофоров. Оптические свойства дермы моделируют с помощью подхода Кубелки — Мунка; представлены расчеты коэффициентов рассеяния и поглощения. Этот простой подход позволяет оценивать проникновение излучения in vivo по неинвазивным измерениям спектральной ремиссии кожи (диффузного отражения). Хотя хромофоры крови Hb, HbO2 и билирубин определяют поглощение в дерме для длин волн более 320 нм, именно рассеяние коллагеновыми волокнами в значительной степени задает глубину проникновения этих длин волн в дерму и существенно влияет на окраску кожи. Существует оптическое «окно» между 600 и 1300 нм, которое открывает возможность лечения больших объемов ткани с помощью некоторых длинноволновых фотосенсибилизаторов. Кроме того, если спектры действия фотосенсибилизированных реакций охватывают ближний УФ-диапазон и/или видимую область, правильный выбор длины волны позволяет в определенной степени избирательно воздействовать на те слои ткани, которые поражаются непосредственно.