7. Moksliniai pagrindai papildytosios realybės integravimui lazerinės diagnostikos mokyme

7.2 Mokslinis pagrindimas: lazerio ir audinio sąveika bei optinės simuliacijos papildytoje realybėje

Naujausi realaus laiko optinės fizikos atvaizdavimo pasiekimai leidžia techniškai tiksliai simuliuoti lazerio ir audinių sąveikas papildytoje realybėje (AR). Tai apima:

• Spindulių sekimo algoritmus, pritaikytus mobilioms AR platformoms, kurie gali parodyti, kaip lazerio spinduliai elgiasi daugiasluoksnėje biologinėje terpėje, įskaitant atspindį, lūžį ir sklaidą ribose (pvz., ragena-tinklainė, oda-riebalai-raumenys).
• Monte Karlo šviesos sklidimo modelius, tradiciškai naudojamus medicininio vaizdinimo tyrimuose, kurie dabar gali būti supaprastinti ir integruoti į AR variklius, siekiant simuliuoti fotonų absorbcijos gylį, fluenso greitį ir optinį kelio ilgį esant skirtingiems bangos ilgiams (Jacques, 2013).
• Simuliuojamo diagnostinio vaizdinimo, tokio kaip OCT ar fotoakustinio vaizdinimo atvejais, studentai gali vizualizuoti spindulio fokusavimą, koherentinį vartojimą ir audinio signalo grįžimą, taip gilindami supratimą apie signalo formavimąsi ir vaizdo raišką.

Naudojant AR šių sąveikų vizualizavimui, studentai gali eksperimentuoti su kintamaisiais (pvz., bangos ilgiu, audinio tipu, spindulio kampu) taip, kaip tai būtų neįmanoma mokyklos laboratorijose — suteikiant virtualų, bet moksliškai pagrįstą modelį, kaip šviesa sąveikauja su biologinėmis sistemomis.