2. Αρχές Αλληλεπίδρασης Λέιζερ–Ιστού

Η σκέδαση συμβαίνει όταν τα φωτόνια αλλάζουν κατεύθυνση λόγω αλληλεπίδρασης με μικροδομές του ιστού, όπως οι κυτταρικές μεμβράνες ή τα οργανίδια. Ο συντελεστής σκέδασης εξαρτάται από το μήκος κύματος και την ετερογένεια του ιστού. Τα μικρότερα μήκη κύματος (π.χ., το μπλε φως) σκεδάζονται περισσότερο, μειώνοντας το βάθος απεικόνισης αλλά βελτιώνοντας την ανάλυση κοντά στην επιφάνεια. Αντίθετα, τα μεγαλύτερα μήκη κύματος (π.χ., το εγγύς υπέρυθρο - NIR) σκεδάζονται λιγότερο και διεισδύουν βαθύτερα, αν και με μειωμένη χωρική ανάλυση.

Αυτός ο συμβιβασμός αποτελεί θεμελιώδη πρόκληση σχεδιασμού στη διαγνωστική οπτική. Τεχνολογίες όπως η φασματοσκοπία χρονικής ανάλυσης, η απεικόνιση στη συχνότητα και η μικροσκοπία πολλαπλών φωτονίων αξιοποιούν τη συμπεριφορά της σκέδασης για την εξαγωγή χρήσιμων διαγνωστικών σημάτων από ιστούς σε διαφορετικά βάθη (Barsom et al., 2016).