Dr.Hossein.M.Al
12-23-2009, 05:08 PM
اگر چه تصویر برداری ترا هرتز (thz) در مراحل مقدماتی توسعه خود قرار دارد , ولی اثرات بالینی بالقوه آن در روش های تصویر برداری آینده , کاملا روشن است.
از تحقیقات سرطان تا آنالیز DNA تکنولوژی THZ تصاویر بهبود یافته و حتی در بعضی موارد , تصاویری از پدیده هایی که تاکنون قابل دستیابی نبودند ، به ما می دهد.
در این نوشتار نگاهی به مشکلات کار در این حوزه وضعف هایی که در این روش هنوز با آنها روبرو است , خواهیم داشت.
تابش ترا هرتز یا T-Rays در معرفی کلی ، به ناحیه ای از طیف الکترومغناطیس بین 100 GHz تا 30 GHz اشاره دارد.( طول موج هایی در حدود 1 تا 300 میلی متر ). این ناحیه از انتهای طیف امواج ماکروویو شروع شده و تا قسمت های انتهایی طیف مادون قرمز ادامه می یابد. در گذشته تولید اشعه تراهرتز نیازمند تجهیزات حجیم و گران مانند لیزرهای الکترون آزاد یا منابع گرمایی , آن هم برای تولید تابشی ضعیف و غیر پیوسته بود. تشخیص تابش THz نیز خیلی آسان نبود و نیاز به تابش سنج هلیوم مایع سرد شده همراه با نور ضعیف داشت. در واقع کمبود منابع و دتکتور های بادوام ،باعث شد تا این قسمت طیف الکترومغناطیس ،شکاف تراهرتز (THz Gap ) نامیده شود. امروزه با پیشرفت تکنولوژی ،تولید و اکتشاف امواج تراهرتز با استفاده از ابزار حالت جامد را که در دمای اتاق بکار گرفته می شود , ممکن ساخته است.
به این ترتیب , قسمتی از طیف که در گذشته غیر قابل دستیابی بود , در دسترس قرار گرفته است. در واقع این ناحیه پتانسیل کاربردهای بسیاری را در علوم پزشکی دارا است. ( سایر مناطق طیف الکترومغناطیس , قبلا به صورت مناسبی در پزشکی مورد استفاده قرار گرفته اند ).
خصوصیات باند THz به آنها اجازه می دهد تا قابلیت نفوذ پذیری جدیدی را ارائه کند. انرژی امواج THz نسبت به امواج X-Ray بسیار کمتر بوده و لذا خطر یونیزاسیون بافت های بیولوژیک را ندارد. گر چه این در مورد امواج ماکروویو نیز صادق است , ولی طول موج کمتر امواج تراهرتز , رزولوشن فضایی بهتری را نسبت به ماکروویو ارائه می دهد.
در هنگام اثر متقابل با بافت های نا همگن بیولوژیک ، طول موج های بلند تراهرتز توانایی نفوذ بیشتری را نسبت به نور مرئی یا مادون قرمز نزدیک دارا هستند. به علاوه تابش تراهرتز , مدهای چرخشی و ارتعاشی مولکول را تحت تاثیر قرار داده و خصوصیات تمایز بخشی مناسبی را در مورد بافت ها نشان داده است.
به این ترتیب ، ما در میانه انقلابی در روش های تصوی برداری غیر هجومی قرار داریم و تکنیک های اپتیکی و شبه اپتیکی پیشاهنگان این دگرگونی هستند. THz در این میان برای شکل گیری نسل بعدی تجهیزات پزشکی غیر هجومی نقش متمایز خواهد داشت.
در ادامه شرحی مختصر به تکنولوژی ترا هرتز با تاکید روی کاربرد های کنونی و مسیر های پیش رو ارائه می گردد.
تصاویر حاصل از تصویر برداری THZ:
تصویر حاصل از تصویر برداری THz از یک سطح عبور دهنده امواج تراهرتز که به شکل ستاره است. باید توجه داشت که طول موج امواج تراهرتز در حدود چند صد میکرو متر است ( در حدود چند هزار بار بزرگتر از نور مرئی ) . در نتیجه رزولیشن ایده آل برای تصاویر تراهرتز در حدود 1 میلی متر است.
تصویر گرفته شده از یک برگ : امواج تراهرتز به نحو قابل ملاحظه ای توسط آب جذب می شود و این خصوصیت باعث استفاده این امواج برای بررسی محتوای آب مواد می شود.
تصویری از یک تیغه قرار گرفته شده در یک پاکت نامه است. کاغذ به آسانی امواج THz را از خود عبور می دهد و باعث می شود اشیا خارجی درون آن به راحتی مشخص شوند. گستره وسیعی از مواد شامل نیمه هادی ها , پلاستیک , کاغذ،, لاستیک , چوب , پارچه , سرامیک و غذاهای خشک امواج تراهرتز را از خود عبور می دهند که منجر به کاربردهای گسترده ای مانند فرایندهای تشخیصی ، تست محصولات ، اکتشاف ،جعل اسناد و بازرسی محموله ها در فرودگاه می شود. در مقایسه با امواج x-ray ، گرچه امواج تراهرتز دارای رزولوشن فضایی کمی هستند ، ولی کمترین اثر سوء را روی بدن انسان دارند و بدون شک این امر باعث گسترش کاربرد آنها در بخش پزشکی و بیولوژیکی می شود.
یکی دیگر از کاربرد های ترا هرتز در پزشکی قانونی است. همچنین توموگرافی کامپیوتری در مراحل توسعه آزمایشگاهی قرار دارد و به نظر می رسد در آینده ای نزدیک کاربردهای تجاری زیادی داشته باشد.
چون زمان های تصویر برداری با اشعه تراهرتز ، حداقل در حدود 1/0 ثانیه است و برای تولید تصاویر ویدئویی به زمانی حدود 06/0 ثانیه نیاز است ، تاکنون محققان موفق به تولید تصاویر پیوسته ویدئویی گرفته شده توسط تراهرتز نشده اند.
یک پیامد غیر قابل اجتناب در هنگام تصویر برداری با تراهرتز ، جذب آن به وسیله آب است ، تمام طیف تراهرتز به شدت توسط آب ( هر مایع قطبی دیگر ) جذب می شود و در نتیجه در بافت های مرطوب تا عمق مطلوب نفوذ نمی کند.
تولید و آشکار سازی امواج تراهرتز
در حالی که راه های بسیاری برای تولید و آشکار سازی امواج تراهرتز وجود دارد ، ولی اکثر آنها را می توان در دو گروه کلی قرار داد:
1- گروهی که بر اساس روش های الکترونیک تولید می شوند.
2- گروهی که بر اساس روش های فتونیک تولید می شوند.
در آشکار سازی امواج استفاده از یک روش واحدی که بتواند دامنه و فاز را آشکار کند ، اهمیت زیادی دارد و روش تصحیح نوری ، دارای این قابلیت است. نوع دیگر آشکار ساز ها بر اساس اثر الکترو اپتیک ساخته می شود که بر اساس آن میدان الکتریکی فرکانس تراهرتز در بعضی مواد شفاف اپتیکی یک انکسار مضاعف القا می کند. بزرگی این اثر و اندازه میدان تراهرتز به وسیله تغییر پلاریته پالس های نوری عبور کننده از ماده ، قابل تعیین است.
به طور خلاصه می توان گفت هم اکنون ، تکنولوژی تولید و آشکار سازی امواج تراهرتز چه در بعد امواج پیوسته و چه در مورد مجموعه پالس ها در حد قابل قبولی قرار دارد.
کاربردهای کنونی و آینده اشعه تراهرتز
اشعه تراهرتز دو کاربرد بنیادین در حوزه پزشکی دارد:
طیف نگاری و تصویر برداری .البته بیشترین کاربردها تاکنون در حوزه تصویر برداری بوده است. در اینجا بحث خود را به تصویر برداری معطوف خواهیم کرد.
یک پی آمدغیر قابل اجتناب در هنگام تصویر برداری با تراهرتز ، جذب آن به وسیله آب است . تمام طیف تراهرتز به شدت توسط آب ( یا هر مایع قطبی دیگر ) جذب می شود و در نتیجه در بافت های مرطوب تا عمق مطلوب نفوذ نمی کند. تحقیقات به عمل آمده تاکنون این مساله را به دو روش حل کرده است ؛ اول با انجام تصویر برداری از طریق نونه بافت باریک و از نظر بالینی آماده شده و دوم با استفاده از مشخص کردن خصوصیات بافت از طریق تصویر برداری هندسی بازتابی تصویر برداری عبوری ، به دلایلی قابل مشخص ، فقط به صورت in vitro قابل انجام است ، در حالی که تصویر برداری هندسی بازتابی به صورت in vivo نیز قابل اجرا است.
مساله عمق محدود در امواج تراهرتز تحقیقات تصویر برداری پزشکی را در دو حوزه بیماری های پوستی و دندان پزشکی ، مطالعات آزمایشگاهی از تصویر برداری طیف نگاری تراهرتز برای مشخص کردن خصوصیات مینا و عاج دندان انسان استفاده کرده اند. این آزمایشات نتایج موفقیت آمیزی در زمینه تشخیص زود هنگام بیماری دندان داشته است. از آنجایی که تصویر برداری تراهرتز از قسمت های درونی بدن به دلیل مشکل رطوبت ، قابلیت های محدود دارد، به نظر می رسد دندان پزشکی حوزه ای مناسب برای کاربردهای تراهرتز باشد. در هر حال تصویر برداری تراهرتز از تجهیزات حجیم و از نظر اجرا طاقت فرسا است و به همین دلیل هنوز در بعضی زمینه های دندان پزشکی ، قابلیت رقابت با تصویر برداری X-ray را ندارد.
تصویر برداری تراهرتز تاکنون بیشترین موفقیت را در زمینه بیماری های پوست داشته است. کار در این زمینه با تمرکز روی تشخیص Carcinoma ( نوعی سرطان مربوط به پایین ترین لایه اپی درمیس) آغاز شد. ابتدا آزمایشات در محیط های آزمایشگاهی ( خارج از بدن انسان ) با استفاده از هر دو روش تصویر برداری عبوری و بازتابی انجام شد و تراهرتز قابلیت های امیدوار کننده ای در زمینه تمایز بین بافت های بیمار و سالم متورم از خود نشان داد. اخیرا تصور برداری تراهرتز با استفاده از روش تشخیص پوست های سرطانی ، خصوصیات سطح و عمق بافت به ما بدهد. در هر دو زمینه in vivo و in vitro تصویر برداری تراهرتز از پوست نتایج بهتری را نسبت به تست های استاندارد بافت شناختی داشته است. در زمینه برداشت تومور های سرطانی پوست ، این نکته اهمیت بسیار دارد که تا حد امکان ، بافت سالم اطراف تومور کمتر برداشته شود؛ تصویر برداری تراهرتز با مشخص سازی دقیق و صحیح عمق ، اندازه و شکل تومور ، این امکان را به جراح می دهد.
دلیل اصلی توانایی تراهرتز در تشخیص بافت های سرطانی از بافت سالم هنوز مشخص نیست. بین بافت های سالم و سرطانی ، تفاوت زیادی از نظر دانسیته وجود ندارد و دلیل تمایز این دو به تفاوت ساختار شیمیایی مربوط است.
از موانع پیش روی استفاده از تراهرتز در تجهیزات پزشکی به دو مورد اشاره می کنیم:
1-رزولوشن
رزولوشن روش های معمول تصویر برداری پزشکی وابسته به طول موج تشعشع است. در مورد تصویر برداری ترا هرتز ، این رنج در حد 1 میلیمتر تا 3 میلیمتر تغییر می کند (_ به طور معمول 1 میلیمتر ) که جزئیات مورد نیاز تمام گونه های تصاویر پزشکی را ارائه نمی هد.
در اینجا را ه های مختلفی برای غلبه به این مشکل پیشنهاد می گردد که کاربردی ترین آنها ، تصویر برداری از محدوده نزدیک است . این نوع تصویر برداری روی این قانون استوار است که انتشار تشعشع درست در پشت یک روزنه ، بیشتر تابعی از قطر روزنه است تا تابعی از طول موج یا انکسار.
هنگامی که جسم مورد تصویر برداری در محلی نزدیک روزنه قرار گیرد ( کمتر از طول موج ) یک رزولوشن فضایی به صورت کسری از طول موج به دست می آید.
دانشمندان در تحقیقاتی دیگر موفق به کشف روشی شده اند که منجر به ترکیب چند تصویر تراهرتز که در بازه های فرکانس متفاوتی قرار گرفته اند شده است.
2-تمایز بافت ها و بانک اطلاعات طیفی
یک قسمت از تحقیقات مفید در زمینه تصویر برداری ، حس و طیف نگاری تراهرتز ، تدوین یک بانک اطلاعاتی است که شامل پاسخ های بافت های مختلف بیولوژیک به باند تراهرتز بوده است . به طوری که شاخص های عبوری و انکسار و همچنین ضرایب جذب مربوط به چندین بافت بدن انسان در فرکانس های بین 5/0 تا 5/1 تراهرتز به صورت مدون تنظیم شده است.
طیف نگاری حوزه زمان تراهرتز قابلیت های زیادی ، در این رابطه با اکتشاف تغییرات ناگهانی و وضعیت های انطباقی مولکول های طبیعی که یک نمونه مرجع را برای کالیبراسیون فراهم می کند از خود به نمایش گذاشته است.
این مورد شامل تدوین یک بانک اطلاعاتی است که حاوی پاسخ های بافت های مختلف بیولوژیک به باند تراهرتز بوده است . به طوری که شاخص های عبور و انکسار و همچنین ضرایب جذب مختلف مربوط به چندین بافت بدن انسان در فرکانس های بین 5/0 تا 5/1 به صورت دقیق تنظیم شده است.
In vitro: در اصطلاح به آزمایشاتی اطلاق می شود که در خارج از بدن انسان صورت می گیرد.
In vivo: در اصطلاح به آزمایشات و اعمالی که بطور مستقیم روی بدن موجود زنده صورت میگیرد اطلاق می شود.
از تحقیقات سرطان تا آنالیز DNA تکنولوژی THZ تصاویر بهبود یافته و حتی در بعضی موارد , تصاویری از پدیده هایی که تاکنون قابل دستیابی نبودند ، به ما می دهد.
در این نوشتار نگاهی به مشکلات کار در این حوزه وضعف هایی که در این روش هنوز با آنها روبرو است , خواهیم داشت.
تابش ترا هرتز یا T-Rays در معرفی کلی ، به ناحیه ای از طیف الکترومغناطیس بین 100 GHz تا 30 GHz اشاره دارد.( طول موج هایی در حدود 1 تا 300 میلی متر ). این ناحیه از انتهای طیف امواج ماکروویو شروع شده و تا قسمت های انتهایی طیف مادون قرمز ادامه می یابد. در گذشته تولید اشعه تراهرتز نیازمند تجهیزات حجیم و گران مانند لیزرهای الکترون آزاد یا منابع گرمایی , آن هم برای تولید تابشی ضعیف و غیر پیوسته بود. تشخیص تابش THz نیز خیلی آسان نبود و نیاز به تابش سنج هلیوم مایع سرد شده همراه با نور ضعیف داشت. در واقع کمبود منابع و دتکتور های بادوام ،باعث شد تا این قسمت طیف الکترومغناطیس ،شکاف تراهرتز (THz Gap ) نامیده شود. امروزه با پیشرفت تکنولوژی ،تولید و اکتشاف امواج تراهرتز با استفاده از ابزار حالت جامد را که در دمای اتاق بکار گرفته می شود , ممکن ساخته است.
به این ترتیب , قسمتی از طیف که در گذشته غیر قابل دستیابی بود , در دسترس قرار گرفته است. در واقع این ناحیه پتانسیل کاربردهای بسیاری را در علوم پزشکی دارا است. ( سایر مناطق طیف الکترومغناطیس , قبلا به صورت مناسبی در پزشکی مورد استفاده قرار گرفته اند ).
خصوصیات باند THz به آنها اجازه می دهد تا قابلیت نفوذ پذیری جدیدی را ارائه کند. انرژی امواج THz نسبت به امواج X-Ray بسیار کمتر بوده و لذا خطر یونیزاسیون بافت های بیولوژیک را ندارد. گر چه این در مورد امواج ماکروویو نیز صادق است , ولی طول موج کمتر امواج تراهرتز , رزولوشن فضایی بهتری را نسبت به ماکروویو ارائه می دهد.
در هنگام اثر متقابل با بافت های نا همگن بیولوژیک ، طول موج های بلند تراهرتز توانایی نفوذ بیشتری را نسبت به نور مرئی یا مادون قرمز نزدیک دارا هستند. به علاوه تابش تراهرتز , مدهای چرخشی و ارتعاشی مولکول را تحت تاثیر قرار داده و خصوصیات تمایز بخشی مناسبی را در مورد بافت ها نشان داده است.
به این ترتیب ، ما در میانه انقلابی در روش های تصوی برداری غیر هجومی قرار داریم و تکنیک های اپتیکی و شبه اپتیکی پیشاهنگان این دگرگونی هستند. THz در این میان برای شکل گیری نسل بعدی تجهیزات پزشکی غیر هجومی نقش متمایز خواهد داشت.
در ادامه شرحی مختصر به تکنولوژی ترا هرتز با تاکید روی کاربرد های کنونی و مسیر های پیش رو ارائه می گردد.
تصاویر حاصل از تصویر برداری THZ:
تصویر حاصل از تصویر برداری THz از یک سطح عبور دهنده امواج تراهرتز که به شکل ستاره است. باید توجه داشت که طول موج امواج تراهرتز در حدود چند صد میکرو متر است ( در حدود چند هزار بار بزرگتر از نور مرئی ) . در نتیجه رزولیشن ایده آل برای تصاویر تراهرتز در حدود 1 میلی متر است.
تصویر گرفته شده از یک برگ : امواج تراهرتز به نحو قابل ملاحظه ای توسط آب جذب می شود و این خصوصیت باعث استفاده این امواج برای بررسی محتوای آب مواد می شود.
تصویری از یک تیغه قرار گرفته شده در یک پاکت نامه است. کاغذ به آسانی امواج THz را از خود عبور می دهد و باعث می شود اشیا خارجی درون آن به راحتی مشخص شوند. گستره وسیعی از مواد شامل نیمه هادی ها , پلاستیک , کاغذ،, لاستیک , چوب , پارچه , سرامیک و غذاهای خشک امواج تراهرتز را از خود عبور می دهند که منجر به کاربردهای گسترده ای مانند فرایندهای تشخیصی ، تست محصولات ، اکتشاف ،جعل اسناد و بازرسی محموله ها در فرودگاه می شود. در مقایسه با امواج x-ray ، گرچه امواج تراهرتز دارای رزولوشن فضایی کمی هستند ، ولی کمترین اثر سوء را روی بدن انسان دارند و بدون شک این امر باعث گسترش کاربرد آنها در بخش پزشکی و بیولوژیکی می شود.
یکی دیگر از کاربرد های ترا هرتز در پزشکی قانونی است. همچنین توموگرافی کامپیوتری در مراحل توسعه آزمایشگاهی قرار دارد و به نظر می رسد در آینده ای نزدیک کاربردهای تجاری زیادی داشته باشد.
چون زمان های تصویر برداری با اشعه تراهرتز ، حداقل در حدود 1/0 ثانیه است و برای تولید تصاویر ویدئویی به زمانی حدود 06/0 ثانیه نیاز است ، تاکنون محققان موفق به تولید تصاویر پیوسته ویدئویی گرفته شده توسط تراهرتز نشده اند.
یک پیامد غیر قابل اجتناب در هنگام تصویر برداری با تراهرتز ، جذب آن به وسیله آب است ، تمام طیف تراهرتز به شدت توسط آب ( هر مایع قطبی دیگر ) جذب می شود و در نتیجه در بافت های مرطوب تا عمق مطلوب نفوذ نمی کند.
تولید و آشکار سازی امواج تراهرتز
در حالی که راه های بسیاری برای تولید و آشکار سازی امواج تراهرتز وجود دارد ، ولی اکثر آنها را می توان در دو گروه کلی قرار داد:
1- گروهی که بر اساس روش های الکترونیک تولید می شوند.
2- گروهی که بر اساس روش های فتونیک تولید می شوند.
در آشکار سازی امواج استفاده از یک روش واحدی که بتواند دامنه و فاز را آشکار کند ، اهمیت زیادی دارد و روش تصحیح نوری ، دارای این قابلیت است. نوع دیگر آشکار ساز ها بر اساس اثر الکترو اپتیک ساخته می شود که بر اساس آن میدان الکتریکی فرکانس تراهرتز در بعضی مواد شفاف اپتیکی یک انکسار مضاعف القا می کند. بزرگی این اثر و اندازه میدان تراهرتز به وسیله تغییر پلاریته پالس های نوری عبور کننده از ماده ، قابل تعیین است.
به طور خلاصه می توان گفت هم اکنون ، تکنولوژی تولید و آشکار سازی امواج تراهرتز چه در بعد امواج پیوسته و چه در مورد مجموعه پالس ها در حد قابل قبولی قرار دارد.
کاربردهای کنونی و آینده اشعه تراهرتز
اشعه تراهرتز دو کاربرد بنیادین در حوزه پزشکی دارد:
طیف نگاری و تصویر برداری .البته بیشترین کاربردها تاکنون در حوزه تصویر برداری بوده است. در اینجا بحث خود را به تصویر برداری معطوف خواهیم کرد.
یک پی آمدغیر قابل اجتناب در هنگام تصویر برداری با تراهرتز ، جذب آن به وسیله آب است . تمام طیف تراهرتز به شدت توسط آب ( یا هر مایع قطبی دیگر ) جذب می شود و در نتیجه در بافت های مرطوب تا عمق مطلوب نفوذ نمی کند. تحقیقات به عمل آمده تاکنون این مساله را به دو روش حل کرده است ؛ اول با انجام تصویر برداری از طریق نونه بافت باریک و از نظر بالینی آماده شده و دوم با استفاده از مشخص کردن خصوصیات بافت از طریق تصویر برداری هندسی بازتابی تصویر برداری عبوری ، به دلایلی قابل مشخص ، فقط به صورت in vitro قابل انجام است ، در حالی که تصویر برداری هندسی بازتابی به صورت in vivo نیز قابل اجرا است.
مساله عمق محدود در امواج تراهرتز تحقیقات تصویر برداری پزشکی را در دو حوزه بیماری های پوستی و دندان پزشکی ، مطالعات آزمایشگاهی از تصویر برداری طیف نگاری تراهرتز برای مشخص کردن خصوصیات مینا و عاج دندان انسان استفاده کرده اند. این آزمایشات نتایج موفقیت آمیزی در زمینه تشخیص زود هنگام بیماری دندان داشته است. از آنجایی که تصویر برداری تراهرتز از قسمت های درونی بدن به دلیل مشکل رطوبت ، قابلیت های محدود دارد، به نظر می رسد دندان پزشکی حوزه ای مناسب برای کاربردهای تراهرتز باشد. در هر حال تصویر برداری تراهرتز از تجهیزات حجیم و از نظر اجرا طاقت فرسا است و به همین دلیل هنوز در بعضی زمینه های دندان پزشکی ، قابلیت رقابت با تصویر برداری X-ray را ندارد.
تصویر برداری تراهرتز تاکنون بیشترین موفقیت را در زمینه بیماری های پوست داشته است. کار در این زمینه با تمرکز روی تشخیص Carcinoma ( نوعی سرطان مربوط به پایین ترین لایه اپی درمیس) آغاز شد. ابتدا آزمایشات در محیط های آزمایشگاهی ( خارج از بدن انسان ) با استفاده از هر دو روش تصویر برداری عبوری و بازتابی انجام شد و تراهرتز قابلیت های امیدوار کننده ای در زمینه تمایز بین بافت های بیمار و سالم متورم از خود نشان داد. اخیرا تصور برداری تراهرتز با استفاده از روش تشخیص پوست های سرطانی ، خصوصیات سطح و عمق بافت به ما بدهد. در هر دو زمینه in vivo و in vitro تصویر برداری تراهرتز از پوست نتایج بهتری را نسبت به تست های استاندارد بافت شناختی داشته است. در زمینه برداشت تومور های سرطانی پوست ، این نکته اهمیت بسیار دارد که تا حد امکان ، بافت سالم اطراف تومور کمتر برداشته شود؛ تصویر برداری تراهرتز با مشخص سازی دقیق و صحیح عمق ، اندازه و شکل تومور ، این امکان را به جراح می دهد.
دلیل اصلی توانایی تراهرتز در تشخیص بافت های سرطانی از بافت سالم هنوز مشخص نیست. بین بافت های سالم و سرطانی ، تفاوت زیادی از نظر دانسیته وجود ندارد و دلیل تمایز این دو به تفاوت ساختار شیمیایی مربوط است.
از موانع پیش روی استفاده از تراهرتز در تجهیزات پزشکی به دو مورد اشاره می کنیم:
1-رزولوشن
رزولوشن روش های معمول تصویر برداری پزشکی وابسته به طول موج تشعشع است. در مورد تصویر برداری ترا هرتز ، این رنج در حد 1 میلیمتر تا 3 میلیمتر تغییر می کند (_ به طور معمول 1 میلیمتر ) که جزئیات مورد نیاز تمام گونه های تصاویر پزشکی را ارائه نمی هد.
در اینجا را ه های مختلفی برای غلبه به این مشکل پیشنهاد می گردد که کاربردی ترین آنها ، تصویر برداری از محدوده نزدیک است . این نوع تصویر برداری روی این قانون استوار است که انتشار تشعشع درست در پشت یک روزنه ، بیشتر تابعی از قطر روزنه است تا تابعی از طول موج یا انکسار.
هنگامی که جسم مورد تصویر برداری در محلی نزدیک روزنه قرار گیرد ( کمتر از طول موج ) یک رزولوشن فضایی به صورت کسری از طول موج به دست می آید.
دانشمندان در تحقیقاتی دیگر موفق به کشف روشی شده اند که منجر به ترکیب چند تصویر تراهرتز که در بازه های فرکانس متفاوتی قرار گرفته اند شده است.
2-تمایز بافت ها و بانک اطلاعات طیفی
یک قسمت از تحقیقات مفید در زمینه تصویر برداری ، حس و طیف نگاری تراهرتز ، تدوین یک بانک اطلاعاتی است که شامل پاسخ های بافت های مختلف بیولوژیک به باند تراهرتز بوده است . به طوری که شاخص های عبوری و انکسار و همچنین ضرایب جذب مربوط به چندین بافت بدن انسان در فرکانس های بین 5/0 تا 5/1 تراهرتز به صورت مدون تنظیم شده است.
طیف نگاری حوزه زمان تراهرتز قابلیت های زیادی ، در این رابطه با اکتشاف تغییرات ناگهانی و وضعیت های انطباقی مولکول های طبیعی که یک نمونه مرجع را برای کالیبراسیون فراهم می کند از خود به نمایش گذاشته است.
این مورد شامل تدوین یک بانک اطلاعاتی است که حاوی پاسخ های بافت های مختلف بیولوژیک به باند تراهرتز بوده است . به طوری که شاخص های عبور و انکسار و همچنین ضرایب جذب مختلف مربوط به چندین بافت بدن انسان در فرکانس های بین 5/0 تا 5/1 به صورت دقیق تنظیم شده است.
In vitro: در اصطلاح به آزمایشاتی اطلاق می شود که در خارج از بدن انسان صورت می گیرد.
In vivo: در اصطلاح به آزمایشات و اعمالی که بطور مستقیم روی بدن موجود زنده صورت میگیرد اطلاق می شود.