Khảo sát sự lan truyền ánh sáng hồng ngoại trong mô vú - Luận văn thạc sĩ vật lý kỹ thuật

Khảo sát sự lan truyền ánh sáng hồng ngoại trong mô vú, luận văn thạc sĩ vật lý kỹ thuật cung cấp cái nhìn sâu sắc về ứng dụng và tiềm năng.

• Tác giả: Ngô Thị Thu An
• Người hướng dẫn: TS. Trần Trung Nghĩa
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM
• Chuyên ngành: Vật lý kỹ thuật
• Đề tài: Khảo Sát Ánh Sáng Hồng Ngoại Trong Mô Vú
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu đề tài
• 1.3. Nhiệm vụ đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Giải phẫu và cấu trúc vú ở phụ nữ trưởng thành
• 2.1.1. Đặc điểm giải phẫu
• 2.1.2. Mạch máu và dây thần kinh ở vú
• 2.2. Các vấn đề bất thường ở vú
• 2.2.1. Các khối u lành tính
• 2.3. Các kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh ở vú
• 2.3.1. Chụp X – quang tuyến vú
• 2.3.2. Phương pháp chụp Cộng hưởng từ (MRI)
• 2.3.3. Kỹ thuật hình ảnh thấu quang hồng ngoại gần (NIR - Transillumination)
• 2.4. Quang học mô và lan truyền ánh sáng trong mô sinh học
• 2.4.1. Sự phản xạ và khúc xạ
• 2.4.2. Sự hấp thụ
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương trình vận chuyển bức xạ (RTE)
• 3.2. Mô hình hóa sự lan truyền ánh sáng trong mô sinh học bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo
• 3.2.1. Tạo các biến số ngẫu nhiên
• 3.2.2. Quy tắc lan truyền photon
• 3.2.2.1. Chiếu chùm photon
• 3.2.2.2. Xác định bước đi của photon và xác định vị trí mới của photon
• 3.2.2.3. Sự hấp thụ và tán xạ photon
• 3.2.2.4. Sự phản xạ và truyền tại biên các lớp mô
• 3.2.2.5. Chấm dứt photon
• 3.3. Phương trình phần tử hữu hạn (FEM)
• 3.4. Chương trình mô phỏng MOSE [33]
• 3.5. Phần mềm mô phỏng 3D COMSOL Multiphysics
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Xây dựng mô hình mô phỏng
• 4.1.1. Mô hình mô phỏng ở phần mềm MOSE
• 4.1.2. Mô hình mô phỏng với COMSOL
• 4.2. Kết quả mô phỏng với chương trình MOSE
• 4.2.1. Sự phân bố ánh sáng hấp thụ trong mô vú
• 4.2.1.1. Trong mô vú bình thường
• 4.2.1.2. Trong mô vú có tồn tại khối u
• 4.2.2. Hình ảnh thấu quang
• 4.3. Kết quả mô phỏng với COMSOL
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Hướng phát triển
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu về ánh sáng hồng ngoại trong mô vú đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong y học hiện đại, đặc biệt trong việc phát hiện sớm ung thư vú. Luận văn này không chỉ đặt ra vấn đề về sự cần thiết của các phương pháp chẩn đoán mới mà còn nhấn mạnh những hạn chế của các phương pháp hiện tại như chụp nhũ ảnh. Chụp nhũ ảnh mặc dù là tiêu chuẩn vàng trong phát hiện ung thư vú nhưng lại không thể cung cấp thông tin đầy đủ về trạng thái sinh lý của mô vú. Do đó, việc phát triển các phương pháp hình ảnh mới như quang học và khảo sát ánh sáng hồng ngoại là rất cần thiết.

1.1 Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu này nhằm mục đích phát triển một phương pháp chẩn đoán không xâm lấn, chi phí thấp và an toàn cho bệnh nhân. Công nghệ y tế hiện nay đang tiến bộ nhanh chóng, và việc áp dụng công nghệ quang học trong chẩn đoán ung thư vú là một trong những xu hướng nổi bật. Những nghiên cứu về mô hình hóa sự lan truyền ánh sáng trong mô vú không chỉ giúp hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa ánh sáng và mô sinh học mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát hiện sớm ung thư vú.

II. Tổng quan về mô vú và các phương pháp chẩn đoán

Mô vú có cấu trúc phức tạp, bao gồm nhiều thành phần như mô tuyến, mô đệm và các mạch máu. Việc hiểu rõ về cấu trúc này là rất quan trọng trong việc phát triển các phương pháp chẩn đoán mới. Các kỹ thuật chẩn đoán hiện tại như chụp nhũ ảnh, siêu âm và MRI đều có những ưu nhược điểm riêng. Chẳng hạn, trong khi chụp nhũ ảnh có thể phát hiện các khối u ở giai đoạn sớm, thì siêu âm lại có thể cung cấp thông tin về các mô mềm nhưng lại phụ thuộc nhiều vào kỹ năng của người thực hiện. Do đó, việc phát triển kỹ thuật hình ảnh thấu quang hồng ngoại gần (NIR) có thể là giải pháp tối ưu cho việc phát hiện sớm ung thư vú.

2.1 Các phương pháp chẩn đoán hiện tại

Chụp nhũ ảnh là phương pháp phổ biến nhất để phát hiện ung thư vú, tuy nhiên, nó có một số hạn chế như bức xạ ion hóa. Siêu âm có thể cung cấp thông tin bổ sung nhưng lại không chính xác bằng chụp nhũ ảnh. Các phương pháp mới như chụp ảnh thấu quang đang được nghiên cứu với mục tiêu phát triển một phương pháp chẩn đoán không xâm lấn, giúp phát hiện các bất thường ở vú mà không gây hại cho bệnh nhân. Những nghiên cứu này cần thiết để cải thiện chất lượng chẩn đoán và giảm thiểu tỷ lệ dương tính giả.

III. Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo để khảo sát sự lan truyền của ánh sáng hồng ngoại trong mô hình vú 3D. Mô hình này được xây dựng từ bộ dữ liệu hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) và được phân đoạn bằng phần mềm The Mimicss Innovation Suite. Sự lan truyền ánh sáng được mô phỏng trong các kịch bản khác nhau về nguồn sáng và máy dò, từ đó đánh giá các thông số như cường độ hấp thụ và bức xạ. Kết quả cho thấy khả năng phát triển hệ thống hình ảnh quang học vú là khả thi.

3.1 Mô phỏng ánh sáng trong mô vú

Nghiên cứu đã áp dụng phần mềm MOSE và COMSOL Multiphysics để mô phỏng sự lan truyền của ánh sáng trong mô vú. Phương pháp Monte Carlo cho phép tạo ra các biến số ngẫu nhiên và xác định các bước đi của photon trong mô hình. Kết quả mô phỏng cho thấy sự phân bố ánh sáng hấp thụ trong mô vú bình thường và có khối u, từ đó xác định được tính khả thi trong việc phát hiện các bất thường qua hình ảnh.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình mô phỏng có thể phát hiện được các bất thường trong mô vú. Việc thêm một vật thể bất thường vào mô hình 3D đã chứng tỏ tính khả thi của việc thu được hình ảnh vật thể bất thường. Các thông số như cường độ hấp thụ, bức xạ và tán xạ được đánh giá và phân tích, cho thấy rằng phương pháp này có thể được áp dụng trong thực tế để phát hiện sớm ung thư vú.

4.1 Đánh giá tính khả thi

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng hình ảnh thấu quang và mô hình hóa ánh sáng hồng ngoại là một phương pháp tiềm năng để phát hiện các bất thường ở vú. Các kết quả đã xác thực cho thấy rằng sự lan truyền ánh sáng trong mô vú có thể được sử dụng như một công cụ hiệu quả trong việc chẩn đoán sớm ung thư vú. Điều này không chỉ mở ra hướng đi mới cho việc phát triển công nghệ chẩn đoán mà còn nâng cao khả năng phát hiện bệnh trong giai đoạn sớm.

V. Kết luận và hướng phát triển

Luận văn đã khẳng định tính khả thi của việc sử dụng ánh sáng hồng ngoại trong việc phát hiện các bất thường ở mô vú. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp những kiến thức cơ bản về sự lan truyền ánh sáng trong mô sinh học mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn. Hướng phát triển tiếp theo sẽ tập trung vào việc cải tiến mô hình và ứng dụng thực tiễn trong lâm sàng.

5.1 Hướng phát triển tiếp theo

Để tiếp tục nghiên cứu, cần tiến hành các thử nghiệm lâm sàng nhằm đánh giá hiệu quả của phương pháp này trong thực tế. Việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật cũng như phát triển các thiết bị hỗ trợ sẽ là những bước quan trọng trong việc hiện thực hóa ứng dụng của công nghệ quang học trong chẩn đoán ung thư vú. Điều này không chỉ giúp nâng cao khả năng phát hiện mà còn cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm 2020, ung thư vú là căn bệnh ung thư phổ biến hàng đầu với gần 2,3 triệu ca mắc mới và hơn 685.000 ca tử vong trên phạm vi toàn cầu. Tại Việt Nam, thống kê ghi nhận 21.555 ca mắc mới trong cùng năm, chiếm 11,8% tổng số ca mắc ung thư ở cả hai giới. Chẩn đoán sớm được xem là yếu tố quyết định hàng đầu giúp tăng tỷ lệ điều trị thành công. Mặc dù chụp X-quang tuyến vú (Mammography) đang được xem là tiêu chuẩn vàng trong sàng lọc lâm sàng, phương pháp này vẫn tồn tại nhược điểm lớn do sử dụng bức xạ ion hóa và bị giảm độ nhạy rõ rệt khi khảo sát các mô vú dày đặc ở phụ nữ trẻ. Bên cạnh đó, phương pháp chụp cộng hưởng từ (MRI) tuy có độ tương phản mô mềm cao nhưng chi phí thực hiện lại đắt hơn khoảng 5 lần so với chụp X-quang, gây rào cản kinh tế lớn cho việc sàng lọc diện rộng.

Nhằm giải quyết bài toán này, kỹ thuật hình ảnh quang học sử dụng ánh sáng cận hồng ngoại (NIR) trong dải bước sóng từ 600 nm đến 1000 nm nổi lên như một hướng tiếp cận đột phá. Ánh sáng cận hồng ngoại không gây ion hóa, an toàn tuyệt đối cho người bệnh, chi phí thiết bị thấp và có khả năng định lượng các chỉ số sinh lý quan trọng như nồng độ oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin và hàm lượng nước trong mô. Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Vật lý kỹ thuật của học viên Ngô Thị Thu An, được thực hiện tại Phòng Thí nghiệm Công nghệ Laser thuộc Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG-HCM, tập trung vào việc mô hình hóa và khảo sát sự lan truyền ánh sáng hồng ngoại trong mô vú 3 chiều tái tạo từ ảnh MRI. Nghiên cứu cung cấp cơ sở vật lý quang học định lượng, mở đường cho việc phát triển các hệ thống chẩn đoán quang học không xâm lấn với độ chính xác cao và giá thành hợp lý.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Cơ sở lý thuyết của nghiên cứu dựa trên Phương trình vận chuyển bức xạ (RTE - Radiative Transport Equation) và dạng xấp xỉ khuếch tán bậc một (Diffusion Equation - DE). Các phương trình này mô tả quá trình biến thiên mật độ photon khi truyền qua môi trường sinh học nhiều lớp có độ tán xạ cao. Khi chùm photon tương tác với mô vú, sự suy giảm năng lượng được chi phối bởi Định luật Lambert - Beer, trong khi quá trình đổi hướng lan truyền được mô hình hóa chính xác thông qua hàm pha Henyey - Greenstein với hệ số dị hướng quang học xấp xỉ 0,9 thể hiện sự vượt trội của hiện tượng tán xạ Mie so với tán xạ Rayleigh.

Các khái niệm then chốt được áp dụng xuyên suốt mô hình gồm: hệ số hấp thụ quang học ($\mu_a$), hệ số tán xạ ($\mu_s$), hệ số tán xạ suy giảm ($\mu_s'$), chiết suất mô ($n$), cùng các thông số sinh lý học phản ánh tình trạng mạch máu như tổng nồng độ huyết sắc tố (HbT) và độ bão hòa oxy trong máu (SpO2).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu hình ảnh chụp cộng hưởng từ (MRI) định dạng DICOM chuẩn y khoa gồm hàng trăm lát cắt giải phẫu của tuyến vú phụ nữ trưởng thành. Phương pháp chọn mẫu mục đích (purposive sampling) được áp dụng nhằm trích xuất một cấu trúc giải phẫu hoàn chỉnh, tiêu biểu cho các lớp mô học thực tế bao gồm lớp da, lớp mỡ dưới da, mô tuyến và mô liên kết.

Quy trình phân tích và mô phỏng được thực hiện đồng thời qua hai hướng tiếp cận chuyên sâu từ tháng 02/2023 đến tháng 06/2023:

• Tái tạo hình học 3D: Phần mềm Mimics Innovation Suite được lựa chọn để phân đoạn hình ảnh y tế và xây dựng mô hình bề mặt 3D chuẩn xác, khắc phục hoàn toàn các hạn chế biến dạng hình học của các mô hình phẳng 2D truyền thống.
• Phương pháp mô phỏng ngẫu nhiên Monte Carlo: Sử dụng phần mềm Môi trường mô phỏng quang học phân tử (MOSE) để theo dõi hành trình của hàng triệu gói photon ngẫu nhiên qua các lưới tam giác bề mặt. Phương pháp Monte Carlo được xem là tiêu chuẩn vàng trong quang học y sinh nhờ khả năng xử lý hoàn hảo các hiện tượng phản xạ nội, khúc xạ Snell và phân bố tán xạ phức tạp.
• Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng phần mềm COMSOL Multiphysics 3D để chia lưới tứ diện và giải số hệ phương trình vi phân khuếch tán photon. Lý do kết hợp COMSOL là nhằm đối chuẩn, tăng tốc độ tính toán phân bố trường photon liên tục và kiểm chứng tính hội tụ của nghiệm số.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình mô phỏng sự lan truyền photon trên mô hình vú 3D đã đem lại những phát hiện quan trọng:

• Trong mô hình tuyến vú bình thường, mật độ photon phân bố suy giảm đều đặn theo chiều sâu không gian (các mặt phẳng x-y, y-z, x-z), tuân theo quy luật hàm mũ của phương trình khuếch tán trong môi trường sinh học đồng nhất.
• Khi đưa vào mô hình một khối u bất thường có kích thước từ khoảng 5 mm đến 20 mm với hệ số hấp thụ cao hơn mô lành, mật độ photon tại vị trí khối u sụt giảm rõ rệt từ 30% đến 45% so với các vùng mô lân cận.
• Bản đồ bức xạ chuẩn hóa và hình ảnh thấu quang (Transillumination) xuất ra từ phần mềm MOSE và COMSOL thể hiện sự suy giảm biên độ ánh sáng truyền qua tại khu vực có tổn thương, tạo ra độ tương phản quang học sắc nét giữa khối u và nền mô lành.
• Phân tích góc phản xạ và truyền qua cho thấy bước sóng cận hồng ngoại 600 nm đến 1000 nm có khả năng xuyên sâu qua lớp mô đệm và mô mỡ dày trên 50 mm, thu thập đầy đủ tín hiệu quang học tại các mặt phẳng máy dò (detector).

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm đột ngột của mật độ photon tại vị trí khối u bắt nguồn từ hiện tượng tăng sinh mạch máu bất thường (angiogenesis) xung quanh tế bào ung thư. Khối u ác tính tích tụ nồng độ huyết sắc tố cao gấp 2 đến 3 lần so với mô bình thường, làm tăng mạnh hệ số hấp thụ quang học $\mu_a$ trong dải ánh sáng cận hồng ngoại.

Kết quả này hoàn toàn tương thích với các báo cáo thực nghiệm quốc tế về kỹ thuật chụp cắt lớp quang học khuếch tán (DOT). Tuy nhiên, điểm vượt trội của nghiên cứu là việc áp dụng hình học 3D thực tế từ ảnh MRI giúp các đường đi photon không bị sai lệch biên như khi dùng mô hình khối hộp lý tưởng. Về mặt trình bày dữ liệu, các kết quả được thể hiện trực quan qua các bảng thông số quang học đa lớp ($\mu_a, \mu_s, g, n$) và biểu đồ không gian 3 chiều của mật độ năng lượng bức xạ, giúp người đọc dễ dàng nhận diện ranh giới tổn thương.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả mô phỏng, tác giả đề xuất 4 giải pháp trọng tâm nhằm hiện thực hóa ứng dụng chẩn đoán quang học vú:

• Tối ưu hóa thuật toán tái tạo ảnh ngược (Inverse Problem): Các nhóm nghiên cứu kỹ thuật y sinh cần hoàn thiện thuật toán tái tạo 3D nhằm nâng cao độ phân giải không gian của ảnh quang học xuống dưới 2 mm trong thời gian 12 đến 18 tháng tới.
• Chế tạo hệ thống nguồn phát đa bước sóng: Kỹ sư quang điện tử và doanh nghiệp thiết bị y tế nên tích hợp nguồn phát laser cận hồng ngoại ở 3 bước sóng đặc trưng là 680 nm, 780 nm và 850 nm kết hợp mảng cảm biến CCD có độ nhạy photon cao, nhằm rút ngắn thời gian quét một ca khám xuống dưới 3 phút.
• Xây dựng ngân hàng dữ liệu quang học mô vú: Các viện nghiên cứu cần phối hợp với bệnh viện chuyên khoa ung bướu thu thập dữ liệu quang phổ thực tế từ hơn 500 mẫu bệnh phẩm lâm sàng trong lộ trình 3 năm tới, làm phong phú tham số đầu vào cho mô phỏng.
• Đưa kỹ thuật thấu quang vào quy trình sàng lọc tuyến cơ sở: Bộ Y tế và các bệnh viện nên triển khai thử nghiệm hệ thống chụp quang học tuyến vú như một giải pháp tiền sàng lọc không xâm lấn trong giai đoạn 2026 - 2030, hướng đến mục tiêu giảm khoảng 20% đến 25% các ca sinh thiết dương tính giả không cần thiết.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng:

• Kỹ sư và nhà nghiên cứu Vật lý Y sinh: Cung cấp phương pháp luận chặt chẽ trong việc giải phương trình RTE, mô phỏng Monte Carlo trên MOSE và ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn FEM trên COMSOL để nghiên cứu tương tác bức xạ - mô sống.
• Bác sĩ Ung bướu và Chẩn đoán hình ảnh: Cung cấp góc nhìn vật lý chuyên sâu về cơ chế thay đổi tín hiệu quang sinh học, từ đó hỗ trợ hiểu rõ hơn các phương thức chẩn đoán chức năng bổ trợ cho nhũ ảnh và MRI.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên kỹ thuật: Là tài liệu tham khảo bài bản về quy trình xử lý ảnh y tế DICOM, phân đoạn giải phẫu 3D trên Mimics và thiết lập bài toán truyền xạ phức tạp.
• Doanh nghiệp sản xuất thiết bị y tế: Cung cấp cơ sở khoa học và các thông số kỹ thuật tối ưu để nghiên cứu phát triển các dòng máy chụp thấu quang và chụp cắt lớp quang học khuếch tán thương mại hóa giá rẻ.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao ánh sáng hồng ngoại gần (NIR) có thể phát hiện được khối u ở vú? Ánh sáng NIR ở dải bước sóng 600 nm đến 1000 nm ít bị hấp thụ bởi nước nên có khả năng đâm xuyên sâu nhiều centimet vào mô sinh học. Do khối u ác tính có hiện tượng tăng sinh mạch máu mạnh mẽ, nồng độ huyết sắc tố tại khối u cao vượt trội, tạo ra mức độ hấp thụ quang học khác biệt rõ rệt so với mô lành.

Kỹ thuật chụp ảnh thấu quang có thể thay thế hoàn toàn chụp X-quang nhũ ảnh không? Kỹ thuật thấu quang không nhằm thay thế hoàn toàn mà đóng vai trò như một phương pháp sàng lọc bổ sung hoàn hảo. Kỹ thuật này đặc biệt hữu ích cho phụ nữ trẻ có mật độ tuyến vú dày, nơi mà X-quang thường bị giảm độ nhạy, đồng thời loại bỏ nguy cơ nhiễm xạ với chi phí chỉ bằng khoảng một phần năm so với chụp MRI.

Phương pháp mô phỏng Monte Carlo có vai trò gì trong đề tài này? Monte Carlo được ví như tiêu chuẩn vàng trong quang học mô, cho phép theo dõi xác suất di chuyển của từng gói photon riêng lẻ qua các tương tác phản xạ, khúc xạ và tán xạ dị hướng. Thuật toán này giúp tái hiện chính xác trường bức xạ photon trong cấu trúc giải phẫu 3D phức tạp mà các phương pháp giải tích thuần túy không thể giải được.

Vì sao luận văn sử dụng kết hợp cả hai phần mềm MOSE và COMSOL Multiphysics? MOSE chuyên sâu về mô phỏng Monte Carlo thống kê hạt qua lưới tam giác, giúp theo dõi chi tiết đường đi photon. Trong khi đó, COMSOL Multiphysics giải số phương trình khuếch tán bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) trên lưới tứ diện. Việc kết hợp giúp đối chứng dữ liệu chéo, khẳng định độ tin cậy và tính nhất quán của kết quả mô phỏng.

Kích thước khối u nhỏ nhất có thể phát hiện được qua mô hình là bao nhiêu? Trong mô hình mô phỏng 3D của luận văn, sự biến đổi mật độ photon được ghi nhận rõ nét khi khối u có đường kính từ khoảng 5 mm. Khi tối ưu hóa bộ thu tín hiệu và thuật toán tái tạo ảnh ngược, độ phân giải quang học có thể phát hiện các tổn thương giai đoạn sớm với kích thước từ 2 mm đến 3 mm.

Kết luận

• Luận văn đã tái tạo thành công mô hình giải phẫu tuyến vú 3D đa lớp chân thực từ bộ dữ liệu ảnh MRI DICOM thực tế bằng phần mềm Mimics Innovation Suite.
• Xây dựng hoàn chỉnh quy trình mô phỏng sự lan truyền ánh sáng hồng ngoại gần trong mô vú thông qua phương pháp Monte Carlo trên MOSE và phương pháp phần tử hữu hạn trên COMSOL Multiphysics 3D.
• Chứng minh định lượng sự sụt giảm mật độ photon từ 30% đến 45% tại vùng có khối u, khẳng định độ tương phản quang học rõ rệt trên ảnh thấu quang.
• Khẳng định tính khả thi vượt trội của phương pháp quang học cận hồng ngoại như một kỹ thuật chẩn đoán không xâm lấn, an toàn và chi phí thấp.
• Đặt nền móng dữ liệu và khung phương pháp luận vững chắc cho các nghiên cứu phát triển thiết bị chụp quang học tuyến vú tại Việt Nam.

Trong 12 tháng tiếp theo, nhóm nghiên cứu dự kiến hoàn thiện thuật toán tái tạo ảnh ngược và chế tạo mẫu thực nghiệm (optical phantom) để tiến hành đo đạc đối chuẩn. Hãy liên hệ và kết nối cùng nhóm nghiên cứu để thúc đẩy chuyển giao công nghệ quang học y sinh tiên tiến này vào thực tiễn y tế!