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REVISTA DE SANIDAD FAS ABRJUN15

Estudio y caracterización óptica de un Carcinoma Basocelular mediante simulación láser numérica Sanid. mil. 2015; 71 (2)  85 La piel es a menudo modelada como conjuntos multicapas5 con distintos elementos homogéneos de partículas esféricas con distintas propiedades de no homogeneidad radial, anisotropía y actividad óptica. El método de Monte Carlo (MC) encuentra su aplicación a los tejidos biológicos, a principios de los ochenta y parece ser espe-cialmente satisfactorio en este contexto; además está siendo muy usado para solucionar de forma numérica la ecuación de trans-porte radiativo en diferentes campos de conocimiento (astrofísi-ca, la atmósfera, la óptica del océano, etc.). El método se basa en la simulación numérica y aplicando conceptos estadísticos de transporte de fotones en los medios de difusión. La posición del fotón depende exclusivamente de la posición anterior, y se generan caminos aleatorios que pueden describirse mediante cadenas de Markov (proceso estocástico en el que la probabilidad de que ocu-rra un evento depende exclusivamente del evento anterior). A partir de que en 19836, se incorporaran de forma innovado-ra las simulaciones MC en las interacciones de los sistemas hete-rogéneos con los láseres, su uso ha ido aumentando, llegándose a utilizar en interacciones con sistemas biológicos convirtiéndose en el método más utilizado y preferido por la comunidad científica7 ya que llega a proporcionar resultados comparables con los expe-rimentales8,9. El método MC proporciona una solución al trans-porte de la luz por medios difusos y anisotrópicos, como el caso de la piel. Este método se utiliza para, calcular y solucionar ex-presiones matemáticamente complejas que no pueden resolverse analíticamente o que son difíciles de evaluar con exactitud. Este trabajo presenta un estudio con un programa comercial que es un simulador de MC para el transporte de fotones en teji-dos heterogéneos como la piel. Se ha de tener en cuenta que el per-sonal que participa en operaciones militares realiza la mayor parte de su actividad al aire libre estando expuesto a radiaciones actíni-cas por largos periodos de tiempo, en diferentes zonas con latitud y longitud geográficas diferenciadas, lo que afecta a las intensida-des de radiación. Además cada vez los dispositivos electrónicos y materiales adquiridos por el Ejército como los nuevos lanzadores de misiles, cámaras de visión nocturna y muchos más incorporan telémetros y dispositivos láseres. Un conocimiento más exhausti-vo sobre la radiación electromagnética, especialmente la radiación láser dotaría a nuestros efectivos de una mejor forma de protec-ción y de prevención de problemas de piel. Cada capa de tejido está descrita por los siguientes paráme-tros: índice de refracción, grosor, el coeficiente de scattering μs, el coeficiente de absorción μa y el factor de anisotropía g, siendo el factor g la medida de la anisotropía de un medio que se puede caracterizar como el valor medio del coseno del ángulo de scatte-ring10. El simulador MC utilizado en el presente trabajo ejecuta el transporte de varios fotones de un láser incidentes sobre distintas pieles sanas, y sobre una piel con basalioma obteniendo un mé-todo para la caracterización y diagnosis de dicha enfermedad en las pieles. Un ejemplo de uso de simulación lo podemos observar en la figura 1, donde se muestran los distintos caminos que siguen varios fotones cuando interaccionan con un sistema biológico en estudio11. Tabla 1. Clasificación de la piel según Fitzpatrick12. Tipo Acción del sol sobre la piel Características pigmentarias Fototipo I Presenta intensas quemaduras solares, casi no se pigmenta nunca y se descama de forma ostensible Individuos de piel muy clara, ojos azules, pelirrojos y con pecas en la piel. Su piel habitualmente no está expuesta al sol y es de color blanco-lechoso. Fototipo II Se quema fácil e intensamente, pigmenta ligeramente y descama de forma notoria Individuos de piel clara, pelo rubio, ojos azules, y pecas cuya piel no está expuesta habitualmente al sol y es blanca. Fototipo III Se quema moderadamente y se pigmenta correctamente Razas caucásicas (europeas) de piel blanca que no está expuesta habitualmente al sol Fototipo IV Se quema moderada o mínimamente y pigmenta con bastante facilidad y de forma inmediata al exponerse al sol Individuos de piel morena o ligeramente amarronada, con pelo y ojos oscuros( mediterráneos, orientales) Fototipo V Raramente se quema, pigmenta con facilidad e intensidad (siempre presenta reacción de pigmentación inmediata) Individuos de piel marrón (árabes, hispanos) Fototipo VI No se quema nunca y pigmenta intensamente Razas negras Figura 1. Trayectoria posible de varios fotones simulados por MC en un tejido.


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