06/06/2023
Важный для медицины прибор был создан учеными РАН: оптическая диффузионная спектроскопия (ОДС) основана на зондировании биологических тканей широкополосным оптическим излучением и регистрации обратно рассеянного тканью света. Поскольку основные хромофоры ткани – оксигенированный и деоксигенированный гемоглобин, вода, липиды, меланин и другие обладают уникальными спектрами поглощения, их концентрации можно восстановить, анализируя спектр ослабления света в ткани путем решения обратной математической задачи ОДС. Благодаря изобретению специалисты смогут получить информацию о физиологическом статусе тканей, что важно для целого ряда клинических приложений, например, в онкологии, трансплантологии, дерматологии и т.д.
Точность восстановления концентраций хромофоров зависит в том числе и от точности проводимых измерений. Метод самокалибровки, используемый в приборе, позволит исключить влияние переходных характеристик оптических волокон, чувствительность спектрометра, спектральную яркость источника и другие аппаратные функции. Кроме того, этот метод позволяет существенно уменьшить влияние поверхностных оптических неоднородностей, которые всегда присутствуют в биологических тканях и сказываются на результатах измерений ОДС.
Кроме того, двумя главными особенностями нового прибора являются возможность проводить измерения в широком диапазоне (460-1030 нм) и метод самокалибровки. Что касается преимуществ широкого диапазона, то видимый диапазон длин волн 500-600 нм позволяет исследовать верхние тканевые слои, а верхний диапазон 700-900 нм – на больших глубинах тканей. Так, например, поглощение меланина растет с уменьшением длины волны, а пик поглощения воды находится, наоборот, в ближней инфракрасной области спектра (975 нм).
Изобретение было успешно испытано совместно с сотрудниками Ожогового центра Приволжского исследовательского медицинского университета для исследования приживаемости кожных трансплантатов – прибор позволил неинвазивно мониторить физиологическое состояние кожного трансплантата (степень насыщения влагой и кислородом поверхностных и глубинных тканевых слоев, оценивать отек по концентрации воды), что позволяет судить о ранних признаках отторжения.
Разработка прибора была выполнена в рамках реализации программы «Центр фотоники» (соглашение с Минобрнауки № 075-15-2022-316), авторами изобретения стали члены ИПФ РАН – Кириллин М.Ю., Костюк А.Б., Куракина Д.А., Орлова А.Г., Перекатова В.В., Сергеева Е.А., Турчин И.В., Хилов А.В.
Источник: Российская академия наук
Точность восстановления концентраций хромофоров зависит в том числе и от точности проводимых измерений. Метод самокалибровки, используемый в приборе, позволит исключить влияние переходных характеристик оптических волокон, чувствительность спектрометра, спектральную яркость источника и другие аппаратные функции. Кроме того, этот метод позволяет существенно уменьшить влияние поверхностных оптических неоднородностей, которые всегда присутствуют в биологических тканях и сказываются на результатах измерений ОДС.
Кроме того, двумя главными особенностями нового прибора являются возможность проводить измерения в широком диапазоне (460-1030 нм) и метод самокалибровки. Что касается преимуществ широкого диапазона, то видимый диапазон длин волн 500-600 нм позволяет исследовать верхние тканевые слои, а верхний диапазон 700-900 нм – на больших глубинах тканей. Так, например, поглощение меланина растет с уменьшением длины волны, а пик поглощения воды находится, наоборот, в ближней инфракрасной области спектра (975 нм).
Изобретение было успешно испытано совместно с сотрудниками Ожогового центра Приволжского исследовательского медицинского университета для исследования приживаемости кожных трансплантатов – прибор позволил неинвазивно мониторить физиологическое состояние кожного трансплантата (степень насыщения влагой и кислородом поверхностных и глубинных тканевых слоев, оценивать отек по концентрации воды), что позволяет судить о ранних признаках отторжения.
Разработка прибора была выполнена в рамках реализации программы «Центр фотоники» (соглашение с Минобрнауки № 075-15-2022-316), авторами изобретения стали члены ИПФ РАН – Кириллин М.Ю., Костюк А.Б., Куракина Д.А., Орлова А.Г., Перекатова В.В., Сергеева Е.А., Турчин И.В., Хилов А.В.
Источник: Российская академия наук
распечатать статьюПоделиться:
ПОКАЗАТЬ ЕЩЕ
