Система оценки функционального состояния кровотока в поверхностных слоях кожных покровов по спекл-структуре многократно рассеянного оптического излучения

Оценка параметров микроциркуляции кожных покровов является актуальной и важной задачей современной медицины при разработке методов диагностики заболеваний нервной системы. Усовершенствована система оценки функционального состояния кровотока в верхних слоях кожи в диапазоне длин волн от 400 до 850 нм на основе использования расширенной математической модели распространения оптического излучения в коже человека за счет учета дополнительных параметров: оптической анизотропии кожного покрова, диаметра и формы эритроцитов в слое дермы, артериального давления крови в плечевой артерии в диапазоне от 90/60 до 195/130 мм рт. ст., концентрации белков плазмы в крови (α1, α2, β1, β2, γ-глобулинов и фибриногена, г/л), реологических свойств течения крови при диаметре кровеносных сосудов от 4,5 до 500 мкм в поверхностных слоях кожи, температуры кожных покровов от +35 до +41 °С. Разработанная система позволяет определить выраженность микрогемодинамических сдвигов во взаимосвязи с метаболическими нарушениями, улучшить диагностику и оценить эффективность лечения ряда заболеваний нервной системы, сократить время обследования пациента и повысить точность измерения параметров микроциркуляции кровотока на 10 % (линейной и объемной скоростей кровотока) для выявления нарушений кровотока в поверхностных слоях кожи в норме и при патологии нервной системы человека.

система, кожа, биофизические и структурные параметры, кровь, контраст, когерентное излучение, спекл-структура

1. Абрамович, Н.Д., Дик С.К. Зависимость размеров спекл-пятен и их контраста от биофизических и структурных параметров биоткани. Приборы и методы измерений. 2017;8(2):177-187. DOI: 10.21122/2220-9506-2017-8-2-177-187.

2. Abramovich N.D., Dick S.K., Sontea V.P. Speckle pattern of radiation scattered of soft biological tissues. Light fields outside tissue. Journal of technical university of Moldova and moldavian engineering association. 2016;(4):32-36.

3. Дик С.К. Лазерно-оптические методы и технические средства контроля функционального состояния биообъектов. Минск: БГУИР; 2014.

4. Барун В.В., Дик С.К., Иванов А.П., Абрамович Н.Д. Моделирование структуры светового спекл-поля внутри многослойной ткани кожи человека. Инженерно-физический журнал. 2013;86(6):1288-1295. DOI: 10.1007/s10891-013-0962-4.

5. Зеге Э.П., Кацев И.Л., Иванов А.П. Перенос изображения в рассеивающей среде. Минск: Наука и техника; 1985.

6. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. Москва: Изд-во иностр. литературы; 1961.

7. Иванов А.П., Кацев И.Л. О спекл-структуре светового поля в дисперсной среде, освещенной лазерным пучком. Квантовая Электроника. 2005;35(7):670-674.

8. Тучин В.В. Оптика биологических тканей: методы рассеяния света в медицинской диагностике. Москва: Физматлит; 2013.

9. Абрамович Н.Д., Дик С.К., Василевская Л.А., Хлудеев И.И. Оценка функционального состояния кожной микрогемодинамики методами допплеровской флоуметрии и спекл-метрии. Доклады БГУИР. 2019;121(3):5-11. DOI: 10.35596/1729-7648-2019-123-5-5-11.

10. Abramovich N.D., Dick S.K., Vasilevskaya L.A., Khludeyev I.I., Sontea V.P. Methods for assessing the state of microhemocirculation of biotissue by speckle-structure of multiple scattered radiation. Journal of Engineering Sciences. 2018;XXV(3):52-60. DOI: 10.5281/zenodo.2557298.