name: Развитие методов реконструктивной оптико-акустической визуализации биологических тканей
keyword_list: ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА, ОЦЕНКА СТЕПЕНИ НАСЫЩЕНИЯ КРОВИ КИСЛОРОДОМ, МЕТОДЫ РЕКОНСТРУКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ, КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПТОАКУСТИКИ
abstract: Диссертационная работа посвящена развитию методов реконструкции внутренней структуры и компонентного состава биологических тканей при осуществлении оптико-акустической (ОА) визуализации. В диссертационной работе был разработан новый метод решения обратной задачи оптико-акустической визуализации с одновременным учетом функции размытия точки сферически фокусируемой ультразвуковой антенны и распределения освещенности в среде. Разработанный метод совместного решения обратных задач оптики и акустики, экспериментально апробированный на модельных средах и в условиях in vivo, позволяет получать восстановленные изображения с меньшим временем обработки по сравнению с методом синтезирования апертуры SAFT. В работе было получено, что в условиях неизвестного пространственного распределения освещенности сильно рассеивающей среды зондирующим лазерным излучением минимальная погрешность в определении степени оксигенации крови двухволновым оптико-акустическим методом в биотканях на глубинах от 2 до 8 мм достигается при использовании длин волн 658±40 нм и 900–1069 нм. Впервые проведено сравнительное исследование двух методов оценки оксигенации: на основе измерения амплитуд оптико-акустических сигналов и на основе определения эффективного коэффициента затухания оптико-акустических сигналов. Проведение серии in vitro и in vivo экспериментов показало эффективность метода, основанного на амплитудах оптико-акустических сигналов, и доказало эффективность предложенной методики определения степени насыщения крови кислородом на найденных оптимальных длинах волн. Практическая значимость диссертационной работы обусловлена возможностью использования разработанных методов количественной реконструкции в медицине и экспериментальной биологии для получения ангиографических изображений биологических тканей с возможностью локального определения степени насыщения крови кислородом в каждом кровеносном сосуде.
chairman_dissertation_council.surname: Литвак А. Г.
chairman_dissertation_council.position: научный руководитель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
organization_supervisor.surname: Денисов Г. Г.
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.degree: Доктор физико-математических наук
rubrics.code: 29.35.19
rubrics.name: Распространение электромагнитных волн
rubrics.code: 29.03.45
rubrics.name: Обработка данных физического эксперимента
rubrics.code: 29.33.47
rubrics.name: Воздействие лазерного излучения на вещество
oecds.code: 01.03.UB
oecds.name: PHYSICS, APPLIED
speciality_codes.name: Лазерная физика
speciality_codes.code: 01.04.21
speciality_codes.name: Радиофизика
speciality_codes.code: 01.04.03
supervisors.fio: Турчин И.В.
supervisors.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Радиофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Карабутов А.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Зимняков Д.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Оптика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИПФ РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук"
protection_organization.ogrn: 1025203020193
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИПФ РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук"
author_organization.ogrn: 1025203020193
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения