name: Мультимодальный флуоресцентный и Рамановский спектральный анализ тканей кожи человека и методы машинного обучения для диагностики новообразований кожи и патологий почек
keyword_list: нелинейная динамика сердечно-сосудистая система вегетативная регуляция фазовая синхронизация
abstract: Современной тенденцией в развитии методов спектрального анализа биотканей и «оптической биопсии», позволяющей уменьшить ряд недостатков при отдельных применениях оптических методов, является мультимодальный подход, когда в одной диагностической технологии соединяются различные оптические методы исследования, повышающие точность и достоверность проводимого анализа, и позволяющие обеспечить неинвазивную диагностику заболеваний. Одной из первых работ в направлении развития «оптической биопсии» рака была работа по использованию автофлуоресценции (AF) (Р. Альфано, 1986). Далее автофлуоресцентные методы анализа были широко опробованы для диагностики различных новообразований (Е. Борисова, В.В, Тучин и др.). Однако, в ходе многочисленных исследований стало ясно, что только применение AF не дает требуемой диагностической точности. Поэтому на смену AF пришли исследования биотканей с примирением различных модификаций AF (например, К. Кониг – многофотонная AF тканей кожи для исследования меланомы), в исследованиях стали активно использоваться стандартная RS (Ж. Хуанг, Х. Женг и др.), а также различные модификации RS, такие как стимулированная RS, анти-Стоксова RS и др. (Ж. Хуанг, Ю. Попп). После интенсивного внедрения RS в биомедицинские исследования, AF компонента часто отбрасывалась как малоинформативная. При этом для более корректной интерпретации данных исследования и повышения точности диагностики заболеваний хорошо зарекомендовало себя совместное применение AF и RS (Х. Женг, В.П. Захаров). Несмотря на все последние успехи «оптической биопсии», для внедрения в клиническую практику оптических методов неинвазивного анализа необходимо дальнейшее совершенствование методологии мультимодального подхода, а также создание простых в реализации систем, которые бы смогли использоваться в различных областях медицины. Создание медицинских систем «оптической биопсии» сопряжено с рядом трудностей, таких как оптимизация соотношения сигнал-шум, а также выбор оптимальных методов анализа спектральных данных. Только комплексное решение всех перечисленных выше проблем позволяет приблизить «оптическую биопсию» к «золотому стандарту» современной диагностики – биохимических и гистологическим исследованиям тканей. Повышение точности оптического анализа до уровня «золотого стандарта» позволит внедрить «оптическую биопсию» в широкую клиническую практику.
  Таким образом, на сегодняшний день актуальными задачами для внедрения «оптической биопсии» в клиническую медицинскую практику являются разработка методологической основы использования RS и AF, а также их комбинации, для диагностики различных неинфекционных заболеваний при анализе только кожных покровов человека; набор необходимой спектральной базы, включающей сотни пациентов и здоровых людей; оптимизация оборудования и режимов регистрации спектральных данных для максимального точного и комфортного обследования пациентов; выбор оптимальных методов анализа комплексных спектральных данных, в том числе с низким соотношением сигнал/шум, получаемых с использованием «оптической биопсии»; создание методов диагностики заболеваний, не уступающим в точности подходам, использующимся в современной клинической практике.
chairman_dissertation_council.name: Валерий
chairman_dissertation_council.surname: Тучин
chairman_dissertation_council.patronymic: Викторович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: C-7865-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 36048347000
chairman_dissertation_council.rinc_id: 20243
chairman_dissertation_council.url: https://www.sgu.ru/person/tuchin-valery-viktorovich
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7479-2694
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Алексей
organization_supervisor.surname: Чумаченко
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 28.23.37
rubrics.name: Нейронные сети
rubrics.code: 29.31.26
rubrics.name: Спектроскопические методы и методики
rubrics.code: 34.17.05
rubrics.name: Методы и аппаратура в биофизике
oecds.code: 01.02.EP
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, ARTIFICIAL INTELLIGENCE
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
speciality_codes.name: Биофизика
speciality_codes.code: 03.01.02
supervisors.fio: Захаров В.П.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Приборы и методы экспериментальной физики
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Дунаев А.В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Приборы, системы и изделия медицинского назначения
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Кистенёв Ю.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Оптика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Горин Д.А.
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО"
protection_organization.ogrn: 1026402674935
protection_organization.supervisor_name: АЛЕКСЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЧУМАЧЕНКО
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
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: САМАРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П.КОРОЛЕВА"
author_organization.ogrn: 1026301168310
author_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
author_organization.supervisor_surname: БОГАТЫРЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: ДМИТРИЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения