Исследование УФ - лазер индуцированной аутофлуоресценции тканей глаза человека in vivo тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат физико-математических наук Владимирова, Екатерина Сергеевна

• Владимирова, Екатерина Сергеевна
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Владимирова, Екатерина Сергеевна

Список сокращений

Введение

Глава 1. Флуоресцентная диагностика

1.1 Собственная ультрафиолетовая флуоресценция биомолекул в растворах и тканях

1.1.1. Триптофан, тирозин и фенилаланин

1.1.2. Пиридиннуклеотиды и флавопротеиды

1.2. Распространение света в живых тканях

1.2.1. Отражение

1.2.2. Поглощение

1.2.3. Рассеяние

1.3. Спектральные методы исследования биологических систем

1.3.1. Основы метода флуоресцентной спектроскопии

1.3.2. Методы измерения спектров флуоресценции и возбуждения

1.3.3. Применение флуоресцентных методов для диагностики различных патологий

1.4. Механизмы действия электромагнитного излучения на живые ткани

1.4.1. Физико-химические основы взаимодействия лазерного излучения с биообъектом

1.4.2. Действие света ультрафиолетового диапазона на живые ткани

1.5. Современное представление о патогенезе катаракты и методах диагностики возрастных изменений хрусталика

1.5.1 Катаракта

1.5.2 Классификация катаракт

1.5.3. Этиология и патогенез возрастной катаракты

1.5.4. Хрусталик как светофильтр ' 36 1.5.5 Молекулярные механизмы развития катаракты 37 1.5.6. Методы диагностики возрастных изменений хрусталика

1.5.7. Биофизические основы флуоресцентного анализа хрусталика 44 1.6. Роговица как объект исследования. Влияние ношения контактных линз на состояние роговицы

Глава 2. Материалы и методы

2.1. Установка для лазерно-флуоресцентного анализа

2.2. Объект исследования. Хрусталик

2.3. Разработка методики регистрации спектров флуоресценции хрусталика. Этап

2.4. Алгоритм обработки спектров

2.5. Разработка методики дифференциальной диагностики катаракты. Этап

2.6. Апробация возможностей методики лазерно-флуоресцентной диагностики катаракты. Этап

2.7. Оценка безопасности разработанных методик

2.8. Исследование роли тканевых флуорофоров в формировании спектра флуоресценции хрусталика при ядерной катаракте

2.9. Исследование состояния роговицы при ношении контактных линз

Глава 3. Результаты и обсуждения 81 3.1 Регистрация флуоресценции хрусталика

3.2. Диагностика состояния хрусталика

3.3. Апробация возможностей методики лазерно флуоресцентной диагностики катаракты

3.4. Исследование роли тканевых флуорофоров на формирование спектра флуоресценции хрусталика при ядерной катаракте

3.5. Оценка безопасности разработанного метода диагностики катаракты

3.6. Исследование аутофлуоресценции роговицы 94 Основные результаты работы 99 Список литературы 101 Приложения

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ККОКБ - Красноярская краевая офтальмологическая клиническая больница;

НАД (NAD) - никотинамидадениндинуклеотид; НАДФ (NADP) - никотинамидадениндинуклеотидфосфат; НАДН (NADH) - никотинамидадениндинуклеотид восстановленный; НАДФН (NADPH) - никотинамидадениндинуклеотидфосфат восстановленный;

УФА - ультрафиолет диапазона А; ФАД - флавинадениндинуклеотид; ФМН - флавинмононуклеотид.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование УФ - лазер индуцированной аутофлуоресценции тканей глаза человека in vivo»

Актуальность исследования.

Актуальность исследования. В последнее время в медицине для диагностики все чаще используются методы оптической биопсии (Bigio, 2003). Достоинствами оптической биопсии, наряду с большой скоростью проведения измерений (включая диагностику в реальном времени), высоким пространственным разрешением (размер аналитической области может быть порядка длинны волны), является так же возможность прижизненного анализа живых тканей без их извлечения и повреждения (Wang, 2004). В оптической биопсии используется большое количество различных методов - это и спектроскопия комбинационного рассеяния света, и флуоресцентная спектроскопия, и абсорбционная, и калориметрическая спектроскопия (Приезжев, 1989.). Из методов оптической биопсии измерение люминесценции живых тканей занимает одну из ведущих позиций благодаря своей высокой чувствительности даже к малым количествам анализируемого вещества, а так же чувствительности к микроокружению флуорофора (Brau, 2006). В методах флуоресцентного анализа можно выделить основанные на измерении аутофлуоресценции (измерение флуоресценции эндогенных флуорофоров) и методы, использующие флуоресцентные метки. Зачастую, в настоящее время из-за высокой токсичности или неустойчивости флуоресцентных зондов, для прижизненной диагностики рациональнее и безопаснее использовать методики, основанные на измерении аутофлуоресценции тканей.

В последнее время флуоресцентные методы получили широкое распространение в медицине в качестве аналитических и диагностических методов за счёт своей чувствительности, универсальности и относительной простоты реализации, причём, зачастую, динамику изменения интенсивности излучения удаётся зарегистрировать даже тогда, когда никакие другие методы не улавливают каких-либо структурных и функциональных изменений в тканях.

При флуоресцентном анализе живых клеток, наибольший интерес представляют восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотидов (НАДН и НАДФН) и окисленные формы флавопротеидов. Эти вещества участвуют в таких процессах как: гликолиз, пентозный цикл, цикл Кребса, окисление жирных кислот, а также терминальное окисление - клеточное дыхание. Поэтому, практически любые сдвиги в клеточном метаболизме отражаются в динамике свойств НАД(Ф)Н и флавопротеидов, а она, в свою очередь, может быть выявлена при флуоресцентном анализе живых тканей. Усиление клеточного дыхания сопровождается, как правило, изменением соотношения восстановленных и окисленных форм компонентов дыхательной цепи в сторону преобладания вторых. Угнетение дыхания приводит к противоположному эффекту (Лещенко, 2002).

Катаракта - одно из самых распространенных заболеваний глаза (Веселовская, 2002, Корабаева, 2011). По расчётным данным ВОЗ число слепых в мире достигает 28,1 млн. человек с остротой зрения менее 0,05; слепых и слабовидящих - 42,2 млн. (Корабаева, 2011). В последние десятилетия в большинстве стран мира, в том числе и в России, отмечается тенденция к повышению уровня заболеваемости катарактой. Это обусловлено, с одной стороны - увеличением продолжительности жизни, а с другой -неблагоприятным влиянием различных факторов окружающей среды (Веселовская, 2002, Полунин, 2001).

До сих пор основной метод лечения катаракты - оперативное удаление помутневшего хрусталика. Медикаментозное лечение катаракты является не слишком эффективным в виду диагностирования катаракты уже на поздних стадиях, когда его применение не приносит заметных результатов (Багиров, 2000).

Основным существующим на данный момент методом диагностики катаракты является биомикроскопия с помощью щелевой лампы. Главный недостаток которого - субъективность: исследуемый участок глаза, освещенный щелевой лампой, наблюдается и оценивается под микроскопом 6 врачом. Поэтому для постановки точного диагноза необходимы дополнительные офтальмологические обследования, требующие больших финансовых затрат и привлечения к работе квалифицированного медицинского персонала. Кроме того, возможности диагностических приборов узко специализированы, предполагают определенные условия для проведения достоверного обследования и лишены мобильности (Плисов, 2010).

В настоящее время проблеме поздней диагностики катаракты уделяется большое внимание. Разрабатываются новые методы диагностики катаракты, но, тем не менее, до сих пор не внедрены в медицинскую практику приборы, сочетающие в себе объективность, возможность постановки диагноза на начальных стадиях (когда стандартные методики не улавливают ни каких изменений), возможность прогнозировать вероятности развития катаракты, а так же общедоступность.

Другим важным компонентом глаза является роговица. Она несёт как защитную функцию, так и имеет большую преломляющую силу. При проведении неинвазивной редокс-флуориметрии роговицы на животных, выявлено, что сигнал аутофлуоресценции изменяется при ношении контактных линз (ТБиЬо1а, 1992). Так же выявлена зависимость изменений в флуоресценции от проницаемости контактных линз. Как следствие, редокс-флуориметрия может являться индикатором метаболических изменений роговицы при ношении контактных линз. К сожалению, информации о применении данного метода для диагностики состояния роговицы человека при ношении контактных линз нет, поэтому было принято решение восполнить данный пробел.

Цель исследования - разработка прибора и метода для регистрации флуоресценции для диагностики стадии возрастной катаракты и состояния роговицы.

Задачи исследования:

1. Разработка методик регистрации флуоресценции хрусталика и роговицы с использованием экспериментального автоматизированного лазерного спектрофлуориметра с оптоволоконной доставкой излучения.

2. Исследование аутофлуоресценции хрусталиков людей больных зрелой катарактой при различных стадиях заболевания.

3. Исследование аутофлуоресценции роговицы при ношении контактных линз.

Научная новизна исследования:

1. Впервые показано, что при фронтальном возбуждении аутофлуоресценции хрусталика человека in vivo излучением с длиной волны 337,1 нм., в нормированых спектрах флуоресценции здоровых хрусталиков и хрусталиков людей, страдающих катарактой, максимальное различие наблюдается на длине волны 440 нм., тогда как длины волн 400 нм. и 500 нм. являются изобестическими точками.

2. Впервые предложен спектральный критерий - индекс помутнения хрусталика, определяемый по значениям интенсивности флуоресценции на длинах волн 400 нм., 440 нм., 500 нм., нормированный таким образом, что для здорового хрусталика он равен нулю, а для хрусталика, пораженного зрелой возрастной катарактой - единице.

3. Впервые показано, что индекс помутнения хрусталика имеет высокую корреляцию со стадиями развития возрастной катаракты.

4. Впервые показано, что окисление аскорбиновой кислоты, находящейся в хрусталике, не может вносить существенный вклад в его спектр флуоресценции при развитии возрастной катаракты в диапазоне длин волн от 370 нм. до 600 нм.

5. Впервые выполнено сравнение и показана более высокая точность УФА лазерно-индуцированной аутофлуоресцентной спектроскопической методики диагностики стадий возрастной катаракты, по сравнению с распространенным методом диагностики с использованием щелевой лампы.

6. Впервые показано, что при длительном ношении контактных линз происходят изменения в спектре флуоресценции роговицы.

Практическая значимость:

1. Разработан окулярный зонд для лазерного спектрофлуориметра с оптоволоконной доставкой излучения, обеспечивающий фронтальное возбуждение флуоресценции хрусталика.

2. Разработана лазерно-флуоресцентная методика диагностики состояния хрусталика, позволяющая оценивать стадию возрастной катаракты.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При фронтальном возбуждении флуоресценции длинной волны 337,1 нм. в спектрах флуоресценции катарактальных и здоровых хрусталиков, максимальное различие в нормированных спектрах наблюдается на длине волны 440 нм., а длины волн 400 нм. и 500 нм. соответствуют изобестическим точкам.

2. Значение индекса помутнения хрусталика имеет высокую корреляцию с номером стадии развития катаракты.

3. Флуоресценция окисленной аскорбиновой кислота не вносит существенный вклад в спектр флуоресценции катарактального хрусталика в диапазоне длин волн от 370нм до бООнм.

4. При длительном ношении контактных линз происходят изменения в спектре УФА лазер-индуцированной аутофлуоресценции роговицы.

Апробация материалов диссертации и публикации

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на конференции Technical Digest ICONO/LAT (Minsk 2007) с докладом «Laser fluorescent method for differential diagnostics of cataract»; на всероссийской научно технической конференции студентов и аспирантов «Молодежь и наука: начало XXI века» (Красноярск, 2009) с докладом «Исследование аутофлуоресценции биологических тканей хрусталика для разработки новых методов оптической биопсии»; на конференции студентов, аспирантов и молодых ученых-физиков НКСФ-XXXVIII (Красноярск, 2009) с докладом «Разработка лазерно-флуоресцентного метода дифференциальной диагностики ядерной катаракты»; на научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых физиков НКСФ - XXXVI (Красноярск 2007) с докладом «Методика диагностики ранней катаракты»; на Тринадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-13 (Ростов-на-Дону, Таганрог, 2007) с докладом «Методика дифференциальной диагностики старческой катаракты»; на Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2007) с докладом «Лазерно-флуоресцентная методика дифференциальной диагностики катаракты»; на научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых физиков НКСФ - XXXV (Красноярск, 2006) с докладом «Разработка флуоресцентного метода для ранней диагностики катаракты».

По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ. Получено 2 патента РФ на изобретение и удостоверение на рационализаторское предложение.

Личный вклад автора

Проделанная работа представляет из себя самостоятельный труд автора. Соискателем лично проведено теоретическое исследование состояния темы, разработка методики эксперимента, а так же его проведение, обработка и анализ результатов. В подборе и предварительном офтальмологическом обследовании пациентов большое содействие оказано Оскирко С.А.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 119 страниц машинописного текста. Список литературы содержит 172 источников, из которых 58 отечественных и 114 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 28 рисунками и 7 таблицами.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Владимирова, Екатерина Сергеевна

Основные результаты работы.

1. Разработана методика регистрации флуоресценции хрусталика и роговицы с использованием экспериментального автоматизированного лазерного спектрофлуориметра с оптоволоконной доставкой излучения.

2. Разработан окулярный зонд для доставки излучения лазера и сбора излучения флуоресценции исследуемой ткани.

3. Установлено, что при фронтальном возбуждении флуоресценции длинной волны 337,1 нм в спектрах флуоресценции катарактальных и здоровых хрусталиков максимальное различие в нормированных спектрах наблюдается на длине волны 440нм, а длины волн 400нм и 500нм соответствуют изобестическим точкам.

4. Определено, что значение индекса помутнения хрусталика имеет высокую корреляцию с номером стадии развития катаракты.

5. Выполнено, сравнение разработанной методики диагностики катаракты с распространенным методом диагностики с использованием щелевой лампы. Сравнительная характеристика двух этих исследований показала большую точность лазерно-флуоресцентной методики для диагностики катаракты по сравнению с исследованием на щелевой лампе.

6. Выявлено, что флуоресценция окисленной аскорбиновой кислоты не вносит существенный вклад в спектр флуоресценции катарактального хрусталика в диапазоне длин волн от 370нм до бООнм.

7. Показано, что при длительном ношении контактных линз происходят изменения в спектре УФА лазер-индуцированной аутофлуоресценции роговицы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Владимирова, Екатерина Сергеевна, 2012 год

1. Алиев, А-Г. Д. Современные методы исследования аберраций оптической системы глаза и их клиническое значение / А-Г. Д. Алиев, М. И. Исмаилов // Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии. 2006. - С. 322-324.

2. Бабижаев, М. А. Накопление продуктов перикисного окисления липидов в хрусталике человека при созревании катаракты //Вопросы медицинской химии. 1985.-Т. 31.- вып. 6. - С. 100-104.

3. Багиров, Н. А. Современные проблемы катарактогенеза / Н. А. Багиров // Офтальмол. журн. 2000. - №6. - С. 98-102.

4. Балашевич, Л. И. Диагностика и коррекция оптических аберраций глаза / Л. И. Балашевич // Офтальмология. 2003. -№3. - С. 92-96.

5. Булычев, А. А. Современные методы биофизических исследований: Практикум по биофизике / А. А. Булычев, В. Н. Верхотуров, Б. А. Гуляев. М. : Высшая школа, 1988. - 115 с.

6. Веселовская, 3. Ф. Катаракта / 3. Ф. Веселовская, М. Блюменталь, Н. Ф. Боброва и др.. Киев. : Книга плюс, 2002. - 168 с.

7. Владимиров, Ю. А. Лазерная терапия: настоящее и будущее / Ю. А. Владимиров // СОЖ. 1999. -№12. - С. 2-8.

8. Волькештейн, М. В., Молекулярная оптика / М. В. Волькештейн, М. — Л., 1951

9. Габбасов, А. Р. Лазерная коррекция зрения / А. Р. Габбасов. М. : Эксмо, 2009.-288 с.

10. Денисов, И. М. Применение низкоинтенсивных лазеров в медицине / И. М. Денисов. М. : ДАКСИМА, 2000.

11. Давыдов, А. С. Квантовая механика / А. С. Давыдов , 2 изд., М. : Наука, 1973.

12. Евграфов, В. Ю. Катаракта / В. Ю. Евграфов, Ю. Е. Батманов. М. : Медицина, 2005. - 368 с.

13. Жевандров, Н. Д. Поляризационная физиологическая оптика /Н. Д. Жевандров // Успехи физических наук . 1995. - Т. 165. - №10. - С. 1193-1213.

14. Иванова, С. В. Использование флуоресцентных методов в медицине / С. В. Иванова, Л. Н. Кирпичёнок // Медицинские новости. 2008. - № 12.-С. 56-61.

15. Инюшин, В. М. Лазерный свет и живой организм / В. М. Инюшин. -М., 1998.

16. Карнаухов, В. Н. Люминесцентный анализ клеток / В. Н. Карнаухов // Электронное издательство «Аналитическая микроскопия». 2002 // http://window.edu.ru/resource/905/37905/files/karnauhov.pdf

17. Коваленко, В. В. Раннее определение катаракты с использованием когерентного волоконного оптического сенсора / В. В. Коваленко // Офтальмол. журн. 1995. -№2. - С. 121-122.

18. Конев, С. В. Молекулярная фотобиология / С. В. Конев, И. Д. Волотовский. Минск : БГУ издат., 1979. - 187 с.

19. Копаева, В. Г. Глазные болезни / В. Г. Копаевой. М. : Медицина, -2002. - 560 с.

20. Корабаева, Г. Т. Эпидемиологические особенности заболеваемости катарактой в Казахстане / Г. Т. Корабаева и др. // Молодой ученый. -2011. Т. 2. -№ 5. - С. 191-194.

21. Кухтевич, В. И. Методы и средства лазерной дозиметрии / В. И. Кухтевич, Б.М.Степанов. М. : Радио и связь, 1990 - 180с.

22. JTeyc Н. Ф. Изучение биохимических механизмов катарактоненеза. Уровень глутатиона при развитии экспериментальной катаракты / Н. Ф. Леус // Офтальмологический журнал. 1980. - №7. -С. 423-426.

23. Леус, Н. Ф. Возможность прогнозирования катаракты при исследовании некоторых факторов риска / Н. Ф. Леус, И. М. Логай, Т.

24. A. Красновид, Л. И. Кравченко, Е. И. Драгомирецкая // Офтальмологический журнал. 2003. - №2. - С. 53-57.

25. Леус, Н. Ф. Изучение патохимических и биофизических механизмов дегенеративно-дистрофических и воспалительных заболеваний органа зрения / Н. Ф. Леус // Газета «Новости медицины и фармации» Офтальмология. -2011.

26. Лещенко, В. Г. Введение в спектральный и люминесцентный анализ /

27. B. Г. Лещенко. Мн. : БГМУ, 2002. - 37 с.

28. Лисовский, В. А. Люминесцентный анализ в гастроэнтерологии / В. А. Лисовский, В. В. Щедрунов, И. Я. Барский. Л. : Наука, 1984.

29. Мальцев, Э. В. Биологические особенности и заболевания хрусталика / Э. В. Мальцев, К. П. Павлюченко. Одесса: Астропринт, 2002. - 448 с.

30. Мальцев, Э. В. Перспективы развития медикаментозного лечения катаракт / Э. В. Мальцев, Н. А. Багиров, Аль Шариф Ясир // Офтальмол. журн. 2002. - №2. - С. 46-50.

31. Манойлов, В. Е. Приборы контроля окружающей среды / В. Е. Манойлов, П. Н. Неделин, В. И. Турубаров и др.., М. : Атомиздат, 1980. - 215 с.

32. Морозов, В. И. Фармакотерапия глазных болезней / В. И. Морозов, А.

33. A. Яковлев. М. : Медицина, 1998. - 332 с.

34. Нечипуренко, Н. И. Механизмы действия и биологические эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения / Н. И. Нечипуренко, И. Д. Пашковская, Ю. И. Степанова, Л. А. Василевская // Медицинские новости. 2008. - № 12. - С.17-21.

35. Островский, М. А. Молекулярные механизмы повреждающего действия света на структуры глаза и системы защиты от такого повреждения / М. А. Островский // Успехи биол. химии. 2005. - Т. 45.-С. 173-204.

36. Паштаев, Н. П. Влияние мягких контактных линз на структуру и биомеханических свойств роговицы /Н. П. Паштаев, С. Г. Бодрова, Н.

37. B. Бородина, М. М. Зарайская, Н. В. Майчук // Офтальмохирургия -2009.-№4.- С. 10-14.

38. Полунин, Г. С. Катаракта / Г. С. Полунин // Справочник поликлинического врача. 2002. - Т. 2. - № 6.

39. Полунин, Г. С. Эффективность медикаментозного лечения различных видов катаракт / Г. С. Полунин // Consilium Medicum. 2001. - Т.З, №12.

40. Потапенко, А. Я. Действие света на человека и животных / А. Я. Потапенко / Соросовский образовательный журнал. 1996 - №10. - С. 13-29.

41. Приезжев, А. В. Лазерная диагностика в биологии и медицине. А. В. Приезжев, В. В. Тучин, Л. П. Шубочкин. М. : Наука, 1989.

42. Реди, Д. Промышленное применение лазеров / Д. Реди. Мир.- 1991. -205 с.

43. Родин, А. С. Применение оптической когерентной томографии для диагностики ретинальной патологии. / А. С. Родин, А. В. Болыпунов, В. П. Габель, Б. Габлер // Рефракционная хирургия и офтальмология. -2001.-Т. 1. № 3. - С. 26-29.

44. Самаль, И. Н. Анатомия, физиология и патология органа зрения: Учебное пособие. Псков. 2004. - 164 с.

45. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров. -М.: Информационно издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1993 -78с.

46. Сапрыкин, П. И. Лазеры в офтальмологии / П. И. Сапрыкин. Саратов. : Издательство Саратовского университета, 1982. - 208с.

47. Синичкин, Ю. П. In vivo отражательная и флуоресцентная спектроскопия кожи человека. / Ю. П. Синичкин, С. Р. Утц Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2001.

48. Синичкин, Ю. П. Отражательная и флуоресцентная спектроскопия кожи человека in vivo / Ю. П. Синичкин, Н. Коллиас, Г. Зониос, С. Р. Утц, В. В. Тучин // Оптическая биомедицинская диагностика. В 2 т. / -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. С. 77-124.

49. Тучин, В. В. Исследование биотканей методами светорассеяния / В. В. Тучин / Успехи физических наук. 1997. Т. 167. - №5. - С. 518-539.

50. Тучин, В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях / В.В. Тучин. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1998. -384 с.

51. Урмахер, JI. С. Офтальмологические приборы: Учебник / Л. С. Урмахер, Л. И. Айзенштат. М. : Медицина, 1988. - 288с.

52. Федоров Б. В. Лазерные основы: устройство и применение -ДОСААФ. 1990.-386 с.

53. Фридман, Ф. Е. Ультразвук в офтальмологии / Ф. Е. Фридман, Р. А. Гундорова, М. Б. Кодзов. М. : Медицина, 1989. - 256 с.

54. Хилл, К. Применение ультразвука в медицине: Физические основы / К. Хилл. М. : Мир, 1989. 568 с.

55. Черницкий, Е. А. Спектральный люминесцентный анализ в медицине / Е. А. Черницкий, Е. И. Слобожанина. Минск: Наука и техника, 1989. -141 с.

56. Шмелева, В. В. Катаракта / В. В. Шмелева. М. : Медицина. 1981. -224 с.58.1Дуко, В. Г. Оптическая когерентная томография в диагностике глазных болезней / Под редакцией А. Г. Щуко, В. В. Малышева ГЭОТАР-Медиа, Библиотека врача-специалиста. 2010. - 128 с.

57. Alfano, R. R. Optical Spectroscopic Diagnosis of Cancer and Normal Breast Tissues / R.R. Alfano, A. Pradhan, G.C. Tang // Journal of the Optical Society of America. 1999. - Vol. 6. - P. 1015-1018.

58. Andersson-Engelsy, S. In vivo fluorescence imaging for tissue diagnostics / S. Andersson-Engelsy, C. Klintebergy, K. Svanbergy // Phys. Med. Biol. -1997. Vol. 42, № 5. - P. 815-824.

59. Ansari, R. R. A fiber optic sensor for ophthalmic refractive diagnostics / R. R. Ansari, H. S. Dhadwal, M. C. W. Campbell et al.. // Phys. Med. Biol. -1992. Vol. 12, №5.-P.1648-1653.

60. Ansari, R. R. Early diagnosis of cataracts using a fiber optic system / R. R. Ansari, К. I. Suh, M. A. Delia-Vecchia et al.. // Proc. Cataract Refract. Surg. 1995. - Vol. 3. № 2. - P. 111-123.

61. Ansari, R. R. Ophthalmic diagnostics using a new dynamic light scattering fiber optic probe / R. R. Ansari, К. I. Suh, M. A. Della-Vecchia et al.. //105

62. Proceedings of medical application: conf. on lasers in ophthalmol. Ill, SPIE, Bios Europe' 95. Barcelona, 1995. P. 2632.

63. Babizhayev, M. A. Lipid fluorophores of the human crystalline lens with cataract / M. A. Babizhayev // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. -1989. Vol. 227, № 4. - P. 384-389.

64. Bessems, G. J. H. Non-trypfophan fluorescence of crysfallins from normal and cotoroctous human lenses / G. J. H. Bessems, E. Keizer, J. Wollensak, A. Azar // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1987. - Vol. 28. - P. 1157-1163.

65. Bigio, I. J. Optical Biopsy / I. J. Bigio, J. R. Mourant // Encyclopedia of Optical Engineering. 2003. P. 1577-1593.

66. Bigio, I. J. Ultraviolet and visible spectroscopies for tissue diagnostics: fluorescence spectroscopy and elastic-scattering spectroscopy /1. J. Bigio, J. R. Mourant//Phys. Med. Biol. 1997. - Vol. 42, № 5. - P. 803-814.

67. Brand, L. Fluorescence Spectroscopy / L. Brand, M. L. Johnson // Methods in Enzymology. 1997. - Vol. 278. - P. 284-293.

68. Brau, R. R. Interlaced Optical Force-Fluorescence Measurements for Single Molecule Biophysics /R. R. Brau, P. B. Tarsa, J. M. Ferrer, P. Lee, M. J. Lang // Biophysical Journal 2006. - Vol. 91, N 3. - P. 1069-1077.

69. Brewer, M. Fluorescence spectroscopy for in vivo characterization of ovarian tissue / M. Brewer, U. Utzinger, E. Silva // Lasers in Surgery and Medicine. 2001. - Vol. 29, №2. - P. 128-135

70. Bron, A. J. The ageing lens / A. J. Bron, G. F. J. M. Vrensen, J. Koretz // Ophthalmologica. 2000. - Vol. 214, № 1. - P. 86-104.

71. Brookner, C. K. Autofluorescence patterns in short-term cultures of normal cervical tissue / C. K. Brookner, M. Follen, I. Boiko // Photochemistry and Photobiology. 2000. - Vol. 71, №6. - P. 730-736.

72. Brubaker, R. F. Use of a xenon flash tube as the excitation source in a new slit-lamp fluorophotometer / R.F. Brubaker, R.L. Coakes // Am. J. Ophthalmol. 1978. - Vol. 86, № 4. - P. 474-484.

73. Camparini, M. Retroillumination versus reflected-light images in the photographic assessment of posterior capsule opacification / M. Camparini, C. Macaluso, L. Reggiani et al.. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000. -Vol. 41, № 10. -P.3074-3079.

74. Chaudhry, H. W. Alteration of spectral characteristics of human artery wall caused by 476-nm laser irradiation / H. W. Chaudhry, R. Richards-Kortum, T. Kolubayev // Lasers in surgery and medicine. 1999. - Vol. 9. - P. 572580.

75. Cothren, R.M. Gastrointestinal tissue diagnosis by laserinduced fluorescence spectroscopy at endoscopy / R. M. Cothren, R. Richards-Kortum, M. V. Sivak // Gastrointestinal Endoscopy -1999. Vol. 36, -№2.-P. 105-111.

76. Craiu, A. Ocular fluorophores / A. Craiu .// Oftalmologia. 2007. - Vol. 51,-№2.-P. 18-27.

77. Dewey, T. G. Biophysical and Biochemical Aspects of Fluorescence Spectroscopy / T. G. Dewey // Medical Physics 2001. - P. 114-119.

78. Dhadwal, H. S. Coherent fiber optic sensor for early detection of cataractogenesis in a human eye lens / H. S. Dhadwal, R. R. Ansari, M. A. Delia-'Vecchia // J. Opt. Engineering. 1993. - Vol.32, - № 2. - P. 131-133.

79. Dhadwal, H. S. Homodyne fiber optic backscatter dynamic light scattering / H. S. Dhadwal // Opt. Lett. 2007. - Vol. 32, - № 23. - P. 3391-3393.

80. Docchio, F. Ocular fluorometry: principles, fluorophores, instrumentation, and clinical applications / F. Docchio // Lasers Surg. Med. 1989. - Vol. 9,- № 6.-P. 515-532.

81. Drezek, R. Understanding the contributions of NADH and collagen to cervical tissue fluorescence spectra: Modeling, measurements, and implications / R. Drezek, K. Sokolov, U. Utzinger // Journal of Biomedical Optics. 2001. - Vol. 6, - № 4. - P. 385-396.

82. Farrell, T. J. The use of a neural network to determine tissue optical properties from spatially resolved diffuse reflectance measurements / T. J. Farrell, B. C. Wilson, M. S. Patterson // Physics in Medicine and Biology. -2002.-№ 37.-2281-2285.

83. Favier, A. Oxidative stress in human diseases / A. Favier // Ann. Pharm. Fr.- 2006. Vol. 64, - № 6. - P. 390-396.

84. Gaillard, E. R. Age-related changes in the absorption characteristics of lens / E. R. Gaillard, L. Zheng, J. C. Merriam et al.// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000. - Vol. 41, - № 6. - P. 1454-1459.

85. Garcia-Castineiras, S. Effects of reduction on absorption and fluorescence of human lens protein / S. Garcia-Castineiras, J. Dillion, A. Spector // Exp. Eye Res. 1979. - Vol. 29, - № 5. - P. 573-575.

86. Gray, J. R. Optimized protocol for Fluorotron Master / J. R. Gray, M. A. Mosier, B. M. Ishimoto // Graefe's Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1985. -Bd.222, - № 6. - S. 225-229.

87. Grewal, D. S. Unilateral electric cataract: Scheimpflug imaging and review of the literature / D. S. Grewal, R. Jain, G. S. Brar et al.. // J. Cataract Refract. Surg. — 2007. — Vol. 33, N 6. — P. 1116—1119

88. Groenhuis, R. A. J. Scattering and absorption of turbid materials determined from reflection measurements / R. A. J. Groenhuis, J. J. ten Bosch, H. A. Ferwerda // Applied Optics. 2003. - № 22. - P. 2463-2467.

89. Gupta, P. K. Breast cancer diagnosis using N2 laser excited autofluorescence spectroscopy / P. K. Gupta, S. K. Majumder, A. Uppal // Lasers in Surgery and Medicine. 1997. - Vol. 21, №5. - P. 417-422.

90. Guthoff, R. F. In vivo confocal microscopy, an inner vision of the cornea -a major review /R. F. Guthoff, A. Zhivov, O. Stachs // Clinical & Experimental Ophthalmology 2009. - Vol. 37, N 1. - P. 100-117.

91. Harvitt, D. M. Re-evaluation of the oxygen diffusion model for predicting minimum contact lens Dk/t values needed to avoid corneal anoxia / D. M Harvitt, J. A. Bonanno // Optom.Vis.Sci. 1999. - 76:712-9.

92. Hightower, K. R. A review of the evidence that ultraviolet irradiation is a risk factor in cataractogenesis / K. R. Hightower // Doc. Ophthalmol. -1994-1995. Vol. 88, № 3-4. - P. 205-220.

93. Hockwin, O. Image analysis of Scheimpflug negatives / O. Hockwin, K. Kapper // Ophthal. Res. — 1988. — Vol. 20. — P. 99-105.

94. Hodge, W. G. Risk factors for age-related cataracts / W. G. Hodge, J. P. Whitcher, W. Satariano // Epidemiol. Rev. 1995. - Vol. 17, № 2. - P. 336-346.

95. Howland, H. C. Subjective method of the measurement of monochromatic aberrations of the eye / H. C. Howland, B. A Howland / J. Optic Soc. Am.— 1977.—Vol. 67,—P. 1508—1518.

96. Hoyt, C. C. Remote Biomedical Spectroscopic Imaging of Human Artery Wall / C. C. Hoyt, R. R. Richards-Kortum, B. Castello // Lasers in Surgery and Medicine. 1988. - Vol. 8. - P. 1-9.

97. Irving, J. B. Ultraviolet and visible spectroscopies for tissue diagnostics: fluorescence spectroscopy and elastic-scattering spectroscopy / J. B. Irving, J. R. Mourant // Phys. Med. Biol. 1997. - Vol. 42, № 4. - P. 803-814.

98. Jacobs, R. Fluorescence intensity profile of human lens sections / R. Jacobs, D. L. Krohn // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1981. - Vol. 20, № 1. -P. 117-120.

99. Jaffe, N. S. Glare and contrast: indications for cataract surgery / N. S. Jaffe // J. Cataract Refract. Surg. 1986. - Vol. 12, № 4. - P. 372-375.

100. Klinteberg, C.A. On the use of light for the characterization and treatment of malignant tumours: Doctoral Thesis: April 1999 / Claes af Klinteberg. Lund Institute of Technology. - 1999. P. 14-17.

101. Koch, D. D. Glare and contrast sensitivity testing in cataract patients / D. D. Koch // J. Cataract Refract. Surg. 1989. - Vol. 15, № 2. - P. 158-164.

102. Kohl, M. Influence of glucose concentration on light scattering in tissue-simulating phantoms / M. Kohl, M. Cope, M. Essenpreis // Optics Letters. -2004. Vol. 19. P. 2170-2172.

103. Laing, R. A. Noninvasive measurements of pyridine nucleotide fluorescence from the cornea /R. A. Laing, J. Fischbarg, B. Chance // Investigative Ophthalmology & Visual Science 1980. - Vol. 19, N 1. - P. 96-102.

104. Lam, S. Detection and localization of early lung cancer by fluorescence bronchoscopy / S. Lam, J. Hung, S.M. Kennedy // Cancer. 2000. - Vol. 89, №11.-P. 2468-2473.

105. Langham, M. Fluorophotometric apparatus for the objective determination of fluorescence in the anterior chamber of the living eye / M. Langham, K.C. Wybar // Br. J. Ophthalmol. 1954. - Vol. 38, № 1. - P. 52-57.

106. Larsen, M. Lens fluorophotometry: light-attenuation effects and estimation of total lens transmittance / M. Larsen, H. Lund-Anderson // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1991. - Vol. 229, № 4. - P. 363371.

107. Li, J. J. The application of digital photography with retroillumination for lens in cataract study / J. J. Li, L. Xu, B.C. Sun et al.. // Zhonghua Yan Ke Za Zhi. 2003. - Vol. 39, № 5. - P.278-282.

108. Liang, J. N. Front surface fluorometric study of lens insoluble proteins / J. N. Liang, M. R. Pelletier, L. T. Chylack // Curr. Eye Res. 1988. - Vol. 7, № 1. - P. 61-68.

109. Liesegang, T. J. Physiologic Changes of the Cornea with Contact Lens Wear /T. J. Liesegang // Eye & Contact Lens 2002. - Vol. 28, N 1. - P. 1227.

110. Lin, J. C. A note on the optical scattering characteristics of whole blood / J. C. Lin, A. W. Guy // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2004. - Vol. 21. - P. 43-45.

111. Lindorfer, J. Laser Safety for Laser Operators //09.2003 //http://www.datasync.com/~wizard/Lasers/Lasers.html.

112. Liu, B. F. Confocal fluorescence resonance energy transfer microscopy study of protein-protein interactions of lens crystallins in living cells / B.F. Liu, K. Anbarasu, J.J. Liang //Am. J. Ophthalmol. 2007. - Vol. 14, № 13. -P. 854-861.

113. Device for measuring eye lens opacity: Pat. 4,852,987 United States: IPC A61B 3/10, A61B 5/00 / W. Lohmann; Issuing Organization; August 1, 1989; -9 P.

114. Lohmann, W. Device for measuring native fluorescence of lenses /W. Lohmann, W. Schmehl, P. Bernhardt, H. Wickert, M. Ibrahim, J. Strobel // Journal of Biochemical and Biophysical Methods 1988. - Vol. 17, N. 2. -P. 155-158.

115. Lou, M. F. Redox regulation in the lens / M. F. Lou // Prog. Retin. Eye Res. 2003. - Vol. 22, - № 5. - P. 657-682.

116. Mahadevan, A. Study of the fluorescence properties of normal and neoplastic human cervical tissue / A. Mahadevan, M. F. Mitchell, E. Silva // Lasers in Surgery and Medicine. 1993. -№ 13. - P. 647 - 655.

117. Mathies, R. A. Optimization of high-sensitivity fluorescence detection / R.A. Mathies, K. Peck, L. Stryer // Analytical Chemistry. 2000. - Vol. 62. -P. 1786-1791.

118. Maurice, D. M. A new objective fluorophotometer / D. M. Maurice // Exp. Eye Res. 1963. - Vol. 23, № 2. - P. 33-38.

119. McLaren, J. W. A scanning ocular spectrofluorophotometer / J. W. McLaren, R. F. Brubaker // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1988. - Vol. 29, №6.-P. 1285-1293.

120. McLaren, J. W. A two-dimensional scanning ocular fluorophotometer / J. W. McLaren, R. F. Brubaker // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1985. -Vol. 26, №2.-P. 144-152.

121. Michael, R. Development and repair of cataract induced by ultraviolet radiation / R. Michael // Ophthalm. Res. 2000. - Vol. 32, № 7. - P. 1-44.

122. Mirdel, P. Measering device for determining monochromatic aberrations of the human eye / P. Mirdel, W. Wiegard, H. E. Krinke et al.. // Ophthalmology.— 1997.— Vol. 6.—P. 441—445.

123. Munnerlyn, C. R. Design considerations for a fluorophotometer for ocular research / C. R. Munnerlyn, J. R. Gray, D. R. Hennings // Graefe's Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1985. - Vol. 222, № 6. - P. 209-211.

124. Nieuwendaal, C. P. Morphology and function of the corneal endothelium after long-term contact lens wear /C. P. Nieuwendaal, M. T. Odenthal, J. H.112

125. Kok, H. W. Venema, J. Oosting, F. C. Riemslag, A. Kijlstra // Investigative Ophthalmology & Visual Science 1994. - Vol. 35, N 7. - P. 3071-7.

126. Noonan, F. P. Mechanism of immune suppression by UV-irradiation in vivo / F. P. Noonan, E. C. De Fabo // Photochemistry and Photobiology. -1995.-Vol. 61.-P. 227.

127. Ortwerth, B. J. Studies on singlet oxygen formation and UVA lightmediated photobleaching of the yellow chromophores in human lenses / B. J. Ortwerth, V. Chemoganskiy, P.R. Olesen // Exp. Eye Res. 2002. - Vol. 74, №2.-P. 217-229.

128. Patterson, M. S. Frequency-domain reflectance for the determination of the scattering and absorption properties of tissue / M. S. Patterson, J. D. Moulton, B. C. Wilson // Applied Optics. 2001. - №30. P. 4474-4476.

129. Pau, H. Glutathione content of the lens in various forms of cataract / H. Pau, P. Graf, H. Sies // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1982. - Vol. 219, №3.-P. 140-142.

130. Pfiefer L. Tissue differentiation using NADH and Flavin fluorescence signal in different animal tissue types / L. Pfiefer // Vis. Res. 2003. - Vol. 46, № 3. - P.19-20.

131. Rabsilber, T. M. Anterior chamber measurements using Pentacam rotating Scheimpflug camera / T. M. Rabsilber, R. Khoramnia, G. U. Auffarth // J. Cataract Refract. Surg. — 2006. — Vol. 32, N 5. — P. 456—459.

132. Ramanujam, N. Development of a multivariate statistical algorithm to analyze human cervical tissue fluorescence spectra acquired in vivo / N. Ramanujam, M. F. Mitchell, A. Mahadevan // Lasers in Surgery and Medicine. 1996.-Vol. 19, - №1. - P. 46-62.

133. Ramanujam, N. Fluorescence Spectroscopy In vivo: Encyclopedia of Analytical Chemistry / N. Ramanujam. Chichester, - 2000. - P. 20-50.

134. Ramanujam, N. In vivo diagnosis of cervical intraepithelial neoplasia using 337-nm-excited laser induced fluorescence / N. Ramanujam, M. F.113

135. Mitchell, A. Mahadevan // PNAS. 2004. - Vol. 91, - № 21. - P. 1019310197.

136. Renault, G. A laser fluorimeter for direct cardiac metabolism investigation /G. Renault, E. Raynal, M. Sinet, J. P. Berthier, B. Godard, J. Cornillault // Optics & Laser Technology 1982. - Vol. 14, N 3. - P. 143148.

137. Renault, G. In situ monitoring of myocardial metabolism by laser fluorimetry: relevance of a test of local ischemia /G. Renault, M. Sinet, M. Muffat-Joly, J. Cornillault, J. J. Pocidalo // Lasers Surg Med 1985. - Vol. 5, N2. - P. 111-22.

138. Richards-Kortum, R. R. Fiber optic probes for biomedical optical spectroscopy / R. R. Richards-Kortum // Journal of Biomedical Optics. -2003.-Vol. 8, №1. - P. 121-147.

139. Rovati, L. Autofluorescence methods in ophthalmology / L. Rovati, F. Docchio // J. Biomed. Opt. 2004. - Vol. 9, - № 1. - P. 9-21.,

140. Truscott, R. J. Age-related nuclear cataract: a lens transport problem / R. J. Truscott// Ophthalm. Res. 2000. - Vol. 32, - № 3. - P. 185-194.

141. Saidi, I. S. Mie and Rayleigh modeling of visible-light scattering in neonatal skin / I. S. Saidi, S. L. Jacques, F. K. Tittel // Applied Optics. -2005. Vol. 34.- P. 7410-7418.

142. Sandby-Miller, J. Ocular lens blue autofluorescence cannot be used as a measure of individual cumulative UVR exposure / J. Sandby-Miller, E. Thieden, P. A. Philipsen // Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. -2004. Vol. 20, - № 4. - P. 41-46.

143. Sato, K. Fluorescence in human lens / K. Sato, M. Bando, A. Nakajima // Exp. Eye Res. 1973. - Vol. 16, - №2. - P. 167-172.

144. Schein, O. D. Cortical lenticular opacification: distribution and location in a longitudinal study / O. D. Schein, S. West, B. Muñoz et al.. // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1994. - Vol. 35, - №2. - P. 363-366.

145. Schomacker, K. T. Ultraviolet Laser-Induced Fluorescence of Colonic Tissue Basic Technology and Diagnostic Potential / K. T. Schomacker, J. K. Frisoli, C. C. Compton // Lasers in Surgery and Medicine. - 2002. - Vol. 12, -№ 63. - P. 139-145.

146. Sharma, A. Introduction to Fluorescence Spectroscopy / A. Sharma, S. G. Schulman//SPIE. 1999. -Vol. 1201.-P. 16-46.

147. Siik, S. Lens autofluorescence: in aging and cataractous human lenses, clinical applicability / S. Siik Oulu (Finland): Oulu Univ. Library, 1999. -82 p.

148. Singh, J.P. Laser-induced Fluorescence (LIF) Based Optical Fiber Probe for Biomedical Application / J.P. Singh, S.K. Khijwania, C.K. Kim // Lasers in Surgery and Medicine. 1999. - №9. - P. 440 - 445.

149. Torres, J. H. Tissue optical property measurements: Overestimation of absorption coefficient with spectrophotometric techniques / J. H. Torres, A.115

150. J. Welch, I. Cilesiz // Lasers in Surgery and Medicine. 2004. - №14. - P. 249-257.

151. Tscherning M. Die monochromatischen Aberrationen des menschlichen Auges / M. Tscherning / Zeitschr. Psychol. Physiol. Sinn. — 1894.— Bd. 6,—P. 456—471.

152. Tsubota K., Laing R.A. Metabolie Changes in the Corneal Epithelium Resulting from Hard Contact Lens Wear // Cornea. 1992. - N 2. - V 11.-P 121-126.

153. Utzinger, U. Fiber optic probes for biomedical optical spectroscopy / U. Utzinger, R. R. Richards-Kortum // J. Biomed. Opt. 2003. - Vol.8, - № 1. - P.121-147

154. Van Best, J. A. Autofluorescence and light scatter in the human lens as measured by a fluorophotometer (L/E) / J. A. van Best, P. H. van Gessel // Exp. Eye Res. 1989 - Vol. 49, - №4. - P. 511-523.

155. Van den Berg, T. J. Conversion of lens slit lamp photographs into physical light-scattering units / T. J. van den Berg, J. C. Coppens // Invest. Ophthalmol. Vis. Sei. 1999. - Vol. 40, - № 9. - P.2151-2157.

156. Van den Berg, T. J. Derivation of lenticular transmittance from fluorophotometry / T. J. van den Berg, J. E. Coppens, J. A. van Best // Invest. Ophthalmol. Vis. Sei. 2002. - Vol. 74, - № 9. - P. 3003-3007.

157. Voke, J. Radiation effects on the eye. Ocular effects of ultraviolet radiation / J. Voke // Optometry Today. 1999. - №6. - P. 37-41.

158. Wagnieres, G. A. In vivo fluorescence spectroscopy and imaging for oncological applications / G. A. Wagnieres, W. M. Star, B. C. Wilson // Photochemistry and Photobiology. 1998. - Vol. 68. - P. 603-632.

159. Waltman, S. R. A new objective slit lamp fluorophotometer / S. R. Waltman, H. E. Kaufman // Invest. Ophthalmol. 1970. - Vol.9, № 4. - P. 247-249.

160. Wang, T. D. Optical biopsy: a new frontier in endoscopic detection and diagnosis/ T. D. Wang and J. Van Dam / Clinical Gastroenterology and Hepatology. 2004. - Vol. 2, - №. 9, - P. 744-753.

161. West, S. K. Epidemiology of risk factors for age-related cataract / S. K. West, C. T. Valmadrid // Surv. Ophthalmol. 1995. - Vol.39, - № 4. - P. 323-334.

162. Yappert, M. C. Comparison of specific blue and green fluorescence in cataractous versus normal human lens fractions / M. C. Yappert, D. Borchman, W. C. Byrdwell // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1993. - Vol. 34,-№3.-P. 630-635.

163. Yavari, N. Optical spectroscopy for tissue diagnostics and treatment control: Doctoral thesis / N. Yavari. Bergen (Norway), - 2006. - 140 p.

164. Zeimer, R. C. A new method of measuring in vivo the lens transmittance, and study of lens scatter, fluorescence and transmittance / R. C. Zeimer, J. M. Noth // Ophthalm. Res. 1984. - Vol. 16, - № 5. - P. 246255.

165. Zeimer, R. C. The performance of a new commercial ocular fluorophotometer in the clinical environment / R. C. Zeimer, N. P. Blair, M. M. Rusin et al.. // Graefe's Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1985. - Vol. 222, №2. - P. 223-224.