Спекл-коррелометрия полного поля: методы и приложения в диагностике случайно-неоднородных сред тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, кандидат физико-математических наук Виленский, Максим Алексеевич

• Виленский, Максим Алексеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Виленский, Максим Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

Цель и задачи исследований.•.

Научная новизна работы:.

Положения и результаты, выносимые на защиту:.

ГЛАВА I. ОБЗОР ОПТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ЗОНДИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД.

ГЛАВА II. СПЕКЛ-ДИАГНОСТИКА МНОГОКРАТНО РАССЕИВАЮЩИХ СРЕД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.

2.1. Методы низкокогерентного зондирования многократно рассеивающих сред.

2.2. Эффект подавления спеклов в условиях многократного рассеяния частично модулированного лазерного излучения: феноменологическая модель.

• 2.3. Методика проведения эксперимента.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Спекл-коррелометрия полного поля: методы и приложения в диагностике случайно-неоднородных сред»

В настоящее время методы статистического и корреляционного анализа динамических спеклов широко применяются в материаловедении, медицине, биологии, химии и других областях современной науки. Данные методы, предполагающие анализ флуктационной составляющей лазерного излучения, рассеянного зондируемым объектом, излучения, базируются на совокупности наиболее значимых фундаментальных и прикладных результатов, полученных в последние десятилетия в статистической оптике и оптике случайно-неоднородных сред. В них используются различные подходы к анализу многократно рассеянных световых полей, формируемых при взаимодействии когерентного или частично когерентного зондирующего излучения с объектами со слабоупорядоченной структурой. Формируемые при многократном рассеянии лазерного излучения спекл-поля обладают высокой чувствительностью к изменениям конфигурации ансамбля рассеивающих центров в зондируемом объеме, обусловленным нестационарным характером исследуемой среды. Анализ последовательностей изображений динамических спеклов, отображающих эволюцию структуры зондируемого объекта в процессе зондирования, позволяет на основе решения обратной задачи многократного квазиупругого рассеяния лазерного света в зондируемой среде определить структурные и динамические характеристики рассеивающих центров (в частности, установить тип их движения, определить их подвижность, выражаемую в зависимости от типа движения через значения средней скорости или коэффициента трансляционной диффузии, оценить эффективные значения концентрации и среднего размера рассеивателей и т.д.). С учетом возможностей современных специализированных ПЗС и КМОП устройств для обработки изображений, обработку и анализ последовательностей спекл-модулированных изображений можно осуществлять в режиме реального времени. Дополнительные возможности в части анализа статических и динамических спекл-структур, формируемых при зондировании случайно-неоднородных сред частично когерентным излучением, предоставляет возможность управления когерентными свойствами зондирующего излучения (например, путем управления током накачки полупроводникового лазерного излучателя, работающего в подпороговом режиме). Рассматривая формируемые в результате многократного рассеяния частично когерентного излучения спекл-структуры как интерференционные поля, порождаемые суперпозицией парциальных составляющих рассеянного поля в зондируемой среде, подобный подход можно классифицировать как «безопорную многолучевую низкокогерентную интерферометрию случайно-неоднородных сред». Простота инструментальной и программной реализации методов, основанных на данном подходе, делают их весьма перспективными с точки зрения экспресс-анализа многофазных систем различного типа в материаловедении и экспресс-диагностики морфофункционального состояния биологических тканей в биологии и медицине.

Несмотря на значительный успех, достигнутый к настоящему времени в части развития фундаментальных и прикладных аспектов спекгг-корреляционного зондирования, ряд вопросов, имеющих принциальное значение с точки зрения расширения области применимости данных методов, изучен в недостаточной степени. К подобным вопросам относятся прежде всего особенности стохастической фазовой модуляции распространяющегося лазерного излучения в средах со сложной структурой и динамикой рассеивающих центров (например, в многофазных пористых системах в процессе нестационарного массопереноса или в композитных материалах, формирующихся в процессе разделения фаз). Также представляет значительный интерес развитие новых подходов к зондированию случайно-неоднородных сред излучением с контролируемой длиной когерентности и исследование влияния многокаскадной стохастической фазовой модуляции на стадиях доставки лазерного излучения от источника к объекту и от объекта к детектору на статистические и корреляционные свойства анализируемых динамических спеклов. Последнее является весьма актуальным с точки зрения применения многоканальных волоконно-оптических трактов в оптических схемах спекл-коррелометрических систем.

Исходя из существующих проблем в области оптической коррелометрии случайно-неоднородных сред с использованием когерентного и частично когерентного излучения, была сформулирована основная цель и задачи исследований.

Цель и задачи исследований

Целью диссертационной работы явилось развитие новых подходов и методов зондирования многократно рассеивающих случайно-неоднородных сред на основе анализа изображений статических и динамических спекл-структур, формируемых при зондировании среды когерентным либо частично когерентным излучением.

Для достижения цели диссертационной работы были решены следующие задачи:

1) развитие теоретических основ и экспериментальная апробация метода зондирования случайно-неоднородных сред с использованием частотно-модулированного лазерного излучения;

2) развитие спекл-коррелометрического метода анализа процессов нестационарного массопереноса в многофазных пористых системах;

3) развитие методов анализа динамических спекл-модулированных изображений применительно к спекл-коррелометрическому зондированию нестационарных случайно-неоднородных сред;

4) разработка инструментальной базы и экспериментальная апробация эндоскопического спекл-корреляционного метода применительно к мониторингу функционального состояния органов брюшной полости человека в послеоперационный период;

5) исследование особенностей переноса излучения применительно к спекл-корреляционному зондированию композитных материалов «диспергирующий полимер - жидкий кристалл» в процессе их синтеза.

Научная новизна работы:

С использованием модели дискретных рассеивающих центров и в результате экспериментов с модельными рассеивающими средами установлены фундаментальные закономерности, определяющие процесс подавления стохастической модуляции усредняемых по времени динамических спекл-структур в условиях многократного рассеяния частотно-модулированного лазерного излучения случайно-неоднородными средами.

Установлены фундаментальные закономерности, контролирующие взаимосвязь критических значений макроскопических и микроскопических характеристик подвижности границы раздела жидкой и газовой фаз в пористых слоях со скейлинговым поведением усредненного по ансамблю динамических спеклов первого кумулянта корреляционной функции флуктуаций интенсивности рассеянного слоем излучения.

В экспериментах с модельными средами и in-vivo биотканями подтверждена возможность спекл-корреляционного зондирования нестационарных случайно-неоднородных сред с использованием дополнительной стохастической фазовой модуляции зондирующего и объектного пучков; это дает возможность создания спекл-коррелометрических систем полного поля с многоканальными волоконно-оптическими трактами для доставки лазерного излучения от источника к объекту и от объекта к детектору.

Установлена фундаментальная особенность обратного рассеяния зондирующего лазерного излучения слоями случайно-неоднородных сред с крупногранулярной структурой, заключающаяся в естественной селекции парциальных составляющих рассеянного поля по значениям длины оптического пути в слое при использовании детекторов с высокой степенью коллимации регистрируемого излучения.

Практическая значимость работы заключается в:

- разработке и апробации в экспериментах с модельными рассеивателями нового спекл-корреляционного метода зондирования случайно-неоднородных сред с использованием частотно-модулированного лазерного излучения на основе анализа, зависимости индекса мерцаний рассеянного света от глубины модуляции частоты зондирующего пучка;

- разработке методики и программно-инструментальной основы спекл-корреляционного эндоскопического мониторинга микрогемодинамики внутренних органов человека и животных во время полостных операций и в послеоперационный период; разработке и экспериментальной апробации новых спекл-коррелометрических методов и подходов, применимых для исследований в лабораторных условиях динамических характеристик различных нестационарных процессов в случайно-неоднородных средах, в том числе нестационарного переноса жидкой фазы в пористых слоях и разделения фаз в двухкомпонентных системах в процессе полимеризации одной из составляющих.

Достоверность представленных научных результатов следует из адекватности используемых физических и математических моделей, а также из согласия полученных экспериментальных данных с результатами численного моделирования и с данными, полученными другими исследователями.

Полученные в диссертационной работе результаты использовались при выполнении следующих грантов:

Грант РФФИ № 07-02-01467-а, 2007 - 2008 Грант РФФИ № 09-02-01048-а, 2009 - 2011 Грант РФФИ № 09-02-90487-Укрфа, 2009 - 2010

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Индекс мерцаний усредненных по времени спекл-структур, формируемых при зондировании случайно-неоднородных сред частотно-модулированным лазерным излучением определяется косинус-преобразованием Фурье от функции плотности вероятности оптических путей парциальных составляющих зондирующего излучения в среде. При этом эффективное значение длины когерентности зондирующего излучения определяется

ЬО. л выражением: , в котором л0 длина волны зондирующего излучения в вакууме, п - показатель преломления зондируемой среды, a tj - параметр, определяющий глубину модуляции длины волны лазерного излучения.

2. Первый кумулянт автокорреляционной функции флуктуаций интенсивности лазерного излучения, рассеянного движущейся границей раздела жидкой и газовой фаз в пористом слое, на стадии закрепления убывает по степенному закону в зависимости от критического параметра со значением критического индекса, равным 0.65±0.17; его значение, усредненное по спекл-модулированному изображению зоны активного развития границы, пропорционально среднему значению подвижности локальных границ раздела фаз в отдельных порах в данной зоне.

3. При использовании спекл-коррелометрии полного поля в режиме детектирования обратно рассеянного излучения для анализа кинетики роста жидкокристаллических доменов в слоях синтезируемых композитов «диспергирующий полимер - жидкий кристалл» может быть осуществлена дискриминация парциальных составляющих рассеянного поля- по числу актов рассеяния путем задания апертурного угла приемника. При этом детектируемый оптический сигнал формируется в основном за счет составляющих, многократно рассеянных в малых углах по отношению к оси зондирующего пучка и отраженных от задней границы слоя.

4. Макетный образец спекл-корреляционной эндоскопической системы полного поля для мониторинга микрогемодинамики внутренних органов человека и животных.

5. Метод зондирования стационарных случайно-неоднородных сред с использованием частотно-модулированного лазерного излучения на основе статистического анализа усредняемых по времени спекл-модулированных изображений поверхности зондируемой среды

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих международных научных конференциях:

-Saratov Fall Meeting - International School for Young Scientist and Students on Optics, Laser Physics & Medicine, Saratov 2006,

-International Autumn Summer School "Modern Biophysical Techniqes for Human Health", Poiana Brasov, Romania, 2005,

-3rd Russian-Finnish Meeting "Photonics and Laser Symposiym" -International Conference on Correlation Optics, Chernivci, Ukraine, 2007,

2009.

По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 4 статьи в журналах из перечня ВАК и 9 статей в сборниках трудов научных конференций.

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Виленский, Максим Алексеевич

Основные результаты проведенных в диссертационной работе исследований могут быть сформулированы следующим образом:

1. Экспериментально и теоретически исследована возможность получения транспортных характеристик случайно неоднородных сред с использованием частотно-модулированного излучения. Предлагаемый подход позволяет в значительной степени упростить анализ зависимостей индекса мерцаний от длины когерентности при определении параметров зондируемой среды из результатов спекл-спектроскопического эксперимента.

2. Убывание эффективного значения длины когерентности зондирующего излучения зависит от индекса мерцаний в спекл-корреляционном эксперименте. Эффект убывания индекса мерцаний р1 при увеличении значения длины когерентности зондирующего излучения обусловлен формированием детектируемых спеклов в результате наложения двух частично коррелированных спекл-структур равной интенсивности, степень корреляции которых уменьшается с ростом параметра ц

3. Предложена модификация спекл-коррелометрического метода применительно к анализу процесса нестационарного массопереноса в гетерогенных нестационарных системах

4. Установлена фундаментальная взаимосвязь между критическими индексами, определяющих динамику границ раздела фаз в пористых слоях и проведен количественный анализ зависимостей эффективного коэффициента диффузии жидкой фазы в пористой среде от критического параметра

5. Продемонстрирована возможность мониторинга микрогемодинамики внутренних органов с помощью предложенного эндоскопического спекп-коррелометрического метода

6. Разработана спекл-корреляционная методика анализа кинетики процесса разделения фаз в системе «нематический жидкий кристалл - фотополимер» в ходе полимеризации при воздействии ультрафиолетового излучения

7. Предложена феноменологическая модель динамического рассеяния лазерного излучения увеличивающимися в размерах рассеивателями, позволяющая осуществлять анализ динамики разделения фаз при синтезе ДПЖК композитных материалов на основе расчета корреляционных характеристик флуктуаций интенсивности рассеянного излучения

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Виленский, Максим Алексеевич, 2010 год

1. Гудмен Дж. Статистическая оптика / М.: Мир, 1988. С. 329.

2. Франсон М. Оптика спеклов / М.: Мир 1980. С. 96.

3. Fercher A.F. Interferometric measurement of corneal thickness with micrometer precision// Am. J. Ophtalm. 1993. V.116. P.113.

4. Swanson E.A. In vivo retinal imaging using optical coherence tomography // Opt. Lett. 1993. V.18. P.1864.

5. Fercher A.F. Optical coherence tomography // J. Biomed. Opt. 1996. V.l.1. P.157.

6. Fercher A.F., Roth E. Eye-length measurement by interferometry with partially coherent light // Proc. SPIE Int. Opt. Soc. Eng. 1986. V. 658. P. 48.

7. Frecher A.F., Mengedoht K., Werner W. Ophthalmic laser interferometry // Opt. Lett. 1988. V.13.P.186.

8. Fercher A.F. Measurement of intraocular distances by backscattering spectral interferometry// Opt. Commun. 1995. V.l 17. P.43.

9. Huang D. Optical coherence tomography // Science. 1991. V.254. P. 1178. Ю) Swanson E.A. High-Speed Optical Coherence Domain Reflectometry //

10. Opt. Lett. 1992. V.17.P.151.

11. Геликонов B.M., Геликонов Г.В., Гладкова H.Д. и др. Когерентнаяоптическая томография микронеоднородностей био-тканей // Письма вЖЭТФ. 1995. Т.61. С. 149.

12. Walti R. Rapid and precise in vivo measurement of human corneal thicknesswith optical low-coherence reflectometry in normal human eyes // J. Biomed. Opt. 1998. V.3. P.253.

13. Podoleanu A.G. Transversal and longitudinal images from the retina of theliving eye using low coherence reflectometry // J. Biomed. Opt. 1998. V.3. P.12.

14. Baumgartner A. Signal and resolution enhancements in dual beam opticalcoherence tomography of the human eye //J. Biomed. Opt. 1998. V3. P.45.

15. Drexler W. Dual beam optical coherence tomography: signal identificationfor ophthalmologic diagnosis // J. Biomed. Opt. 1998. V.3. P.55.

16. DiCarlo C.D., W. P. Roach, D. Gagliano, S. Boppart, D. Hammer A. Coxand J. Fujimoto Comparison of Optical Coherence Tomography Imaging of Cataracts With Histopathology // J. Biomed. Opt. 1999. V.4. P.450.

17. Park B.H., C. Saxer, S.M. Srinivas, J. Nelson, J. F. de Boer / In vivo burndepth determination by high-speed fiber-based polarization sensitive optical coherence tomography // J. Biomed. Opt. 2001. V.6. P.474.

18. Wang X.J., Milner Т.Е., Nelson J.S. Characterization of human scalp hairsby optical low-coherence reflectometry // Opt. Lett. 1995. V.20. P.1337.

19. Boas D.A., Bizheva K.K., Siegel A.M Using dynamic low-coherenceinterferometry to image Brownian motion within highly scattering media // Opt. Lett. 1998. V.23.P.319.

20. Chen Z., Milner Т.Е., Wang X., Srinivas S., Nelson J.S. Optical dopplertomography: Imaging in vivo blood flow dynamics following pharmacological intervention and photodynamic therapy // Photochemistry and Photobiology. 1998. V.67. P.328.

21. Eigensee A., G. Haeusler; J. Herrmann; M. Lindner New method of shortcoherence interferometry in human skin (in vivo) and in solid volume scatterers // Proc. SPIEInt. Opt. Soc. Eng. 1996. V.2925. P. 169.

22. Thompson C.A., Webb K.J., Weiner A.M. Imaging in scattering media byuse of laser speckle //J. Opt. Soc. Am. A. 1997. V.14. P.2269.

23. Zimnyakov D.A., Oh Y.-T., Sinichkin Yu.P., Trifonov V.A., Gurianov E.V.

24. Polarization-sensitive speckle spectroscopy of scattering media beyond the diffusion limit // JOSA A. 2004. V.21. P.59.

25. Habelhand U., Blazek V., Schmitt HJ., H.P. Chirp Optical Coherence

26. Tomography of Layered Scattering Media//J. Biomed. Opt 1998. V.3. P.259.

27. Tuchin V.V. Tissue Optics: Light Scattering Methods and Instruments for

28. Medical Diagnosis / Bellingham, WA: SPIE Press. 2000. V. TT38. P.157.

29. Vargas, G., Chan E.K., Barton J.K., Rylander Ш H.G., Welch A J. Use of anagent to reduce scattering in skin // Laser Surg. Med. 1999. V.24. P. 133141.

30. Tuchin, V V (ed )Coherent-Domain Optical Methods for Biomedical

31. Diagnostics, Environmental and Material Science / Boston: Kluwer Academic Publishers. 2004. V.l. P.21.

32. Lankenau E., Welzel J., Birngruber R., Engelhardt R. In-vivo tissuemeasurements with optical low-coherence tomography // Proc. SPIE. 1997. V.2981. P.78-84.

33. Wang R.K., Tuchin V.V., Xu X., Elder J.B. Concurrent enhancement ofimaging depth and contrast for optical coherence tomography by hyperosmotic agents // J. Opt. Soc. Am. B. 2001. V.18. P.948-953.

34. Зимняков Д.А., Тучин B.B. Оптическая томография тканей // Квантовая

35. Электроника. 2002. Т.32. С.849-867.

36. Wang R.K., Tuchin V.V. Enhance light penetration in tissue for highresolution optical imaging techniques by the use of biocompatible chemical agents // J. X-Ray Science and Technology. 2002. V.10. P.167-176.

37. Wang R.K., Tuchin V.V. Optical Coherence Tomography: Light Scatteringand Imaging Enhancement, in: Coherent-Domain Optical Methods: Biomedical Diagnostics // Environmental and Material Science. 2004. V.2. P.3-60.

38. Yeh A.T., Choi В., Nelson J.S., Tromberg В.J. Reversible dissociation ofcollagen in tissues // J. Invest. Dermatol. 2003. V.121. P.1332-1335.

39. Dolin L.S., Feldchtein F.I., Gelikonov G.V., Gelikonov V.M., Gladkova

40. N.D., Iksanov R.R., Kamensky V.A., Kuranov R.V., Sergeev A.M., Shakhova N.M., Turchin I.V. Fundamentals of OCT and Clinical Applications of Endoscopic OCT in Coherent-Domain Optical Methods:

41. Biomedical Diagnostics I I Environmental and Material Science Boston: Kluwer Academic Publishers (Tuchin V V (ed)). 2004. V.2. P.211-270.

42. Wang R.K., He Y., Tuchin V. V. Effect of dehydration on optical clearingand OCT imaging contrast after impregnation of biological tissue with biochemical agents // Proc. SPIE. 2004. V.5316. P.l 19-127.

43. Khan M.H., Choi В., Chess S., Kelly K.M., McCullough J., Nelson J.S.

44. Optical clearing of in vivo human skin: implications for light-based diagnostic imaging and therapeutics // Lasers Surg. Med. 2004. V.34. P.83-85.

45. Tuchin V.V., Wang R.K., Galanzha E.I., Elder J.B., Zhestkov D.M.

46. Monitoring of glycated hemoglobin by OCT measurement of refractive index//Proc. SPIE. 2004. V.5316. P.66-77.

47. Amerov A.K., Chen J., Small G.W., Arnold M.A. The influence of glucoseupon the transport of light through the whole blood // Proc. SPIE. 2004. V.5330. P.101-111.

48. Wang R.K, Elder J.B. Propylene glycol as a contrasting agent for opticalcoherence tomography to image gastrointestinal tissues // Lasers Surg. Med. 2002. V.30. P.201-208.

49. Tuchin V. V., Xu X., Wang R.K. Dynamic Optical Coherence Tomographyin Studies of Optical Clearing, Sedimentation, and Aggregation of Immersed Blood//Appl. Opt. ОТ. 2002. V.41. P.258-271.

50. Boas D.A., Yodh A.G. Spatially varying dynamical properties of turbidmedia probed with diffusing temporal light correlation // JOS A A. 1997. V.14 P.192.

51. Wolf P.E., Maret G. Weak Localization and Coherent Backscattering of

52. Photons in Disordered Media//Phys. Rev. Lett. 1985. V.55. P.2696.43. van Albada M.P.; Lagendijk A Observation of Weak Localization of Light ina Random Medium. // Phys. Rev. Lett. 1987. V.55. P.2692.

53. Кузьмин B.JI., Романов В.П. Когерентные эффекты при рассеянии светав неупорядоченных системах // УФН. 1996. Т. 166. Р.247-278.

54. Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинскихисследованиях / Саратов, изд-во Сарат. ун-та. 1998. С.64.

55. Kim Y.L., Turzhitsky V.M., Roy Н.К., Wali R.K., Backman V. Coherent

56. Backscattering Spectroscopy // Opt. Lett. 2004. V.29. P.1906-1908.

57. Yoo K.M., Liu F., Alfano R.R. Light scattering study of tissues // JOS A B.1990. V.7. P.1685.

58. Yoon G., Roy D.N.G., Straight R.C. Coherent backscattering in biologicalmedia: measurement and estimation of optical properties // Appl. Opt. 1993. V.32. P.580.

59. Ramakrishna S., Rao K.D., Pramana Estimation of light transport parametersin biological media using coherent backscattering // J. Phys. /Indian Academy of Sciences/. 2000. V.54. P.255-267.

60. Камминс Г., Э. Пайк Спектроскопия оптического смешения икорреляция фотонов /М: Мир. 1978. С. 85.

61. Fercher A.F., Briers J.D. Flow Visualization By Means of Single-Exposure

62. Speckle Photography // Opt. Commun. 1981. V.37. P.326-329.

63. Briers J.D., Webster S. Laser speckle contrast analysis LASCA): anonscanning, foil-field technique for monitoring capillary blood flow // J. Biomed. Opt. 1996. V.l. P.174-179.

64. Yaoeda K., Shirakashi M., Funaki S., Nakatsue Т., Abe H. Measurement ofmicrocirculation in the optic nerve head by laser speckle flowgraphy and scanning laser doppler flowmetry // Am. J. Ophtalmol. 2000. V.129. P.734-739.

65. Ruth B. Measuring the steady-state value and the dynamics of the skin bloodflow using the non-contact laser speckle method // Med. Eng. Phys. 1994. V.16. P.105-111.

66. Dunn A.K., Bolay H., Moskowitz M.A., Boas D.A., J. Cereb Dynamicimaging of cerebral blood flow using laser speckle // Blood Flow Metab. 2001. V.21.P.195-201.

67. Bolay H., Reuter U., Dunn A.K., Huang Z., Boas D.A., Moskowitz A.M.1.trinsic Brain'Activity Triggers Trigeminal Meningeal Afferents in a Migraine Model // Nat. Med. 2002. V.8. P. 136-142.

68. Luo Q., Cheng H., Wang Z., Tuchin V.V. Laser speckle imaging of cerebralblood flow / Handbook of Coherent Domain Methods V. 1. 2004. P.32.

69. Zimnyakov D.A., Briers J.D., Tuchin V.V. Speckle technologies formonitoring and imaging of tissues and tissuelike phantoms / Handbook of Optical Biomedical Diagnostics. SPIE Press, Bellingham. V.PM107. 2002. P.987-1036.

70. Sadhwani A., Schomaclcer K.T., Tearney G.J., Nishioka N.S. Determinationof Teflon thickness with laser speckle. I. Potential for burn depth diagnosis //Appl. Opt. 1996. V.35. P.5727-5735.

71. Zimnyakov D.A., Agafonov D.N., Sviridov A.P., Omel'chenko A.I.,

72. Kuznetsova L. V. Generation of radicals in hard biological tissues under the action of laser radiation // Appl. Opt. 2002. V.41. P. 5984-5988.

73. Sobol E., Sviridov A., Omel'chenko A., et al. Laser Reshaping of Cartilage

74. Biotech. Genetic Eng. Rev. 2000. V.17. P.553-577.

75. Wong В .J., Milner Т.Е., Harrington A., Ro J., Dao X., Sobol E.N., Nelson

76. S.J. Proteoglycan synthesis in porcine nasal cartilage grafts following Nd:YAG (lambda = 1.32 microns) laser-mediated reshaping //Arch. Facial Plast. Surg. 1999. V.l. P.282-287.

77. Sviridov A., Sobol E., Bagratashvili V., et al. Dynamics of optical andmechanical properties of cartilage at laser heating // Proc. SPIE. 1996. V.2923. P.l 14-117.

78. Sobol E., Sviridov A., Omel'chenko A., Bagratashvili V., Bagratashvili N.,

79. Popov V. Mechanism of laser-induced stress relaxation in cartilage //Proc. SPIE. 1997. V.2975. P.310-315.

80. Wong J.F., Milner Т.Е., Kim H.H., Nelson J.S., Sobol E.N. Stress

81. Relaxation of Porcine Septal Cartilage During Nd.YAG (= 1.32 (im) Laser1.radiation: Mechanical, Optical, and Thermal Responses // J. Biomed. Opt.1998. V.3. P.409-414.t

82. Choi J.Y., Tanenbaum B.S., Milner Т.Е., et al. A prospective randomisedstudy of laser reshaping of cartilage in vivo // Lasers Surg. Med. 1997. V.28. P.310-318.

83. Kuznetsova L.V., Baranov S.A., Sviridov A.P., Zimnyakov D.A.

84. Comparative analysis of two modalities for speckle contrast monitoring of tissue structure modification//Proc. SPIE. 2004. V.5475. P.126-129.

85. Фомин H. А. Спекл-интерферометрия газовых потоков / науч. ред. Р. И. Солоухин. Акад. наук БССР Ин-т тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова. Минск. Наука и техника. 1989. - С.168.

86. Fomin N. A. Speckle Photography for Fluid Mechanics Measurements / Springer.Verlag. Berlin. 1998. P.4

87. Грейтид K.A., Косгроу Дж.А., Фомин H.A. Мониторинг ультразвуковых акустических волн с помощью цифровой лазерной спекл-интерферометрии // Доклады Национальной академии наук Беларуси. 2008. Том 52. С. 94—98.

88. Фомин Н.А., С.П. Рубникович, Н.Б. Базылев Анализ напряженно-деформационного состояния корня зуба, восстановленного литой культевой штифтовой вкладкой методом цифровой спекл-фотографии // Современная стоматология. 2001. Т.З. С. 50

89. Зимняков Д.А., О Янг-Тэ, Синичкин Ю.П., Акчурин Г.Г., Трифонов

90. В. А. Спекл-поляризационная диагностика рассеивающих сред с использованием частично когерентного излучения // Опт. и спектр. 2004. Т. 97. № 2. С.306.

91. Bicout D., Brosseau С., Martinez A.S., Schmitt J.M. Depolarization ofmultiply scattering waves by spherical diffiisers: influence of the size parameter//Phys. Rev. E. 1994. V. 49. P.1767.

92. Dogariu A., Kutsche C., Likamwa P., Boreman G., Mougdil B. Timedomain depolarization of waves retroreflected from dense colloidal media // Opt. Lett. 1997. V. 22. P. 585.

93. Arridge S.R., Cope M., Delpy D.T. Theoretical basis for the determinationof optical pathlengths in tissue: temporal and frequency analysis // Phys. Med. Biol. 1992. V. 37. P. 1531.

94. Maret G., Wolf P.E. Multiple light scattering from disordered media // Z.

95. Phys. B. 1987. V. 65. P. 409.

96. MacKintosh F.C., John S. Diffusing-wave spectroscopy and multiplescattering of light in correlated random media // Phys. Rev. B. 1989. V. 40 P. 2382.

97. Lemieux P.-A., Vera M.U., Durian D.J Diffusing-light spectroscopiesbeyond the diffusion limit: The role of ballistic transport and anisotropic scattering.//Phys. Rev. E. 1998. V. 57. P. 4498.

98. Akkermans E., Wolf P.-E., Maynard R., Maret G Theoretical study of thecoherent backscattering of light by disordered media // J. Phys. Paris. 1988. V. 49. P. 77.

99. Yodh A.G., Pine D.J., Kaplan P.D., Kao M.H., Georgiades N. Specklefluctuations and their use as probes of dense random media // Mol. Cryst. Liq. Cryst. Sci. Technol. Sect. B. 1992. V. 3. P. 149.

100. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайнонеоднородных средах/М.: Мир. Т. 2. 1981. С.317.

101. Zimnyakov D.A., Pravdin А.В., Wang R.K., Kuznetsova L.V., Ushakova

102. О.V., Kochubey V.I., Tuchin V.V. Random media characterization using the analysis of diffusing light data on the basis of an effective medium model // JOSA A. 2007. V.24. № 3. P. 711.

103. Henyey L.G., Greenstein J.L. Diffuse radiation in the Galaxy // Astrophys.J.1941. V.93.P. 70.

104. Bhattacharya S., M.J. Higgins, J.P. Stokes Dynamic rigidity percolation ininverted micelles //Phys. Rev. Lett. 1989. V.63. P.1503.

105. Bhattacharya S., M.J. Higgins, J.P. Stokes Dynamic rigidity percolation ininverted micelles // Phys. Rev. Lett. 1989. V.63. P.1503.

106. Wong P.-Z., J. W. Cable Hysteretic behavior of the diluted random-field1.ing system Fe0.70Mg0.30Cb // Phys. Rev. B. 1983. Y.28. P.5361.

107. Stokes J.P., M.J. Higgins, A.P. Kushnick, et al. Interfacial stability ofimmiscible displacement in a porous medium // Phys. Rev. Lett. 1990. V.65. P.1885.

108. Koplik J., H. Levine Interface moving through a random background // Phys.

109. Rev. B. 1985. V.32. P.280.

110. Natterman Т., Stepanow S., L.-H. Tang, et al./ Polymers on disorderedhierarchical lattices: A nonlinear combination of random // J. Phys. II (France) 2. 1985.P.1483.

111. Narayan 0.5 D.S. Fisher Threshold critical dynamics of driven interfaces inrandom media // Phys. Rev. B. 1993. V.48. P.7030.

112. Иванов Д. Ю. Критическое поведение неидеализированных систем /

113. М.: Физматлит. 2003. С.248.

114. Buldyrev S.V., Barabasi A.-L., Havlin S., et al. Anomalous interfaceroughening in porous media: Experiment and model // Phys.Rev. A. 1992. V.45. P.R8313.

115. Tang L.-H., Leschhorn H.Pinning by directed percolation // Phys. Rev. A.1992. V.45. P.R8309.

116. Amaral L.A.N., Barabasi A.-L., Buldyrev S.V., et al. Avalanches and thedirected percolation depinning model: Experiments, simulations, and theory //Phys. Rev. E. 1995. V.51. P.4655.

117. Amaral L.A.N., Barabasi A.-L., Makse H.A., et al. Scaling properties ofdriven interfaces in disordered media // Phys. Rev. E. 1995. V.52. P.4087.

118. Kwon Т.Н., A.E. Hopkins, S.E. O'Donnell Dynamic scaling behavior of agrowing self-affine fractal interface in a paper-towel-wetting experiment // Phys. Rev. E. 1996. V.54. P.685.

119. Зимняков Д.А., П.В. Захаров, В.А. Трифонов, и др Исследованиеэволюции границы раздела фаз в пористых средах с использованием динамического рассеяния света // Письма в ЖЭТФ. 2001. Т.74. С.237.

120. Washburn E.W. The dynamics of capillary flow // Phys. Rev. 1921. V.17.1. P.273.

121. DurianD.J., Weitz D.A., D:J. Pine Sound propagation in sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate micelles and microemulsions // Science. 1991. V.52. P.686.

122. Durian D.J., Weitz D.A., D.J. Pine Scaling behavior in shaving cream //

123. Phys. Rev. A. 1991. V.44. P.R7902.

124. Marmur A., Cohen R.D. Characterization of Porous Media by the Kineticsof Liquid Penetration: The Vertical Capillaries Model // Journal of colloid and interface science. 1997. V.189. P.299.

125. Delker Т., Pengra D.B., Wong P.Z. Interface Pinning and the Dynamics of

126. Capillary Rise in Porous Media // Phys. Rev. Lett. 1996. V.76. P. 2902. ЮЗ) Камминс Г., Пайк Э. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов /М: Мир. 1978. С. 305.

127. Csahok Z., Honda К., Vicsek Т. Dynamics of surface roughening indisordered media // J. Phys. A. 1993. V.26. P. LI 71.

128. Bruinsma R., Aeppli G. Interface Motion and Nonequilibrium Properties ofthe Random-Field Ising Model // Phys. Rev. Lett. 1984. V.52. P. 1547.

129. Grinstein G., Ma S.K. Surface tension, roughening, and lower criticaldimension in the random-field Ising model // Phys. Rev. B. 1983.V.28. P.2588.

130. Nilsson G., Jakobsson A., Wardell K. Tissue perfusion monitoring andimaging by coherent light scattering // Proc. Spie. 1991. V. 1524. P.90-109.

131. Briers J.D. Laser Doppler and time-varying speckle: a reconciliation // J.

132. Opt. Soc. Am. A. 1996. V.13. P.345-350.

133. Bonner R.F., Nossal R. Model for laser Doppler measurements of blood flow in tissue // Appl. Optics. 1981. V. 20. P. 2097-2107.

134. Тимербулатов В.М. Применение лазерной доплеровской флоуметрии вэндоскопии и эндохирургии при неотложных заболеваниях брюшной полости / М.: «МЕДпресс-информ». 2006. С. 17-20.111. http://www.oxfordoptronics.com112. http://www.perimed.se

135. Briers D. Laser Doppler, speckle and related techniques for blood perfusionmapping and imaging // Institue of Physics Publishing, Physiol. Meas. 2001. V.22. P35-66.

136. Тучин В.В. Оптическая биомедицинская диагностика // М.: Физматлит.2007. Т.2. с. 284-321

137. Zimnyakov D.A., Sviridov А.Р., Kuznetsova L.V., et al. Monitoring oftissue thermal modification with a bundle-based full-field speckle analyzer // Appl. Opt. 2006. V.45. P.4480-4490

138. Зимняков Д.А., Свиридов А.П., Кузнецова JI.В., Баранов С.А.,

139. Н.Ю.Игнатьева, В.В.Лунин Анализ кинетики термической модификации биотканей методом спекл-коррелометрии // журнал физической химии. 2007. Т. 81. № 4. С. 725-731

140. Савельев B.C., Буянов В.М., Огнев В.Ю. Острый панкреатит / М.:1. Медицина. 1983,- С. 240.

141. Гидирим Г.П. Осложнения острого панкреатита / Хирургия. №1. 1980.1. С. 19-22.

142. Филин В.И., Костюченко А.Л. Неотложная панкреатология / СПб.: Питер. 1994. С. 416120. http://www.chemport.ru/chemicalencyclopediaarticle2921.html

143. Serov A., W. Steenbergen, and F. de Mul Prediction of the photodetectorsignal generated by Doppler-induced speckle fluctuations: theory and some validations // JOSA A. 2001. V.18. P. 622-630

144. Zimnyakov D.A., V. V. Tuchin, A.G. Yodli Characteristic Scales of Optical

145. Field Depolarization and Decorrelation for Multiple Scattering Media and Tissues // J. Biomed Opt. 1999. Y.04.1.01. P.157-163

146. Roundy С., Slobodzian G., Jensen K., Ririe D. Digital Imaging produces astand accurate beam diagnosis // Laser Focus'World. 1993. V. 29. P. 117125.

147. Зимняков Д.А., М.Б. Хмара, M.A. Виленский , B.B. Козлов, И.В. Горфинкель, Р.А. Здражевский,- А.А. Исаева Спекл-корреляционный мониторинг микрогемодинамики внутренних органов // Оптика и Спектроскопия. 2009. т.107. №6 С. 941-947.

148. Pine D.J., Weitz D.A., Chaikin P.M., Herbolzheimer E. Diffusing wavespectroscopy // Phys. Rev. Lett. 1988. V. 60. P. 1134.

149. Cox S.J., R.V.Y., Sluckin T.J. Effective medium theory of polymer dispersed liquid crystal films // J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. V. 31. P. 24.

150. Kelly J.R., W. Wu. Multiple scattering in polymer dispersed liquid crystals //Liquid Crystals. 1993. V.14.1.6. P. 11.

151. Lucchetti L., F. Simoni Coarsening and blood separation in uv cured polymer dispersed liquid crystals // Journal of applied physics.2000. V 88. P. 3934.

152. Neijen Jaap H.M., Botts Henk M.J., and P.F. A.M.A. Multiple scattering of light from polymer dispersed liquid crystal material //. Liq. Crys. 1997. V.22.1.3. P. 11.

153. JI.T. Перельман, В. Бекман Спектроскопия рассеяния света эпителиальными тканями: принципы и приложения. / Оптическая биомедицинская диагностика //М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. Т.2. С. 36 -76.

154. Борен К., Хафмен Д.Поглощение и рассеяние света малыми частицами1. М.:Мир. 1986.-С.664.

155. Dick V.P., A.V. Loiko Model for coherent transmittance calculation for polymer dispersed liquid crystal films // Liquid Crystals. 2001. V. 28. 1.8. P. 5.

156. Vicari L. Electro-optic phase modulation by polymer dispersed liquid crystals // J. Appl. Phys. 1997. V.81. N.10. P.6612-6615.qM

157. A.B.Садовой, А.Б.Шиповская, В.Ф.Названов Самоорганизация и электрооптические характеристики композита нематический жидкий кристалл-диацетат целлюлозы//ПЖТФ. 2008. Т. 34. В.23. С. 15-21.