Стационарная оптическая и флуоресцентная спектроскопия биологических тканей желудка с патологией тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Гираев, Камал Магомедович
- Специальность ВАК РФ01.04.05
- Количество страниц 163
Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Гираев, Камал Магомедович
ВВЕДЕНИЕ.
1. ГЛАВА ПЕРВАЯ. СТАЦИОНАРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ БИОСИСТЕМ
- ОБЗОР ЛИТЕРА ТУРЫ.
1.1. СПЕКТРАЛЬНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИООБЪЕКТОВ.
1.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОПТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ БИОСРЕД.
1.3. МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
БИОСИСТЕМ.
2. ГЛАВА ВТОРАЯ. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА ИХ ПРИГОТОВЛЕНИЯ.
2.2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.
2.2.1. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРОВ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ И ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ.
2.2.2. МЕТОДИКА СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИХИЗМЕРЕНИЙ БИОТКАНЕЙ.
2.2.3. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА МИКРОСКОПИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОКТАНЕЙ.
2.4. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОТИИЗМЕРЕНИЙ.
3. ГЛАВА ТРЕТЬЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ И 64 ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ БИООБЪЕКТОВ.
3.1. СТАЦИОНАРНЫЕ СПЕКТРЫ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ И
ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ БИОТКАНЕЙ.
3.2. ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ ПА ТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ БИОТКАНЕЙ.
3.3. МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ БИОТКАНЕЙ.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
РЕЗУЛЬТАТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1. ВЛИЯНИЯ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НАДИФФУЗНО-ОПТИЧЕКИЕ СВОЙСТВА БИООБЪЕКТОВ.
4.2. ВЛИЯНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ И
СВЕТОРАССЕЯНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ СПЕКТРОВ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ БИООБЪЕКТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПАТОЛОГИЧЕСКХ СОСТОЯНИЯХ.
4.2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРОВ АУТОФЛУОРЕСЦЕНЦИИИ КВАНТОВОГО ВЫХОДА БИОТКАНЕЙ.
4.2.2. КОНТУРНЫЙ АНАЛИЗ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ СПЕКТРОВ БИОТКАНЕЙ.
ВЫВОДЫ.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Оптика», 01.04.05 шифр ВАК
Мониторинг состояния биотканей методами поляризационно-отражательной и флуоресцентной спектроскопии2005 год, кандидат физико-математических наук Овчинникова, Ирина Алексеевна
Флуоресцентная и спектрально-поляризационная диагностика биологических тканей in vivo2003 год, доктор физико-математических наук Синичкин, Юрий Петрович
Исследование спектров флуоресценции многослойных биотканей ex vivo и на физических моделях2002 год, кандидат физико-математических наук Чернова, Светлана Павловна
УФ лазер-индуцированная аутофлуоресцентная спектроскопия для медицинской диагностики2012 год, доктор физико-математических наук Салмин, Владимир Валерьевич
Интраоперационная флуоресцентная диагностика и лазерная биоспектроскопия в хирургии глиом головного мозга2013 год, кандидат медицинских наук Горяйнов, Сергей Алексеевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Стационарная оптическая и флуоресцентная спектроскопия биологических тканей желудка с патологией»
Актуальность работы:
Высокий интерес, вызванный в последнее время к различным методам лазерной спектроскопии биообъектов и их патологических состояний, в значительной мере связан со стремительным развитием лучевых методов медицины, а именно лазерной хирургии, терапии и диагностики. В частности, среди множества экспериментальных методов диагностики, к числу которых можно отнести все виды оптической томографии, широкое распространение получили методы время-разрешенной, частотно-модулированной и оптико-акустической спектроскопии, основанные на измерении спектрального распределения и интенсивности диффузных характеристик рассеянного назад света (см., например, [1-3]).
С точки зрения информативности, простоты реализации, отсутствия сложного оборудования и анализа полученных результатов не меньший интерес представляют методы стационарной оптической и флуоресцентной спектроскопии. Данный подход основан на последовательном измерении и комплексном анализе спектров диффузного отражения и лазерно-индуцированной флуоресценции, что позволяет проводить неинвазивные исследования живых систем совместно с лапороскопическими операциями и диагностическими процедурами [1-5]. Известны работы (см., например, [532]) в которых спектрально-флуоресцентные исследования использовались для обнаружения различных заболеваний, включая малигнизированные поражения кожных покровов, внутренних органов, сосудов и пр. Однако результаты подобных исследований часто являются неоднозначными, носят качественный характер и не позволяют достоверно дифференцировать степень и промежуточные стадии патологических процессов. К числу причин могут быть отнесены относительная специфичность результатов исследования, низкий уровень квантового выхода флуоресценции и ч значительные искажения спектров, вносимые оптическим поглощением и объемным светорассеянием самой биоткани, вследствие сложной своей структурной организации.
Учесть факторы, оказывающие негативное влияние на механизм образования спектров флуоресценции биосред и повысить информативность полученных результатов можно, рассматривая данные флуоресцентных исследований биообъектов в совокупности с их диффузно-оптическими характеристиками. Кроме того, сочетание результатов диффузной рефлектометрии биотканей in vivo и спектрофотомерии для биотканей in vitro позволяет наиболее полно оценить вероятность поглощения и анизотропию рассеяния, что является необходимой информацией при адекватном описании распространения лазерного излучения в биосредах. В дополнении к этому, знание оптических параметров биотканей само по себе несет важнейшую информацию об анатомическом строении биоткани, а так же их физиологических, морфологических и биохимических параметрах и является ключевым моментом в решении научно-исследовательских проблем, как фундаментального, так и прикладного характера [1-3]. В связи с вышеизложенным, представляется актуальным проведение комплексных исследований излучательных характеристик биотканей как in vivo, так и in vitro при различных патологических состояниях с использованием методов стационарной оптической и флуоресцентной спектроскопии, в сочетании со светооптической и флуоресцентной микроскопией.
Целью настоящей работы является исследование спектральных характеристик, а также установление механизмов и закономерности формирования стационарных диффузно-оптических и спектрально-флуоресцентных свойств биотканей in vivo в зависимости от вида и степени патологического поражения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Проведение экспериментальных исследований спектральной зависимости стационарной лазерно-индуцированной флуоресценции f(X) и диффузного отражения r(a) для биотканей в норме и при различных формах и степени патологического поражения, включая злокачественные новообразования.
2. Проведение спектрофотометрических исследований коэффициентов полного пропускания, полного отражения и коллимированного пропускания для нормальных и патологически измененных биотканей в диапазоне длин волн 300-800 нм.
3. Определение оптических свойств и сбор статистического материала по спектрам оптических показателей поглощения — jua, рассеяния - jus и фактора анизотропии — g в диапазоне длин волн 300-800 нм, а так же некоторых физиологических и структурно-морфологических параметров, характеризующих степень функционального состояния биотканей по мере развития патологических процессов.
4. Определение спектральной зависимости квантового выхода ^(я), факторов и степени искажения спектров аутофлуоресценции Af(X), а так же проведение спектрального разложения данных флуоресцентных исследований для соответствующих биообъектов с целью количественного восстановления вкладов эндогенных флуорофоров в результирующие спектры свечения.
5. Выполнение гистоморф о логических и микрофлуоресцентных исследований с целью верификации диагноза и изучения динамики структурной организации и пространственного распределения эндогенных флуорофоров в биотканях по мере развития патологических процессов.
Научная новизна:
1. Характер изменений в экспериментальных спектрах флуоресценции и диффузного отражения биотканей обусловлен, как вкладами эндогенных флуорофоров, так и количественным содержанием в крови, степенью оксигенации и микроструктурой исследуемой среды. По мере развития патологии (от нормы до крайней степени поражения) происходит снижение интенсивности флуоресценции в 5-6 раз, а диффузного отражения до 3 раз во всем исследуемом спектральном интервале.
2. Механизмы и закономерности формирования спектров аутофлуоресценции исследуемых биотканей при различных формах патологического поражения во многом определяются уровнем эффектов их светорассеяния и оптического поглощения, приводящие, как к искажению формы спектрального контура, вследствие изменения вкладов эндогенных флуорофоров, так и к перераспределению интенсивности (до 13 раз) и глубины испускания (в 1.5 раза) спектров аутофлуоресценции.
3. Характер формирования спектральной зависимости аутофлуоресценции и квантового выхода идентичны. Типичное значение квантового выхода для нормальных биотканей составляет примерно 8.5х10"4 и уменьшается до 4 раз для высоких стадий поражения, а для крайней стадии - незначительно растет. Рост безызлучательной дезактивации флуоресценции происходит вследствие процессов тушения в патологически измененных биотканях.
4. Спектральный контур аутофлуоресценции исследуемых биотканей образован эмиссией семи групп флуорофоров, из которых основными являются молекулы NAD(P)'H, структурные белки, а также производные флавиновых и порфириновых групп. По мере развития крайних форм поражения наблюдается снижение вклада флуоресценции флавинов и увеличение вклада NAD(P)"H, а также 4-х кратное возгорание коллагеновых и порфириновых групп в результирующем спектре аутофлуоресценции.
5. Оптические спектры поглощения /ла, рассеяния jus и фактора анизотропии g биотканей in vivo при исследуемых формах патологического поражения во многом определяются физиологическим и структурно-морфологическим состоянием последних. Относительно нормы по мере развития средней и высокой стадии поражения наблюдается уменьшение ц до 3 раз, снижение кровенаполнения и кислородного насыщения, а так же увеличение плотности оптических неоднородностей до 45%. При развитии крайних форм поражения происходит увеличение /иа до значений, близких к здоровым биотканям, a /us — приблизительно до 2 раз выше нормы, а также увеличение кровенаполнения и размеров рассеивателей, и уменьшение кислородного насыщения и плотности неоднородности до 5 раз.
Практическая значимость работы:
1. Предложенный в работе научно-методический подход, основанный комплексном анализе результатов спектрально-флуоресцентных и диффузно-оптических исследований позволяет в широком интервале длин волн (300800 нм) с заданной точностью определить спектры оптических показателей, аутофлуоресценцию и степень ее искажения, а так же квантовый выход флуоресценции для биотканей in vivo и может с успехом использоваться в качестве метода диагностики и мониторинга патологических состояний различных биообъектов в режиме реального времени.
2. Результаты, полученные в ходе комплексных исследований с использованием диффузно-оптической и флуоресцентной спектроскопии и микроскопии, позволяют существенно повысить качество и уровень диагностируемого процесса различных стадий развития патологических состояний биотканей.
3. Спектры оптических показателей поглощения, рассеяния и фактора анизотропии, рассчитанные с использованием предложенного в работе методического подхода, могут быть с успехом использованы в дозиметрии при планировании гастродуоденальных лазерно-терапевтических и диагностических процедур различных заболеваний, включая процессы эрозивных дефектов и малигнизации.
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенности спектров флуоресценции биотканей желудка с патологией обусловлены как вкладами эндогенных флуорофоров, так и количественным содержанием крови, степенью оксигенации и микроструктурой исследуемых сред.
2. Спектральный контур аутофлуоресценции исследуемых биотканей образован эмиссией семи групп флуорофоров, из которых основными являются молекулы NAD(P)'H, структурные белки, а также производные флавиновых и порфириновых групп. Формирование спектров аутофлуоресценции биообъектов определяются уровнем эффектов их светорассеяния и оптического поглощения, приводящих к искажению формы спектрального контура, вследствие изменения вкладов эндогенных флуорофоров.
3. Патологические изменения в биотканях приводят к росту безызлучательной дезактивации эмиссии аутофлуоресценции, что обусловливает снижение эффективности излучательных процессов.
4. По мере развития патологических процессов наблюдается снижение кровенаполнения и кислородного насыщения, а так же увеличение плотности оптических неоднородностей до 45%, что находит изменение в спектрах диффузного отражения и других оптических характеристиках исследуемых биообъектов.
5. Экспериментальная корреляционная зависимость между спектрально-флуоресцентными и диффузно-оптическими характеристиками биотканей in vivo и степенью их поражения, процессы малигнизации позволяет ускорить и упростить проведение инвазивных анализов по выявлению патологических образований желудка.
Апробация работы:
Результаты работы докладывались на следующих конференциях: «Falk Symposium». Basel, 1999; Съезд VIII Международная конференция студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2001». Москва; VII Всероссийской конференции «ВНКСФ-7». С.-Петербург, 2001; II Всероссийской конференции «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины». Москва, 2001; II, III, IV, V Всероссийские конференции «Физическая электроника». Махачкала; Второй Международный конгресс студентов, молодых ученных и специалистов «Молодежь и наука - третье тысячелетие»^ STM' 02. Москва; XI; Международная конференция «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала, 2007.
Достоверность полученных результатов обеспечивалась применением различных независимых теоретических подходов, использованием аттестационных экспериментальных методов исследования и современного апробированного оборудования, а так же сопоставлением полученных результатов с результатами независимых клинических исследований и с известными литературными и справочными данными.
Личный вклад. Все экспериментальные результаты, их обработка и анализ выполнены лично автором. Обсуждение моделей наблюдаемых процессов проводилось совместно с научным руководителем, проф. Ашурбековым Н.А. и консультантом Расуловым М.Т.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 работы, в том числе в зарубежных журналах - 3 статьи и журналах, рекомендованных ВАК - 4 статьи. В других журналах — 3 статьи и тезисов докладов в материалах конференций - 12. и
Структура и объем диссертационной работы:
Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Общий объем диссертации 161 страниц (39 рисунков и 5 таблиц). Список цитируемой литературы содержит 138 наименований.
Похожие диссертационные работы по специальности «Оптика», 01.04.05 шифр ВАК
Повышение эффективности лазерной флуоресцентной диагностики объектов микробной природы2009 год, кандидат физико-математических наук Васильев, Евгений Николаевич
Исследование УФ - лазер индуцированной аутофлуоресценции тканей глаза человека in vivo2012 год, кандидат физико-математических наук Владимирова, Екатерина Сергеевна
Исследование взаимосвязи между эффективностью лазерного фототермолиза с участием золотых наночастиц и оптическими характеристиками биотканей2012 год, кандидат физико-математических наук Ревзина, Елена Мстиславовна
Люминесцентный спектральный анализ в эндоскопической эксппресс-диагностике опухолевых заболеваний органов брюшной полости2010 год, кандидат медицинских наук Гаджакаева, Асият Ибрагимовна
Биофизические механизмы воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани и оптические методы диагностики их состояния2004 год, доктор физико-математических наук Прокопьев, Владимир Егорович
Заключение диссертации по теме «Оптика», Гираев, Камал Магомедович
ВЫВОДЫ
Систематизация сведений, полученных при анализа и обсуждения экспериментальных исследований диффузно-оптических и спектрально-флуоресцентных свойств биотканей в норме и при различных формах патологического поражения, позволила выделить ряд ключевых результатов, из которых наиболее важными являются:
1. Исследование влияния патологических процессов на оптические свойства биотканей in vivo при помощи методики, основанной на совместном анализе спектральных данных коэффициента диффузного отражения и оптических показателей для биотканей in vitro, позволило определить физиологические и структурно-морфологические параметры. В частности:
• По сравнению с нормальными биотканями, развитие средней и высокой стадии поражения приводит к снижению уровня кровенаполнения р и кислородного насыщения а до 15%, тогда как при крайних формах поражения (полиповидные и злокачественные новообразования) наблюдается увеличение параметра р и уменьшение а — на 10%.
• Обнаружено и подтверждено гистоморфологическими исследованиями, что для нормальных биотканей усредненная плотность рассеивающих центров составляет 3.3x105, а их размер близок к рассеивателям Ми и по мере развития средней и высокой стадии поражения наблюдается увеличение плотности рассеивателей, соответственно, на 20% и 45%, и незначительное уменьшение размеров рассеивающих частиц. В то же время, развитие опухолевых дефектов приводит к увеличению размеров оптических неоднородностей на 10% и к уменьшению их концентрации в 1.6 раз для полипа и до 5 раз для аденокарциномы.
2. Использование предложенного в работе научно-методического подхода позволило оценить степень искажения спектров аутофлуоресценции и установить, что влияние оптических эффектов приводит, как к искажению формы, так и к перераспределению интенсивности флуоресценции в биотканях по мере развития патологических процессов. В частности:
• Относительно спектров флуоресценции F(Acm) спектральные контуры аутофлуоресценции А/(Лет) и квантового выхода (р{Лсх,Лст) всех исследуемых биотканей характеризуются наличием единственного максимума, сдвинутого в коротковолновую область примерно на 20 нм относительно главного максимума спектров F{Xem), а так же отсутствием заметных впадин на длинах волн поглощения крови.
• Для нормальных биотканей интенсивность F{Aem) может до 13 раз превышать интенсивность А/(Лет) и по мере развития крайних форм поражения наблюдается сокращение различия между F{Aem) и А/(Лст) до 4.6±0.2 раз. В результате наименьшая интенсивность А/(лет) соответствует биотканям с язвенными дефектами, что до 2.6 раз ниже нормы, тогда как для биотканей при средней и крайней стадии поражения интенсивность А/(Лет) заметно выше, что примерно в 1.68 раз меньше нормального значения.
• Развитие средней и высокой стадии поражения в биотканях приводит к увеличению степени искажения аутофлуоресценции т](л) и, как следствие, к росту глубины ее испускания /Дя) до 1.5 раз, тогда как для крайней стадии наблюдается обратный эффект: уровень г)(Х) и Ijj(a) спадает до значений близких к норме.
• Обнаруженная зависимость аутофлуоресценции от степени патологического процесса хорошо согласуется с результатами оптических исследований биотканей и подтверждается данными квантового выхода флуоресценции. При этом типичное значение <р(Лет) для нормальных биотканей составляет примерно 8.5x10"4 и уменьшается до 4 раз для высоких стадий поражения, а для крайней стадии - несколько растет.
3. В результате проведения контурного анализа спектров F(Xem) и А/(Лет) выявлены потенциальные группы флуорофоров, а так же определена динамика их соотношений и вкладов в результирующие спектры свечения биотканей при исследуемых формах поражения. В частности:
• Суммарный спектр, как г(Лет), так и А/(Лет) определяется, как минимум, излучением 7 групп флуорофоров, из которых основной вклад в суммарные спектры вносят группы NAD(P)'H, структурных белков, а так же производные флавинов и эндогенных порфиринов.
• Обнаружено и подтверждено результатами флуоресцентной микроскопии, что по мере воздействия патологического поражения происходит снижение вклада флуоресценции флавинов и увеличение вклада NAD(P)'H в суммарный спектр свечения, что свидетельствует об угнетении клеточного дыхания и развитии процесса истощения терминального окисления. Вместе с этим, для крайних форм поражения наблюдается 4-х кратное возгорание спектральных групп, соответствующих коллагену и производным эндогенных порфиринов.
• Вследствие наложения полос поглощения крови и эндогенных хромофоров, а так же высокого уровня объемного светорассеяния вклады спектральных компонентов, соответствующих флуоресценции коллагена и эластина могут быть ослаблены до 3 раз, а роль флавиновых и порфириновых групп завышена, соответственно, в 1.5 и 3 раза. В то же время, обнаружено, что динамика соотношений этих флуорофоров в зависимости от стадии поражения биотканей, как для F(Aj, так и для А/(Леп) остается неизменной.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Систематизация, анализ и обобщение статистического материала, полученного в ходе проведения комплексных экспериментальных и теоретических исследований биотканей по мере развития патологических процессов, на основе методов диффузно-оптической и лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии и микроскопии, позволили сформулировать основные результаты работы, заключающиеся в следующем:
1. Разработана экспериментальная установка и методики комплексного исследования спектрально-флуоресцентных и диффузно-оптических свойств биотканей в норме и при различных формах патологического процесса на основе спектров лазерно-индуцированной флуоресценции, диффузного отражения, оптических показателей поглощения, рассеяния и фактора анизотропии, а так же данных светооптической и флуоресцентной микроскопии.
2. Экспериментально обнаружена корреляционная зависимость между спектрально-флуоресцентными и диффузно-оптическими характеристиками биотканей in vivo и степенью их поражения, включая процессы малигнизации. Показано, что по мере развития патологических процессов происходит снижение интенсивности флуоресценции до 2 раз для средней стадии, в 3-4 раза для высоких стадий и в 5-6 раз при крайней стадии поражения.
3. Определены механизмы и закономерности формирования спектров аутофлуоресценции биотканей в процессе развития патологического поражения и установлено, что влияние эффектов множественного светорассеяния и оптического поглощения приводит, как к искажению формы, так и к перераспределению интенсивности аутофлуоресценции. В частности, развитие средней и высокой стадии поражения сопровождается увеличением степени искажения аутофлуоресценции rj(X) и, как следствие, ростом глубины ее испускания lfl(x) до 1.5 раз, тогда как для крайней стадии наблюдается обратный эффект: уровень т](л) и 1л{я) спадает до значений близких к норме. В результате интенсивность флуоресценции может до 13 раз превышать интенсивность аутофлуоресценции.
4. Обнаружено, что спектральные распределения аутофлуоресценции и квантового выхода для исследуемых биотканей совпадают с заданной точностью и характеризуются наличием единственного максимума, сдвинутого в коротковолновую область примерно на 20 нм относительно главного максимума спектров флуоресценции. При этом типичное значение кантового выхода для нормальных биотканей составляет примерно 8.5x10"4 и уменьшается до 4 раз для высоких стадий поражения, а для крайней стадии -незначительно растет, что достоверно указывает на рост безизлучательной дезактивации флуоресценции вследствие процессов тушения и миграции энергии в патологически измененных биотканях.
5. На основе систематических исследований установлено, что суммарные спектры флуоресценции и аутофлуоресценции определяются, как минимум, излучением 7 групп флуорофоров, из которых основной вклад в суммарные спектры вносят группы NAD(P)-H, структурных белков, а так же производные флавинов и эндогенных порфиринов. Показано, что по мере развития крайних форм поражения наблюдается снижение вклада флуоресценции флавинов и увеличение вклада NAD(P)-H, а также 4-х кратное возгорание коллагеновых и порфириновых групп в результирующем спектре аутофлуоресценции.
6. На основе решения обратной задачи уравнения переноса излучения определены спектры оптических показателей поглощения, рассеяния и фактора анизотропии для биотканей при исследуемых формах патологического поражения. Обнаружено, что по сравнению с нормой для средней и высокой стадии поражения наблюдается уменьшение показателя поглощения до 3 раз, тогда как развитие крайних форм поражения сопровождается увеличением ца до значений, близких к здоровым биотканям, a ps - приблизительно до 2 раз выше нормы.
7. Выполнен сравнительный анализ спектральной зависимости оптических свойств биотканей и результатов гистоморфологических исследований, что позволило достоверно определить динамику физиологических и структурно-морфологических параметров биотканей в зависимости от степени патологического состояния. В частности:
• Установлено, что относительно нормы развитие средней и высокой стадии поражения приводит к снижению уровня кровенаполнения р и кислородного насыщения а биотканей, тогда как при крайних формах поражения наблюдается увеличение параметра р и уменьшение а.
•• Обнаружено, что для нормальных биотканей плотность рассеивающих центров составляет 3.3x105, а их усредненный размер близок к рассеивателям Ми. При этом развития средней и высокой стадии поражения приводит к увеличению плотности рассеивателей, соответственно, на 20% и 45%., тогда как для крайней стадии поражения наблюдается увеличение размеров оптических неоднородностей и уменьшение их концентрации в 1.6 и 5 раз, соответственно, для полипа и злокачественных новообразований.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, д.ф.-м.н., профессору Н.А. Ашурбекову за поддержку диссертационной работы; научному консультанту, к.м.н., доценту кафедры патологической анатомии М.Т. Расулову за сотрудничество и консультации, а так же коллеге и товарищу, н.с. О.В. Кобзеву за помощь в численных расчетах.
Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Гираев, Камал Магомедович, 2010 год
1. Оптическая биомедицинская диагностика/ Пер. с англ. под ред. В.В. Тучина. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. Т. 1. 560 е., Т. 2. - 368 с.
2. В.В. Тучин Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1998. 384 с.
3. R. Richards-Kortum, Е. Sevick-Muraca. Quantitative Optical Spectroscopy for Tissue Diagnosis// Annu. Rev.Phys. Chem. 1996, V. 47, P. 555-606.
4. N. Ramanujam. Fluorescence Spectroscopy In Vivo. Encyclopedia of Analytical Chemistry. R.A. Meyers (Ed.) John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2000. P. 20-56.
5. B.A. Лисовский, В.В. Щедрунов, И.Я. Барский и др. Люминесцентный анализ в гастроэнтерологии. Л.: Наука, 1984. 236 с.
6. К.Т. Schomacker, J.K. Frisoli, С.С. Compton et al. Ultraviolet laser-induced fluorescence of colonic tissue: basic biology and diagnostic potential//Lasers Surg. Med. 1992. V. 12, P. 63-78.
7. Z. Huang, W. Zheng, S. Xie et al. Laser-induced autofluorescence microscopy of normal and tumor human colonic tissue// Int. J. Oncology. 2004, V. 24, P. 59-63.
8. B. Li, Z. Zhang, S. Xie. Steady state and time-resolved autofluorescence studies of human colonic tissues// Chinese Optics Lett. 2006, V. 4, P. 348350.
9. I. Georgakoudi, B.C. Jacobson, J. Van Dam et al. Fluorescence, reflectance, and light-scattering spectroscopy for evaluating dysplasia in patients with Barrett's esophagus// Gastroenterology. 2001, V. 120, P. 1620-1629.
10. B.W. Chwirot, S. Chwirot, W. Jendrzejczyk et al. Diagnostic potential of ultraviolet laser-induced autofluorescence of stomach tissues// Proc. SPIE. 2001, V. 4515, P. 79-84.
11. T.J. Pfefer, D.Y. Paithankar, J.M. Poneros et al. Temporally and spectrally resolved fluorescence spectroscopy for the detection of high grade dysplasia in Barrett's esophagus// Lasers Surg. Med. 2003, V. 32, P. 10-16.
12. M. Jordan, T. Horbach, P. Horner et al. Evaluation of in vivo endoscopic autofluorescence spectroscopy in gastric cancer// Gastrointest. Endosc, 2004, V.59,P. 191-198.
13. H. Tajiri. Autofluorescence endoscopy for the gastrointestinal tract// Proc, Japan Academy, B. 2007, V. 83, P. 248-255.
14. R. Drezek, K. Sokolov, U. Utzinger et al. Understanding the contributions of NADH and collagen to cervical tissue fluorescence spectra: Modeling., measurements, and implications// J. Biomed. Opt. 2001, V. 6, P. 385-396.
15. S.K. Chang, Y. N. Mirabal, E. N. Atkinson et al. Combined reflectance and fluorescence spectroscopy for in vivo detection of cervical pre-cancer// J. Biomed. Opt. 2005, V. 10, P. 024031-1-11.
16. S.K. Chang, N. Marin, M. Follen et al. Model-based analysis of clinical fluorescence spectroscopy for in vivo detection of cervical intraepithelial dysplasia// J. Biomed. Opt. 2006, V. 11, P. 024008-19.
17. J. Qu, C. MacAulay, S. Lam et al. Laser induced fluorescence spectroscopy at endoscopy: tissue optics, Monte Carlo modeling, and in vivo measurements// Opt. Eng. 1995, V. 34, P. 3334-3343.
18. B.B. Соколов, E.B. Филоненко, JI.B. Телегина и др. Комбинация флуоресцентного изображения и локальной спектрофотометрии при флуоресцентной диагностике раннего рака гортани и бронхов// Квант. Электрон. 2002, Т. 32, С. 963-969.
19. Т.М. Breslin, F. Xu, G.M. Palmer et al. Autofluorescence and diffuse reflectance properties of malignant and benign breast tissues// Ann. Surg. Oncol. 2003, V. 11, P. 65-70.
20. M.V.P. Chowdary, K.K. Mahato, K.K. Kumar et al. Autofluorescence of breast tissues: evaluation of discriminating algorithms for diagnosis ofnormal, benign, and malignant conditions// Photomedicine and Laser Surgery. 2009, V.27, P. 241-252.
21. H. Chang, J.Y. Qu, P. Yuen et al. Light-induced autofluorescence spectroscopy for detection of nasopharyngeal carcinoma in vivo// Appl. Spectroscopy. 2002, V. 56, P. 1361-1367.
22. D.C.G. de Veld, M. Skurichina, M. J.H. Witjes et al. Clinical study for classification of benign, dysplastic, and malignant oral lesions using autofluorescence spectroscopy// J. Biomed. Opt. 2004, V 9, P. 940-950.
23. D.C.G. de Veld, M. Skurichina, M.J.H. Witjes et al. Autofluorescence and diffuse reflectance spectroscopy for oral oncology// Lasers Surg. Med.2005, V. 36, P. 356-364.
24. S. K. Majumder, A. Gupta, S. Gupta et al. Multi-class classification algorithm for optical diagnosis of oral cancer// J. Photochem. Photobiol., B.2006, V. 85, P. 109-117.
25. M. Keijzer, R. Richard-Kortum, S.L. Jacques et al. Fluorescence spectroscopy of turbid media: autofluorescence of human aorta// Appl. Optics. 19896 V. 28, P. 4286-4298.
26. G. Filippidis, G. Zacharakis, A. Katsamouris et al. Single and double wavelength excitation of laser-induced fluorescence of normal and atherosclerotic peripheral vascular tissue// J. Photochem. and Photobiol. B. 2000, V. 56, P. 163-171.
27. R. Rocha, A.B. Villaverde, L. Silveira et al. Fluorescence and reflectance spectroscopy for identification of atherosclerosis in human carotid arteries using principal components analysis// Photomedicine and Laser Surgery. 2008, V. 26, P. 329-335
28. Синичкин Ю.П., Утц C.P., Меглинский И.В. и др. Спектроскопия кожи человека in vivo. I. Спектры отражения. II. Спектры флуоресценции/Юптика и спектроскопия. 1996, Т. 80, С. 260-268, С. 431-440.
29. G.N. Stamatasi, B.Z. Zmudzka, N. Kolliasi et al. Non-invasive measurements of skin pigmentation in situ// Pigment. Cell Res. 2004, V. 17, P. 618-626.
30. R. Meerwaldt, J.W. Hartog, R. Graaff et al. et al. Skin autofluorescence, a measure of cumulative metabolic stress and advanced glycation end products, predicts mortality in hemodialysis patients// J Am. Soc. Nephrol. 2005, V. 16, P. 3687-3693.
31. I. Bliznakova, E. Borisova, L. Avramov. Laser- and light-induced autofluorescence spectroscopy of human skin in dependence on excitation wavelengths// ActaPhysicaPolonica A. 2007, V. 112, P.l 131-1139.
32. M. Koetsier, H. Lutgers, A. J. Schmidt et al. Skin autofluorescence for the risk assessment of chronic complications in diabetes: a broad excitation range is sufficient// Optics Express 2009, V. 17, P. 509-519.
33. А. Ленинджер. Биохимия. M.: МИР, 1976. 958 с.
34. Официальный сайт орегонского Центра Лазерной Медицины, 2007. Доступно: http://omlc.ogi.edu/spectra/PhotochemCAD/html/index.html
35. С. Юденфренд. Флуоресцентный анализ в биологии и медицине: Пер. с англ. М.: Мир. 1965. 468 с.
36. Д. Лакович. Основы флуоресцентной спектроскопии: Пер. с англ. М.: Мир. 1986.-496 с.
37. Н. Schneckenburger, К Konig. Fluorescence decay kinetics and imagining ofNAD(P)H and flavins as metabolic indicators// Opt. Eng. 1992, V. 31, P.1447-1451.
38. B. Chance, B. Schoener, R. Oshino et al. Oxidation-Reduction Ratio Studies of Mitochondria in Freeze-trapped Samples// J. Biol. Chem. 1979, V. 254, P. 4764-4771.
39. B.H. Карнаухов. Спектральные исследования энергетического аппарата живых нервных клеток//Биофизика. 1973, Т. 13, С. 185-188.
40. В.Н. Карнаухов, В.П. Зинченко. Люминесцентные спектральные исследования путей терминального окисления при изменении клеточной активности одиночной мышечной клетки// Цитология. 1971, Т. 13, С. 1243-1249.
41. В.Н. Карнаухов. Спектральный анализ и изучение внутриклеточной регуляции обмена веществ и энергий/ЯДитология. 1976, С. 622-629.
42. P. Galland, Н. Senger. The role of flavins as photoreceptors// J. Photochem. and Photobiol. B. 1988, V. 1, P. 227-294.
43. В.Ф. Камалов, H.B. Степанов, Е.Б. Черняева и др. Избирательное воздействие лазерного излучения на раковые клетки лазерная спектроскопия клетки (обзор)//Квант. Электрон. 1985, Т. 12, С. 19972023.
44. J.M. Salmon, Е. Kohen, P. Vialet et al. Microspectrofluorimetric approach to the study of free/bound NAD(P)H ratio as metabolic indicator in various cell types// Photochem. Photobiol. 1982, V. 36, P. 585-593.
45. K.A. Horvath, D.F. Torchiana, W.M. Daggett et al. Monitoring myocardial reperfusion injury with NADH fluorimetry// Laser Surg. Med. 19992, V.12, P.2-6.
46. R. Lufit. The development of mitochondrial medicine// Proc. Natl. Acad. USA. 1994, V. 91, P. 8731-8738.
47. D. Fujimoto. The structure of pyridinoline, a collagen crosslink// Biochem. Biophys. Res. Commun. 1977. V. 76, P. 1124-1129.
48. Z. Deyl, K. Macek, M.Adam et al. Studies on the chemical nature of elastin fluorescence// Biochim. Biophys. Acta. 1980. V. 625, P. 248-254.
49. D.P. Thornhill. Separation of a series of chromophores and fluorophores present in elastin// Biochem. J. 1975. V. 147, P. 215-219.
50. K. Konig, H. Schneckenburger. Laser-induced autofluorescence for medical diagnosis// J. Fluoresc. 1994. V. 4, P. 17-40.
51. C.M. Gardner, S.L. Jacques, A.J. Welch. Fluorescence spectroscopy of tissue: recovery of intrinsic fluorescence from measured fluorescence// Appl. Optics. 1996, V. 35, P. 1780-1792.
52. S.L. Jacques. Light distributions from point, line and plane sources for photochemical reactions and fluorescence in turbid biological tissues// Photochem. and Photobiol. 1998, V. 67, P. 23-32.
53. G. Panou-Diamandi, N.K. Uzunoglu, G. Zacharakis et al. One layer tissue fluorescence model based on electromagnetic theory// J. Electromag. Waves Appl. 1998, V. 12, P. 1101-1121.
54. A.V. Loschenov, V.I. Konov and A.M. Prokhorov. Photodynamic therapy and fluorescent diagnostic// Laser Physics. 2000, V. 10, P. 1188-1207.
55. A.J. Durkin, R. Richards-Kortum. Comparison of Methods to Determine Chromophore Concentrations from Fluorescence Spectra of Turbid Samples//Lasers Surg. Med. 1996, V. 19, P. 75-89.
56. R. Richards-Kortum, R.P. Rava, M. Fitzmaurice et al. A One-layer Model of Laser-induced Fluorescence for Diagnosis of Disease in Human Tissue: Applications to Atherosclerosis// IEEE Trans. Biomed. Eng. 1989, V. 36, P. 1222-1232.
57. A.J. Durkin, S. Jaikumar, N. Ramanujam et al. Relation Between Fluorescence Spectra of Dilute and Turbid Samples// Appl. Optics. 1994, V. 33, P. 414-423.
58. J. Wu, M.S. Feld, R.P. Rava. Analytical model for extracting intrinsic fluorescence from a turbid media// Appl. Optics. 1993, V. 32, P. 35853595.
59. Q. Zhang, M.G. Muller, J. Wu et al. Turbidity-free fluorescence spectroscopy of biological tissue// Opt. Lett. 2000, V. 25, P. 1451-1453.
60. M.G. Muller, I. Georgakoudi, Q. Zhang et al. Intrinsic fluorescence spectroscopy in turbid media: Disentangling effects of scattering and absorption//Appl. Optics. 2001, V. 40, P. 4633-4646.
61. Т. Wu, J.Y. Qu, T.-H. Cheung et al. Preliminary study of detecting neoplastic growths in vivo with real time calibrated autofluorescence imaging// Optics Express. 2003, V. 11, P. 291-298.
62. H. Zeng, C. MacAulay, B. Palcic et al. A Computerized Autofluorescence and Diffuse Reflectance Spectroanalyzer for In Vivo Skin Studies// Phys.
63. Med. Biol.1993, V. 38, P. 231-240.
64. H. Zeng, C. MacAulay, D. McLean et al. Spectroscopic and microscopic characteristics of human skin autofluorescence emission// Photochem. and
65. Photobiol. 1995, V. 51, P. 639-651.
66. S.R. Utz, P. Knuschke, Yu.P. Sinichkin. In vivo evaluation of sunscreens by spectroscopic methods// Skin Res. Technol. 1996, V. 2, P. 114-121.
67. А. Исимару. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. М.: Мир, 1981. Т. 1. 280 с.
68. М. Keijzer, W.M. Star, P.R.M. Storchi. Optical diffusion in layered media//
69. Appl. Optics. 1988, V. 27, P. 1820-1824.
70. W.H.J. Van Staveren, C.J.M. Moes, J. Van Marie et al. Light scattering in intralipid-10% in the wavelength range of 400-1100 nm// Appl. Optics.1991, V. 30, P. 4507-4514.
71. S.K. Chang, D. Arifler, R. Drezek et al. Analytical model to describe fluorescence spectra of normal and preneoplastic epithelial tissue: comparison with Monte Carlo simulations and clinical measurements// J
72. Biomed. Opt. 2004, V. 9, P. 511-522.
73. S. Avrillier, E. Tinet, D. Ettori, J.M. Tualle et al. Influence of the emission-reception geometry on laser induced fluorescence spectra from turbid media// Appl. Optics. 1998, V. 37, P. 2781-2787.
74. B.W. Pogue, G. Burke. Fiber-optic bundle design for quantitative fluorescence measurements from tissue// Appl. Optics. 1998, V. 37, P. 7429-7436.
75. Лазерная инженерия хрящей/ под ред. В. Н. Баграташвили, Э.Н. Соболя, А.Б. Шехтера. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006 - 488 с.
76. Прикладная лазерная медицина. Под ред. Х.-П. Берлиена, Г.Й. Мюллера. М.: Интерэксперт. 1997. 340 с.
77. G. Muller, R. Rogan. Laser-induced interstitial thermotherapy. -Bellingham, SPIE. 1995.
78. A.B. Приезжев, B.B. Тучин, Л.П. Шубочкин. Лазерная диагностика в биологии и медицине. М.: Наука, 1989. 240 с.
79. W.-F. Cheong, S. A. Prahl, A. J. Welch. Review of the Optical Properties of Biological Tissues// IEEE J. Quantum Electron. 1990, V. 26, P. 21662185.
80. Г. Ван де Хюлст. Рассеяние света малыми частицами. М.: ИЛ, 1961. -572 с.
81. В.И. Лопатин, А.В. Приезжев, А.Д. Апонасенко и др. Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 384 с.
82. L.O. Reynolds, NJ. McCormick. Approximate two-parameter phase function for light scattering// J. Opt. Soc. Am. 1980, V. 70, P. 1206-1212.
83. J.H. Joseph, W.L. Wiscombe, J. A. Weinman. The 5-Eddington approximation of radiative flux transfer// J. Atm. Sci. 1976, V. 33, P. 24522459.
84. L.G. Henyey, J.L. Greenstein. Diffuse radiation in the galaxy// Astrophys. J. 1941, V. 93, P. 70-81.
85. G. Zonios, L.T. Perelman, V.M. Backman et al. Diffuse reflectance spectroscopy of human adenomatous colon polyps in vivo// Appl. Optics. 1999, V. 38, P. 6628-6637.
86. H.-W. Wang, T.C. Zhu, M.E. Putt et al. In-vivo measurements of optical and physiological properties in human intraperitoneal tissues before and after photodynamic therapy// J. Biomed. Optics. 2005, V. 10, P. 1-13.
87. A. Kienle, L. Ling, M.S. Patterson et al. Spatially resolved absolute diffuse reflectance measurements for noninvasive determination of the optical scattering and absorption coefficient of biological tissue// Appl. Optics. 1996, V. 35,P.2304-2314.
88. E.L. Hull, Т.Н. Foster. Steady-state reflectance spectroscopy in the P3-approximation// J. Opt. Soc. Am A. 2001, V. 18, P. 584-599.
89. D. Boas, H. Lui, M. O'Leary et al. Photon migration within the P3-approximation// Proc. SPIE. 1995, V. 2389, P. 240-247.
90. S.-P. Lin, L.-H. Wang, S. L. Jacques et al. Measurement of tissue optical properties by the use of oblique incidence optical fiber reflectometry// Appl. Optics. 1997, V. 36, P. 136-143.
91. G. Marquez, L.-H. Wang, S.-P. Lin et al. Anisotropy in the absorption and scattering spectra of chicken breast tissue// Appl. Optics. 1998, V. 37, P. 798-804.
92. F. Bevilacqua, D. Piguet, P. Marquet et al. In vivo local determination of tissue optical properties: applications to human brain// Appl. Optics. 1999, V. 38, P. 4939-4950.
93. M. Solonenko, R. Cheung, T.M Busch et al. In vivo reflectance measurement of optical properties, blood oxygenation and motexafin lutetium uptake in canine large bowels, kidneys and prostates// Phys. Med. Biol. 2002, V. 47, P. 857-873.
94. J.W. Pickering, S.A. Prahl, N. Van Wieringen et al. Double-integrating-spheres system for measuring the optical properties of tissue// Appl. Optics. 1993, V. 32, P. 399-410.
95. S.A. Prahl, M.J.C. Van Gemert, A J. Welch. Determining of the optical properties of turbid media by using the adding-doubling method// Appl. Optics. 1993, V. 32, P. 359-568.
96. F.P. Bolin, L.E. Preuss, R.C. Taylor et al. Refractive index of some mammalian tissues using a fiber optic cladding method// Appl. Optics. 1989, V. 28, P. 2297-2305.
97. M.J.C. Van Gemert, S.L. Jacques, H.J.C.M. Sterenborg et al. Skin Optics// IEEE J. Biomed. Eng. 1989, V. 36, P. 1146-1154.
98. G. Yoon, A.J. Welch, M. Motamedi et al. Development and application of three-dimensional light distribution// IEEE J. Quantum Electron. 1987, V. QE-23, P. 1721-1733.
99. M.J.C. Van Gemert, G.A.C. Schets, M.S. Bishop et al. Optics of tissue in a multi-layer slab geometry// Laser Life Sci. 1988, V. 1, P. 1-18.
100. T. Burger, J. Kuhn, R. Caps et al. Quantitative determination of the scattering and absorption coefficients from diffuse reflectance and transmittance measurements applied pharmaceutical powders// Appl. Spectrosc. 1997, V. 51, P. 309-317.
101. T. Burger, H.J. Ploss, J. Kuhn et al. Diffuse reflectance and transmittance spectroscopy for the quantitative determination of scattering and absorption coefficients in quantitative powder analysis// Appl. Spectrosc. 1997, V. 51, P. 1323-1329.
102. V.V. Tuchin, S.R. Utz, I.V. Yaroslavskii. Tissue optics, light distribution and spectroscopy// Optical Eng. 1994, V. 33, P. 3178-3188.
103. S.A. Prahl. Inverse adding-doubling program. Официальный сайт орегонского Центра Лазерной Медицины, 2007. Доступно: http://omlc.ogi.edu/software/iad/index/html
104. S. A. Prahl, М. Keizer, S.L. Jacques et al. Monte Carlo model of light propagation in tissue// SPIE institute series. 1989, V. IS5, P. 102-111.
105. I.V. Yaroslavskii, V.V. Tucin. Light propagation in multilayer scattering media: modeling by the Monte Carlo method// Opt. Spectrosc. 1992, V. 72, P. 505-509.
106. R. Graaff, M.N. Koelink, F.F.M de Mul et al. Condensed Monte Carlo simulations for the description of light transport// Appl. Optics. 1993, V. 32, P. 426-434.
107. L.-H. Wang, S.L. Jacques, L.-Q. Zheng. MCML Monte Carlo modeling of photon transport in multi-layered tissues// Computer Methods and Programs in Biomedicine. 1995, V. 47, P. 131-146.
108. L.-H. Wang, S.L. Jacques, L.-Q. Zheng. CONV Convolution for responses to a finite diameter photon beam incident on multi-layered tissues// Computer Methods and Programs in Biomedicine. 1997, V. 54, P. 141-150.
109. D. A. Boas, J. P. Culver, J. J. Stott et al. Three dimensional Monte Carlo code for photon migration through complex heterogeneous media including the adult human head// Optics Express. 2002, V. 10, P. 159-170.
110. A.N. Yaroslavskay, I.V. Yaroslavskii, T. Goldbach et al. Inverse hybrid technique for the determination of the optical properties of turbid media// Appl. Optics. 1996, V. 35, P. 6797-6809.
111. C.J. Hourdakis, A. Parris. A Monte Carlo estimation of tissue optical properties for use in laser dosimetry// Phys. Med. Biol. 1995, V. 40, P. 963978.
112. A. Roggan, O. Minet, C. Schroeder et al. Determination of optical tissue properties with doubling integrating spheres technique and Monte Carlo simulation// Proc. SPIE. 1994, V. 2100, P. 42-56.
113. J.L. Karagiannes, Z. Zhang, B. Grossweiner et al. Applications of the 1-D diffusion approximation to the optics of tissues and tissues phantoms// Appl. Optics. 1989, V. 28, P. 2311-2317.
114. P. Parwane, S.L. Jacques, N.S. Nishioka Optical properties of rat liver between 350 and 2200 nm// Appl. Optics. 1989, V. 28, P. 2325-2330.
115. A.M.K. Nilsson, C. Sturesson, D.L. Liu et al. Changes in spectral shape of tissue optical properties in conjunction with laser-induced thermotherapy// Appl. Optics. 1998, V. 37, P. 1256-1267.
116. J. Qu, C. MacAulay, S. Lam et al. Optical properties of normal and carcinomatous bronchial tissue//Appl. Optics. 1994, V. 33, P. 7397-7406.
117. H.J. Scharzmaier, A.N. Yaroslavskay, I.V. Yaroslavskii et al. The optical properties of native and coagulated human brain structures// Proc. SPIE. 1997, V. 2970, P. 492-499.
118. A.N. Yaroslavskay, I.V. Yaroslavskii, T. Goldbach et al. Influence of the scattering phase function approximation on the optical properties of blood determined from the integrating sphere measurements// J. Biomed. Opt. 1999, V. 4, P. 47-53.
119. A. Roggan, M. Friebel, K. Dorchel et al. Optical properties of circulating human blood// Proc. SPIE. 1998, V. 3195, P. 51-63.
120. B. Beauvoit, M. Kimura, B. Chance Contribution of the mitochondrial compartment to the optical properties of rat liver: a theoretical and particle approach//Biophys. J. 1994, V. 67, P. 2501-2510.
121. J.M. Schmitt, G. Kumar Optical scattering properties of soft tissues: a discrete partical model// Appl. Optics. 1998, V. 37, P. 2788-2797.
122. А. Хэм, Д. Кормак. Гистология. М.: Мир, 1983, Т. 1-4.
123. А.П. Авцын, А.И. Струков, Б.Б. Фукс. Принципы и методы гистохимического анализа в патологии. JL: Медицина, 1971. — 274 с.
124. Л.И. Аруин, Л.Л. Капуллер, В.А. Исаков. Морфологическая диагностика болезней желудка и кишечника. Триада-Х, 1998. 184 с.
125. F.W.D. Rost. Fluorescence microscopy. Cambridge. Cambridge University Press. 1995, V. 1 249 p., V. 2 - 451 p.
126. Основы гистологии и гистологической техники/ Под ред. В.Г. Елисеева, М.Я. Субботина, Ю.И. Афанасьева и др. М.: МИР, 1974. -488 с.
127. Г.А. Меркулов. Курс патологической техники. JL: Медицина, 1969. -424 с.
128. L Cleemann, G. DiMasa, М Morad. Са2+ sparks within 200 nm of sarcolemma of rat ventricular cells: evidence from total internal reflection fluorescence microscopy// Adv. Exp. Med. Biol. 1997, V. 430, P. 57-65
129. B. Herman, P. Wodnicki, K. Seongwook et al. Recent developments in monitoring calcium and protein interaction in cells using fluorescence lifetime microscopy// J. Fluoresc. 1997, V. 7, P. 85-91.
130. H. Schneckenburger, M.H. Gschwend, К Sailer et al. Time-resolved in situ measurement of mitochondrial malfunction by energy transfer spectroscopy// J. Biomed. Opt. 2000, V. 5, P. 362-366.
131. B.K. Денисов. Трансплантология. Киев: Научная мысль на Украине, 1998.-247 с.
132. Л. Уэбб. Ингибиторы ферментов и метаболизма. Под редакцией В.А. Яковлева. М.: МИР, 1966. 863 с.
133. American national standard for safe use of lasers. ANSI Z136.1, 1993.
134. Общая патология человека/ Под редакцией А.И. Струкова, В.В. Серова, Д.С. Саркисова. -М.: Медицина, 1982. 656 с.
135. A.G. Brovoi, E.I. Naats Scattering of light by red blood cell// J. Biomed. Opt. 1998, V. 3, P. 364-372.
136. A. Roggan, M. Friebel, K. Doershel et al. Optical properties of circulating human blood in the wavelength range 400-2500 nm// J. Biomed. Opt. 1999, V. 4, P. 36-46.
137. M.B. Фок. Разделение сложных спектров на индивидуальные полосы при помощи метода Аленцева// Тр. ФИАН СССР. 1972, Т. 59, С. 3-24.
138. А.В. Агронская, М.Г. Гальперн, JI.B. Жорина и др. Фталоцианины, как фотосенсибилизаторы второго поколения для фотодинамической терапии опухолевых заболеваний: спектроскопия флуоресценции и поглощения//Известие АН. СФ. 1995, Т. 59, С. 144-150.
139. Yasunori Saito, Mitsuyoshi Kanoh, Ken-Ichiro Hatake et al. Investigation of Laser-Induced Fluorescence of Several Natural Leaves for Application to Lidar Vegetation Monitoring// Appl. Opt. 1998. V. 37, P. 431-437.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.