СРАВНЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ СХЕМ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ КОЖИ ЧЕЛОВЕКА ПО РАССЕЯННОМУ СВЕТУ

Иванов А. П.

СРАВНЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ СХЕМ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ КОЖИ ЧЕЛОВЕКА ПО РАССЕЯННОМУ СВЕТУ

Иванов А. П.

2020

Оценены возможности определения структурных и биофизических параметров кожного покрова по спектрам рассеянного света. Рассмотрены схемы измерения коэффициента диффузного отражения, коэффициентов яркости ко- и кроссполяризованного излучения, обратно рассеянного биотканью, и пространственной освещенности на некотором удалении от источника. Предложены алгоритмы восстановления объемных концентраций меланина и кровеносных сосудов, толщины эпидермиса, степени оксигенации крови и среднего диаметра капилляров. Показано, что первые две схемы дают примерно одинаковые характеристики решения обратной задачи, хотя поляризационные измерения несколько устойчивее к экспериментальным погрешностям. Анализ такого подобия продемонстрировал, что оно обусловлено особенностями оптических свойств слоев кожи. Наиболее предпочтительной оказалась третья экспериментальная схема, которая устойчива к погрешностям, обладает существенно более высокой чувствительностью к степени оксигенации крови и среднему диаметру капилляров и позволяет восстанавливать все искомые параметры кожи с приемлемой для практики точностью.

Иванов А. П. СРАВНЕНИЕ НЕСКОЛЬКИХ СХЕМ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ КОЖИ ЧЕЛОВЕКА ПО РАССЕЯННОМУ СВЕТУ. Журнал прикладной спектроскопии. 2020;87(1):5-13.

Цитирование

Список литературы

1. А. А. Стратонников, Н. В. Ермишова, В. Б. Лощенов. Квант. электрон., 32 , № 10 (2002) 917—922

2. В. И. Кравченко, С. А. Мамилов, Ю. С. Плаксий, C. С. Есьман, Н. С. Казак, А. А. Рыжевич. Журн. прикл. спектр., 72 , № 1 (2005) 119—123 [ V. I. Kravchenko, S. A. Mamilov, Yu. S. Plaksiy, S. S. Yesman, N. S. Kazak, A. A. Ryzhevich. J. Appl. Spectr., 72 (2005) 126—131]

3. Б. Дэвисон. Теория переноса нейтронов, Москва, Атомиздат (1960)

4. А. Вейнберг, Е. Вигнер. Физическая теория ядерных реакторов, Москва, Иностр. лит. (1961)

5. А. Исимару. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах, Москва, Мир, 1 (1981) 195

6. W. Cui, L. E. Ostrander, B. Y. Lee. IEEE Trans. Biomed. Engin., 17 , N 2 (1990) 632—639

7. V. V. Barun, A. P. Ivanov. Proc. SPIE, 6535 (2007) 1—12

8. А. П. Иванов, В. В. Барун. Опт. и спектр., 104 , № 2 (2008) 344—351

9. А. Н. Башкатов, Э. А. Генина, В. И. Кочубей, В. В. Тучин. Опт. и спектр., 99 , № 5 (2005) 870—876

10. Э. П. Зеге, А. П. Иванов, И. Л. Кацев. Перенос изображения в рассеивающей среде, Минск, Наука и техника (1975)

11. M. Meinke, G. Muller, J. Helfman, M. Friebel. Appl. Opt., 46 , N 10 (2007) 1742—1753

12. S. L. Jacques, J. C. Ramella-Roman, K. Lee. J. Biomed. Opt., 7 , N 3 (2002) 329—340

13. Барун В. В., А. П. Иванов, А. В. Волотовская, В. С. Улащик. Журн. прикл. спектр., 74 , № 3 (2007) 387—394 [ V. V. Barun, A. P. Ivanov, A. V. Volotovskaya, V. S. Ulashchik. J. Appl. Spectr., 74 (2007) 430—439]

14. В. В. Барун, А. П. Иванов. Опт. и спектр., 96 , № 6 (2004) 1019—1022

15. В. В. Барун, А. П. Иванов. Альманах клинической медицины, XVII , ч. 1 (2008) 20—23

16. А. П. Иванов, В. В. Барун, В. П. Дик, В. Г. Петрук, С. М. Кватернюк, И. В. Васильковский. II Всеукраинский съезд экологов. Сб. науч. ст., под ред. Б. И. Мокина, ВНТУ, Винница (2009) 291—294

17. А. П. Иванов. Оптика рассеивающих сред, Минск, Наука и техника (1969)

18. В. В. Барун, А. П. Иванов. Опт. и спектр., 107 , № 6 (2009) 963—970

19. L. T. Perelman, V. Backman. Proc. SPIE, 4241 (2001) 162—167

20. В. В. Барун, А. П. Иванов. Опт. и спектр., 100 , № 1 (2006) 142—150

21. В. В. Тучин. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях, Саратов, изд-во Сарат. ун-та (1998)

22. http://omlc.ogi.edu/news/jan98/skinoptics.html

23. И. В. Меглинский, С. Д. Матчер. Опт. и спектр., 91 , № 4 (2001) 692—697

24. И. В. Меглинский. Квант. электрон., 31 , № 1 (2001) 1101—1107

25. В. В. Барун, А. П. Иванов. Биофизика, 49 , № 6 (2004) 1125—1133

26. О. В. Бушмакова, Э. П. Зеге, И. Л. Кацев. Изв. АН СССР. Сер. физ. атм. океана, 8 , № 7 (1972) 711—719

27. A. Kienle, T. Glanzman, G. Wagnieres, H. van den Bergh. Appl. Opt., 37 , N 28 (1998) 6852—6862

28. G. Alexandridis, T. J. Farrell, M. S. Patterson. Appl. Opt., 37 , N 31 (1998) 7401—7409

Источник

Информация

Автор

Иванов А. П. Институт физики НАН Беларуси

Страницы

5-13

Год издания

2020

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии