Создана модель распространения оптического излучения в биологических тканях на основе метода Монте-Карло

Группа исследователей НТЦ биомедицинской фотоники Орловского государственного университета им. И.С. Тургенева изучила распределение оптического излучения в биологических тканях. Эта работа имеет большое значение для создания различных диагностических медицинских устройств. Работа исследователей опубликована в Journal of Biophotonics. Об исследовании сообщает пресс-релиз Минобрнауки России.

Известно, что на результат диагностики тканей человека при помощи оптических методов значительно влияние оказывают оптические свойства биоткани, а также технические характеристики устройства, поэтому адекватный учёт их влияния является важной задачей медицинского приборостроения. Целью исследования ученых ОГУ имени И. С. Тургенева стало изучение особенностей распространения оптического излучения каналов лазерной допплеровской флоуметрии и флуоресцентной спектроскопии носимого мультимодального диагностического устройства в биологических тканях на основе метода моделирования Монте-Карло. К носимому мультимодальному устройству, имеющему существенные различия в технической реализации, такая процедура была применена впервые.

В основу моделирования были положены технические характеристики устройства «ЛАЗМА ПФ» производства компании ООО НПП «ЛАЗМА», с которой НТЦ биомедицинской фотоники осуществляет совместные научные исследования. Полученные результаты демонстрируют преимущество использования беспроводных носимых устройств биофотоники, которые непосредственно освещают исследуемую область без использования оптических волокон.

«Исследование показало, что при использовании портативного устройства, реализующего методы лазерной допплеровской флоуметрии и флуоресцентной спектроскопии, удаётся получать диагностическую информацию даже из глубоких слоёв кожи, включающих все сегменты микроциркуляторного русла – капилляры, артериолы, венулы и артериоло-венулярные анастомозы. Таким образом, получаемая диагностическая информация позволяет в полной мере оценить функционирование микроциркуляторного русла и выявить наличие нарушений на ранних стадиях их развития», - рассказала Елена Жарких, стажёр-исследователь НТЦ биомедицинской фотоники.

Полученные результаты могут быть использованы для обоснования специализированных медико-технических требований к носимым мультимодальным устройствам. Такой подход позволит повысить воспроизводимость и надежность регистрируемых данных, что в конечном итоге существенно повысит качество получаемой диагностической информации. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта № 23-25-00522.