072b-1-opreview (1144354)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

отзыв оеицилльного оппонкнтл на диссертационную работу Мохаммеда Раида Мохаммеда Саифа «Исследование влияния внешней механической компрессии на оптические и физиологические характеристики кожи человека ш что», представленную к защите на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 03.01.02 — биофизика Актуальность диссертационной рабать~.

Работа посвящена развитию оптических методов диагностики и мониторинга биологических тканей, основанных на анализе изменений в спектрах их диффузного отражения. Внешняя механическая нагрузка, например со стороны различных диагностических зондов ~датчиков) приводит к компрессии биоткани и как следствие изменяет ее структуру и содержание в ней жидких хромофоров, что в свою очередь приводит к изменению ее поглощающих и рассеивающих свойств и, как следствие, к изменениям в спектре диффузного отражения биоткани. Особенностью метода отражательной спектроскопии применительно к биотканям ~п и~о является то, что коэффициент отражения является единственным измеряемым параметром, спектральная зависимость которого несет информацию о морфо-функциональном состоянии биоткани, ее структуре, количестве и кровенаполненности кровеносных сосудов, пространственном распределении хромофоров внутри биоткани и их концентрации.

Прикладываемая внешняя механическая нагрузка и последу|ошая за этим компрессия биоткани меняет спектральный сос~а~ распространяющегося внутри биоткани человека света в соответствии с изменениями в ее морфологических, биохимических и физиологических характеристиках. Эта дополнительная информация с одной стороны весьма ва~на для понимания состояния биоткани н происходяших в ней процессов, что определяет актуальность цели и задач, решаемых в диссертационной работе. С другой стороны, при компрессии кожи человека изменяются ее рассеивающие и поглощающие характеристики, поэтому компрессионный метод является методом управления оптическими параметрами биотканей, альтернативным широко используемому методу, основанному на внедрении в бноткань химических агентов, в частности, для увеличения разрешения и контраста изображения при оптической когерентной томографии биотканей.

Исследование механизмов изменения оптических свойств биоткани, динамики изменения структуры и компонентного состава биоткани «кожи) до и после ее компрессии, также определяет актуальность работы. Диссертационная работа содержит введение, три главы и заключения. Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 82 наименований. Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулирована цель и основные задачи работы, ее научная новизна и практическая значимость, сформулированы основные результаты и положения„выносимые на защиту, отмечена апробация работы, публикации и личный вклад автора„определена структура и объем диссертации. В главе 1 приведен критический анализ опубликованных результатов по влиянию внешней механической компрессии на оптические и физиологические свойства биотканей, Определены диапазоны спектра диффузного отражения кожи 1п и~о, которые позволяют оценивать изменения физиологических параметров.

Отмечено, что в диапазоне 500-600 нм изменения оптических характеристик кожи обусловлены изменением содержания крови ~гемоглобина) и степени ее оксигенации. Поведение спектра диффузного отражения кожи в диапазоне 600-800 нм обусловлено изменением только рассеивающих свойств кожи, зависящих от содержания в ней воды, Наконец, в диапазоне спектра 800-2000 им изменения в содержании воды определяют и рассеивающие, и поглощающие свойства кОжи. В главе 2 приведены результаты расчета моделирования спектров диффузного отражения кожи при изменении ее рассеивающих и поглощающих свойств в результате ее компрессии, Расчет спектра диффузного отражения кожной ткани проводился на основе упрощенной модели кожной ткани, согласно которой кожа представлена в виде однородной полубесконечной рассеивающей среды с поглощением.

Получено, что в видимом диапазоне спектра компрессия кожи ведет к уменьшению поглощения биоткани, обусловленного кровью (гемоглобином), и как результат, к увеличению коэффициента отражения. Содержание воды в модельном Образце неоднОзначно влияет на величину коэффициента отражения в ближней ИК области: уменьшение содержания воды в среде приводит к уменьшению ее поглощения, что отражается в увеличении коэффици~н~а Отражения, и ум~~ьш~нию рас~~ив~~щ~~ ~в~йс~в среды, что ведет к уменьшению коэффициента отражения во всей области спектра от 400 до 2000 нм.

В главе 3 приведены результаты экспериментальных исследований влияния особенностей приложения внешней механической нагрузки к коже на спектр ее диффузного отражения. Нужно отметить оригинальную кОнструкцию ВолоконнО"ОптическОГО да'Гчика, испОльзуемоГО В эксперименте.

Отмечено, что в видимом диапазоне спектра компрессия приводит к уменьшению коэффициента отражения кожи во всей спектральной области и уменьшению величины провала в области спектра 500-600 нм. Этот процесс происходит приблизительно В течение 5 минут. Восстановление спектра Отражение В первОначйльное сОстОяние после снятия Внешней нагрузки происходит В течение времени около 50 минут. Поведение провала в спектре отражения кожи в спектральной области 500-600 нм позволяет количественно оценить динамику содержания крови в коже человека в условиях компрессии и степень оксигенации гемоглобина крови. Получено, что Вытеснение крови из объема скомпрессированной кожной ткани происходит в течение нескольких минут, при этом при использовании датчиков меньшего размера времена вытеснения крови из скомпрессированйого Объема уменьшаются до велйчйн порядка десятков секунд.

Количество крови, вытесненной йз области компрессии, зависит от величины внешнего давления, но при давлении порядка 100 кПЙ кровь вытесняется полностью. В спектральной области 600-800 нм причиной изменения спектра диффузного отражения кожи является изменение рассеивающих свойств кожи в результате уменьшения содержания в ней воды. Отличительной особенностью поведения коэффициента отражения кожи в этой спектральной области при компрессии является его монотонное уменьшение по экспоненциальному закону с характерными временами от 20 до 200 секунд.

Весь процесс стабилизации спектров может происходить приблизительно в течение времени до 5 минут. После снятия внешней нагрузки спектры восстанавливаются в первоначальное положение практически в тот же Вре~енной промежуток„ что и в вйдймом дйапазоне (порядка ! часа). Автор делает интересный Вьпюд о том, что компрессия кОжи приВодит к ее деГидратации, при этОм характерные Времена экспОненциальноГО уменьшения коэффйциентОВ Отражения В спектральной области 600-800 нм являются не чем иными, как временами дегидратации кожи, понимая под этим ее обезвоживание.

В ближней ИК области спектра определяющим элементом кожи является вода, которая определяет ее пог,ющающие и рассеивающие свойства. Получено, что при компрессии эффект уменьшения рассеяния, обусловленный вытеснением воды из кожной ткани В области приложения внешней нагрузки, превалирует над эффектом уменьшения поглощения кожной ткани, Вызванный тем же процессом ВЫТЕСНЕНИЯ ВОДЫ. В заключений формулируются основные результаты и выводьь Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что впервые показано, что внешняя механическая нагрузка (компрессия) кожи в условиях и ию приводит к уменьшению ее рассеивающих и поглощающих свойств, при этом в инфракрасной области спектра уменьшение рассеивающих свойств превалирует над уменьшением поглощения.

Процесс происходит в течение нескольких минут. Установлены особенности изменения оптических параметров биоткани (кожи) при изменении величины внешнего давления. При давлении 10 Па кровь (гемоглобин) полностью удаляется из 1п и~о сжатой 1скомпрессированной) области кожной ткани. Снятие внешней нагрузки восстанавливает оптические параметры кожной ткани в течение 40-50 минут, при этом в течение первых нескольких секунд происходит значительное в 2 — 3 раза по сравнению с интактной кожей (без компрессии) увеличение содержания крови ~гемоглобина) с высокой в 2 — 5 раз выше по сравнению с интактной кожей степенью оксигенации.

Разработана методика оценки изменения содержания воды в коже при ее компрессии. Практическая значимость работы заключается том, что результаты исследований способствуют дальнейшему развитию метода оптического просветления биотканей, применяемого для управления их оптическими параметрами с целью создания и использования оптических методов исследования живых объектов в биологии и методов неинвазивной диагностики в экспериментальной и клинической медицине. Достоверность и обоснованность результатов диссертационной работы обеспечивается качественным и количественным соответствием выводов теории основным результатам, полученным экспериментально. Достоверность экспериментальных результатов обеспечена применением стандартной измерительной аппаратуры, обработкой большого количества экспериментальных данных с использованием стандартных методов, а также их соответствием результатам, полученным другими исследователями и широкой апробацией результатов.

В качестве замечаний по работе можно отметить следующее: 1, Автореферат, стр.З. — первая же фраза «Работа посвящена развитию оптических методов диагностики и мониторинга биологических сред, основанных на анализе спектральных изменениях биологических тканей, подвергнутых внешней механической компрессии.» написана с ошибкой. Следующая за ней фраза «Исследования влияния внешней механической компрессии на спектры диффузного отражения биоткани ш ичо представляет интерес по двум причинам.» также содержит ошибку. В дальнейшем, в тексте автореферата количество опечаток резко снижается.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации