072b-orgreview (1144364)
Текст из файла
Г' УТВЕРЖДАЮ Ректор ФГБУ ВО Саратовский ГМУ вского России ессор докто опков 2019г. ОТЗЫВ ведущей организации о научно-практической ценности диссертационной работы Мохаммеда Раида Мохаммеда Саифа «Исследование влияния внешней механической компрессии на оптические и физиологические характеристики кожи человека ш гЬо», представленной к защите на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 03.01.02 - Биофизика Диссертационная работа посвящена развитию оптических методов диагностики и мониторинга состояния кожи человека и лю, основанных на анализе спектрального состава диффузно отраженного света кожей, подвергнутых внешней механической компрессии. А альность темы иссле ования Актуальность рассматриваемой темы для биофизики и биомедицинской оптики обусловлена целым рядом причин.
Во-дейвыж онтнчеанне методы н в чеа ости од отрвжвтедьной спектроскопии позволяют <и и~о получать неинвазивно объективную информации о микро- и макро структуре биоткани, о форме и движении отдельных составляющих ее компонентов, о происходящих в биотканях функциональных изменениий. Наложение на исследуемую биоткань внешней механической компрессии с одновременным спектральным оптическим ее исследованием позволяет получить новые данные о ее структуре и происходящих в ней физических процессах, связанных с транспортом крови и воды в области наложения компрессии.
йо-,ой~ б «внн хврвхтернвтюжв ~со«тро нем аветорвааевннн в видимом и ближнего ИК диапазонах что значительно снижает глубину проникновения света в ткань и, следовательно, существенно ограничивает использования оптических методов диагностики и терапии. В этом смысле компрессионный метод управления оптическими параметрами биотканей является перспективным методом. Более того, он имеет ряд преимуществ по сравнению с широко распространенным иммерсионным методом, так как механическое сжатие биоткани является менее инвазивным и безопасным. Установление взаимосвязей между компрессией и ее дозировкой со спектральными свойствами отраженным и рассеянным световыми зондирующими потоками являются основными задачами настоящей диссертационной работы.
Такая задача является безусловно актуальной в плане развития «компрессионной оптической диагностики». Кроме того, актуальность темы исследований подтверждается ежегодно экспоненциально увеличивающимся количеством публикаций, посвященным развитию метода «оптического просветления» биотканей. В~ВВВВ р жо оло а алаоких или лиагиооги э«р ьх тестах происходит неконтролируемое надавливание волоконно-оптическим датчиком на поверхность биоткани.
В результате спектр диффузного отражения может неконтролируемым образом меняться в зависимости от величины и времени механической компрессии, что является источником ошибок при анализе оптических спектров. Кроме того, эффект влияния внешней компрессии на оптические свойства биоткани носит инерционный характер, поэтому результаты измерений зависят от времени задержки между наложением компрессии, контактом и измерениями. Данные вопросы требуют соответствующих исследований, что и реализовано в настоящей диссертационной работе. На чная новизна весле ования Внешняя механическая компрессия биотканей в условиях ж ию приводит к уменьшению их рассеивающих и поглощающих свойств, при этом в инфракрасной (ИК) области спектра уменьшение рассеивающих свойств превалирует над уменьшением поглощения.
Процесс происходит в течение нескольких минут. Установлены особенности изменения оптических параметров биоткани при вариации интенсивности внешней компрессии и области ее наложения. При наложении компрессии величиной 10 Па кровь (гемоглобин) полностью удаляется из области компрессии 1л Ю о кожной ткани. Разработана методика оценки изменения содержания воды в коже в результате внешней компрессии.
Снятие внешней компрессии восстанавливает оптические параметры кожной ткани в течение 40-50 минут, при этом в течение первых нескольких секунд происходит значительное увеличение (в 2 — 3 раза по сравнению с кожей без компрессии) содержания крови (гемоглобина) с высокой (в 2 — 5 раз выше по сравнению с кожей без компрессии) степенью оксигенации. П актическая значимость аботы Определены времена изменения оптических и физиологических характеристик кожи в результате внешней компрессии и восстановления их первоначальных параметров после ее снятия.
Отмечено, что после снятии внешней компрессии в течение первых нескольких секунд происходит значительное увеличение (в 2 — 3 раза по сравнению с кожей без компрессии) содержания крови (гемоглобина) в области компрессии, при этом значительно увеличивается ~в 2 — 5 раз выше по сравнению с кожей без компрессии) степень оксигенации гемоглобина. Данный факт может быть положен в основу методики управления степенью оксигенации гемоглобина крови биотканей.
Разработана методика оценки в изменении содержания воды в биоткани в результате внешней компрессии. Эти результаты имеют важное практическое значение для развития метода компрессионного оптического неинвазивной тестирования биологических объектов с целью функциональной диагностики в экспериментальной и клинической медицине. Результаты диссертации могут быть использованы в научных и учебных учреждениях Минздрава РФ.
остове ность по чениых ез льтатов Достоверность полученных результатов обеспечивается качественным и количественным соответствием выводов теоретических результатов основным результатам, полученным экспериментально. Достоверность экспериментальных результатов обеспечена применением стандартной измерительной аппаратуры, обработкой экспериментальных данных с использованием стандартных методов, а также их соответствием результатам, полученным другими исследователями, и широкой апробацией результатов.
Основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту сформулированы на основе полученных теоретических и экспериментальных результатов, вытекают из содержания работы, логичны и последовательны, соответствуют поставленным задачам. Объем и ст а аботы Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы, включающего 82 источника. Общий объем диссертации составляет 110 страниц, включая 49 рисунков и 6 таблиц.
Ап оба ия аботы. П блика ии Основные результаты работы были представлены в 9 докладах на российских и международных конференциях: Яага1оч Ра11 Меейпд (ЯРМ'13), 1" 1пгегпайопа1 Яушроз1шп оп Орйсз анси ВюрЬо1ошсз; Бага1оч Ра11 Меейпя (БУМ'14), 1п1егпайопа1 Яушрозппп оп Орйсз апй ВюрЬо1ошсз 11; Всероссийская научная школа-семинар «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине», Саратов, 2014 г.; Ежегодная всероссийская Школа-семинар «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине — 2015», Саратов, 2015; Бага1оч Ра11 Мее11п8 (БГМ'16), 1шегпайопа1 Бушрозшш оп Орйсз анси ВюрЬо1ошсз 1У; Х1У Всероссийская молодежная Самарская конкурс-конференция научных работ по оптике и лазерной физике, 2016 г., Самара, Россия. По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК.
Основные ез льтаты иссе та ионного иссле ования Основным результатом, полученным диссертантом, является нижеследующее: Наложение внешней механической компрессии величиной до 10' Па на кожу человека 1п ичо приводит к уменьшению коэффициента диффузного отражения света в спектральном интервале 400-2000 нм. В видимой области спектра уменьшение отражения обусловлено вытеснением из области компрессии крови (гемоглобина), при этом кровь (гемоглобин) вытесняется полностью из кожи при давлении порядка 100 кПа. Уменьшение размера области наложения компрессии приводит к уменьшению времени вытеснения крови из области компрессии. Уменьшение содержания крови в кожной ткани сопровождается уменьшением степени оксигенации гемоглобина. В ближней ИК области спектра уменьшение отражения кожи обусловлено уменьшением ее поглощения и рассеяния из-за дегидратации кожи, при этом уменьшение рассеивающих свойств превалирует над уменьшением поглощения.
Процесс происходит в течение нескольких минут. Разработана методика оценки дегидратации кожи в условиях компрессии кожи. Количество воды, удаленной из кожи в результате внешней механической компрессии, увеличивается при уменьшении размера области приложения внешнего давления и увеличении прикладываемого давления. Процесс стабилизации спектров диффузного отражения и параметров кожи является инерционным. Определены времена изменения оптических и физиологических характеристик кожи в результате внешней компрессии и восстановления их первоначальных параметров после ее снятия. Снятие внешней компрессии восстанавливает оптические параметры кожной ткани в течение 40-50 минут, при этом в течение первых нескольких секунд происходит значительное увеличение (в 2 — 3 раза по сравнению с кожей без компрессии) содержания крови (гемоглобина) с высокой (в 2 — 5 раз выше по сравнению с кожей без компрессии) степенью оксигенации.
Результаты исследований способствуют дальнейшему развитию метода оптического просветления биотканей, применяемого для управления оптическими параметрами тканей для повышения эффективности диагностики и терапии различных заболеваний оптическими методами. Замечания по исее тационной аботе В качестве замечаний по работе можно отметить следующее: 1. В приведенной в работе модели кожа представлена как однородная полубесконечная среда с поглощением.
При наложении компрессии изменение поглощения кожи обусловлено кровью (гемоглобином) и водой. В реальной коже кровь, которая проявляется в спектре диффузного отражения, распределена не равномерно по объему кожи, а в слое верхнего капиллярного сплетения. Содержание воды также имеет градиент с увеличением содержания по мере проникновения в кожу. В работе не приведена оценка погрешности, которая возникает при моделировании спектров без учета распределения хромофоров в кожной ткани. 2.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
