Разработка методов и технологии диагностики биохимического состава крови in vivo для персонифицированной медицины : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. А. Саечников

Abstract

Объектом исследования являются кровь и биологическая ткань. Цель исследования – разработать методы и технологии диагностики биохимического состава крови in vivo для персонифицированной медицины. В результате выполнения работы: • Разработаны методы и технология диагностики биохимического состава крови in vivo на основе обработки данных диффузного рассеяния с учетом процессов метаболизма в биологической ткани. • На основе модифицированного закона Ламберта – Бэра в рамках диффузионного приближения проведен анализ экспериментальных данных по неинвазивному определению биохимического состава биологической ткани и динамики его изменения с контролем глубины проникновения излучения в ткань. • Созданы лабораторные макеты сенсора для диагностики биохимического состава крови in vivo по эффективности диффузного рассеяния излучения биологической тканью в видимом и ближнем ИК диапазонах, имеющие следующие отличительные особенности: o использование специально разработанных волоконно-оптических систем для пространственно локализованной спектрометрии диффузного рассеяния биологических тканей с контролируемой длиной прохода излучения; o совместное использование методов оптической и термической спектрометрии для определения комплекса физиологических параметров биологической ткани; o развитие методов статистической обработки данных на основе регрессионного и кластерного анализа. • Показано, что контроль оптической толщины слоя биоткани позволяет повысить точность и достоверность результатов биохимического анализа in vivo. • Разработанная авторами оптоволоконная система доставки возбуждающего излучения к биологической ткани и рассеянного излучения от биологической ткани к системе регистрации позволяет существенно снизить требования к мощности и модовой структуре возбуждения. • Продемонстрирована эффективность разрабатываемых методов и аппаратуры для создания средств так называемой «домашней диагностики», открывающей пути к ранней диагностике, эффективной профилактике и превентивному лечению атеросклероза, сахарного диабета и рака.