Модификация двухпотоковой модели Кубелки-Мунка для in vivo анализа оптических свойств стенок полых органов Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

А „ SSSE5SSS 24-26 октября 2023 г.

^ А -ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-

Модификация двухпотоковой модели Кубелки-Мунка для in vivo анализа оптических свойств стенок полых органов

Кривецкая А.А.1'2, Кустов Д.М.1, Поминова Д.В.1'2, Романишкин И.Д.1

1- Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва 2- Инженерно-физический институт биомедицины Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, Москва 3- Университетская Клиническая больница №1 Первого МГМУ им. Сеченова,

Москва

Е-mail: [email protected]

DOI: 10.24412/cl-35673-2023-1-161-162

Интраоперационное определение оптических свойств биологических тканей является важной задачей медицинской физики, в частности, для фотодинамической терапии, поскольку позволяет персонализировать фотодинамическое воздействие за счет точного расчета необходимой световой дозы.

Целью данной работы является разработка нового подхода к одновременному измерению спектров диффузного отражения и светопропускания ткани стенки толстой кишки при наложении кишечного анастомоза, основанного на использовании двух волоконно-оптических устройств для подачи широкополосного излучения как со стороны просвета кишки, так и с внешней стороны кишечной стенки, от которой регистрируется диффузно-рассеянный свет. В процессе наложения анастомоза спектральную регистрацию проводили также на поперечном срезе кишки (послойно). Для восстановления оптических свойств исследуемых тканей было предложено использовать модификацию двухпотоковой модели Кубелки-Мунка с преобразованием оптических параметров модели в оптические параметры теории диффузионного приближения на основе формул пересчета, полученных в результате измерений на оптических фантомах с использованием конфигурации спектроскопического оборудования, используемого в клинических условиях.

Предложенный подход был опробован в клинических условиях во время операций по наложению анастомоза у пациентов с раком толстой кишки, измерения производились сразу после удаления образования в нескольких положениях относительно опухолевого

А . й"„одь°;"чТны; ФИЗИКА БИОТОГИЧЕСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ

-ПРОХОРОвОСИЕ НЕДЕЛИ-

очага, что позволяет сделать вывод о применимости данного метода в клинических условиях.

Авторы выражают благодарность к.ф.-м.н. Савельевой Т.А., д.м.н. Лёвкину В.В., к.б.н. Горбунову А.С., д.м.н. Ширяеву А.А., д.м.н. Харнасу С.С. за постановку научной задачи, помощь в измерениях и обсуждение результатов.