ОПТИЧЕСКАЯ ТОМОГРАФИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Аннотация

В данной научной статье проводится фундаментальный, всесторонний, предельно детальный и расширенный научно-технический анализ применения методов оптической томографии для высокоточной неинвазивной медицинской диагностики. В работе осуществляется глубокая теоретическая и инженеро- физическая декомпозиция подходов к визуализации внутренней структуры биологических тканей с микрофонным и субмикронным пространственным разрешением на основе явления низкокогерентной интерферометрии, диффузионного рассеяния и фотоакустического эффекта. Подробно рассматриваются физические механизмы взаимодействия оптического излучения близкого инфракрасного диапазона с биотканями, динамика светорассеяния, поглощение хромофорами, а также алгоритмы обратной задачи восстановления пространственного распределения оптических характеристик. В исследовании с помощью методов математического моделирования и переноса излучения доказано, что оптическая когерентная томография (ОКТ), диффузионная оптическая томография (ДОТ) и фотоакустическая томография (ФАТ) позволяют осуществлять прижизненную морфологическую и функциональную диагностику тканей без использования ионизирующего излучения. В статье представлен развернутый сравнительный анализ эффективности различных модификаций томографических систем, исследованы процессы глубокого зондирования замутненных сред, а также предложены алгоритмические методы компенсации дисперсии и движения объекта. Практическая ценность полученных результатов заключается в формировании комплексных методологических рекомендаций по проектированию, клинической апробации и внедрению оптических томографов в офтальмологическую, кардиологическую, онкологическую и дерматологическую практику.