Разработка когерентно-оптических методов измерения скорости потоков в кровеносных и лимфатических сосудах малого диаметра

• Автор: Федосов, Иван Владленович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 167 с.

Содержание
Содержание
Введение

1. Оптические методы исследования микроциркуляции крови и

1.1 .Микроциркуляция крови и лимфы

1.1.1. Физиологические функции

1.1.2. Физические свойства потоков крови и лимфы

1.1.3. Оптические свойства крови и лимфы

1.2.Рассеяние лазерного излучения на движущихся клегках

1.2.1. Эффект Доплера

1.2.2. Динамика спеклполей

1.2.3. Взаимосвязь проявления эффекта Доплера и динамики спеклполя при рассеянии когерентного излучения на потоках крови
1.3.Лазерные методы исследования потоков крови и лимфы
1.3.1. Лазерная доплеровская анемометрия
1.3.2. Спеклмикроскопия с жестко сфокусированными пучками
1.3.3. Методы измерения скорости кровотока в условиях многократного рассеяния
1.3.4. Метод анализа контраста динамических спеклполей
1.3.5. Доплеровская оптическая когерентная томография
2. Особенности проявления эффекта Доплера при дифракции пучка сфокусированного когерентного излучения в рассеивающем микропотоке
2.1 .Лазерный мониторинг капиллярных потоков биологических жидкостей
2.2.Спектр мощности флуктуаций интенсивности рассеянного излучения, при дифракции сфокусированного пучка когерентного излучения на движущемся случайном фазовом экране
2.3. Экспериментальное исследование динамики с пеклпол я, сформированного при дифракции сфокусированного пучка когерентного излучения на капиллярном потоке рассеивающей жидкости
2.3.1. Описание экспериментальной установки
2.3.2. Спектры флуктуаций интенсивности динамического спеклполя
2.3.3. Обсуждение результатов
3. Лазерный доплеровский измеритель скорости кровотока в микрососудах конъюнктивы глаза
3.1. Исследование капиллярного кровотока в сосудах глаза человека
3.1.1. Г лаз как один из наиболее доступных участков для бесконтактного мониторинга микроциркуляции
3.1.2. Лазерная безопасность при i viv лазерных измерениях на глазе
3.2.Лазерные доплеровские измерения скорости кровотока в микрососудах
3.2.1. Спектр мощности флуктуаций интенсивности
когерентного излучения, рассеянного на кровеносном микрососуде
3.2.2. Влияние эффектов многократного рассеяния на динамику интенсивности рассеянного излучения 3.3.Экспериментальное исследование рассеяния когерентного излучения на микрососудах
3.3.1. Лазерный Доплеровский измеритель скорости кровотока в микрососудах конъюнктивы глаза
3.3.2. Эксперименты на моделях кровеносных микрососудов
3.3.3. I viv измерения скорости кровотока в микрососудах конъюнктивы глаза человека
3.3.4. Обсуждение результатов
3.4. Заключение
4. Использование просгранственновременных корреляционных свойств поля рассеяннот излучения для измерения скорости потока
4.1 .Оптические методы получения информации о направлении потоков крови и лимфы
4.2.Пространственновременная корреляция интенсивности динамического спеклполя
4.2.1. Использование пространственновременных корреляционных свойств динамического спеклполя для измерения скорости движения рассеивающего объекта
4.2.2. Трансляционная динамика поля рассеянного излучения сформированного при малом числе рассеивающих центров
4.3. Экспериментальное исследование пространственновременной корреляции интенсивности при рассеянии когерентного излучения на микропотоке
4.3.1. Экспериментальное оборудование
4.3.2. Результаты экспериментов
4.3.3. Обсуждение результатов
4.3.4. Способ измерения скорости движения рассеивающего микробъекта и определения его продольной координаты
4.4.Лазерный мониторинг изменений скорости и направления
потоков лимфы
4.4.1. Спеклкорреляционный измеритель скорости для i viv исследований динамики лимфотока в сосудах брыжейки крысы
4.4.2. Эксперименты с использованием модели лимфатического сосуда
4.4.3. Измерения скорости потока лимфы в лимфатическом сосуде брыжейки крысы
4.4.4. Обсуждение результатов
4.5. Заключение
Заключение
Список литературы


Разработана методика исследования статистических свойств динамических спеклполей, формирующихся при рассеянии сфокусированных пучков лазерного излучения на микроскопических потоках жидкостей, содержащих рассеивающие частицы, на потоках крови и лимфы i viv. Разработаны метод и устройство для измерения скорости кровотока в микрососудах конъюнктивы глаза человека. Разработан метод измерения скорости микроскопических потоков крови и лимфы, позволяющий определять направление потока. Разработана измерительная установка для исследования динамики микроциркуляции лимфы в сосудах брыжейки лабораторных животных. Достоверность полученных результатов обусловлена использованием апробированных методов измерений, обработки и анализа экспериментальных данных. Достоверность подтверждается согласием полученных результатов и сделанных в работе выводов с результатами, опубликованными другими авторами. Все оригинальные результаты воспроизводятся при повторении экспериментов. Разработанные методы измерений протестированы на оптических моделях потоков крови и лимфы, а также i viv на реальных потоках лимфы, скорость которых одновременно измерялась независимым методом. I. В случае, когда длина перетяжки сфокусированного лазерного пучка меньше радиуса капилляра, величина доплеровского сдвига частоты рассеянного излучения зависит от положения частицы в пределах освещенного объема и определяется кривизной волнового фронта лазерного пучка. При этом в спектре флуктуаций интенсивности рассеянного излучения можно выделить две составляющие, характеризуемые существенно различающимися частотными зависимостями и обусловленные рассеянием на частицах, движущихся в зоне пучка с максимальным радиусом кривизны волнового фронта и вне этой зоны. Метод и устройство для оценки скорости кровотока в микрососудах конъюнктивы глаза, основанные на анализе зависимости первого нормированного спектрального момента спектра флуктуаций интенсивности рассеянного лазерного излучения от диаметра микрососуда. Метод и устройство для измерения скорости микроскопических потоков крови и лимфы, основанные на использовании пространственновременных корреляционных свойств динамических спеклполей, формирующихся при освещении потока сфокусированными лазерными пучками с малыми радиусами кривизны волновых фронтов. Попеременное освещение потока поперек его оси двумя соосными лазерными пучками, имеющими различные радиусы кривизны волновых фронтов, позволяет определять направление и абсолютную величину скорости потока, а также продольное положение оси потока относительно плоскостей фокусировок лазерных пучков. I , , , ,. Ii ii i , . Федосов И. В., Тучин В. В. Пространственновременная корреляция интенсивности спеклполя, сформированного при рассеянии сфокусированного когерентного излучения на капиллярном потоке жидкости, содержащей рассеивающие частицы Опт. Т., 3. С. . Федосов И. В., Галапжа 0. И., Соловьева А. В., Тучин В. В. Лазерный мониторинг скорости потока в лимфатических микрососудах с использованием пространственновременной корреляции динамического спеклполя Н Письма в ЖТФ. Т., Вып. Федосов И. В., Ульянов С. С. Особенности проявления эффекта Допплера при дифракции сфокусированного когерентного излучения в рассеивающем потоке Опт. Спектр. Т. , 2. С. . I. V. Е. 1. А. V. Т. V. Е., i V. V. vi i ii . I. . V. . I. V. V. V. I. . V. . V. V. V. . V., v I. V., v . I., iv, 1. V. I. I. . V. . I. V. V. V. I. . V. . I., v I. V., vv . V., v Т. V., i V. V., i . I. . V. . I. V. V. V. I. . V. . I. V. V. . V. V. I. . V. . V., i V. V. i i ii . I. . V. . I. V. V. V. I. . V. . V.,. V. V. V., V. I. V. I.V. I. . V. . I. V. I. . V. . I.V. V i i i i ii i. V. . И. В. Федосов Оптическая модель глаза человека Проблемы оптической физики Материалы молодежной тучной школы о оптике, лазерной физике и электронике. Саратов Издво. Сарат. Унта. Личный вклад автора состоит в самостоятельной постановке экспериментов, разработке и изготовлении экспериментальных установок, проведении экспериментов, обработке и интерпретации результатов. Представленные в работе методы измерения скорости потоков крови и лимфы также разработаны автором самостоятельно. Постановка исследовательских задач осуществлялась профессором, д. Тучиным В. В. и профессором, д. Ульяновым С.