Неинвазивные методы диагностики в медицинской физикеНИР

Methode

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
6 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа: Разработаны новые методы восстановления 3-х мерных изображений сетчатки по набору изображений ее слоев, полученных при помощи адаптивной оптической системы. Развиты методы сепарации изображений слоев с использованием цифровой деконволюции на основе функций рассеяния, полученных по измеренной зрачковой функции. Выполнено численное моделирование указанных процедур восстановления с учетом зашумленности и низкого контраста, а так же аберраций реального глаза человека. Кроме того разработан новый метод цифрового восстановления изображений глазного дна с использованием биспектров. Показано, что при определенных условиях можно устранить как влияние нестационарных фазовых искажений, так и стационарных. Данная возможность реализована впервые в мировой практике. Было продолжено исследование влияния спекл-модуляции на точность измерения волнового фронта методом Шака-Гартмана. В данном направлении получены ценные с практической точки зрения результата и обоснованы оптимальные подходы к уменьшения ошибок измерения в данных условиях. Проведены модельные эксперименты на лабораторном макете по одновременной регистрации зрачковой функции и дефокусированных изображений слоев модельной сетчатки, с учетом данных об аберрациях человеческого глаза, как статических, так и динамических, полученных в клинических условиях
7 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа: Разработаны новые методы восстановления 3-х мерных изображений сетчатки по набору изображений ее слоев, полученных при помощи адаптивной оптической системы. Развит биспектральный метод восстановления изображений с использованием информации о статистике спектров изображений. проведены работы по неинвазивной диагностике локальной температуры сетчатки глаза человека с использованием опто-акустических технологий. При реализации данного направления реализована использовать модель распространения тепла в структурах сетчатки глаза с учетом данных о локальном коэффициенте поглощения, полученные при опто-акустическом зондировании. Проведены эксперименты по определению локального коэффициента поглощения и температуры на образцах тканей сетчатки «in-vitro».
8 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа: Разработана методика синтеза 3-Д изображений сетчатки по набору "очищенных" сечений, полученных при помощи цифровой конфокальной фильтрации. Создан экспериментальный макет установки по неинвазивной термометрии сетчатки по технологии опто-акустического зондирования.
9 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа: В ходе выполнения работ по этапу были проведены эксперименты по лазерной опто-акустической термометрии образцов сетчатки "in vitro". При помощи микро-термопары проведено сравнение экспериментальных результатов с данными численного моделирования лазерного нагрева сетчатки. получено их хорошее согласие (ошибка по температуре не превышала 5%) Была проверена работа алгоритмов численного секционирования и 3-D восстановления по реальным данным модельного физического эксперимента.
10 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа: В ходе выполнения работ по этапу был развитит биспектральный метод восстановления изображений с использованием информации о статистике спектров изображений. Были проведены экспериментальные исследования и численное моделирование методов неинвазивной диагностики локальной температуры сетчатки глаза человека с использованием опто-акустических технологий. При реализации данного направления использовалась модель распространения тепла в структурах сетчатки глаза и данные о локальном коэффициенте поглощения, полученные при опто-акустическом зондировании.
11 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа: Разработаны новые пути создания адаптивно-оптического лазерного сканирующего офтальмоскопа с параметрами, соответствующими и превышающими современные исследовательские приборы, имеющиеся в зарубежных лабораториях. При этом уникальной особенностью установки являться возможность таргетированных терапевтических воздействий на длинах волн 450-480нм на выбранные структуры глаза. Разработаны и исследованы новых высокоточные методы восстановления фазы по гартмановским картинам с использованием вариационного подхода. Развит и модифицирован регуляризованный биспектральный метод, который учитывает возможную знакопеременность и комплекснозначность ОПФ.
12 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа:
13 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа:
14 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа:
15 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа: Методом эластографии сдвиговой волной показано, что аутопсийные образцы простаты человека, использующиеся для экспериментов в лабораторных условиях по развитию метода неинвазивной ультразвуковой хирургии – гистотрипсии с кипением, обладают жесткостью в диапазоне значений, наблюдаемых клинически как для здоровой ткани простаты, так и для доброкачественных и злокачественных образований в ней, и потому могут служить адекватной моделью живой ткани простаты человека. Экспериментально продемонстрирована возможность механического разрушения ткани предстательной железы человека ex vivo миллисекундными (1 мс и 10 мс) ударноволновыми ультразвуковыми импульсами в режиме гистотрипсии с кипением на статистически значимом количестве образцов. Показано, что вызываемые разрушения визуализируемы с помощью УЗИ как в процессе воздействия, так и после его окончания. Методами гистологического анализа и электронной микроскопии подтверждена деструкция клеток простаты до фрагментов менее 50 мкм в длину с резкой демаркационной зоной между интактной и разрушенной тканью шириной менее 200 мкм. При этом использование более коротких импульсов (1 мс) позволило вдвое ускорить процесс абляции и получить разрушения с более четкой переходной зоной, меньшим размером остающихся клеточных фрагментов и минимальными проявлениями тепловых эффектов по сравнению с использованием более длинных (10 мс) импульсов. Впервые экспериментально продемонстрирована и гистологически подтверждена возможность неинвазивного механического разрушения ткани злокачественной опухоли предстательной железы человека ex vivo с помощью коротких (10 мс) ударноволновых ультразвуковых импульсов методом гистотрипсии с кипением. Разрушение визуализировалось с помощью УЗИ и гистологически, имело ожидаемые размеры, и успешно привело к потере клеточной структуры как доброкачественной, так и злокачественной ткани предстательной железы. Полученные результаты расширяют спектр клинических приложений мощного фокусированного ультразвука в урологии и могут быть использованы для дальнейшего развития метода гистотрипсии с кипением как неинвазивного способа лечения опухолей предстательной железы человека.
16 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа:
17 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Неинвазивные методы диагностики в медицинской физике
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".