Realization of a laser fiber-optical device for assessing tissue microcirculation
DOI:
https://doi.org/10.31649/1681-7893-2024-48-2-205-211Keywords:
laser radiation, transmission spectra, laser fiber-optic device, biological tissues, tissue microcirculationAbstract
The main goal of this study was to carry out research leading to an increase in the reliability of diagnosing the state of peripheral blood circulation by improving the methods of recording optical radiation and using optical-electronic means for the analysis of photoplethysmographic information. Based on the results of the study, we designed a fiber-optic device for diagnosing tissue microcirculation, ensuring miniaturization of the sensitive element of the fiber-optic sensor, and the possibility of monitoring, diagnosing, and screening the state of tissue microcirculation in various optical modes and conditions with high reliability.key words: laser radiation, transmission spectra, laser fiber-optic device, biological tissues, tissue microcirculation.
References
Born M. Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light / M. Born, E. Wolf // 6th edn. (corrected). – Pergamon Press, 1986. – Р. 45-113.
Wang X. Polarized light propagation through scattering media: time-resolved Monte Carlo simulations and experiments / X. Wang // Journal of biomedical optics. – 2003. – Т. 8. – №. 4. – С. 608-617.
Wang L. MCML – Monte Carlo modeling of light transport in multi-layered tissues / L. Wang, L. J. Steven, Z. Ligiong // Computer methods and programs in biomedicine. – № 47, 1995. – Р 131–145.
Van de Hulst H. C. Multiple light scattering: tables, formulas, and applications / H. C. Van de Hulst // Elsevier, reprinted 2012. – Т. 1. 332 p.
Prahl S. A. A Monte Carlo model of light propagation in tissue / S. A. Prahl, M. Keijzer, S. L. Jacques, Welch A. J. Laser Radiat. Med. Biol. – 1989. – vol. 5. – P. 102-11.
Ghosh N. Depolarization of light in a multiply scattering medium: effect of the refractive index of a scatterer / N. Ghosh // Physical Review E. – 2004. – Т. 70. – №. 6. – С. 066607.
Zhang R. Determination of human skin optical properties from spectrophotometric measurements based on optimization by genetic algorithms / R. Zhang //Journal of biomedical optics. – 2005. – Т. 10. – №. 2. – С. 024030-02403011.
Anderson R. Polarized light examination and photography of the skin / R. R. Anderson. // Archives of dermatology. – 1991. – №127. – С. 1000–1005.
Gil J. J. Characteristic properties of Mueller matrices / J. J. Gil // JOSA A. – 2000. – Т. 17. – №. 2. – С. 328-334.
R. U. Rovira, S. V. Pavlov, Monte Carlo simulation for studying the propagation of polarized light in biological tissue / Optical-electronic information and energy technologies. – 2014. – No. 2 (28). – pp. 56-61. – ISSN 1681-7893.
Wójcik, W., Pavlov, S., Kalimoldayev, M. (2019). Information Technology in Medical Diagnostics II. London: Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book. – 336 Pages, https://doi.org/10.1201/ 9780429057618. eBook ISBN 9780429057618.
Rovira R. H. Particular Aspects of the Use of Videopolarimetric Technology for Dermatological Study, Measuring and computing equipment in technological processes. – 2014. – №. 3 (48). – P. 115-119. – ISSN 2219-9365.
Pavlov S.V., Kozhemiako V.P., Petruk V.G., Kolesnik P.F., “Photoplethysmohrafic technologies of the cardiovascular control”, Vinnitsa: Universum-Vinnitsa, p. 254, (2007).
Wójcik, W., Pavlov, S., Kalimoldayev, M. “Information Technology in Medical Diagnostics II”. London: Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book, p. 336, (2019).
Pavlov, S.V., Kozhukhar, A. T., “Electro-optical system for the automated selection of dental implants according to their colour matching”, Przegląd elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 93 NR 3, 121-124, (2017).
Zabolotna, N. I.; Pavlov S. V., Radchenko, K. O.; Stasenko, V. A. , Wójcik, W. etc. “Diagnostic efficiency of Mueller-matrix polarization reconstruction system of the phase structure of liver tissue”, Proc. SPIE 9816, Optical Fibers and Their Applications, 98161E, (2015).
Kukharchuk, Vasyl V., Pavlov Sergii V., etc. "Information Conversion in Measuring Channels with Optoelectronic Sensors" Sensors 22, no. 1: 271, (2022).
Kozlovska Tatiana I., Zlepko Sergii M., Kolesnic Petro F., Pavlov Volodymyr S., etc. "Optoelectronic multispectral device for determining the state of peripheral blood circulation", Proc. SPIE 11581, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments 2020, 115810L, (2020).
Kanishyna Tetiana, Shkilniak Liudmyla, etc. "Study of tissue microcirculation disorders after tooth extraction by photoplethysmography in diabetic patients", Proc. SPIE 12476, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments 2022, 1247603 (12 December 2022).
Downloads
-
pdf
Downloads: 2
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
