К.тех.н. Думенко В.П.

Франчук Т.П.

Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського, Україна

Застосування лазерної рефрактографії для дослідження крові

В біомедичних дослідженнях широко застосовуються оптичні методи, які базуються на взаємодії електромагнітного випромінювання з біологічною речовиною. Серед цих методів важливе застосування займають методи, пов’язані з розсіюванням та заломленням світла.

Метод лазерної рефрактографії є досить новим методом, що розкриває перспективні можливості для його застосування при дослідженнях біологічних рідин, зокрема крові. Цей метод базується на визначенні зміни показників заломлення біологічних об’єктів, що дає можливість виявляти певні патології у функціонуванні органів і систем. Зондування рідин здійснюється за допомогою структурованого лазерного випромінювання (СЛВ), цифровий запис зображення рефракції (рефрактограми) отримує і обробляє комп'ютер з метою визначення параметрів біологічної рідини [5,6].

Структуроване лазерне випромінювання (СЛВ) – це просторово-модульоване по амплітуді випромінювання, яке отримується в основному за допомогою диференціальних оптичних елементів [4].

Результати рефракції лазерного випромінювання з біологічною рідиною зображуються у вигляді 2D-рефрактограм, тобто зображення, джерела просторового структурованого лазерного випромінювання, яке створене оптичною системою, в якості якої є досліджуване середовище. Обробка комп’ютерними програмами рефрактограм дає можливість виконувати експрес-діагностику неоднорідностей, досліджувати інтерференційні ефекти, Крім того, спостереження розсіяного малими частинками лазерного випромінювання дає можливість візуалізувати область дослідження [1-3].

Експериментальні дослідження було проведено з використанням зразків крові людей із серцево-судинними захворюваннями, які опромінювались лазерним випромінюванням з певним інтервалом часу.

В якості випромінювача використовувався діодний лазер з довжиною хвилі =635 нм, потужністю =5 мВт, для нагрівання досліджуваного зразка - напівпровідниковий лазер з довжиною хвилі =405 нм, потужністю =10 мВт.

Обробка лазерних рефрактограм виконувалась з використанням комп’ютерної програми Vision Assistant.

Результати представлені на рис. 1-4.

Рис.1. Обробка лазерної рефрактограми зразка крові з інтервалом часу опромінювання

Рис.2. Обробка лазерної рефрактограми зразка крові з інтервалом часу опромінювання

Рис.3. Обробка лазерної рефрактограми зразка крові з інтервалом часу опромінювання

Рис.4. Обробка лазерної рефрактограми зразка крові з інтервалом часу опромінювання

Рис.5. Обробка лазерної рефрактограми зразка крові з інтервалом часу опромінювання

Аналіз отриманих рефрактограм свідчить, що розподіл температури в шарі крові при опромінюванні лазерним випромінюванням є нерівномірним, що пов’язано з поглинанням енергії еритроцитами кожного шару.

Література.

1. Расковская И. Л. Лазерная рефракционная томография фазовых объектов. // Квантоваяэлектроника. / И. Л. Расковская. – М.: Наука, 2013. – 631 с.

2. Rinkevichyus B.S., Evtikhieva O.A., Raskovskaya I.L. Laser refractography. Springer. New Экспериментальное исследование и компьютерное моделировани.file:///C:/Users/75BD~1/AppData/Local/Temp/Rar$EXa0.813/index.html Стр. 19 из 23 14.04.2014 0:11 York, 2011, 201 p.

3. Raskovskaya I.L., Rinkevichyus B.S., Tolkachev A.V. Structured Beams in LaserRefractography Applications. // In books: Laser Beams. Theory. Properties and Applications. Nova SciencePublishers. Inc.- N-Y. : 2011. Pp.399-414.

4. Raskovskaya I.L., Rinkevichyus B.S.,Tolkachev A.V. Structured Beams in LaserRefractography Applications. In books: LaserBeams Theory. Properties and Applications.Nova Science Publishers. Inc. N-Y. 2011.pp.399-414.

5. Raskovskaya I.L. Refractometry of optical inhomogeneous media by registration of caustics position with used of structured laser radiation // Avtometriya, 2014, V.50, No.5,pp. 92-98.

6. Raskovskaya I.L., Rinkevichyus B.S., Tolkachev A.V. Diagnostics of convective processes in boundary layer of liquid by laser refractography // EPJ, 2010, V. 83, No. 6. pp. 1149-1156.