Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

ОПТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВИ В ВИДИМОМ СПЕКТРАЛЬНОМ ДИАПАЗОНЕ

Горская Н.И.

В последние годы возросло количество людей, страдающих различными гематологическими заболеваниями. Для эффективного лечения гематологических больных требуются методы точной диагностики заболеваний и контроля над изменением состояния больных в процессе лечения. Одним из интенсивно развивающихся методов исследования и диагностики крови, использованного в данной работе, является оптическая спектроскопия крови in vivo, позволяющая получать данные при минимальном постороннем воздействии на кровь. Представлены спектры поглощения и отражения образцов крови для ряда больных. Проведены сравнительные исследования полученных спектров.

Экспериментальные исследования проводились с помощью установки, состоящей из универсального волоконно-оптического спектрометра  LESA-7, подключенного к персональному компьютеру. Толщина образцов составляла 220-240 мкм. Один из световодов представляет собой волоконный световод с диаметром сердцевины  240 мкм и служит для повода излучения к исследуемому образцу. Другой служит для сбора рассеянного объектом излучения и представляет собой световод с диаметром сердцевины 400 мкм. Измерения проводились в диапазоне длин волн 300-1000 нм.

По результатам измерений можно заключить, что в спектрах образцов крови четко выражены три полосы: наиболее интенсивная полоса  с максимумом 415-420 нм; две полосы поглощения в желто-зеленой области видимого спектра -полоса с максимумами при 540-550 нм и менее широкая с более резкими краями полоса с максимумом при 575-580 нм. Между последними двумя полосами поглощения находится минимум при 560-565 нм.

Вследствие того, что основным веществом, определяющим поглощение в видимой области спектра, для крови является гемоглобин, наиболее логично связать данные полосы с полосами поглощения гемоглобина. Интенсивная полоса с максимумом при 415-420 нм соответствует полосе Соре, наблюдавшейся, в частности в спектре гемоглобина (HbO2).

Одной из основных проблем применения оптических методов в медицине является  сильное рассеяние и поглощение оптического излучения различными хромофорами биотканей, важнейшим из которых в исследуемом диапазоне является кровь, обладающая ярко выраженными рассеивающими и поглощающими характеристиками в видимом и ближнем ИК диапазонах.

Достаточно эффективным методом существенного уменьшения рассеяния является оптическая иммерсия: т.е. согласование показателей преломления рассеивающих центров и базового вещества за счёт введения в исследуемую ткань соответствующих препаратов.

Использование водных растворов глюкозы различных концентрации (250 мг/дл, 500 мг/дл, 1000мг/дл) показало значительное уменьшение рассеивающих характеристик крови в видимом диапазоне. При попадании глюкозы в кровь увеличивается показатель преломления эритроцитов, и, как следствие, наблюдается уменьшение коэффициента рассеяния. Выбор глюкозы обусловлен как её биосовместимостью и разрешённостью к клиническому применению. Изменения в спектре пропускания крови незначительны и локализованы в основном в полосах поглощения гемоглобина - 420 нм (полоса Соре), 545, 580 нм (a и b полосы поглощения гемоглобина). При этом наблюдается равномерное снижение коэффициента поглощения с ростом концентрации глюкозы в крови.

При диагностике заболеваний с помощью спектров поглощения можно контролировать изменение концентрации гемоглобина (количество эритроцитов), т.е. кровенаполнение, и изменение формы спектров. Такие изменения связаны, в первую очередь, с изменением отношения концентрации оксигенированной и деоксигенированной формы гемоглобина, называемой степенью оксигенации.


Библиографическая ссылка

Горская Н.И. ОПТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВИ В ВИДИМОМ СПЕКТРАЛЬНОМ ДИАПАЗОНЕ // Успехи современного естествознания. – 2007. – № 12-1. – С. 48-48;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11832 (дата обращения: 23.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074