я

Опт е к е етод у л

п офе о л дко т л о о ее

о о од

2016

М

ММ ЭЭ

http://en.wikipedia.org/wiki/File:PET-schema.pnghttp://www.spbpmc.ru/tomographymagnetic/

http://www.curesearch.org/CT-Scan/http://www.sononet.us/uimaging.htm

0.5 mm

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

3

ЭЭ(400(400--1300 1300 ))

4

(400(400--1300 1300 ) )

--

�� (( ) )

�� ((

))

�� (( ))

��

((

))

��

(( ))

5

Encyclopedia of Optical Engineering, 2004

0.1 J/cm2

Ф

Т

(

)

Ф

О ч ь [В / 2]

В я я [ ]

6

�� ––

И

( )

�� –– , ,

. .

(( ) )

�� ––

(( ) )

7

(( ) )

ПП : : , , ПП : :

И

ы

И

--

(( , ,

, ,

.).)

8

(( ) )

ЭЭ

663030 --11300300

HbHbO2

( )

( )

Э,

(( ))

:

- ,

- ,

- ,

- .

:

- ,

- ,

- / .

ЫЫ

10

З

100 -200

1-2

10

/( -

),

( - ),

:

400-1200 (

)

600-1200

(

–

)

700-950

(

)

( - ,

)

( – )

( – )

2-20

11

З

100 -200

1-2

10

/( -

),

( - ),

:

400-1200 (

)

600-1200

(

–

)

700-950

(

)

( - ,

)

( – )

( – )

2-20

12

(( ) )

200 200

, ,

,

( ),

,

-

.

13

~I(r/2)2~I(r)

ЭЭ яя щщ

:

-

(∼ 1.4 );

- ;

-

( 2 );

14

httphttp://://www.jenlab.dewww.jenlab.de//

in vivo (Papilla)

:

: ;

� , . .

�

�

� in

situ

�

15

�� Stimulated emission depletion Stimulated emission depletion ((STEDSTED))

�� PhotoactivatedPhotoactivated Localization Microscopy (PALM)Localization Microscopy (PALM)

�� Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM)Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM)

: :

2014

Э ( ),

( ),

( )

16

––

Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM)Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM)S

TO

RM

http://zhuang.harvard.edu/storm.html

17

1

2

3

4

5

13

z,

( )

,

(a) (b)

/

18

З

100 -200

1-2

10

/( -

),

( - ),

:

400-1200 (

)

600-1200

(

–

)

700-950

(

)

( - ,

)

( – )

( – )

2-20

19

(( ))

-

20

0.5 mm

3D

Э

� – 0.65 - 1.3

� - 1-3

� – 1-15

� –

21

я

1. К –

я я -

я я

2. – то л е е дет л , кото у е е о о л т о е . о т т е ое

е е е пок ет, к ко то дол т поло е дет л , то о о ло о е л т дел о

Х р шее р реше е Сл е р реше е Пл х е р реше е

до коп

1 cm

0.1 mm

к о коп е о коп к о коп

до коп е к ул т ук

Опт е к ко е е т то о

у л о е к

1 mm

толо

В

я я

я

ОК т о те оло

до коп ко п кт ОК о до , еде е е оп к л. олу е е о е л то п е од in vivo де о т у т оот ет т е о т д т о толо е ко к т о .

Ф г д

Ф щ й

Ф щ

LIFE endoscopy system (Xillix, Canada).

й О

г д

щ Б .

ОК –

-

щ Б

ОК –

щ Б

ОК т -

толо е к

К

В уальная гран ца

Ра а с ч с OКT

from Das A, Sivak MV et al. DDW-Poster 2000

ОК л оло

до о л т о т

опу ол

ко опу ол

1.0 mm

о ок е т е е о то –

о о т л о о е т о т укту о е

еопл –

о е , л е е т укту

о т к еопл пло к подо тел о

12 o’c

4 o’c

Patient N., 44 years old, AC, low differentiated T3N1M0

Moderate dysplasia

OCT guidance of cystectomy

Healthy tissue

MGD

TCC

MGD

Patient K., 71 years old, TCC,TI-IIN0M0

Tumor

focus

OCT guidance of transurethral resection

с ф мн 27 оо

М г д

пе е о

дек т т к о о Wavelet л е

255 195 163 128 287 50

Л О АЛ АЯ О Ч КАЯ КО АЯ О О АФ Я

олуче 3D о е к о о уд то о у л л то о олочк

поло т т у п ц е то етодо ОКТ к о о ф , ле о у ел е е

плот о т о уд то етк 20% п т лу е уко то 2 тепе

у л е л о е е

ОК п о И Ф А . о о од

О у е е л т т о о о т л о л то

о то е к л то о оло к поло т т лу е у те п

етод к о -пол о о ОК улу ет д ффе е ц л у д о т ку

ф л т т о о о т л л опу оле по е т д ц о о ОКТ

ОК К ОА О АФ Я О А

24

20

(

)

,

MFP (mean free path) –

TMFP (transport mean free path) –

25

З

100 -200

1-2

10

/( -

),

( - ),

:

400-1200 (

)

600-1200

(

–

)

700-950

(

)

( - ,

)

( – )

( – )2-20

2616 m

CW

(( )/)/ (( ))

( ) . Э,

27

((fNIRSfNIRS))fNIRS

� O2Hb

� HHb

� cHb

,

http://www.biopac.com/fnir-optical-

brain-imaging-hemodynamic-response

http://www.shimadzu.com/an/lif

escience/imaging/nirs/nirs_top.

html

яяPham, TH., et al. Review of Scientific Instruments, 71 , 1 – 14, (2000).

Bevilacqua, F., et al. Applied Optics, 39, 6498-6507, (2000).

Tromberg et al. Neoplasia, 2, 26 (2000)

HbRHbOx

Ж

650

,

700 750 800 850 900 950 1000

0,1

0,0

1

0,001

0.0001

μ a,

-1

(( --, , , , , ,

) )

[H2O][H2O]

THC = [Hb-R] + [Hb-O2]THC = [Hb-R] + [Hb-O2]

StO2 = StO2 = [Hb-O2]

THC

[Hb-R][Hb-R]

[Hb-O2][Hb-O2]

, ,

ЬЬ

«« »»

[H2O], [THC]↑ Ж , StO2↓

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(1.0 cm)

(%)

(µM)

StO

2(%)

(%)

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

( )l( )

( [

H2O

] x

[T

HC

] )

/ (

StO

2x [

Lip

id]

)

31

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

900

10040

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40 50

П, %

М

К

К, 1/

( )

32

Brian Pogue, Keith Paulsen and coworkers

Near Infrared Imaging Group, Thayer School of Engineering Dartmouth College

33

: :

++ (( ))

И –

- « »

-

«Ж » -

34

: : ++Ben Brooksby, Brian W. Pogue, et al, PNAS 23 (2006)

35

( )

(%)

36

З

100 -200

1-2

10

/( -

),

( - ),

:

400-1200 (

)

600-1200

(

–

)

700-950

(

)

( - ,

)

( – )

( – )

2-20

37

(( ))

(Ф )

ы

––

, , , , , ,

Hoffman R.M. Lab Animal V. 31, 2002

38

((

))

,

,

, a.u

.

, %

Ц !

( )

И ыы ы

Ivis Spectrum (Caliper)

40

�� ((

) ) ––

��

��

(( ))

Jonathan P. Celli, et al", Chem. Rev. 2010, 110

41

З

100 -200

1-2

10

/( -

),

( - ),

:

400-1200 (

)

600-1200

(

–

)

700-950

(

)

( - ,

)

( – )

( – )

2-20

42

--

[532…1300]

ΔT~1 K, ΔP~1:

-, -

, ,

,

⇓

,

(

)

+

+ Ь

43

‐ ‐

:  570 : 80 

3  ,  : 1.2  , 

.  . 1,  : 50

L.Wang et al.//Opt.Lett.2011.36(7).

1 

. 

: 800 :24 

.: 250  ,  : 40 .  .: 128,  : 5 

Kruger R. A at al.//Med. Phys.2010.37(6096).

44

- Vevo2100 ( : visualsonics.com)

:

яin vivo щ

: 60 .

.

Г я: 10

ш : 50

:

in vivo

45

6 mm

@ 584 

C‐ B‐ B‐

46

--

1. ,

2. .

2.1. :

,

2.2.

(

)

2.3.

( ,

, )

B16,

+

www.sciencemag.org

http://www.nature.com/nm/journal/v18/n8/

fig_tab/nm.2823_F1.html

47

MFP TMFP 10 TMFP0.1 mm 1 mm 10 mm

(μm

)

1

10

102

103

-

-

-

-

- ( / )

-

-

““GoingGoing deeperdeeper thanthan microscopymicroscopy…”…”Vasilis Ntziachristos, Nature Methods 7 (2010)

48

И , я –

(a) (b)

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

900

я

я яя я

яя