Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Диагностика лазерно-индуцированных структурных изменений в хрящевой ткани методом спекл-интерферометрии

Диссертация: Диагностика лазерно-индуцированных структурных изменений в хрящевой ткани методом спекл-интерферометрии
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

При изучении динамики спеклов важны и способы доставки изображения. Для внедрения метода спекл-интерферометрии в хирургическую практику необходимо обеспечить передачу спекл-картин из труднодоступных зон (полость носа, суставная сумка, межпозвоночный диск). Передача изображения осуществляется посредством оптических жгутов, какими обычно пользуются в эндоскопии. Оптический жгут состоит из множества… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Хряшевая ткань и коллаген
      • 1. 1. 1. Состав хрящевой ткани
      • 1. 1. 2. Структура и денатурация коллагена II в хряще
      • 1. 1. 3. Определение содержания коллагена в образцах ткани биохимическими методами
    • 1. 2. Влияние лазерного ИК нагрева на протеогликановую подсистему и выделение воды
    • 1. 3. Взаимодействие лазерного излучения с биологическими тканями
      • 1. 3. 1. Распределение энергии при лазерном облучении биологических тканей
      • 1. 3. 2. Виды лазерного воздействия по типу инициируемых процессов
        • 1. 3. 2. 1. Фотохимическое воздействие
        • 1. 3. 2. 2. Тепловое воздействие
      • 1. 3. 3. Виды лазерного воздействия на биоткани по интенсивности
        • 1. 3. 3. 1. Низкоинтенсивное лазерное воздействие
        • 1. 3. 3. 2. Субабляционное лазерное воздействие
        • 1. 3. 3. 3. Абляционное лазерное воздействие
    • 1. 4. Метод спекл-интерферометрии
      • 1. 4. 1. Когерентность: пространственная и временная
      • 1. 4. 2. Формирование спеклов в дальней зоне дифракции
      • 1. 4. 3. Дифракция и спеклы
      • 1. 4. 4. Биоспеклы
      • 1. 4. 5. Статистические функции описания спеклов
      • 1. 4. 6. Использование оптоволоконного жгута для передачи спекл-картин

Диагностика лазерно-индуцированных структурных изменений в хрящевой ткани методом спекл-интерферометрии (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

2.2. Схема экспериментальной установки.66.

2.2.1. Общая аппаратная схема.66.

2.2.2. Основные элементы.68.

2.2.2.1. Держатель ткани.68.

2.2.2.2. Не-Ие лазер.68.

2.2.2.3. ПЗС-камера.69.

2.2.2.4. Апертурная диафрагма.70.

2.2.2.5.ИК лазер.71.

2.2.2.6. ИКрадиометр.74.

2.2.2.7. Оптоволоконный жгут.76.

2.2.3. Расположение и временная синхронизация.77.

2.3. Сбор и расчет данных.78.

2.3.1. Сбор данных.78.

2.3.2. Расчет статистических функций спеклов.79.

2.3.3. Расчет интегральной приповерхностной температуры.81.

2.4. Методика проведения спекл-интерферометрического анализа.82.

Глава 3. Динамика спеклов при нагреве низкомолекулярных соединений и белков.89.

3.1.

Введение

89.

3.2. Материалы.95.

3.3. Результаты и обсуждение.96.

Глава 4. Динамика спеклов при ИК лазерном нагреве хрящевой ткани.101.

4.1.

Введение

101.

4.2. Материалы.105.

4.2.1. Интактпая хрящевая ткань.105.

4.2.2. Хрящевая ткань без протеогликановой подсистемы.105.

4.3. Анализ коллагена биохимическим методом.107.

4.3.1. Предварительная подготовка образцов.107.

4.3.2. Анализ гидроксипролина.108.

4.3.2.1. Реагенты.108.

4.3.2.2. Техника эксперимента.109.

4.3.3. Определение степени денатурации.110.

4.4. Термический анализ.111.

4.5. Результаты и обсуждение.112.

4.5.1. Динамика спеклов при диффузии и испарении воды в биологических тканях в процессе ИК лазерного нагрева.112.

4.5.2. Динамика спеклов при ИК лазерном нагреве хрящевой ткани, обработанной трипсином.116.

4.5.3. Динамика спеклов при ИК лазерном нагреве интактной хрящевой ткани.121.

4.5.4. Использование оптоволоконного жгута для регистрации спекл-картин.129.

Выводы.132.

Список литературы

134.

В связи с бурным развитием новых методов лазерной коррекции формы хрящей и лазерной регенерации межпозвоночных дисков и суставных хрящей увеличивается разрыв между практическим применением этих методов и фундаментальными исследованиями. Решение этой проблемы лежит в области междисциплинарных исследований и требует проведения дополнительных исследований.

В настоящее время для коррекции формы перегородки носа, регенерации межпозвоночных дисков, гипертермии опухолевых новообразований успешно применяется умеренный локальный нагрев (до 70 — 80°С) биологических тканей лазерным излучением. Требуемый лечебный эффект достигается, когда в нагреваемом объеме биологической ткани происходят заданные условиями эксперимента (воздействия) изменения физико-химических свойств, прежде всего механических, оптических и термических. Особое научное и практическое значение приобретает мониторинг этих свойств, который позволяет управлять процессом лазерного воздействия на ткани с помощью систем обратной связи. Такой контроль значительно снижает вероятность осложнений после лазерных процедур в медицинской практике. Для мониторинга биологических тканей наиболее оптимальны неинвазивные (неразрушающие), экспрессные, высокочувствительные методы, к которым можно отнести и метод динамического измерения спеклов.

Формирование спекл-картин обычно происходит при отражении когерентного света от случайно рассеивающей среды. В результате интерференции световых лучей, пришедших от случайно распределенных рассеивателей, на экране создается случайная структура распределения интенсивности света в виде ярких и темных пятен (их и называют спеклами) спекл-картина. Если в случайно рассеивающей среде происходит изменение движения рассеивателей или изменение их физико-химического состояния, то эти изменения обязательно найдут отражение на спекл-картине. Динамика спеклов отличается высокой чувствительностью к движению внутритканевой жидкости, к изменению скорости движения рассеивателей и к структурным переходам. Так, например, неинвазивное экспрессное измерение скорости кровотока — это один из способов практического применения метода спекл-интерферометрии.

Однако при ИК лазерном нагреве биологических тканей, как правило, одновременно происходят несколько физико-химических процессов, что значительно усложняет интерпретацию динамических характеристик спекл-картин. В частности, ИК лазерный нагрев хрящей вызывает переход связанной внутритканевой воды в свободное состояние, усиливает процессы диффузии, и испарения воды, приводит к денатурации белков, таких, как коллаген. Поэтому для диагностики и контроля методом спекл-интерферометрии процессов, протекающих в биологических тканях под действием ИК лазерного излучения, необходимо было выявить характерные особенности поведения спекл-картин во время протекания изолированных друг от друга (одиночных) процессов.

Кроме характерных особенностей поведения спекл-картин при ИК лазерном нагреве, необходимо было выявить и факторы, влияющие на динамику спеклов.

Хрящевая ткань является сложным объектом для исследований из-за своего строения и состава. В ней крайне трудно разделить протекание большинства физико-химических процессов. В связи с этим становятся актуальными как проведение серии экспериментов на модельных системах для изучения заданных физико-химических процессов, так и сопоставление результатов этих экспериментов с результатами экспериментов, полученных для интактной (незатронутой) хрящевой ткани. В частности, для моделирования процессов диффузии и испарения воды была предложена модельная система «фильтровальная бумага — вода», для моделирования процесса денатурации коллагена — модельная система «хрящевая ткань, обработанная трипсином, с разрушенной протеогликановой подсистемой» .

При изучении динамики спеклов важны и способы доставки изображения. Для внедрения метода спекл-интерферометрии в хирургическую практику необходимо обеспечить передачу спекл-картин из труднодоступных зон (полость носа, суставная сумка, межпозвоночный диск). Передача изображения осуществляется посредством оптических жгутов, какими обычно пользуются в эндоскопии. Оптический жгут состоит из множества тонких оптических волокон, каждое из которых независимо передает интенсивность света с входной поверхности жгута на выходную. Для расширения области практического применения спекл-интерферометрии важно сопоставить результаты измерения динамики спеклов с помощью оптического жгута с результатами, полученными регистрацией спекл-картин напрямую.

Целью данной работы являлось выявление и исследование взаимосвязей динамического поведения спекл-картин и физико-химических процессов, протекающих при ИК лазерном нагреве хрящей, в частности, при денатурации коллагена, диффузии и испарении воды, а также развитие неинвазивного (бесконтактного) метода диагностики и контроля состояния хрящевой ткани при ИК лазерном нагреве на основе спекл-интерферометрического анализа. В связи с поставленной целью работа была направлена на решение следующих задач:

1. Создание методики спекл-интерферометрического анализа. Разработка аппаратной схемы эксперимента для проведения в режиме реального времени с осуществлением системы обратной связи спеклинтерферометрического анализа структурных изменений в веществах при умеренном ИК лазерном нагреве.

2. Исследование динамики спеклов при структурном переходе «твердое тело — жидкость» (плавление низкомолекулярных органических соединений). Определение характерных зависимостей статистических функций спекл-картин для данного процесса.

3. Исследование динамики спеклов при диффузии и испарении воды, вызванных умеренным ИК лазерным нагревом, как в случае модельной системы «фильтровальная бумага — вода», так и в случае интактной хрящевой ткани. Определение характерных зависимостей статистических функций спекл-картин для данного процесса.

4. Исследование динамики спеклов при структурных изменениях, вызванных денатурацией коллагена при умеренном ИК лазерном нагреве, в модельной системе — «хрящевая ткань, обработанная трипсином, с разрушенной протеогликановой подсистемой». Определение характерных зависимостей статистических функций спекл-картин для данного процесса.

5. Исследование динамики спеклов при структурных изменениях, вызванных умеренным ИК лазерным нагревом, в интактных (неповрежденных) хрящевых тканях. Сопоставление полученных результатов с результатами от модельных систем. Определение характерных зависимостей статистических функций спекл-картин для данного процесса.

6. Изучение возможности регистрации с помощью оптического жгута динамики спеклов из скрытых для прямого наблюдения участков. Сопоставление результатов измерения динамики спеклов с помощью оптического жгута с результатами, полученными съемкой спекл-картин напрямую.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Впервые была представлена методика проведения спекл-интерферометрического анализа при умеренном ИК лазерном нагреве с обеспечением временной и пространственной синхронизации измерительных приборов, объединенных в систему с обратной связью в режиме реального времени, для регистрации структурных превращений в веществах при нагреве.

2. Впервые показана и изучена чувствительность статистических функций спекл-картин к структурным переходам, вызванным фазовыми переходами первого рода, в частности, к процессу плавления низкомолекулярных органических соединений.

3. Впервые выявлены и изучены факторы, приводящие к изменениям динамики спеклов при умеренном ИК лазерном нагреве интактной (незатронутой) хрящевой ткани. Показано, что основными факторами, влияющими на статистические функции спекл-полей при умеренном ИК лазерном нагреве биологических тканей, являются диффузия и испарение воды, денатурация коллагена.

4. Впервые была показана возможность использования оптоволоконного жгута для регистрации динамики спеклов из скрытых для прямого наблюдения участков, что может найти широкое применение в медицинских системах.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в следующем:

1. Создан комплекс программ и предложена аппаратная схема проведения спекл-интерферометрического анализа в режиме реального времени с системой обратной связи для управляемого лазерного нагрева.

2. На основе найденных закономерностей показана возможность контроля мощности умеренного ИК лазерного излучения методом спеклинтерферометрии для предотвращения денатурации коллагена в хрящевых тканях, что может найти широкое применение в медицинских системах.

3. Показана возможность использования метода спекл-интерферометрии для неинвазивной (бесконтактной), экспрессной регистрации структурных изменений, вызванных фазовыми переходами первого рода, в частности, плавления низкомолекулярных органических соединений.

Апробация работы.

Основные результаты работы были доложены на международных конференциях «Saratov Fall Meeting: Coherent Optics of Ordered and Random Media IV» (Саратов, Россия, 2003, 2005), на конференции «IV Съезд фотобиологов России» (Саратов, Россия, 2005), на юбилейной конференции, посвященной 25-летию ИПЛИТ РАН и 70-летию академика Е. П. Велихова (Шатура, Московская область, 2005), на международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам (Москва, Россия, 2005).

Результаты работы включены в книгу «Лазерная инженерия хрящей» .

•.

Публикации.

По материалам работы опубликованы 5 статей и 2 тезиса докладов.

Структура и объем диссертации

.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, изложения результатов и их обсуждения (три главы), выводов, списка цитируемой литературы и приложения.

Выводы.

1. Впервые создана и отработана методика спекл-интерферометрического анализа, позволяющая регистрировать структурные изменения при нагреве веществ. Создан комплекс программ и предложена аппаратная схема проведения спекл-интерферометрического анализа в режиме реального времени с системой обратной связи для управления мощностью лазерного излучения.

2. Впервые показана чувствительность статистики спекл-картин к структурным переходам, вызванным фазовыми переходами первого рода, на примере плавления низкомолекулярных органических соединений. Установлены характерные зависимости в изменении статистики спекл-картин для данного процесса.

3. Впервые показана чувствительность статистики спекл-картин к диффузии и испарению воды как в случае модельной системы «фильтровальная бумага — вода», так и в случае интактной хрящевой ткани. Установлены характерные зависимости в изменении статистики спекл-картин для данного процесса.

4. Впервые показана чувствительность статистики спекл-картин к структурным изменениям в хрящевой ткани, обработанной трипсином, с разрушенной протеогликановой подсистемой, вызванным денатурацией коллагена при лазерном нагреве. Установлены характерные зависимости в изменении статистики спекл-картин для данного процесса.

5. Впервые определены характерные особенности поведения функции контраста спекл-картин, по которым можно осуществлять мониторинг состояния хрящей в процессе умеренного ИК лазерного нагрева и определять такие специфические особенности, как начало денатурации коллагена.

6. Впервые изучены возможности регистрации динамики спекл-картин из скрытых для прямого наблюдения участков с помощью оптического жгута. Показано, что статистические характеристики спекл-картин, полученные с использованием оптического жгута, совпадают с соответствующими характеристиками, полученными без использования жгута.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Лазерная инженерия хрящей. / Под ред. Баграташвили В. Н., Соболь Э. Н., Шехтер А. Б. М: ФИЗМАТЛИТ, 2006.488 с.
  2. Хрящ. / Павлова В. Н., Коиьева Т. П., Слуцкий Л. И., Павлов Г. Г. М.: Медицина, 1988. 320 с.
  3. Comper W.D. Physicochemical Aspects of Cartilage Extracellular Matrix. // Hall B.K., Newman S.A. Cartilage: Molecular Aspects. Boston-London: CRC Press, 1991.268 p.
  4. Хэм А., Кормак Д. Гистология. T.2−3. М.: Мир, 1983.
  5. Muir Н. The chondrocyte, architect of cartilage. Biomechanics, structure, function and molecular biology of cartilage matrix macromolecules. // Bioessays, 1995, v.17(12), pp.1039−1048.
  6. Simunek Z., Muir H. Changes in the protein-polysaccharides of pig articular cartilage during prenatal life, development and old age. // Biochemical Journal, 1972, v.126, pp.515−523.
  7. Homicz M.R., McGowan K.B., Lottman L.M., Beh G., Sah R.L., Watson D. A Compositional Analysis of Human Nasal Septal Cartilage. // Archives of Facial Plastic Surgery, 2003, v.5(l), pp.53−58.
  8. Rotter N., Tobias G., Lebl M., Roy A.K., Hansen M.C., Vacanti C.A., Bonassar L.J. Age-related changes in the composition and mechanical properties of human nasal cartilage. // Archives of Biochemistry and Biophysics, 2002, v.403(l), pp.132−140.
  9. Fessler J.H. A Structural Function of Mucopolysaccharide in Connective Tissue. // Biochemical Journal, 1960, v.76, pp.124−132.
  10. Ни K., Radhakrishnan P., Patel R.V., Mao J.J. Regional Structural and Viscoelastic Properties of Fibrocartilage upon Dynamic Nanoindentation of the Articular Condyle. // Journal of Structural Biology, 2001, v.136, pp.46−52.
  11. Bollet A.J., Handy J.R., Sturgill B.C. Chondroitin sulfate concentration and proteinpolysaccharide composition of articular cartilage in osteoarthritis. // Journal of Clinical Investigation, 1963, v.42(6), pp.853−859.
  12. Kivirikko K.I., Prockop D.J. Hydroxylation of Proline in Synthetic Polypeptides with Purified Protocollagen Hydroxylase. // The Journal of Biological Chemistry, 1967, v.242(18), pp.4007−4012.
  13. B.M. Молекулярная биология. Структура и функции белков. М.: Высшая школа, 1996.335 с.
  14. Bailey A.J. Molecular mechanisms of ageing in connective tissues. // Mechanisms of Ageing and Development, 2001, v. 122(7), pp.735−755.
  15. Kronick P., MaleeffB., Carroll R. The locations of collagens with different thermal stabilities in fibrils of bovine reticular dermis. // Connective Tissue Research, 1988, v. l8(2), pp. 123−134.
  16. Smith J.W. Molecular Pattern in Native Collagen. //Nature, 1968, v.219, pp.157−158.
  17. JI. Кристаллизация полимеров. М., Ленинград: Химия, 1966. 336 с.
  18. Bigi A., Cojazzi G., Roveri N., Koch M.H.J. Differential scanning calorimetry and Xray diffraction study of tendon collagen thermal denaturation. // International journal of biological macromolecules, 1987, v.9, pp.363−367.
  19. Meek K.M., Fullwood N.J. Corneal and scleral collagens a microscopist’s perspective. // Micron, 2001, v.32, pp. 261−272.
  20. Holmes D.F., Graham H.K., Trotter J.A., Kadler K.E. STEM/TEM studies of collagen fibril assembly. // Micron, 2001, v.32, pp.273−285.
  21. Eyre D.R., Wu J.-J., Fernandes R.J., Pietka T.A., Weis M.A. Recent developments in cartilage research: matrix biology of the collagen II/IX/XIheterofibril network. // Biochemical Society Transactions, 2002, v.30(6), pp.894 899.
  22. Diab M., Wu J.-J., Eyre D.R. Collagen type IX from human cartilage: a structural profile of intermolecular cross-linking sites. // Biochemical Journal, 1996, v.314, pp.327−332.
  23. M. Физическая химия денатурации белков. М.: Мир, 1968. 364 с.
  24. Floiy P.J., Carret R.R. Phase Transition in Collagen and Gelatin Systems. // Journal of the American Chemical Society, 1958, v.80(18), pp.4836−4845.
  25. Г. И. Тепловая денатурация коллагена в растворе и фибриллах. // Биофизика, 1982, т.27(5), сс.780−784.
  26. Luescher М., Ruegg М., Schindler P. Effect of Hydration upon Thermal Stability of Tropocollagen and its Dependence on the Presence of Neutral Salts. // Biopolymers, 1974, v.13(12), pp.2489−2503.
  27. Kopp J., Bonnet M., Renou J.P. Effect of collagen crosslinking on collagen-water interactions (a DSC investigation). // Matrix, 1989, v.9(6), pp.443−450.
  28. Friess W., Lee G. Basic thermoanalytical studies of insoluble collagen matrices. // Biomaterials, 1996, v. 17(23), pp.2289−2294.
  29. Wallace D.G., Condell R.A., Donovan J.W., Paivinen A., Rhee W.M., Wade S.B. Multiple denaturational transitions in fibrillar collagen. // Biopolymers, 1986, v.25(10), pp.1875−1893.
  30. Miles C.A., Ghelashvili M. Polymer-in-a-Box Mechanism for the Thermal Stabilization of Collagen Molecules in Fibers. // Biophysical Journal, 1999, v.76(6), pp.3243−3252.
  31. Usha R., Ramasami T. Effect of crosslinking agents (basic chromium sulfate and formaldehyde) on the thermal and thermomechanical stability of rat tail tendon collagen fibre. // Thermochimica Acta, 2000, v.356, pp.59−66.
  32. Sankaran V., Walsh J.T. Birefringence measurement of rapid structural changes during collagen denaturation. // Photochemistry and photobiology, 1998, v.68(6), pp.846−851.
  33. Г. И., Смирнова О. И. Калориметрическое исследование стеклования денатурированного коллагена. // Биофизика, 1990, т.35(2), сс.217−220.
  34. Г. И., Белопольская Т. В. Тепловые свойства системы коллаген-вода. Часть I. // Биофизика, 1997, т.42(1), сс.68−74.
  35. Г. И., Белопольская Т. В. Тепловые свойства системы коллаген-вода. Часть II. // Биофизика, 1997, т.42(3), сс.584−590.
  36. Ignatieva N.Yu., Lunin V.V., Averkiev S.V., Maiorova A.F., Bagratashvili V.N., Sobol E.N. DSC investigation of connective tissues treated by IR-laser radiation. // Thermochimica Acta, 2004, v.422, pp.43−48.
  37. Н.Ю., Соболь Э. Н., Аверкиев C.B., Лунин В. В., Гроховская Т. Е., Баграташвили В. Н., Янцен Е. С. Термическая стабильность коллагена II в хряще. // Доклады Академии Наук, 2004, т.395(5), сс.696−698.
  38. Н.Ю., Аверкиев С. В., Соболь Э. Н., Лунин В. В. Денатурация коллагена II в хрящевой ткани при термическом и лазерном нагреве. // Журнал физической химии, 2005, т.79(8), сс. 1505−1513.
  39. Visconti C.S., Kavalkovich K., Wu J.-J., Niyibizi C. Biochemical Analysis of Collagens at the Ligament-Bone Interface Reveals Presence of Cartilage-Specific Collagens. // Archives of Biochemistry and Biophysics, 1996, v.328(l), pp.135 142.
  40. Дж. Органическая химия. М.: Мир. 1987.
  41. Bergman I., Loxley R. New spectrophotometric method for the determination of proline in tissue hydrolyzates. // Analytical Chemistry, 1970, v.42(7), pp.702−706.
  42. Woessner J.F. The determination of hydroxyproline in tissue and protein samples containing small proportions of this imino acid. // Archives of Biochemistry and Biophysics, 1961, v.93, pp.440−447.
  43. Schwartz D.E., Choi Y., Sandell L.J., Hanson W.R. Quantitative analysis of collagen, protein and DNA in fixed, paraffin-embedded and sectioned tissue. // The Histochemical Journal, 1985, v. l7(6), pp.655−663.
  44. Ohara R., Tanaka A., Ohara 0. Automated fluorescent DNA sequencing by a simplified solid-phase chemical sequencing method. //BioTechniques, 1997, v.22(4), pp.653−656.
  45. M.A. Методы Синтеза и Химические Свойства Ароматических Гетероциклических Соединений. М., 1998.227 с.
  46. N. Blumenkrantz, G. Asboe-Hansen. An assay for total hexosamine and a differential assay for glucosamine and galactosamine. // Clinical biochemistry, 1976, v.9(6), pp.269−274.
  47. B.Jl. Цитология и общая гистология. С.-П.: СОТИС, 2003. 520 с.
  48. Maroudas A. Distribution and diffusion of solutes in articular cartilage. // Biophysics Journal, 1970, v. 10(5), pp.365−379.
  49. A., Schneiderman R. 'Free' and 'exchangeable' or 'trapped' and 'non-exchangeable' water in cartilage. // Journal of Orthopedic Research, 1987, v.5(l), pp.133−138.
  50. Torzilli P.A., Rose D.E., Dethmers D.A. Equilibrium water partition in articular cartilage. // Biorheology, 1982, v. l9(4), pp.519−537.
  51. Torzilli P.A. Influence of cartilage conformation on its equilibrium water partition. // Journal of Orthopedic Research, 1985, v.3(4), pp.473−483.
  52. Torzilli P.A. Water content and equilibrium water partition in immature cartilage. // Journal of Orthopaedic Research, 1988, v.6(5), pp.766−769.
  53. Bagratashvili V.N., Sobol E.N., Sviridov A.P., Popov V.K., Omel’chenko A.I., Howdle S.M. Thermal and diffusion processes in laser-induced stress relaxation and reshaping of cartilage. // Journal of biomechanics, 1997, v.30(8), pp.813−817.
  54. Sobol E.N., Bagratashvili V.N., Omel’chenko A.I., Sviridov A.P., Helidonis E.S., Kavvalos G., Christodoulou P., Naoumidi I., Velegrakis G., Ovchinnikov Yu.M., Shechter A. Laser shaping of cartilage. // Proceedings of SPIE, 1994, v.2128, pp.43−49.
  55. Sobol E.N., Sviridov A.P., Kitai M.S., Edwards G.S. Temperature alterations of infrared light absorption by cartilage and cornea under free-electron laser radiation. // Applied Optics, 2003, v.42(13), pp.2443−2449.
  56. Sobol E.N., Omel’chenko A.I., Sviridov A.P., Hardin S.E., Jumel K., Jones N. Hydrodynamic study of the behavior of chondroitin sulphate under nondestructive laser irradiation of cartilage. // Proceedings of SPIE, 2000, v.3914, pp.88−93.
  57. Jumel K., Harding S.E., Sobol E.N., Omel’chenko A.I., Sviridov A.P., Jones N. Aspects of the structural integrity of chondroitin sulphate after laser irradiation. // Carbohydrate polymers, 2002, v.48(3), pp.241−245.
  58. Yansen E.S., Ignatieva N.Yu., Averkiev S.V., Shekhter A.B., Lunin V.V., Sobol E.N. Changes in Proteoglycan Subsystem of Cartilage as a Result of Infrared-Laser Treatment. // Laser Physics, 2005, v.15(12), pp.1660−1663.
  59. Hardingham T.E., Ewins R.J., Muir H. Cartilage proteoglycans. Structure and heterogeneity of the protein core and the effects of specific protein modifications on the binding to hyaluronate. // Biochemical Journal, 1976, 157, pp.127−143.
  60. Hardingham T.E. The Role of Link-Protein in the Structure of Cartilage Proteoglycan Aggregates. // Biochemical Journal, 1979,177, pp.237−247.
  61. Sobol E., Omel’chenko A., Mertig M., Pompe W. Scanning Force Microscopy of the Fine Structure of Cartilage Irradiated with a C02 Laser. // Lasers in Medical Science, 2000, v.15(1), pp.15−23.
  62. С.В., Игнатьева Н. Ю., Лунин В. В., Соболь Э. Н. Влияние лазерного излучения на адсорбцию воды сухими препаратами хрящевой ткани и коллагена. // Биофизика, 2003, т.48(3), сс.505−510.
  63. Берлиен Х.-П., Мюллер Г. Й. Прикладная лазерная медицина. М.: Интерэксперт, 1997.
  64. Muller G., Roggan A. Laser-Induced Interstitial Thermotherapy. Bellingham, Washington: SPIE Optical Engineering Press, 1995.
  65. Huttmann G., Birngruber R. On the possibility of high-precision photothermal microeffects and the measurement of fast thermal denaturation of proteins. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 1999, v.5(4), pp.954−962.
  66. Bagratashvili V.N., Sobol E.N., Sviridov A.P., Helidonis E.S., Kavvalos G.A. Carbonization of Bony Tissue by Pulsed Lasers // Lasers in the Life Sciences, 1997, v.7(3), pp.181−198.
  67. Guerino M.R., Baranauskas V., Guerino A.C., Parizotto N. Laser treatment of experimentally induced chronic arthritis. // Applied Surface Science, 2000, v. 154 155, pp.561−564.
  68. Hayashi К., Thabit G., Bogdanske J.J., Mascio L.N., Markel M.D. The effect of nonablative laser energy on the ultrastructure of joint capsular collagen. // The Journal of Arthroscopic and Related Surgery, 1996, v. 12(4), pp.474−481.
  69. McNally K.M., Sorg B.S., Welch A.J., Dawes J.M., Owen E.R. Photothermal effects of laser tissue soldering. // Physics in medicine & biology, 1999, v.44(4), pp.983−1002.
  70. Tang J., O’Callaghan D., Rouy S., Godlewski G. Quantitative changes in collagen levels following 830-nm diode laser welding. // Lasers in Surgery and Medicine, 1998, v.22(4), pp.207−211.
  71. Fisher Р.Е., Khomoto Т., Derosa С.М., Spotnitz Н.М., Smith C.R., Burkhoff D. Histologic analysis of transmyocardial channels: comparison of C02 and holmium: YAG lasers. // The Annals of Thoracic Surgery, 1997, v.64(2), pp.466 472.
  72. Дж. Статистическая оптика. М.: Мир, 1988. 528 с.
  73. В.П. Спекл-интерферометрия. Web-site: http://optics.sgu.ru/info/edu/method/sp-in/., 2001.
  74. П.В. Оптика когерентного излучения. Web-site: http://optics.npi.msu.su/co/toc.htmI., 1997.
  75. А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. Т. 1. М.: Мир, 1981.
  76. Goodman J.W. Some fundamental properties of speckle. // Journal of Optical Society of America, 1976, v.66(l 1), pp.1145−1150.
  77. Goodman J. Statistical properties of laser speckle patterns. // J.C. Dainty. Laser Speckle and Related Phenomena, Heidelberg, Berlin, New York: Springer-Verlag, 1975.
  78. M. Оптика спеклов. M.: Мир, 1980. 171 с.
  79. Ulyanov S. Laser speckle metrology: Implication for biomedical diagnostics. // Journal of X-Ray Science and Technology, 2003, v. l 1(2), pp.45−49.
  80. Briers J.D., Webster S. Laser speckle contrast analysis (LASCA): a nonscanning, iull-field technique for monitoring capillary blood flow. // Journal of Biomedical Optics, 1996, v. l (2), pp. 174−179.
  81. Cheng H., Luo Q., Zeng S., Chen S., Cen J., Gong H. Modified laser speckle imaging method with improved spatial resolution. // Journal of Biomedical Optics, 2003, v.8(3), pp.559−564.
  82. Kirkpatrick S.J., Cipolla M.J. High resolution imaged laser speckle strain gauge for vascular applications. // Journal of Biomedical Optics, 2000, v.5(l), pp.62−71.
  83. А.И., Маругин A.B. Оптическая диагностика динамики биологических микрообъектов с помощью согласованной фильтрации лазерной спекл-структуры рассеяния. // Известия АН. Серия Физическая, 2002, Т. 66(8), сс.1167−1171.
  84. В.П. Интерференция спекл-полей в зоне дифракции сфокусированного пространственно-модулированного лазерного пучка на случайном фазовом экране. // Оптика и спектроскопия, 2003, Т.94(3), сс.498−505.
  85. Yoshimura Т. Statistical properties of dynamic speckles. // Journal of the Optical Society of America, 1986, v.3(7), pp.1032−1054.
  86. Li E.B., Tieu A.K., Wang K.F. Dynamic laser speckle method for determining the relative velocity between two objects. // Optics Communications, 2003, v.219, pp.1−8.
  87. Okamoto T., Asakura T. Velocity Measurements of Two Moving Diffusers Using a Temporal Correlation Length of Doubly-scattered Speckle. // Journal of Modern Optics, 1990, v.37(3), pp.389−408.
  88. Okamoto T., Asakura T. Detection of the Object Velocity Using Doublyscattered Dynamic Speckles Under Gaussian Beam Illumination. // Journal of Modern Optics, 1991, v.38(9), pp.1821−1839.
  89. Takai N., Iwai Т., Asakura T. Correlation distance of dynamic speckles. // Applied Optics, 1983, v.22(l), pp.170−177.
  90. Briers J.D., Richards G., He X.W. Capillary Blood Flow Monitoring Using Laser Speckle Contrast Analysis (LASCA). // Journal of Biomedical Optics, 1999, v.4(l), pp.164−175.
  91. C.C. Особенности проявления эффекта Доплера при дифракции сфокусированных гауссовых пучков в движущихся случайно-неоднородных средах. // Известия АН. Серия Физическая, 1995, т.59(6), сс.151−155.
  92. Ulyanov S. Speckled Speckle Statistics with a Small Number of Scatterers: Implication for Blood Flow Measurement. // Journal of Biomedical Optics, 1998, v.3(3), pp. 237−245.
  93. Ulyanov S.S., Tuchin V.V., Bednov A.A., Brill G.E., Zakharova E.I. The Application of Speckle Interferometry for Monitoring of Blood and Lymph Flow in Microvessels. // Lasers in Medical Science, 1997, v. 12, pp.31−41.
  94. Briers J.D. Laser Doppler, speckle and related techniques for blood perfusion mapping and imaging. //Physiological Measurement, 2001, v.22(4), pp. R35-R66.
  95. V.V. Tuchin. Handbook of Optical Biomedical Diagnostics. Bellingham: SPIE Press, 2002.
  96. Oulamara A., Tribillon G., Duvernoy J. Biological Activity Measurement on Botanical Specimen Surfaces Using a Temporal Decorrelation Effect of Laser Speckle. //Journal of Modern Optics, 1989, v.36(2), pp.165−179.
  97. Takai N., Kimura S., Asakura T. Dynamic Properties of Laser Speckles on Images Transmitted Through an Image Fibre-bundle. //Journal of Modern Optics, 1989, v.36(2), pp.181−193.
  98. Fujii H., Okamoto Т., Asakura T. Power spectra of speckle signals detected by optical-fiber probe. // Journal of the Optical Society of America, 1987, v.4(8), pp.1366−1375.
  99. Holder L., Okamoto Т., Asakura T. A digital speckle correlation interferometer using an image fibre. // Measurement Science and Technology, 1993, v.4(7), pp.746−753.
  100. Takai N., Asakura T. Statistical properties of laser speckles produced under illumination from a multimode optical fiber. //Journal of the Optical Society of America, 1985, v.2(8), pp. 1282−1290.
  101. О. Принципы лазеров. М: Мир, 1990.
  102. В.В., Кашников Б. П., Смирнов Г. И. Зарядовая связь на основе резонансной поверхностной фотоионизации. // Письма в ЖТФ, 1999, т.25(3), сс.14−18.
  103. Jakeman Е., McWhirter J.G., Pusey P.N. Enhanced fluctuations in radiation scattered by a moving random phase screen. // Optical Society of America, Journal, 1976, v.66, pp.1175−1182.
  104. Jakeman E., Welford W.T. Speckle statistics in imaging systems. // Optics Communications, 1977, v.21, pp.72−79.
  105. Fomin N.A. Speckle Photography for Fluid Mechanics Measurements. New York: Springer, 1998.
  106. McHugh M. Calculation of Blackbody Radiance. // Web-site: http://www.spectralcalc.com/blackbodycalculator/Calculating Blackbody Radiance.pdf.
  107. Fullam B. Infrared thermometers: theory and construction. // Web-site: http://www.mikroninfrared.com/mikronuniversity/SensorTheory.pdf.
  108. Kim K.S., Kim J.H., Lee J.K., Jarng S.S. Measurement of thermal expansion coefficients by electronic speckle pattern interferometry at high temperature. // Journal of Materials Science Letters, 1997, v.16(21), pp.1753−1756.
  109. Denby D., Leendertz J.A. Plane-surface strain examination by speckle-pattern interferometry using electronic processing. // The Journal of Strain Analysis for Engineering Design, 1974, v.9(l), pp. 17−25.
  110. Leendertz J.A. Interferometric displacement measurement on scattering surfaces utilizing speckle effect. // Journal of Physics E: Scientific Instruments, 1970, v.3, pp.214−218.
  111. Yamaguchi I. Speckle Displacement and Decorrelation in the Diffraction and Image Fields for Small Object Deformation. // Journal of Modern Optics, 1981, v.28(10), pp.1359−1376.
  112. Jephcoat A.P., Besedin S.P. Temperature Measurement and Melting Determination in the Laser-Heated Diamond-Anvil Cell. // Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1996, v.354(1711), pp.1333−1360.
  113. Boehler R. Melting and element partitioning Fe-FeS eutectic temperatures to 620 kbar. // Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1996, v.96, pp.181−186.
  114. Boehler R., Ross M., Boercker D.B. Melting of LiF and NaCl to 1 Mbar: Systematics of Ionic Solids at Extreme Conditions. // Physical Review Letters, 1997, v.78(24), pp.4589−4592.
  115. Errandonea D., Boehler R., Ross M. Melting of the Rare Earth Metals and f-Electron Delocalization. // Physical Review Letters, 2000, v.85(16), pp.3444−3447.
  116. Boehler R., Ross M., Soderlind P., Boercker D. B. High-Pressure Melting Curves of Argon, Krypton, and Xenon: Deviation from Corresponding States Theory. // Physical Review Letters, 2001, v.86(25), pp.5731−5734.
  117. JI.A., Машкина E.C. Переходные процессы при плавлении германия в динамических и квазидинамических режимах. // Журнал технической физики, 1999, т.69(12), сс.57−61.
  118. Wei X., Miranda Р.В., Shen Y.R. Surface Vibrational Spectroscopic Study of Surface Melting of Ice. // Physical Review Letters, 2001, v.86(8), pp. 1554−1557.
  119. Hayes W. Premelting. // Contemporary Physics, 1986, v.27(6), pp.519−532.
  120. Hainovsky N., Maier J. Simple phenomenological approach to premelting and sublattice melting in Frenkel disordered ionic crystals. // Physical Review В (Condensed Matter), 1995, v.51(22), pp.15 789−15 797.
  121. Zimnyakov D.A., Agafonov D.N., Sviridov A.P., Omel’chenko A.I., Kuznetsova L.V., Bagratashvili V.N. Speckle-contrast monitoring of tissue thermal modification. //Applied Optics, 2002, v.41(28), pp.5989−5996.
  122. Д.А., Захаров П. В., Трифонов B.A., Чанилов О. И. Исследование эволюции границы раздела фаз в пористых средах с использованием динамического рассеяния света. // Письма в ЖЭТВ, 2001,4.74(4), сс.237−243.
  123. П.В., Зимняков Д. А. Вейвлет-анализ флуктуаций лазерного излучения при рассеянии межфазными границами в пористых средах. // Письма в ЖТФ, 2002, т.28(23), сс.87−94.
  124. Zimnyakov DA. Sviridov A.P. Kuznetsova L.V. Baranov S.A., Ignatieva N.Yu. Monitoring of tissue thermal modification with a bundle-based full-field speckle analyzer. //Applied Optics, 2006, v.45(18), pp. 4480−4490.
  125. Ignat’eva N.Yu., Sobol' E.N., Averkiev S.V., Lunin V.V., Grokhovskaya T.E., Bagratashvili V. N, Yantsen E.S. Thermal stability of collagen II in cartilage. // Doklady Biochemistry & Biophysics, 2004, v.395(5), pp. 696−698.
  126. Sobol E. N, Kitai M.S., Jones N., Sviridov A. P, Milner T, Wong B.J.F. Heating and Structural Alterations in Cartilage Under Laser Radiation. // IEEE journal of quantum electronics, 1999, v.35(4), pp.532−539.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?