Экспериментальное оборудование
Комплекс многофункциональный лазерный диагностический «ЛАКК-М», ПК с установленным программным обеспечением для регистрации и обработки информации многофункционального лазерного диагностического комплекса «ЛАКК-М» (версия 3.0.2.334 и выше).
Подготовка к работе
Самостоятельная подготовка студентов к выполнению лабораторной работы осуществляется по следующим темам раздела «Биомедицинская оптическая диагностика»:
- биомедицинская оптическая диагностика [8];
- флуоресцентная спектроскопия [8];
- обработка биомедицинских сигналов [13].
Вопросы для самопроверки
1) Сформулируйте физический принцип, заложенный в основу метода флуоресцентной спектроскопии.
2) Перечислите основные флуорофоры, вносящие вклад в формирование спектра флуоресценции биотканей.
3) Какие факторы влияют на формирование спектра флуоресценции?
4) Перечислите основные медицинские приложения метода флуоресцентной спектроскопии?
5) Как влияет наличие меланина на формирование сигнала ФС?
Подготовка к выполнению практической работы
Ознакомьтесь с руководством по эксплуатации многофункционального лазерного диагностического комплекса «ЛАКК-М» (ИАБЖ 9442.004.00 РЭ)
Теоретическая часть работы
Флуоресценция биоткани сильно зависит от её оптических свойств. До выхода из ткани и достижения светом детектора с ним происходит ряд процессов в коже, таких как преломление света на границе сред, поглощение меланином и фракциями гемоглобина, а также рассеяние Ми на крупных волокнах коллагена и рэлеевское на более мелких. Поэтому теоретическая оценка влияния этих процессов на регистрируемый сигнал является весьма важной задачей.
|
|
|
Считается, что кожа состоит из эпидермиса и дермы. Попадающее на кожу излучение сначала проходит через эпидермис, где наибольший коэффициент поглощения имеет меланин и оптические свойства эпидермиса считаются равными его свойствам. Прошедшая через верхний слой кожи часть излучения попадает в дерму, где поглощается преимущественно гемоглобином, присутствующим в поверхностном слое дермы [9].
Клетки меланоциты, находящиеся в базальном слое кожи, вырабатывают кожный пигмент меланин. От количества выработанного меланина зависит цвет кожи и её чувствительность к воздействию света. Содержание меланина у людей, принадлежащих к разным этническим группам, значительно отличается и варьируется примерно в диапазоне 1,3-43 %. У слабопигментированных (европейского (белого) типа кожи) меланин составляет 1,3-1,6 %, у среднепигментированных – 11-16 %, у темнокожих (африканского типа кожи) может достигать до 43 % [9].
|
|
|
Большинство исследований в флуоресцентной спектроскопии (ФС) в настоящее время проводятся при ультрафиолетовой длине волны возбуждения флуоресценции [33]. Однако, как известно [34], в ультрафиолетовом и видимом диапазоне длин волн возбуждения, меланин является фактически нефлуоресцирующим веществом и мощным поглотителем, что делает метод ФС менее информативным.
Подготовка к выполнению лабораторной работы
Ознакомьтесь с руководством по эксплуатации многофункционального лазерного диагностического комплекса «ЛАКК-М» (ИАБЖ 9442.004.00 РЭ)
Выполнение работы
1) Включите лазерный диагностический комплекс «ЛАКК-М». После включения кнопки «СЕТЬ» необходимо нажать кнопку «Флуоресценция» (должен загореться соответствующий светодиод) и прогреть прибор в течение 30 мин.
2) Запустите программу _LDF_3, нажав мышью на указанный файл.
3) После нажатия на кнопку ОК появится «Окно базы данных». В «Окне базы данных» программы, найдите пациента, зарегистрированного и измеренного в практической работе №1. Далее следует нажать на кнопку «Старт».
4) Установите оптический УФ-фильтр в соответствующее гнездо прибора.
5) Установите световодный зонд в исследуемую точку – пигментный невус. Нажмите в окне программы кнопку «Установка спектрометра».
|
|
|
6) После того как спектрометр будет установлен, включите излучатель, нажав на лицевой панели кнопку «УФ». На экране монитора компьютера появится результат флуоресценции.
7) Для сохранения полученного спектра нажмите «Запомнить текущее состояние».
8) Продолжите запись спектров флуоресценции на других длинах волн излучения, нажав кнопку «СИН», «ЗЕЛ» или «КР», вставив соответствующий оптический фильтр и нажав кнопку «Продолжить обследование».
9) После того, как спектры флуоресценции будут зарегистрированы на всех длинах волн нажмите последовательно кнопки «Стоп» и «Записать».
10) Повторите процедуру регистрации спектров флуоресценции в интактной области на расстоянии 1 см от невуса.
11) Произведите выгрузку полученных спектров флуоресценции, воспользовавшись вкладкой «Обследование» и «Экспорт данных спектрометра с CSV (RAW)».
12) Рассчитайте для каждой области следующие параметры:
- Для оценки утилизации кислорода используется флуоресцентный показатель потребления кислорода (ФПК) ферментов, участвующих в дыхательной цепи, который обратно пропорционален редоксотношению (4.15).
- Для оценки флуоресценции применяется также коэффициент флуоресцентной контрастности биоткани, определяемый по формуле 4.16.
Содержание отчёта
Отчёт по практической работе должен содержать:
- спектры флуоресценции обследуемых областей;
- расчет флуоресцентного показателя потребления кислорода, коэффициента флуоресцентной контрастности биоткани.
Кроме того, отчёт должен включать выводы о влиянии меланина на получаемые данные, значения рассчитываемых параметров.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 440; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!