RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Август

←  →

Обзоры актуальных проблем


Оптическая когерентная томография в эластографии и ангиографии

† 
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, ул. Ульянова 46, Нижний Новгород, 603000, Российская Федерация

Даётся обзор сформировавшихся в последние годы новых для биомедицинской диагностики модальностей на основе оптической когерентной томографии (ОКТ) — оптической когерентной ангиографии (ОКА) и оптической когерентной эластографии (ОКЭ), являющихся "расширениями" основанной на принципах низкокогерентной интерферометрии ОКТ-технологии визуализации, отметившей в 2021 г. тридцатилетие своего развития. Изложены основные принципы ОКА и ОКЭ, появление которых во многом было стимулировано ранее возникшими подобными функциональными расширениями в медицинском ультразвуке. Приведён ряд результатов, иллюстрирующих ранее недоступные возможности, открываемые этими новыми модальностями для биомедицинских применений. Статья является расширенной версией доклада, представленного на Научной сессии Общего собрания Отделения физических наук Российской академии наук (РАН), состоявшейся 13 декабря 2021 г.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2022.06.039207
Ключевые слова: оптическая когерентная томография, оптическая когерентная ангиография, оптическая когерентная эластография, компрессионная эластография, биофотоника, оптическая биопсия
PACS: 42.30.Ms, 42.30.Va, 42.30.Wb, 42.62.Be, 62.20.D−, 62.20.F− (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2022.06.039207
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/8/c/
001112646900003
2-s2.0-85182915790
2023PhyU...66..794Z
Цитата: Зайцев В Ю "Оптическая когерентная томография в эластографии и ангиографии" УФН 193 845–871 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 11 апреля 2022, доработана: 14 июня 2022, 21 июня 2022

English citation: Zaitsev V Yu “Optical coherence tomography in elastography and angiography” Phys. Usp. 66 794–817 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.06.039207

Список литературы (147) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Huang D et al Science 254 1178 (1991)
  2. Leitgeb R at al. J. Biomed. Opt. 26 100601 (2021)
  3. Геликонов В М и др Изв. вузов. Радиофизика 60 1002 (2017); Gelikonov V M et al Radiophys. Quantum Electron. 60 897 (2018)
  4. Schmitt J M, Xiang S H, Yung K M J. Biomed. Opt. 4 95 (1999)
  5. Weatherbee A et al Opt. Lett. 41 2727 (2016)
  6. Ge G R, Rolland J P, Parker K J Biomed. Opt. Express 12 4179 (2021)
  7. Demidov V et al Biomed. Opt. Express 12 2952 (2021)
  8. Niemczyk M, Iskander D R Biomed. Opt. Express 12 6407 (2021)
  9. Moiseev A et al J. Biophoton. 11 e201700072 (2018)
  10. Liu Y et al Biomed. Opt. Express 12 2647 (2021)
  11. Zhu D et al Biomed. Opt. Express 12 3021 (2021)
  12. Tuchin V V, Popp J, Zakharov V (Eds) Multimodal Optical Diagnostics of Cancer (Cham: Springer, 2020)
  13. Гладкова Н Д, Геликонов Г В, Киселева Е Б (Ред.) Мультимодальная оптическая когерентная томография в клинической медицине (М.: Физматлит, 2022)
  14. Parker K J, Doyley M M, Rubens D J Phys. Med. Biol. 56 R1 (2011)
  15. Ormachea J, Parker K J Phys. Med. Biol. 65 24TR06 (2020)
  16. Routh H F IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 15 (6) 31 (1996)
  17. Ophir J et al Ultrasonic Imaging 13 (2) 111 (1991)
  18. Schmitt J M Opt. Express 3 (6) 199 (1998)
  19. de Carlo T E et al Int. J. Retina Vitr. 1 5 (2015)
  20. Ikedo T et al Biochem. Biophys. Res. Commun. 495 332 (2018)
  21. Woolman M et al Sci. Rep. 7 468 (2017)
  22. Bachmann A H, Lietgeb R A, Lasser T Opt. Express 14 1487 (2006)
  23. Bachmann A H et al Opt. Express 15 9254 (2007)
  24. Zaitsev V Yu et al Laser Phys. Lett. 11 105601 (2014)
  25. Almasian M, van Leeuwen T G, Faber D J Sci. Rep. 7 14873 (2017)
  26. Matveyev A L et al Laser Phys. Lett. 16 085601 (2019)
  27. Matveyev A L et al Laser Phys. Lett. 17 115604 (2020)
  28. Matveyev A L et al Biomed. Opt. Express 12 7599 (2021)
  29. Zykov A A et al J. Biomed. Photon. Eng. 7 (1) 010304 (2021)
  30. Зайцев В Ю и др Изв. вузов. Радиофизика 57 (1) 59 (2014); Zaitsev V Yu et al Radiophys. Quantum Electron. 57 52 (2014)
  31. Турчин И В УФН 186 550 (2016); Turchin I V Phys. Usp. 59 487 (2016)
  32. Yu G et al Clinical Cancer Res. 11 3543 (2005)
  33. Zhang H F et al Opt. Express 14 9317 (2006)
  34. Leahy M J Microcirculation Imaging (New York: Wiley-Blackwell, 2012)
  35. Dunn A K et al Biomed. Opt. Express 7 1861 (2011)
  36. Karlas A et al Photoacoustics 14 19 (2019)
  37. Subochev P et al Biomed. Opt. Express 11 1477 (2020)
  38. Курников А А и др Квантовая электроника 51 383 (2021); Kurnikov A A et al Quantum Electron. 51 383 (2021)
  39. Yang V X D et al Opt. Express 11 794 (2003)
  40. Зайцев В Ю и др Изв. вузов. Радиофизика 57 231 (2014); Zaitsev V Yu et al Radiophys. Quantum Electron. 57 210 (2014)
  41. Leitgeb R A et al Opt. Express 11 3116 (2003)
  42. Wang R K, An L Opt. Express 17 8926 (2009)
  43. Srinivasan V J I et al Opt. Express 18 2477 (2010)
  44. Ren H et al SPIE Proc. 4956 225 (2003)
  45. Kurokawa K et al Opt. Express 20 22796 (2012)
  46. Wang R K et al Opt. Express 15 4083 (2007)
  47. An L, Wang R K Opt. Express 16 11438 (2008)
  48. van Soest G et al J. Biomed. Opt. 15 011105 (2010)
  49. Yousefi S, Qin J, Wang R K Biomed. Opt. Express 4 1214 (2013)
  50. Wang R K Opt. Lett. 33 1878 (2008)
  51. Jonathan E, Enfield J, Leahy M J J. Biophoton. 4 583 (2011)
  52. Barton J K, Stromski S Opt. Express 13 5234 (2005)
  53. Mariampillai A et al Opt. Lett. 33 1530 (2008)
  54. Mahmud M S et al J. Biomed. Opt. 18 050901 (2013)
  55. Demidov V et al Biomed. Opt. Express 10 4207 (2019)
  56. Matveev L A et al Opt. Lett. 40 1472 (2015)
  57. Moiseev A et al J. Biophoton. 11 e201700292 (2018)
  58. Sirotkina M A et al Sci. Rep. 7 41506 (2017)
  59. Sirotkina M A et al Sci. Rep. 9 6492 (2019)
  60. Sirotkina M A et al Biomed. Opt. Express 11 1365 (2020)
  61. Maslennikova A V et al Sci. Rep. 7 16505 (2017)
  62. Gubarkova E V et al Sci. Rep. 9 18670 (2019)
  63. Сапунцов Л Е, Митрофанова С И, Савченко Т В Бюлл. экспериментальной биологии и медицины 88 740 (1979); Sapuntsov L E, Mitrofanova S I, Savchenko T V Bull. Exp. Biol. Med. 88 1501 (1979)
  64. Sarvazyan A P et al Ultrasound Med. Biol. 24 1419 (1998)
  65. Bercoff J, Tanter M, Fink M IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Frequency Control 51 396 (2004)
  66. Zvietcovich F, Larin K V Prog. Biomed. Eng. 4 012007 (2022)
  67. Zhu J et al Sci. Rep. 6 35499 (2016)
  68. Викторов И А Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике (М.: Наука, 1966); Пер. на англ. яз., Viktorov I A Rayleigh and Lamb Waves: Physical Theory and Applications (New York: Plenum Press, 1967)
  69. Zvietcovich F et al Biomed. Opt. Express 10 3699 (2019)
  70. Kirby M A et al J. Biomed. Opt. 22 121720 (2017)
  71. Zhang H et al Photonics 8 207 (2021)
  72. Rippy J R et al IEEE Open J. Eng. Med. Biol. 2 179 (2021)
  73. Han Z et al J. Biomed. Opt. 20 020501 (2015)
  74. Zvietcovich F et al Nature Commun. 10 4895 (2019)
  75. Snieder R, Wapenaar K Phys. Today 63 (9) 44 (2010)
  76. Marmin A et al J. Biomed. Opt. 26 086006 (2021)
  77. Larin K V, Sampson D D Biomed. Opt. Express 8 1172 (2017)
  78. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Теория упругости (М.: Наука, 1987); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Theory of Elasticity (Oxford: Pergamon Press, 1986)
  79. Pan B et al Meas. Sci. Technol. 20 062001 (2009)
  80. Rogowska J et al Heart 90 556 (2004)
  81. Rogowska J et al British J. Radiology 79 707 (2006)
  82. Fu J, Pierron F, Ruiz P J. Biomed. Opt. 18 121512 (2013)
  83. Nahas A et al Biomed. Opt. Express 4 2138 (2013)
  84. Zaitsev V Y et al J. Biomed. Opt. 20 075006 (2015)
  85. Fu J et al Exp. Mech. 56 1203 (2016)
  86. Kurokawa K et al Opt. Lett. 40 2153 (2015)
  87. Li E et al Opt. Lett. 44 787 (2019)
  88. Meng F et al Appl. Sci. 9 1349 (2019)
  89. Kennedy B F et al Biomed. Opt. Express 3 1865 (2012)
  90. Zaitsev V Y et al Proc. SPIE 9887 98871G (2016)
  91. Müller H H et al Biomed. Opt. Express 3 1025 (2012)
  92. Bai Y et al Opt. Express 29 25327 (2021)
  93. Li J et al Biomed. Opt. Express 13 2224 (2022)
  94. Zaitsev V Y et al J. Biophoton. 9 499 (2016)
  95. Zaitsev V Y et al J. Biomed. Opt. 21 116005 (2016)
  96. Matveyev A L et al Laser Phys. Lett. 15 065603 (2018)
  97. Zaitsev V Y et al Photonics 8 527 (2021)
  98. Kling S, Khodadadi H, Goksel O Front. Bioeng. Biotechnol. 7 453 (2020)
  99. Kling S J. R. Soc. Interface 17 20190786 (2020)
  100. Singh M et al Photonics 8 111 (2021)
  101. Sobol' E N et al Laser Phys. 16 735 (2006)
  102. Bolshunov A et al Acta Ophthalmologica 89 s248 (2011)
  103. Sobol E N et al Laser Phys. Lett. 4 488 (2007)
  104. Свистушкин В М и др Фарматека 27 (5) 72 (2020)
  105. Zaitsev V Y et al Laser Phys. Lett. 13 115603 (2016)
  106. Zaitsev V Y et al J. Biophoton. 10 1450 (2017)
  107. Zaitsev V Y et al J. Biophoton. 12 e201800250 (2019)
  108. Baum O I et al J. Biophoton. 13 e201900199 (2020)
  109. Баум О И и др Квантовая электроника 50 87 (2020); Baum O I Quantum Electron. 50 87 (2020)
  110. Baum O I et al Laser Phys. Lett. 16 035603 (2019)
  111. Alexandrovskaya Yu M et al Laser Phys. Lett. 17 085603 (2020)
  112. Matveev L A et al SPIE Proc. 11359 113590G (2020)
  113. Zaitsev V Y et al SPIE Proc. 11242 1124202 (2020)
  114. Zaitsev V Y et al Laser Phys. Lett. 16 065601 (2019)
  115. Lawman S et al Biomed. Opt. Express 8 5579 (2017)
  116. Tuchin V V, Zhu D, Genina E A (Eds) Handbook of Tissue Optical Clearing. New Prospects in Optical Imaging (Boca Raton, FL: CRC Press, 2022)
  117. Genina E A et al J. Biomed. Photon. Eng. 1 (1) 22 (2015)
  118. Alexandrovskaya Y M et al Handbook of Tissue Optical Clearing. New Prospects in Optical Imaging (Eds V V Tuchin, D Zhu, E A Genina) (Boca Raton, FL: CRC Press, 2022) p. 185
  119. Alexandrovskaya Y et al Materials 15 904 (2022)
  120. Kennedy K M et al Sci. Rep. 5 15538 (2015)
  121. Zaitsev V Y et al J. Innovative Opt. Health Sci. 10 1742006 (2017)
  122. Zaitsev V Y et al J. Biophoton. 14 e202000257 (2021)
  123. Sovetsky A A et al Laser Phys. Lett. 15 085602 (2018)
  124. Sovetsky A A et al Laser Phys. Lett. 17 065601 (2020)
  125. Krouskop T A et al Ultrasonic Imaging 20 (4) 260 (1998)
  126. Плеханов А А и др Современные технологии в медицине 10 (3) 43 (2018)
  127. Plekhanov A A et al Sci. Rep. 10 11781 (2020)
  128. Sirotkina M A et al Biomed. Opt. Express 11 1365 (2020)
  129. Kennedy B F et al Cancer Res. 75 3236 (2015)
  130. Allen W M et al Biomed. Opt. Express 7 4139 (2016)
  131. Chin L et al J. Biophotonics 10 690 (2017)
  132. Kennedy K M et al Cancer Res. 80 1773 (2020)
  133. Gubarkova E V et al Biomed. Opt. Express 10 2244 (2019)
  134. Gubarkova E V et al Proc. SPIE 11228 112282F (2020)
  135. Gubarkova E V et al Proc. SPIE 11457 1145709 (2020)
  136. Sovetsky A A et al Proc. SPIE 11359 113590H (2020)
  137. Gubarkova E V et al Proc. SPIE 11952 119520C (2022)
  138. Gubarkova E V et al Diagnostics 10 994 (2020)
  139. Гурбатов С Н и др Акустический журн. 55 496 (2009); Gurbatov S N et al Acoust. Phys. 55 510 (2009)
  140. Клемин В А и др Изв. РАН. Сер. физ. 82 607 (2018); Klemin V A et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 82 536 (2018)
  141. Plekhanov A A et al SPIE Proc. 1164 11645X (2021)
  142. Руденко О В УФН 176 77 (2006); Rudenko O V Phys. Usp. 49 69 (2006)
  143. Зайцев В Ю, Назаров В Е, Таланов В И УФН 176 97 (2006); Zaitsev V Yu, Nazarov V E, Talanov V I Phys. Usp. 49 89 (2006)
  144. Zaitsev V Y MRS Bull. 44 350 (2019)
  145. Morlier P Rock Mech. 3 125 (1971)
  146. Gubarkova E V et al Materials 15 3308 (2022)
  147. Gubarkova E V et al Laser Phys. Lett. 20 065601 (2023)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение