Цель проекта - разработать малоинвазивный метод мониторинга эффективности интерстициальной лазерно-индуцированной термотерапии по спектрам диффузного отражения. Метод предусматривает регистрацию спектров до, во время и после воздействия, их предобработку и решение обратной задачи переноса излучения для восстановления спектров коэффициентов поглощения и транспортного рассеяния. По полученным данным будут рассчитываться структурно-морфологические показатели: изменение размеров и концентрации рассеивающих центров, оптическая неоднородность и формирование зоны коагуляции; физиологические показатели: кровенаполнение, оксигенация, относительное содержание воды и липидов:

Функциональные показатели их динамики. Результатом станут алгоритм и критерии достижения требуемого эффекта и методика верификации. Области применения - интервенционная онкология, нейрохирургия и экспериментальная биомедицина. Потребители - клиники, НИЙ и разработчики медицинских лазерных технологий.

Продукт - программно-методическая технология анализа спектральных данных. Она будет принимать спектры диффузного отражения, полученные совместимыми измерительными средствами, выполнять контроль качества, коррекцию и нормализацию сигналов, рассчитывать спектры коэффициентов поглощения и транспортного рассеяния и формировать отчет с производными структурно-морфологическими, физиологическими и функциональными показателями. В состав продукта войдут алгоритмы, протокол измерений, методика калибровки, интерфейс интеграции и документация. Доход планируется получать от лицензий, интеграции, аналитических услуг, обучения и сопровождения. Клиническое применение предполагается после валидации и выполнения регуляторных требований.

Врачи и исследователи получают спектры диффузного отражения во время лазерной термотерапии, но не располагают стандартизированным способом перевода этих данных в количественные показатели состояния ткани. Сырые спектры зависят от геометрии измерения, качества контакта, исходных свойств ткани и характеристик спектрального комплекса. Параметры лазерного воздействия сами по себе не показывают, как изменились поглощение, рассеяние, кровенаполнение и оксигенация и сформировались ли оптические признаки коагуляции. Существующие исследовательские алгоритмы часто требуют ручной настройки и не имеют единых критериев качества и интерпретации.

Разрабатываемый метод создаст воспроизводимую последовательность обработки, расчета показателей и сопоставления этапов процедуры.

Основной сегмент - В2B/B2G: онкологические центры. нейрохирургические и хирургические стационары, отделения интервенционной радиологии, использующие спектральный контроль лазерной термотерапии. Ранними пользователями могут стать НИИ, университетские клиники, лаборатории медицинской фотоники и центры доклинических исследований, которым нужна воспроизводимая количественная обработка спектров.

Отдельный сегмент - производители лазерных медицинских систем, спектрального оборудования и медицинского ПО, способные интегрировать метод по

лицензии или АРІ. Первичная география - Россия и

страны ЕАЭС; расширение возможно после подтверждения воспроизводимости, клинической значимости и выполнения регуляторных требований.

Научная основа метода - теория переноса излучения в рассеивающих средах, обратное моделирование оптических параметров, спектральное разложение по хромофорам и спектротурбидиметрия. Собственная разработка будет включать алгоритмы предобработки, калибровки и нормализации спектров диффузного отражения; регуляризованное восстановление коэффициентов поглощения и транспортного рассеяния; оценку кровенаполнения, оксигенации, содержания воды и липидов; двухстепенную модель или аппроксимацию Ми для оценки размеров и концентрации рассеивающих центров; извлечение динамических признаков и критерий достижения эффекта. Будут использованы существующие справочные спектры хромофоров и численные решатели обратной задачи. Верификация предусматривает фантомы с известными оптическими свойствами, биологические модели, оценку повторяемости и неопределенности, а также сопоставление с морфометрическими и гистологическими данными.

На страницу проекта