Разработка средств оптической когерентной томографии для неинвазивной диагностики заболеваний среднего уха

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-15-01507

НазваниеРазработка средств оптической когерентной томографии для неинвазивной диагностики заболеваний среднего уха

Руководитель Геликонов Валентин Михайлович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук" , Нижегородская обл

Конкурс №18 - Конкурс 2017 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-602 - Физические методы медицинской диагностики. Томография

Ключевые слова Оптическая когерентная томография, обратное рассеяние, динамическая вязкость, среднее ухо, барабанная полость, острый отит, экссудативный средний отит, дифференциальная диагностика

Код ГРНТИ76.13.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на разработку оптических средств и способов неинвазивного мониторинга состояния среднего уха при проведении диагностики, консервативного и хирургического лечения, в частности, в случае экссудативного среднего отита. Задачей проекта является разработка прототипа специализированного клинического устройства оптического когерентного томографа (ОКТ), предназначенного для прижизненной визуализации внутренней структуры тканей среднего уха человека с возможностью качественной и количественной оценки состояния внутренних структур, идентификации и определения физических свойств содержимого барабанной полости. Критически важной такая технология является при диагностике экссудативного среднего отита (ЭСО), заболевания, часто вызываемого перенесенными острым воспалением среднего уха и обструкцией устья слуховой трубы. ЭСО имеет особенности клинического течения, затрудняющие его диагностику. Кроме того, сам диагностический поиск связан с привлечением значительных сил и средств. В выборе тактики лечения ЭСО современные специалисты-оториноларингологи вынуждены ориентироваться на личный опыт и давность заболевания, что в случаях с детьми оказывается затруднительным. В то же время проблема определения нарушения слуха у новорожденных и детей первых лет жизни заслуживает особого внимания, так как при отсутствии звуков и речи не формируется вербальный тип мышления, что приводит к серьезным нарушениям в формировании речи и мышления, и, как следствие, к отставанию в развитии. В коллектив предлагаемого междисциплинарного проекта входят как исследователи-физики из ИПФ РАН, так и действующие клинические специалисты учреждений здравоохранения. Большой опыт участников проекта, отраженный в многочисленных совместных публикациях и учебно-методической литературе, позволит найти решения поставленных в проекте задач, от разработки принципов визуализации структур среднего уха и физических свойств содержимого среднего уха до разработки критериев выбора тактики лечения на основании данных ОКТ–исследований. Разработанные средства и технологии позволят использовать метод ОКТ, как быстрый, неинвазивный, высокоспецифичный метод диагностики различных форм заболеваний среднего уха, в том числе экссудативного среднего отита, а также позволят своевременно и рационально выбирать способ лечения указанных заболеваний.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Ксенофонтов C.Ю., Терпелов Д.А., Геликонов Г.В., Шилягин П.А., Геликонов В.М. Подавление гетеродинных артефактов радиотехнической природы в спектральной оптической когерентной томографии Изв. ВУЗов: Радиофизика (год публикации - 2018)

2. Геликонов Г.В.,Ксенофонтов C.Ю., Шилягин П.А., Геликонов В.М. Компенсация влияния флуктуаций дистанции до объекта при бесконтактном зондировании в спектральной оптической когерентной томографии Изв. ВУЗов: Радиофизика (год публикации - 2018)

3. Шилягин П.А., Новожилов А.А., Абубакиров Т.Э., Геликонова В.Г., Терпелов Д.А., Маткивский В.А., Геликонов Г.В., Шахов А.В., Геликонов В.М. Time domain optical coherence tomography is a useful tool for diagnosing otitis media with effusion Laser physics letters, V.15. I.9. pp. 096201+5 (год публикации - 2018)
10.1088/1612-202X/aacb4c

4. Новожилов А.А., Абубакиров Т. Э., Хасянова Ю. А., Шахов А. В. Современные методы диагностики экссудативного среднего отита Российская оториноларингология (год публикации - 2019)

5. Shilyagin P.A., Matveev L.A., Kiseleva E.B., Moiseev A.А., Zaitsev V.Y., Sovietsky А.А., Shabanov D.V., Gelikonov V.M., Yashin K.S., Jr., Achkasova K.A., Gladkova N.D., Gelikonov G.V. Stabilization of the scanning pattern for three-dimensional phase-sensitive oct modalities: Angiography, relaxography, and monitoring of slow processes Sovremennye Tehnologii v Medicine, V.11, №.2, P. 25-32 (год публикации - 2019)
10.17691/stm2019.11.2.04

6. Геликонов Г.В., Геликонов В.М. Measurement and Compensation for the Amplitude and Phase Spectral Distortions of an Interference Signal in Optical Coherence Tomography for the Relative Optical-Spectrum Width Exceeding 10% Radiophysics and Quantum Electronics, V.61, №.2, P. 135-145 (год публикации - 2018)
10.1007/s11141-018-9877-4

7. Геликонов Г.В., Ксенофонтов С.Ю., Шилягин П.А,, Геликонов В.М. Compensation for the Influence of Fluctuations in the Distance to the Object During Noncontact Probing in Spectral Domain Optical Coherence Tomography Radiophysics and Quantum Electronics, V.62, №.3, P. 228-236 (год публикации - 2019)
10.1007/s11141-019-09971-0

8. Ксенофонтов С.Ю., Терпелов Д.А., Геликонов Г.В., Шилягин П.А., Геликонов В.М. Elimination of Artifacts Caused by the Nonidentity of Parallel Signal-Reception Channels in Spectral Domain Optical Coherence Tomography Radiophysics and Quantum Electronics, V.62, №.2, P. 151-158 (год публикации - 2019)
10.1007/s11141-019-09963-0

9. Губарькова Е.В., Фельдштейн Ф.И., Загайнова Е.В., Гамаюнов С.В., Сироткина М.А., Седова Е.С., Кузнецов С.С., Моисеев А.А., Матвеев Л.А., Зайцев В.Ю., Караштин Д.А., Геликонов Г.В., Пирес Л., Виткин А., Гладкова Н.Д. Optical coherence angiography for pre-treatment assessment and treatment monitoring following photodynamic therapy: a basal cell carcinoma patient study Scientific Reports, V.9, №.1, P. 18670 (год публикации - 2019)
10.1038/s41598-019-55215-6

10. Шилягин П.А., Новожилов А.А., Абубакиров Т.Э., Геликонов Г.В., Шахов А.В., Геликонов В.М. Optical coherence tomography in otitis media with effusion diagnosing Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE, V.11078, P. 110780R-1-3 (год публикации - 2019)
10.1117/12.2527147

11. Ксенофонттов С.Ю., Шилягин П.А., Терпелов Д.А., Новожилов А.А,, Геликонов В.М., Геликонов Г.В. Application of Phase Correction for Compensation of Motion Artifacts in Spectral Optical Coherence Tomography Instruments and Experimental Techniques, V.63, №.1, P. 126-132 (год публикации - 2020)
10.1134/S0020441220010054

12. Новожилов А.А., Шилягин П.А., Абубакиров Т.Э., Хасянова Ю.А., Шахов А.В., Геликонов В.М. Возможности оптической когерентной томографии в диагностике экссудативного среднего отита Российская оториноларингология, Т.93, №.2, С. 66-71 (год публикации - 2018)
10.18692/1810-4800-2018-2-66-71

13. Ксенофонтов С.Ю., Шилягин П.А., Терпелов Д.А., Геликонов В.М., Геликонов Г.В. Numerical Method of Axial Motion Artifacts Correction in Spectral Domain Optical Coherence Tomography Retinal Imaging Frontiers of optoelectronics, accepted (год публикации - 2020)
10.1007/s12200-019-0951-0

14. Маткивский В.А., Шилягин П.А., Моисеев А.А., Новожилов А.А,, Абубакиров Т.Э., Геликонов Г.В., Шахов А.В,, Геликонов В.М. Differential geometric approach for automated eardrum thickness measurement in OCT image processing Laser physics letters (год публикации - 2020)

15. Новожилов А.А., Шилягин П.А., Шахов А.В., Геликонов В.М. Обзор современных методов диагностики экссудативного среднего отита Вестник оториноларингологии (год публикации - 2020)

16. Моисеев А.А, Шилягин П.А., Новожилов А.А., Абубакиров Т.Э., Маткивский В.А., Киселева Е.Б., Геликонов Г.В., Шахов А.В., Геликонов В.М. Low scattering volumes visualization from Optical Coherence Tomography data and its applications in otolaryngology Laser physics letters (год публикации - 2020)

17. Новожилов А.А., Шилягин П.А., Абубакиров Т.Э., Хасянова Ю.А., Шахов А.В., Геликонов В.М. Возможности оптической когерентной томографии в диагностике экссудативного среднего отита Российская оториноларингология (год публикации - 2017)

18. Геликонов Г.В., Геликонов В.М. Измерение и компенсация амплитудных и фазовых спектральных искажений интерференционного сигнала в оптической когерентной томографии при относительной ширине спектра более десяти процентов Изв. ВУЗов: Радиофизика (год публикации - 2017)

19. Шилягин П.А., НовожиловА.А., Абубакиров Т.Э., Геликонова В.Г., Терпелов Д.А., Маткивский В.А., Геликонов Г.В., Шахов А.В., Геликонов В.М. Optical coherence tomography for diagnosing otitis media with effusion Journal of Innovative Optical Health Sciences (год публикации - 2017)

Публикации