Многие социально-значимые заболевания сопровождаются нарушениями регуляции системной гемодинамики и микроциркуляции. Микроциркуляция отвечает за осуществление жизненно важных метаболических процессов, включая снабжение тканей кислородом. Поэтому разработка надежных и чувствительных измерительных систем параметров кровотока чрезвычайно важно для диагностики ранних стадий заболеваний, оптимизации тактики ведения пациентов и контроля эффективности терапии, изучения патогенеза и разработки новых методов лечения. Поскольку живые организмы являются очень высоко чувствительными к любым внешним воздействиям, то измерительные системы должны быть прежде всего бесконтактными и неинвазивными. Этому требованию отвечают оптические методы, в которые входят лазерная доплеровская флоуметрия, лазерная спекл-контрастная визуализация, флуоресцентная ангиография, визуализирующая фотоплетизмография, спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона, гиперспектральная визуализация, инфракрасная термографическая визуализация и оптическая когерентная термография. Несмотря на длительное и активное изучение этих методов, основной фундаментальный вопрос о взаимодействии света с живой биологической тканью, содержащей кровеносные сосуды, остаётся пока недостаточно глубоко проработанным. Неоспоримым является факт, что одним из результатов такого взаимодействия является модуляция интенсивности света во времени с частотой сердечных сокращений. Однако, причины этой модуляции до сих пор остаются предметом обсуждения. В этой лекции будут представлены экспериментальные факты, которые не находят объяснений в рамках традиционной модели. В частности, почему наибольшая модуляция наблюдается при освещении зелёным светом, который не взаимодействует с пульсирующими сосудами. Также будет обсуждено влияние когерентности света на отношение сигнал / шум при получении информации о функционировании васкулярной системы. Будут приведены примеры использования оптических методов как для диагностики гемодинамических процессов, так и для интраоперационного мониторинга перфузии тканей.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ 21-15-00265.