1. Oksihemoglobīna kartēšanas ierīce: klīniskās aprobācijas rezultāti
Dainis Jakovels, Ilona Kuzmina,
Anna Bērziņa un Lauma Valaine
LU ASI seminārs
ESF projekts Biofotonikas pētījumu grupa
Nr.2009/0211/1DP/ /09/APIA/VIAA/077

2. Līdzīgi pētījumi

3. Līdzīgi pētījumi

4. Līdzīgi pētījumi

5. Ierīces uzbūve
FOV: 600x700 px, ~ 3x3 cm

6. Ādas absorbcijas modelis
Optiskā blīvuma starpība starp veidojumu un normālu ādu:
OD() = -ln(I () /IRef ())
Normāla āda
Ādas absorbcijas modelis
OD() = (OH()cOH + DOH()cDOH + Mel() cMel)d ()
oksihemoglobīns
deoksihemoglobīns
melanīns
 - molārās ekstencijas koeficients, d – gaismas iespiešanās dziļums
c – koncentrācijas izmaiņas

7. Trīs vienādojumu sistēma
Coeficienti
OD(R) = OH(R)d(R)cOH + DOH(R)d(R)cDOH + Mel(R)d(R)cMel
OD(G) = OH(G)d(G)cOH + DOH(G)d(G)cDOH + Mel(G)d(G)cMel
OD(B) = OH(B)d(B)cOH + DOH(B)d(B)cDOH + Mel(B)d(B)cMel
No mērījumiem
cOH, cDOH , cMel - ?
Kopējās hemoglabīna izmaiņas: cTH = cOH + cDOH

8. RGB attēlošanas sistēmas spektrālā jutība
RGB kameras spektrālā jutība
RGB attēlošas sistēmas spektrālā jutība
LED intensitātes spektri

9. d koeficientu noteikšana
RGB attēlošanas sistēmas spektrālā jutība
d katrā RGB kanālā R G B OH
8.98
46.83
32.49
DOH
21.49
49.48
26.78
Melanin
2.09
1.96
1.67
Ādas hromoforu 
DOH >> OD
DOH < OD
DOH > OD

10. Matricu vienādojums

11. Klīniskie testi Lāzeplastikas klīnika (Anna Bērziņa):
Apstrāde – 1064 nm Nd:YAG lāzers, 800 nm diožu lāzers, IPL
(3A), (3A, 1R), (2T, 1A), (2A, 1T, 1V), (3T, 1PWS);
Kopā 18 veidojumi: 9 hemangiomas (A), 6 telangiektāzijas (T), 1 rēta (R), 1 virsējs vēnu tīklojums (V), 1 portvīna traips (PWS).
5. Dimensija (Lauma Valaine):
Apstrāde – IPL
(9A, 2V, 1PWS), (4A, 1V), (1A, 2V, 1R)
Kopā 21 veidojums: 14 hemangiomas (A), 5 virsēji asinsvadu tīklojumi (V), 1 rēta (R), 1 portvīna traips (PWS).

12. Klīniskie testi: Telangiektāzija uz pieres
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2
MS attēlošana
RGB attēlošana

13. Klīniskie testi: Telangiektāzija uz pieres
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2

14. Klīniskie testi: Telangiektāzija uz pieres
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2

15. Klīniskie testi: Telangiektāzija uz muguras
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2

16. Klīniskie testi: Virspusējs vēnu tīklojums
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2

17. Klīniskie testi: Portvīna traips
Apstrāde ar IPL

18. Klīniskie testi: Portvīna traips uz sāna
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2
MS attēlošana
RGB attēlošana

19. Klīniskie testi: Portvīna traips uz sāna
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2

20. Klīniskie testi: Portvīna traips uz sāna
Apstrāde ar 800 nm diožu lāzeru, 40 J/cm2

21. Darāmais Otra mērījumu sērīja – 1...2 mēneši pēc apstrādes
Jaunu pacientu piesaistīšana (raksts LU mājas lapā)
Optimālā datu apstrādes algoritma izvēle:
OH koncentrācija vai Eritēmas indekss
Pareiza laukuma izvēle
Parametru iegūšana
Atskaites punkti:
BDC ( Rīgā); abstrakts līdz
SPIE Photonics Europe ( Briselē); atbilde ; raksts jāiesniedz līdz
OSA BIOMED ( Maiami); atbilde
RGB imaging system has been developed and tested. It can be used for mapping of hemoglobin changes in skin, distinguishing both types – oxy- and deoxy-hemoglobin.
For simpler approximation in dynamic measurements, the OD signal of R channel can be attributed to deoxy-hemoglobin concentration changes, G and B channels to total hemoglobin, and the G and R channel signal difference to oxy-hemoglobin.
Additionally to direct signal (dc) analysis, oscillating signal could be extracted and analyzed to obtain PPG amplitude changes that correspond to blood flow variations.
The system can be used for observation of dynamic process like occlusions, as well as for chromophore concentration mapping of vascular malformations; consequently, it has a promising potential for skin diagnostics.
Simplicity of parameter computing allows real-time measurement implementation.