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 16-15-10327

НазваниеРазработка комплексного метода диагностики и оценки генеза аневризм сосудов головного мозга при установке потоконаправляющих стентов с использованием эндоскопической оптической когерентной томографии и индивидуализированного высокоточного математического моделирования церебральной гемодинамики

РуководительФролов Сергей Владимирович, Доктор технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет", Тамбовская обл

Период выполнения при поддержке РНФ

2019 г. - 2020 г.

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-701 - Медицинская техника

Ключевые словацеребральная аневризма, гемодинамика, инсульт, потоконаправляющие стенты, эндоскопическая оптическая когерентная томография, индивидуализированное высокоточное математическое моделирование, компрессионная эластография, высокопроизводительные вычисления, биомеханические свойства стенок сосудов, доплеровское картирование потоков биологических жидкостей.

Код ГРНТИ76.13.25

СтатусУспешно завершен

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Церебральная аневризма является одним из наиболее серьезных патологических состояний кровеносных сосудов. Из-за разрывов церебральных аневризм в мире происходит около 15-20% всех геморрагических инсультов. Наиболее перспективным методом лечения этих деформаций стенок кровеносных сосудов является использование потоконаправляющих стентов (flow-diverter stents). НАУЧНОЙ ПРОБЛЕМОЙ на решение которой направлен проект является формирование индивидуализированного подхода к оценке генеза аневризмы церебральных артерий, который с одной стороны позволил бы существенно повысить точность прогнозирования вероятности разрыва аневризмы, а с другой стороны не слишком сильно удлинял и усложнял бы процесс диагностики и лечения. Широко применяемые в реальной клинической практике методы оценки риска разрыва аневризмы на основе анализа факторов риска (высокое кровяное давление, сахарный диабет, курение и т.п.) и ее геометрии приводят к противоречивым результатам ввиду упрощенного подхода к решаемой проблеме. А широко предлагаемые научным сообществом методы оценки риска разрыва аневризмы на основе индивидуализированного математического моделирования церебральной гемодинамики почти всегда слишком сложны для клинических испытаний и тем более массового применения в реальной клинической практике. Многодневное моделирование на рабочих станциях не укладывается в лечебный процесс, а суперкомпьютерные вычисления – в бюджет лечебного учреждения. Бесплатные или условно-бесплатные сторонние вычислительные мощности (суперкомпьютеры с открытым доступом) далеко не всегда доступны, т.к. имеют большие очереди на проведение вычислений. Имеется потребность в создании (КОНКРЕТНАЯ ЗАДАЧА В РАМКАХ НАУЧНОЙ ПРОБЛЕМЫ) новых методов и инструментальных средств, которые бы дополнили уже применяющийся анализ факторов риска и геометрии аневризмы быстрой, но информативной процедурой оценки состояния церебральных сосудов по их биомеханическим свойствам. Накопленный авторами опыт в области индивидуализированного высокоточного моделирования показал, что рост пристеночного напряжения сдвига является важнейшим фактором риска разрыва кровеносного сосуда. Поскольку пристеночное напряжение сдвига, по сути, гемодинамический аналог модуля сдвига стенки кровеносного сосуда, который можно оценить либо вообще без математического моделирования, либо с его минимальным использованием - разработка способа определения модуля сдвига для стенки церебрального сосуда с аневризмой посредством компрессионной эластографии в эндоскопической ОКТ является перспективным подходом к решению имеющейся научной задачи. Разрабатываемый способ будет высокоточной, но намного более быстрой альтернативой расчету пристеночного напряжения сдвига в стенке кровеносного сосуда по индивидуализированной математической модели церебральной гемодинамики. Доработка устройства эндоскопической ОКТ, а также эндоскопических зондов для него и способов сканирования в них будут являться важными шагами, т.е. предпосылками к разработке способа определения модуля сдвига для стенки кровеносного сосуда. А логическим продолжением их совместного использования будут проверка двух гипотез (о целесообразности прицельной биопсии и ротационной атерэктомии с ОКТ-контролем), а также разработка методов неразрушающей оценки с помощью эндоскопической ОКТ атеросклеротических отложений на стенках церебрального сосуда с аневризмой, определения вероятности правильного раскрытия потоконаправляющего стента, оценки точности установки потоконаправляющего стента постфактум, прогнозирования продолжительности положительного эффекта от стентирования церебральной артерии с аневризмой постфактум и целесообразности дальнейших хирургических вмешательств. В целом, решение научных задач проекта 2019 в комплексе с уже решенными научными задачами проекта 2016 носит новаторский характер и позволит создать уникальные для мировой науки и в тоже время не оторванные от реалий современного здравоохранения высокоэффективные подходы к оценке риска разрыва церебральных сосудов.

Ожидаемые результаты
Ключевой научной идеей Проекта 2019 является - разработка способа определения модуля сдвига для стенки церебрального сосуда с аневризмой посредством компрессионной эластографии в эндоскопической ОКТ. Такой способ будет высокоточной, но намного более быстрой альтернативой расчету пристеночного напряжения сдвига в стенке кровеносного сосуда по индивидуализированной математической модели церебральной гемодинамики. Для достижения поставленной цели исследования в рамках проекта будут получены следующие научные результаты. Будет разработана экспериментальная установка спектроскопической ОКТ и совместимые с этим устройством эндоскопические зонды, программные продукты для математического моделирования процессов миграции фотонов и формирования при этом интерференционных сигналов в спектроскопической ОКТ, программные продукты для получения высококачественных структурных и функциональных изображений в спектроскопической ОКТ. Будет разработан метод сканирования в эндоскопической ОКТ с полным обзором исследуемой ткани. Будет создан программный продукт для математического моделирования движения сканирующего пучка излучения в спектроскопической ОКТ эндоскопическими зондами. Будет разработан способ и программный продукт определения модуля сдвига для стенки кровеносного сосуда. Будет создан метод неразрушающей оценки с помощью эндоскопической ОКТ атеросклеротических отложений на стенках церебрального сосуда и его программная реализация, метод расчета вероятности правильного раскрытия потоконаправляющего стента с учетом особенностей, атеросклеротических отложений и его программная реализация, метод оценки с помощью эндоскопической ОКТ точности установки и правильности раскрытия потоконаправляющего стента и его программная реализация, метод оценки с помощью эндоскопической ОКТ целесообразности коррекции эффективности уже установленного потоконаправляющего стента и его программная реализация. Будет проведен анализ результативности работы вышеописанных методов на основе оценочных значений модуля сдвига и на основе результатов, полученных при математическом моделировании церебральной гемодинамики. Разрабатываемые в рамках проекта 2019 устройства, методы, способы и программные продукты предполагается осуществлять с ориентацией на возможное практическое применение в реальной клинической практике при проведении эндоваскулярных операций по установке потоконаправляющих стентов в отечественных клиниках на примере Национального медицинского исследовательского центра нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко. Таким образом, ключевая научная идея проекта 2019 является не только актуальной, но и позволяющей вывести проект на новый уровень - начальные стадии апробации предложенных методов и способов в реальной клинической практике в сотрудничестве отечественными нейрохирургическими центрами.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Исследования, выполненные в 2019 году были направлены на разработку метода оценки способности стенок церебральных сосудов с аневризмой сопротивляться сдвиговым деформациям, вызываемым движением пульсовой волны. На первом этапе на основе имеющейся установки для одноволновой оптической когерентной томографии (ОКТ) была разработана и протестирована на тканеимитирующих фантомах экспериментальная установка (заявка на патент на полезную модель №2019141025) для спектроскопической ОКТ, отличающаяся использованием синхронизированных посредством оптического триггера широкополосного фемтосекундного твердотельного лазера и широкополосного спектрометра, причем для варьирования центральной длины волны и ширины полосы пропускания зондирующего излучения применен оптически связанный с лазером перестраиваемый фильтр Фабри-Перо. Трудности с воспроизводимостью спектров решаются посредством использования одночастотного источника накачки и широкополосных дисперсионных зеркал. Поскольку для ОКТ ширина и форма спектра очень важный параметр, вышеописанные модификации лабораторной установки обеспечивают высокое качество, получаемых при обработке интерференционных сигналов, структурных (программный продукт № 2019666244) и функциональных (заявка на программный продукт от 10.12.2019г.) изображений. Второй этап был посвящен разработке высокоэффективного зонда для спектроскопической ОКТ (заявка на патент на полезную модель №2019141026), причем предложенные модификации не ограничиваются заменой оптических комплектующих с узкими полосами пропускания на широкополосные. Был разработан комплексный метод сканирования (программный продукт № 2019666245) для эндоскопических и интраваскулярных приложений. Предложенный метод отличается сочетанием преимуществ прямого, бокового, проградного и ретроградного сканирования, реализуемом на аппаратном уровне посредством использования миниатюрного гидравлического привода для обеспечения кругового движения сканирующей головки интраваскулярного зонда, а также двухкоординатного микроэлектромеханического гальвано-сканера для обеспечения продольного и поперечного сканирования в каждой точке круговой траектории движения. Для оценки стабильности совместной работы вышеописанных экспериментальной установки спектроскопической ОКТ и интраваскулярного зонда с универсальной сканирующей головкой была разработана и использована, основанная на методе статистических испытаний Монте-Карло, численная модель (заявка на программный продукт от 10.12.2019г.) процессов миграции фотонов и формирования интерференционного сигнала при многоволновом сканировании. Высокая корреляция результатов компьютерных и физических экспериментов позволила перейти к третьему и четвертому этапам исследования, на которых были разработаны (заявка на патент на способ №2019141019 и программный продукт №2019666246) два варианта метода определения модуля упругости II-го рода (модуль сдвига) для стенок кровеносных сосудов с аневризмами и их фантомов. В первом варианте метода модуль сдвига вычисляется через скорость распространения (заявка на программный продукт от 10.12.2019г.) сдвиговой волны, а во втором через смещения в структурах (медиа, интима, адвентиция) исследуемого участка стенки кровеносного сосуда. Подобный подход, по мнению авторов, является перевыполнением задач, предусмотренных календарным планом работ на 2019 год, но целесообразен для предотвращения возможных высоких погрешностей при определении модуля сдвига, вызванных трудностями при оценке плотности исследуемого участка кровеносного сосуда и сдвиговой составляющей деформирующего воздействия пульсовой волны. Серия физических экспериментов с фантомами стенок кровеносных сосудов и сосудами сельскохозяйственных животных ex vivo показала, высокую корреляцию результатов вычисления модуля сдвига двумя вышеописанными подходами. Теоретические расчеты через величины модуля Юнга и коэффициента Пуассона, результаты индивидуализированного высокоточного математического моделирования церебральной гемодинамики подтвердили корректность полученных расчетов. Таким образом, все запланированные на 2019 год научные задачи были успешно выполнены, что является основой для достижения по итогам 2020 года цели проекта, а именно разработки новых методов и инструментальных средств, которые бы дополнили уже применяющийся анализ факторов риска и геометрии аневризмы быстрой, но информативной процедурой оценки состояния церебральных сосудов по их биомеханическим свойствам.

Публикации

1. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Повышение качества структурных изображений в оптической когерентной томографии посредством их морфологической обработки Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро- и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами. Сборник статей шестой всероссийской научной школы-семинара под редакцией Д.А. Усанова, С.94-97 (год публикации - 2019)

2. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. Visualization of Anatomical Structures of Biological Tissues by Optical Coherence Tomography with Digital Processing of Morphological Data Biomedical Engineering. 2020., Vol. 54 (1). pp. 9-13 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1007/s10527-020-09964-8

3. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. Numerical simulation of optical coherence tomography interference signal occurring in the intravascular space under a layer of soft biological tissue Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE. 2020., Vol. 11457, art. No. 114571R (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1117/12.2563858

4. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Фролова Т.А. Моделирование оптических и механических свойств стенок кровеносных сосудов для нужд компрессионной эластографии на основе эндоскопической оптической когерентной томографии Сборник научных трудов VI Съезда биофизиков России: в 2 томах, Т. 2, 2019. С.132-133. (год публикации - 2019) https://doi.org/10.31429/SbR6.2019.001

5. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Фролова Т.А., Проскурин С.Г. Phantoms of optical and stress-related properties of cerebral arteries with aneurysms for intravascular optical coherence tomography Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE. 2020., Vol. 11457, art. No. 114571Q (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1117/12.2563854

6. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Фролова Т.А., Проскурин С.Г. High-precision evaluation of stress-related properties of blood vessel walls using intravascular optical coherence elastography with forwardview probe Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE. 2020., Vol. 11457, art. No. 114571P (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1117/12.2563849

7. Синдеев С., Киршке Я.С., Протманн С., Фролов С., Липш Д., Берг П., Циммер К., Фридрих Б. E Evaluation of flow changes after telescopic stenting of a giant fusiform aneurysm of the vertebrobasilar junction BioMedical Engineering Online, Vol. 18 (1), art. No. 82. P. 1-15. (год публикации - 2019) https://doi.org/10.1186/s12938-019-0699-1

8. Фролов С.В., Котлиар К.Е., Потлов А.Ю., Синдеев С.В. Совместное использование математического моделирования гемодинамики и компрессионной эластографии для повышения эффективности операций по установке потоконаправляющих стентов в церебральные артерии с аневризмой Энергосбережение и эффективность в технических системах: Материалы VI Международной научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов, С.45-51 (год публикации - 2019)

9. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А., Проскурин С.Г. Compression elastography and endoscopic optical coherence tomography for biomechanical properties evaluation of cerebral arteries walls with aneurysm and their phantoms AIP Conference Proceedings, Vol. 2140, art. No. 020020 (год публикации - 2019) https://doi.org/10.1063/1.5121945

10. Черешнев В.О., Фролов С.В., Потлов А.Ю., Проскурин С.Г. Построение изображений оптической когерентной томографии биологических тканей на основе анализа интенсивности пикселей Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе, № 3 (31). – С. 104-112 (год публикации - 2019)

11. Потлов А.Ю., Фролов С.В. Построение структурных изображений в спектроскопической оптической когерентной томографии эндоскопическим зондом -, 2019666244 (год публикации - )

12. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Фролова Т.А. Построение цветовых эластограмм в интраваскулярной оптической когерентной томографии -, 2019666246 (год публикации - )

13. Фролов С.В., Толстухин И.А., Фролова М.С., Потлов А.Ю. Численное моделирование движения сканирующего пучка излучения в спектроскопической оптической когерентной томографии эндоскопическим зондом -, 2019666245 (год публикации - )

14. Фролов С.В., Черешнев В.О., Потлов А.Ю., Проскурин С.Г. Моделирование влияния отраженных и малократно рассеянных фотонов на процесс построения структурных изображений в оптической когерентной томографии -, 2019665541 (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Исследования, выполненные в 2020 году, были направлены на разработку методов для применения интраваскулярной оптической когерентной томографии (ОКТ) для контроля и определения геометрических, оптических и биомеханических характеристик областей атеросклеротических отложений на стенках кровеносных сосудов, включая церебральные сосуды с аневризмой, а также контролю по оценки точности установки и правильности раскрытия потоконаправляющего стента. Разработан метод неразрушающей оценки глубины инвазии атеросклеротических отложений на стенках церебрального сосуда с аневризмой на основе интраваскулярной ОКТ, который заключается в последовательной обработке массивов структурных изображений интраваскулярной ОКТ. Последовательность структурных ОКТ-изображений подвергается анализу с учетом величины систолического и диастолического артериального давления, а также скорости кровотока в исследуемом участке кровеносного сосуда. На основе полученных данных вычисляются механические характеристики атеросклеротических отложений, которые оцениваются модулем Юнга. В качестве деформирующей силы используется пульсовая волна. Границы сегментов исследуемого биообъекта уточняются с использованием полученных сведений о величине модуля Юнга. Идентифицированные структуры ставятся в соответствие анатомическим структурам исследуемого биообъекта, и визуализируется картограмма, характеризующая строение и геометрию атеросклеротической бляшки. Разработан и изготовлен с использованием 3D печати набор гидродинамических фантомов кровеносных сосудов с атеросклеротическими отложениями различного генеза. Разработан программный продукт по трехмерной визуализации поверхности и внутренней структуры атеросклеротической бляшки в интраваскулярной ОКТ (Свидетельство № 2020664769), на основе которого проводится обработка последовательности В-сканов интраваскулярной ОКТ с зондами прямого, бокового, проградного и ретроградного обзора. В результате работы созданной программы (Свидетельство № 2020664767) проводится количественная оценка биомеханических свойств атеросклеротических бляшек (модуль Юнга, коэффициент Пуассона и модуль сдвига). В качестве исходных данных используются последовательности структурных изображений интраваскулярной ОКТ, а также данные о кровяном давлении и скорости кровотока в окрестности области ОКТ-сканирования. Разработан способ для идентификации жировых составляющих, кальция, кристаллов холестерина, скоплений макрофагов, тромбов и т.п. в составе областей атеросклеротических поражений кровеносных сосудов посредством интраваскулярной ОКТ. Способ отличается двухэтапным подходом к идентификации структур в составе стенки кровеносного сосуда с атеросклеротической бляшкой и состоит из предварительной классификации на основе интенсивности интерференционного сигнала и уточнения полученных результатов путем определения биомеханических свойств атеросклеротического образования. В качестве деформирующего воздействия для расчета используется пульсовая волна. Способ реализован в виде программного продукта (Свидетельство № 2020664768) для автоматического распознавания структуры областей атеросклеротических отложений. Разработан способ оценки стабильности атеросклеротических бляшек посредством интраваскулярной ОКТ, в котором учитывается не только процентная доля кальциевых отложений, но и минимальная толщина фиброзной покрышки. Идентификация вышеуказанных структур проводится на основе оптических и биомеханических свойств исследуемой атеросклеротической бляшки. Способ реализован в виде программного продукта (Свидетельство № 2020664606), которая обеспечивает автоматический анализ геометрических, оптических и биомеханических характеристик областей атеросклеротических отложений для формулирования вывода о типе исследуемой атеросклеротической бляшки и вероятности отрыва ее части. Разработаны полезные модели интраваскулярного ОКТ-зонда с функцией прицельной биопсии и ротационной атерэктомии с функцией ОКТ-контроля. Использование ОКТ-зондов при проведения этих процедур обеспечивает более высокую разрешающую способность визуализации по сравнению с использованием интраваскулярных УЗИ-датчиков, что способствует повышению качества и безопасности проведения прицельной биопсии и ротационной атерэктомии кровеносных сосудов эндоваскулярными методами. Разработан способ оценки точности пространственного позиционирования и правильности раскрытия потоконаправляющего стента. Достижение повышения точности оценки пространственного позиционирования и правильности раскрытия потоконаправляющего стента достигается за счет учета различий оптических и механических свойств между исследуемыми биологическими тканями и материалом стента. Идентификация фрагментов каркаса стента проводится с учетом всплесков интенсивности интерференционного сигнала и расчетных величин механических свойств конструкции стента. Способ реализован в виде программного продукта (Свидетельство № 2020664605), в котором исходными данными для обработки является совокупность структурных изображений интраваскулярной ОКТ и имплант идентифицируется посредством цветовой сегментации и классификации. Разработан способ оценки факторов риска разрыва церебральной аневризмы после установки потоконаправляющего стента. Способ основан на анализе структурных изображений интраваскулярной ОКТ, данных о кровяном давлении и скорости кровотока и позволяет в режиме реального времени оценить риски, возникающие после установки потоканаправляющего стента. Предложенный способ имеет преимущества, по сравнению с использованием высокопроизводительных вычислений по анализу гемодинамики и биохимических методов прогноза состояния церебрального сосуда после установки стента. Оперативность получения данных позволяет скорректировать ход эндоваскулярной операции. Способ реализован в виде программы (Свидетельство № 2020664605), которая обеспечивает анализ характеристик артериального русла после установки потоконаправляющего стента на основе полученной совокупности структурных изображений интраваскулярной ОКТ в сочетании со сведениями об актуальных кровяном давлении и скорости кровотока. Дополнительно к плану исследования разработан метод оценки вязкости сильно рассеивающих биологических жидкостей и фармацевтических препаратов, который может быть использован для оценки вязкости крови, например, при проведении эндоваскулярных операций. Значение вязкости определяется на основе анализа трехмерных структурных ОКТ-изображений капли исследуемого вещества (например, образец крови, взятый при проведении эндоваскулярной операции), нанесенной на сканирующий зонд ОКТ-системы и свободно свисающей с его поверхности под действием поверхностного натяжения и силы тяжести. Таким образом, все запланированные на 2020 год научные задачи были успешно выполнены и являются дополнением к уже проведенным в проекте исследованиям по диагностике и оценке генеза аневризм сосудов головного мозга при установке потоконаправляющих стентов с использованием эндоскопической ОКТ и индивидуализированного высокоточного математического моделирования церебральной гемодинамики.

Публикации

1. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. Numerical Simulation of Photon Migration in Homogeneous and Inhomogeneous Cylindrical Phantoms Optics and Spectroscopy, Vol. 128 (6). – pp. 835-842 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1134/S0030400X20060168

2. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. Young's Modulus Evaluation for the Blood Vessel Walls using Intravascular Optical Coherence Tomography Proceedings of the IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON E-HEALTH AND BIOENGINEERING - EHB 2020, - (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1109/EHB50910.2020.9280242

3. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. Evaluation of geometric characteristics and internal structure of atherosclerotic plaques on the walls of the blood vessels and their phantoms using intravascular optical coherence tomography Proceedings of SPIE Saratov Fall Meeting 2020: Optical and Nano-Technologies for Biology and Medicine, - (год публикации - 2021)

4. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. A method for evaluation of absolute and relative blood flow velocities in soft biological tissues using optical coherence tomography Proceedings of SPIE Saratov Fall Meeting 2020: Optical and Nano-Technologies for Biology and Medicine, - (год публикации - 2021)

5. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. Evaluation of dynamic viscosity of turbid fluids using optical coherence tomography Proceedings of SPIE Saratov Fall Meeting 2020: Laser Physics, Photonic Technologies, and Molecular Modeling, - (год публикации - 2021)

6. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г., Фролова Т.А. Optical Coherence Elastography of Human Blood Vessel Walls and their Phantoms Proceedings of the 2020 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics, EExPolytech 2020, art. No. 9243950, – pp. 251-254 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1109/EExPolytech50912.2020.9243950

7. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Проскурин С.Г., Фролова Т.А. Young's Modulus Evaluation of the Walls of Cerebral Arteries with Aneurysms 2020 Medical Technologies Congress, TIPTEKNO 2020, - (год публикации - 2020)

8. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Синдеев С.В., Фролова Т.А. Модельные исследования гемодинамики и биомеханических свойств для оценки факторов риска при комплексном стентировании гигантской веретенообразной аневризмы Математическое моделирование и суперкомпьютерные технологии. Труды XX Международной конференции (Н. Новгород, 23–27 ноября 2020 г.), С.393-398 (год публикации - 2020)

9. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Моделирование процессов миграции фотонов и формирования интерференционных сигналов в системах оптической когерентной томографии для задач компрессионной эластографии Математическое моделирование и суперкомпьютерные технологии. Труды XX Международной конференции (Н. Новгород, 23–27 ноября 2020 г.), С.399-404 (год публикации - 2020)

10. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Математическое моделирование в среде LabVIEW процессов миграции фотонов и формирования интерференционных сигналов в спектроскопической ОКТ Математические методы в технике и технологиях: сб. тр. междунар. науч. конф.: в 12 т. Т. 12 часть 3. –СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, C.74-76 (год публикации - 2020)

11. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Моделирование интерференционного сигнала во внутрисосудистом пространстве для систем оптической когерентной томографии Известия ТулГУ. Технические науки, Вып. 11. – C. 294-302. (год публикации - 2020)

12. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Оценка механических свойств стенок кровеносных сосудов на основе использования эндоваскулярной оптической когерентной эластографии Моделирование, оптимизация и информационные технологии, 8(4) (год публикации - 2020) https://doi.org/10.26102/2310-6018/2020.31.4.001

13. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Определение модуля упругости II-го рода для стенки церебрального сосуда с аневризмой Биомедсистемы-2020: сб. тр. XXXIII Всерос. науч.-техн. конф. студ., мол. ученых и спец., 9-11 декабря 2020 г., C. 344-347 (год публикации - 2020)

14. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Разработка комплексного метода сканирования для одноволновой и спектроскопической интраваскулярной оптической когерентной томографии: техническая реализация и модельные исследования Математическое моделирование и суперкомпьютерные технологии. Труды XXI Международной конференции, Н. Новгород, 22–26 ноября 2021 г.). – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2021. –C. 379-384 (год публикации - 2021)

15. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Реконструкция структурных изображений эндоскопической оптической когерентной томографии посредством учета спекл-паттернов Инженерный вестник Дона, №10, С.1-11 (год публикации - 2020)

16. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Информационный анализ подходов к определению механических свойств мягких биологических тканей Цифровая трансформация в энергетике : материалы Всероссийской научной конференции. – Тамбов : Издательский центр. ФГБОУ ВО «ТГТУ», С.390-393 (год публикации - 2020)

17. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А. Информационный анализ эндоскопических зондов для оптической когерентной томографии Цифровая трансформация в энергетике : материалы Всероссийской научной конференции. – Тамбов : Издательский центр. ФГБОУ ВО «ТГТУ», С.394-397 (год публикации - 2020)

18. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А., Проскурин С.Г. Исследование геометрии и механических свойств атеросклеротических бляшек на стенках сосудов методами интраваскулярной оптической когерентной томографии Вестник Тамбовского государственного технического университета, - (год публикации - 2021)

19. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Фролова Т.А., Проскурин С.Г. Алгоритм повышения тканевого контраста при визуализации структуры сильно рассеивающих сред методом оптической когерентной томографии Вестник Тамбовского государственного технического университета, Т. 26. – № 4. – С.504-512 (год публикации - 2020)

20. Фролов С.В., Фролова Т.А., Потлов А.Ю. Метод и алгоритмы обработки интерференционных сигналов оптической когерентной томографии в биомедицинских приложениях компрессионной эластографии Цифровизация агропромышленного комплекса [Электронный ресурс] : сборник научных статей II Междунар. науч.-практ. конф. В 2-х т. Тамбов, 21 – 23 октября 2020 г., Т. II. C. 378-380 (год публикации - 2020)

21. Потлов А.Ю., Фролов С.В., Проскурин С.Г. Количественная оценка биомеханических свойств атеросклеротических отложений в интраваскулярной оптической когерентной томографии -, 2020664767 (год публикации - )

22. Фролов С.В., Потлов А.Ю. Устройство спектроскопической оптической когерентной томографии эндоскопическим зондом -, 196 595 (год публикации - )

23. Фролов С.В., Потлов А.Ю. Устройство эндоскопического зонда для спектроскопической оптической ко-герентной томографии -, 198 741 (год публикации - )

24. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Авсиевич Т.И. Идентификация структурных составляющих в составе атеросклеротической бляшки на основе данных интраваскулярной оптической когерентной томографии -, 2020664768 (год публикации - )

25. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Проскурин С.Г. Оценка нестабильности и типа атеросклеротической бляшки на основе данных интраваскулярной оптической когерентной томографии. -, 2020664606 (год публикации - )

26. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Проскурин С.Г., Авсиевич Т.И. Численное моделирование процессов миграции фотонов и формирования В-сканов в спектроскопической оптической когерентной томографии. -, 2019667379 (год публикации - )

27. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Синдеев С.В. Построение функциональных изображений в спектроскопической оптической когерентной томографии эндоскопическим зондом -, 2019667378 (год публикации - )

28. Фролов С.В., Потлов А.Ю., Синдеев С.В. Количественная оценка целесообразности хирургических вмешательств по коррекции кровотока в церебральной артерии с установленным потокона-правляющим стентом -, 2020664515 (год публикации - )

29. Фролов С.В., Фролова М.С., Потлов А.Ю. Автоматизированная оценка пространственного положения и геометрии рас-крытия потоконаправляющего стента на основе данных интраваскулярной оптической когерентной томографии -, 2020664605 (год публикации - )

30. Фролов С.В., Фролова Т.А., Потлов А.Ю. Трехмерная визуализация поверхности и внутренней структуры атеросклеротической бляшки в интраваскулярной оптической когерентной томографии -, 2020664769 (год публикации - )

31. - Вперёд в будущее. О новейших разработках кафедры биомедицинской техники ТГТУ Газета "Притамбовье", №50(8440) от 09.12.2020 (год публикации - )

32. - Ученые ТГТУ нашли новый метод диагностики аневризмы головного мозга ГТРК «Тамбов», Время эфира 17:49, 14.02.2020 (год публикации - )

33. - Тамбовские ученые разработали высокоточный метод диагностики аневризмы головного мозга ТАСС.Наука, 01.02.2020 (год публикации - )

Возможность практического использования результатов
Результаты выполненного проекта ориентированы на практическое использование при разработке новых медицинских технологий в эндоваскулярной хирургии для контроля и определения геометрических, оптических и биомеханических характеристик стенок кровеносных сосудов, областей атеросклеротических отложений, включая церебральные сосуды, а также для контроля оценки точности установки, правильности раскрытия потоконаправляющего стента и прогнозирования риска возможных осложнений после установки потоконаправляющих стентов сосуды с церебральной аневризмой у больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения. Предложенные методы и подходы, ориентированные на использование интраваскулярной когерентной оптической томографии (ОКТ), позволяют с необходимой точностью обеспечивать контроль за проведением различных видов эндоваскулярных вмешательств: стентирования, прицельной биопсии, ротационной атерэктомии и др. Способы, устройства, модели и алгоритмы, разработанные в рамках проекта и оформленные в виде патентов и программ для ЭВМ, представляют собой новые технические решения для клинических и исследовательских задач эндоскопической ОКТ, включая интраваскулярные приложения, компрессионной эластографии, цветового доплеровского картирования, ангиографии, спектроскопической ОКТ и поляризационно-чувствительной ОКТ. Оформленные в виде патентов методы оценки структуры и механических свойств стенок сосудов и внутрисосудистых образований, система спектроскопической ОКТ и эндоскопический зонд для нее позволит разработчикам и производителям медицинской техники использовать результаты исследования для создания новых образцов оптических когерентных томографов и интраваскулярных зондов для задач эндоваскулярной хирургии.