microcirculationРегионарное кровообращение и микроциркуляцияRegional blood circulation and microcirculation1682-66552712-9756Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1682-6655-2017-16-4-42-49microcirculation-136Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ (КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)ORIGINAL ARTICLES (CLINICAL INVESTIGATIONS)Возможности лазерной допплеровской флоуметрии в оценке состояния микрогемолимфоциркуляцииThe capabilities of laser Doppler flowmetry in assessment of lymph and blood microcirculationДрёминВ. В.DreminV. V.dremin_viktor@mail.ruКозловИ. О.KozlovI. O.igor57_orel@mail.ruЖеребцовЕ. А.ZherebtsovE. A.zherebzow@gmail.comМаковикИ. Н.MakovikI. N.irina.makovik@gmail.comДунаевА. В.DunaevA. V.inohvat@yandex.ruСидоровВ. В.SidorovV. V.victor.v.sidorov@gmail.comКрупаткинА. И.KrupatkinA. I.aikrup@mail.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева»РоссияOrel State University named after I. S. TurgenevRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева»; Optoelectronics and Biomedical Photonics Group, Aston Institute of Photonic Technologies, Aston UniversityРоссияOrel State University named after I. S. Turgenev; Optoelectronics and Biomedical Photonics Group, Aston Institute of Photonic Technologies, Aston University; Aston Triangle, Birmingham, B4 7ET, UKRussian FederationOOO НПП «ЛАЗМА»РоссияSPE «LAZMA» LtdRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Центральный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова»РоссияPriorov Central Research Institute of Traumatology and OrthopaedicsRussian Federation2017301220171644249Copyright © Дрёмин В.В., Козлов И.О., Жеребцов Е.А., Маковик И.Н., Дунаев А.В., Сидоров В.В., Крупаткин А.И., 20172017Дрёмин В.В., Козлов И.О., Жеребцов Е.А., Маковик И.Н., Дунаев А.В., Сидоров В.В., Крупаткин А.И.Dremin V.V., Kozlov I.O., Zherebtsov E.A., Makovik I.N., Dunaev A.V., Sidorov V.V., Krupatkin A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.microcirc.ru/jour/article/view/136

Цель работы - исследование возможностей метода лазерной допплеровской флуометрии (ЛДФ) в изучении микрогемолимфоциркуляторного русла кожи человека. Материал и методы. На этапе постановки задачи было сделано предположение, что анализ сигналов ЛДФ в разных частотных диапазонах допплеровского сдвига может позволить оценивать движение различных рассеивающих частиц. Результаты исследования. При проведении функциональных тестов наблюдалась обратная реакция показателя микроциркуляции в низкочастотном диапазоне сигнала ЛДФ по сравнению с высокочастотным. Дополнительные различия были получены при проведении вейвлет-анализа сигналов ЛДФ. Выводы. Предложенный подход с разделением на частотные диапазоны показал потенциально полезные результаты при совместном исследовании микрогемо- и лимфоциркуляции.

The aim of the work was to explore the capabilities of LDF method in studying the human skin blood and lymph microcirculation. Materials and methods. It was assumed that analyzing LDF signals in different frequency ranges of the Doppler shift allows the evaluation of the motion of various scattering particles. Results and discussion. When conducting functional tests, the reverse reaction of the microcirculation index in the low frequency ranges was observed in comparison with the high-frequency ones. Additional differences were obtained in the wavelet analysis of LDF signals. Conclusions. The proposed approach with division into frequency ranges proved useful in the joint study of microhemo- and lymphocirculation.

кровотоклимфотоклазерная допплеровская флоуметрияblood flowlymph flowlaser Doppler flowmetryReferencesДунаев А. В., Дремин В. В., Жеребцов Е. А. и др. Анализ индивидуальной вариабельности параметров в лазерной флуоресцентной диагностике // Биотехносфера. - 2013. - Т. 26. - № 2. С. 39-47.Дунаев А. В., Дремин В. В., Жеребцов Е. А. и др. Анализ индивидуальной вариабельности параметров в лазерной флуоресцентной диагностике // Биотехносфера. - 2013. - Т. 26. - № 2. С. 39-47.Жеребцов Е. А., Жеребцова А. И., Дунаев А. В., Подмастерьев К. В. Метод и устройство метрологического контроля приборов лазерной допплеровской флоуметрии // Медицинская техника. - 2014. - № 4. - С. 18-21.Жеребцов Е. А., Жеребцова А. И., Дунаев А. В., Подмастерьев К. В. Метод и устройство метрологического контроля приборов лазерной допплеровской флоуметрии // Медицинская техника. - 2014. - № 4. - С. 18-21.Крупаткин А. И. Колебательные процессы микролимфоциркуляторного русла кожи человека // Физиология человека. - 2014. - Т. 40. - № 1. - С. 62-67.Крупаткин А. И. Колебательные процессы микролимфоциркуляторного русла кожи человека // Физиология человека. - 2014. - Т. 40. - № 1. - С. 62-67.Крупаткин А. И., Сидоров В. В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность: рук-во для врачей. - М.: ЛИБРОКОМ, 2013. - 496 с.Крупаткин А. И., Сидоров В. В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность: рук-во для врачей. - М.: ЛИБРОКОМ, 2013. - 496 с.Новикова И. Н., Дремин В. В., Дунаев А. В. и др. Возможности применения вейвлет-анализа осцилляций параметров микроциркуляторно-тканевых систем при проведении холодовой прессорной пробы на пальцах рук // Биотехносфера. - 2015. - Т. 42. - № 6. - С. 26-30.Новикова И. Н., Дремин В. В., Дунаев А. В. и др. Возможности применения вейвлет-анализа осцилляций параметров микроциркуляторно-тканевых систем при проведении холодовой прессорной пробы на пальцах рук // Биотехносфера. - 2015. - Т. 42. - № 6. - С. 26-30.Оптическая биомедицинская диагностика. Т. 1 / под ред. В. В. Тучина. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 559 с.Оптическая биомедицинская диагностика. Т. 1 / под ред. В. В. Тучина. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 559 с.Barrett T., Choyke P. L., Kobayashi H. Imaging of the lymphatic system: new horizons. Contrast media & molecular imaging. 2006;1(6):230-245. doi: 10.1002/cmmi.116.Barrett T., Choyke P. L., Kobayashi H. Imaging of the lymphatic system: new horizons. Contrast media & molecular imaging. 2006;1(6):230-245. doi: 10.1002/cmmi.116.Bonesi M., Matcher S., Meglinski I. Doppler optical coherence tomography in cardiovascular applications. Laser Physics. 2010;20(6):1491-1499. doi: 10.1134/S1054660X10110034.Bonesi M., Matcher S., Meglinski I. Doppler optical coherence tomography in cardiovascular applications. Laser Physics. 2010;20(6):1491-1499. doi: 10.1134/S1054660X10110034.Bonesi M., Proskurin S. G., Meglinski I. V. Imaging of subcutaneous blood vessels andflow velocity profiles by optical coherence tomography. Laser Physics. 2010;20(4):891-899. doi: 10.1134/S1054660X10070029.Bonesi M., Proskurin S. G., Meglinski I. V. Imaging of subcutaneous blood vessels andflow velocity profiles by optical coherence tomography. Laser Physics. 2010;20(4):891-899. doi: 10.1134/S1054660X10070029.Bonner R., Nossal R. Model for laser Doppler measurements of blood flow in tissue. Applied Optics. 1981; 20(12):2097-2107. doi: 10.1364/AO.20.002097.Bonner R., Nossal R. Model for laser Doppler measurements of blood flow in tissue. Applied Optics. 1981; 20(12):2097-2107. doi: 10.1364/AO.20.002097.Chapman J. V., Sutherland G. R. The Noninvasive Evaluation of Hemodynamics in Congenital Heart Disease: Doppler Ultrasound Applications in the Adult and Pediatric Patient with Congenital Heart Disease. Developments in Cardiovascular Medicine. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers; 1990. 376 p.Chapman J. V., Sutherland G. R. The Noninvasive Evaluation of Hemodynamics in Congenital Heart Disease: Doppler Ultrasound Applications in the Adult and Pediatric Patient with Congenital Heart Disease. Developments in Cardiovascular Medicine. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers; 1990. 376 p.Cutolo M., Pizzorni C., Sulli A. Capillaroscopy. Best Practice & Research Clinical Rheumatology. 2005;19(3):437- 452. doi: 10.1016/j.berh.2005.01.001.Cutolo M., Pizzorni C., Sulli A. Capillaroscopy. Best Practice & Research Clinical Rheumatology. 2005;19(3):437- 452. doi: 10.1016/j.berh.2005.01.001.Dunaev A. V., Dremin V. V., Zherebtsov E. A. et al. Individual variability analysis of fluorescence parameters measured in skin with different levels of nutritive blood flow. Medical Engineering & Physics. 2015;37(6):574-583 doi: 10.1016/j.medengphy.2015.03.011.Dunaev A. V., Dremin V. V., Zherebtsov E. A. et al. Individual variability analysis of fluorescence parameters measured in skin with different levels of nutritive blood flow. Medical Engineering & Physics. 2015;37(6):574-583 doi: 10.1016/j.medengphy.2015.03.011.Dunaev A. V., Sidorov V. V., Stewart N. A. et al. Laser reflectance oximetry and Doppler flowmetry in assessment of complex physiological parameters of cutaneous blood microcirculation. Proc. SPIE. 2013; 8572:857205-8572059. doi: 10.1117/12.2001797.Dunaev A. V., Sidorov V. V., Stewart N. A. et al. Laser reflectance oximetry and Doppler flowmetry in assessment of complex physiological parameters of cutaneous blood microcirculation. Proc. SPIE. 2013; 8572:857205-8572059. doi: 10.1117/12.2001797.Dunaev A. V., Zherebtsov E. A., Rogatkin D. A. et al. Novel measure for the calibration of laser Dopplerflowmetry devices. Proc. SPIE. 2014;8936:89360D-1-89360D-7. doi: 10.1117/12.2035651.Dunaev A. V., Zherebtsov E. A., Rogatkin D. A. et al. Novel measure for the calibration of laser Dopplerflowmetry devices. Proc. SPIE. 2014;8936:89360D-1-89360D-7. doi: 10.1117/12.2035651.Fischer M., Franzeck U. K., Herrig I. et al. Flow velocity of single lymphatic capillaries in human skin. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 1996; 270(1):H358-H363.Fischer M., Franzeck U. K., Herrig I. et al. Flow velocity of single lymphatic capillaries in human skin. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 1996; 270(1):H358-H363.Fredriksson I., Larsson M., Stromberg T. Model-based quantitative laser Doppler flowmetry in skin. Journal of Biomedical Optics. 2010;15(5):057002-057002-12. doi: 10.1117/1.3484746.Fredriksson I., Larsson M., Stromberg T. Model-based quantitative laser Doppler flowmetry in skin. Journal of Biomedical Optics. 2010;15(5):057002-057002-12. doi: 10.1117/1.3484746.Kalchenko V., Kuznetsov Y., Meglinski I. et al. Label free in vivo laser speckle imaging of blood and lymph vessels. Journal of Biomedical Optics. 2012;17(5):0505021-0505023. doi: 10.1117/1.JBO.17.5.050502.Kalchenko V., Kuznetsov Y., Meglinski I. et al. Label free in vivo laser speckle imaging of blood and lymph vessels. Journal of Biomedical Optics. 2012;17(5):0505021-0505023. doi: 10.1117/1.JBO.17.5.050502.Leahy M. J., Nilsson G. E. Laser Doppler flowmetry for assessment of tissue microcirculation: 30 years to clinical acceptance. Proc. SPIE. 2010;7563:75630E-1-75630E-5. doi: 10.1117/12.843780.Leahy M. J., Nilsson G. E. Laser Doppler flowmetry for assessment of tissue microcirculation: 30 years to clinical acceptance. Proc. SPIE. 2010;7563:75630E-1-75630E-5. doi: 10.1117/12.843780.Rafailov I. E., Dremin V. V., Litvinova K. S. et al. Computational model of bladder tissue based on its measured optical properties. Journal of Biomedical Optics. 2016;21(2): 025006-1-025006-7. doi:10.1117/1.JBO.21.2.025006.Rafailov I. E., Dremin V. V., Litvinova K. S. et al. Computational model of bladder tissue based on its measured optical properties. Journal of Biomedical Optics. 2016;21(2): 025006-1-025006-7. doi:10.1117/1.JBO.21.2.025006.Rajadhyaksha M., Grossman M., Esterowitz D. et al. In vivo confocal scanning laser microscopy of human skin: melanin provides strong contrast. Journal of Investigative Dermatology. 1995;104(6):946-952. doi: 10.1111/1523-1747.ep12606215.Rajadhyaksha M., Grossman M., Esterowitz D. et al. In vivo confocal scanning laser microscopy of human skin: melanin provides strong contrast. Journal of Investigative Dermatology. 1995;104(6):946-952. doi: 10.1111/1523-1747.ep12606215.Rasmussen J. C., Tan I. C., Marshall M. V. et al. Lymphatic imaging in humans with near-infrared fluorescence. Current opinion in biotechnology. 2009;20(1):74-82. doi: 10.1016/j.copbio.2009.01.009.Rasmussen J. C., Tan I. C., Marshall M. V. et al. Lymphatic imaging in humans with near-infrared fluorescence. Current opinion in biotechnology. 2009;20(1):74-82. doi: 10.1016/j.copbio.2009.01.009.Zoltzer H. Initial lymphatics-morphology and function of the endothelial cells. Lymphology. 2003;36(1):7-25.Zoltzer H. Initial lymphatics-morphology and function of the endothelial cells. Lymphology. 2003;36(1):7-25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.