Биомедицинская фотоника в задачах интраоперационной диагностики: обзор возможностей и клинических применений

Методы оптической спектроскопии и микроскопии активно применяются в фундаментальных исследованиях живых систем, однако их использование в клинической практике ограничено в связи с двумя принципиальными проблемами. Во-первых, глубина зондирования биотканей с помощью света невелика и варьируется от десятых долей до нескольких единиц миллиметров. Во-вторых, использование внешних меток для повышения чувствительности и специфичности детектирования патологических тканей затруднено при измерениях на пациентах in vivo. В связи с этим возникает вопрос о месте методов биомедицинской фотоники среди других физических методов диагностики, используемых в клинической практике. В данной работе представлен обзор оптических методов и сравнительно новых сертифицированных коммерчески доступных медицинских приборов, использующих технологии фотоники для решения задач интраоперационной диагностики – распознавания патологических и здоровых участков тканей in vivo и ex vivo по эндогенному оптическому отклику. В работе рассматривается широкий ряд областей медицины, в которых исследователям и инженерам удалось добиться высоких показателей чувствительности и специфичности в решении задачи классификации таких тканей. На примере интраоперационной диагностики обсуждаются достоинства и недостатки оптических методов визуализации и диагностики, определяющие их место в клинической практике.