Том 44, № 2 (2016)

Актуальность. Работа посвящена теоретическому и  экспериментальному исследованию термомеханического воздействия лазерного излучения с  длиной волны 1,06 мкм на ткани глаза при лазерной операции по удалению вторичной катаракты (зрачковой мембраны). Актуальность обусловлена частотой осложнений после проведения лазерных глазных вмешательств, связанных с  выбором энергетических и  временных параметров лазерного облучения. Именно с ними сопряжено возникновение таких трудно учитываемых факторов, как нестационарные поля термонапряжений и давления, опосредованно вызывающие нежелательные осложнения при удалении пленок вторичной катаракты. Цель – минимизировать побочные действия и  оптимизировать существующую технологию лазерного удаления пленок вторичной катаракты. Материал и методы. Воздействие осуществляли с  помощью лазера инфракрасного диапазона (Nd:YAG- лазер, 1064 нм). Воздействовали на образцы капсулы нормального хрусталика, а  также образцы с  различными формами помутнений после хирургии катаракты с  различными оптическими характеристиками и  толщиной. Проводили морфометрическое исследование. Построена теоретическая модель процессов, протекающих в сплошной среде при действии на нее импульсного лазерного излучения. Результаты численного моделирования на основе впервые представленной теоретической модели находятся в  удовлетворительном согласии с экспериментальными данными по раз- витию деформаций, полученными на аутопсийном материале  – задней капсуле человека с  различными оптическими характеристика- ми и  толщиной (от тонких прозрачных пленок до более толстых непрозрачных образцов). Заключение. Проведенное исследование позволяет оптимизировать технологию лазерного лечения вторичных катаракт, меняя параметры облучения в процессе воздействия.

Актуальность. Фотодинамическая терапия (ФДТ) – современный, минимально инвазивный метод лечения широкого спектра заболеваний, включая злокачественные новообразования. Одним из направлений развития ФДТ является индивидуализация режимов воздействия, что может быть реализовано при эффективном мониторинге лечения. Существует много подходов с  использованием методов визуализации, наиболее перспективным считается внедрение оптических методов. Цель  – анализ факторов, влияющих на клинические исходы ФДТ немеланомных опухолей кожи, и  оценка перспективности оптических методов визуализации для планирования и  мониторинга ФДТ. Материал и методы. Ретроспективно оценены различные аспекты результатов ФДТ у 855 пациентов с  немеланомными опухолями кожи. ФДТ проводилась с  использованием препаратов хлоринового ряда при их системном применении. В  качестве источника света использовали лазер с  излучением на длине волны 662  нм, режимы воздействия: плотность мощности составила в  среднем 0,3  Вт/см2 , доза лазерного облучения – 200 Дж/см2  при базальноклеточном раке и  300  Дж/см2 при плоскоклеточном раке. Клиническая оценка результатов проводилась по ответу опухоли на лечение в  соответствии с критериями оценки ответа солидных опухолей (Response Evaluation Criteria In Solid Tumors  – RECIST) по наличию/отсутствию рецидивов при наблюдении в  отдаленном периоде и  по наличию/отсутствию косметических дефектов. В  качестве методов неинвазивного оптического наблюдения использованы флуоресцентная визуализация и  оптическая когерентная томография. Результаты. Установлено, что клиническими предикторами неудачных исходов лечения являются рецидивный характер опухоли, плоскоклеточный тип опухоли, выраженный экзофитный или инфильтративный компонент. С  использованием метода флуоресцентной визуализации показана связь между клиническими исходами ФДТ и  параметрами флуоресценции фотосенсибилизатора. Наилучшие клинические исходы достигнуты у  147  пациентов с  сочетанием высокой флуоресцентной контрастности (FC>1,2) и  высокой степени выгорания препарата (ΔIt/IN >25%): количество полных ответов опухоли составило  94% (138/147), рецидивы возникли только у  3  (2%) пациентов при сроках наблюдения от  6 до  53  месяцев. Клиническими предикторами косметических неудач ФДТ выступают рецидивный характер опухоли и стадия более T2. Максимально уязвимые зоны – наружное ухо и крылья носа, что связано с вовлечением в фотодинамическую реакцию хряща, расположенного непосредственно под тонкой кожей (по результатам исследования методом оптической когерентной томографии). Заключение. При наличии клинических предикторов неэффективности ФДТ целесообразна коррекция режимов светового воздействия, которую оптимально проводить с использованием методов объективного контроля границ опухоли, накопления и  выгорания фотосенсибилизатора. Динамический неинвазивный контроль процедуры ФДТ при помощи флуоресцентной визуализации и  оптической когерентной томографии перспективен для реализации индивидуального подхода с  получением оптимальных онкологических и функциональных результатов. 

Актуальность. Лазерная флуоресцентная спектроскопия (ЛФС) широко используется в  различных медицинских направлениях, наиболее известное из которых  – онкология. В  основном ЛФС применяют для in vivo диагностики опухолей. Последние исследования показали, что ЛФС можно использовать для диагностики локального воспаления, инициированного термическим или механическим воздействием. Представляет интерес, возможно ли оценить методом ЛФС поражение мягких биологических тканей, вызванное лучевым воздействием. Цель  – исследование динамики флуоресценции экзогенного фотосенсибилизатора в  области лучевого поражения методом ЛФС in vivo. Материал и методы. В исследовании участвовали мыши линии SHK (n=12), правая задняя конечность которых подвергалась облучению на гамма-терапевтическом аппарате РОКУС-АМ (источник 60Co, доза 15 Гр). Перед облучением всем животным внутрибрюшинно был введен фотосенсибилизатор Фотосенс из расчета 2,5  мг/кг. Измерения флуоресценции проводили на комплексе многофункциональной лазер- ной диагностики «ЛАКК-М» в  течение 21  суток, длина волны возбуждения флуоресценции  – 635 нм. Параллельно на 7- и  21-е сутки проводили гистологическое исследование области лучевого поражения и  исследование лейкоцитарной формулы крови экспериментальных животных. Результаты. Метод ЛФС выявил увеличение накопления фотосенсибилизатора в области поражения по сравнению с интактной симметричной областью, что приводило к  повышению интенсивности сигнала флуоресценции в облученной конечности. Динамика сигнала флуоресценции пораженной области имеет два характерных максимума – на 3-и и 14-е сутки, что, возможно, отражает динамику развития локального лучевого поражения. Заключение. Применение метода ЛФС с использованием экзогенного фотосенсибилизатора имеет потенциал для персонализированной оценки лучевых реакций в радиологии. 

Актуальность. Импедансная реокардиография  – простой, недорогой, неинвазивный метод изучения центральной гемодинамики, который может быть использован для выявления процесса ремоделирования сердечно-сосудистой системы и  способствовать снижению смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Современные математические методы обработки данных позволяют открыть новые возможности анализа реографических сигналов. Цель  – показать возможности вей- влет-обработки реографического сигнала для получения информации о  ремоделировании миокарда больных с  сердечно-сосудистыми заболеваниями. Материал и  методы. Для верификации метода проведено обследование 12 здоровых мужчин в возрасте от 20 до 25 лет, составивших группу контроля, и  14  пациентов с  диагнозом гипертонической болезни. Использовался метод полиреокардиографии, в  котором одновременно с  импедансной реокардиограммой регистрировались электро- кардиограмма и  фонокардиограмма. Была использована методика оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы на основе анализа двухмерных частотно-временных распределений вейвлет-коэффициентов преобразования кривых дифференциальной реограммы. Результаты. Данные нагрузочного изометрического теста подтверждают адекватность определения параметра ударного объема на основе амплитуд вейвлет-коэффициентов и  масштаба Е-волны. Параметр ISTI в  рамках этого подхода определяется как временной интервал между R-пиком электрокардиограммы и максимумом вейвлет-представления Е-волны. Одновременный частотно-временной анализ как пульсовой, так и дыхательной составляющей реографического сигнала может служить основой для разработки комплекса функциональных тестов на основе дыхания. Заключение. Предлагаемый подход показывает возможность получения характеристик диастолической фазы сердечного цикла и  позволяет уточнить определение ударного объема. Обработка данных проходит в  автоматическом режиме. Эти преимущества предполагается использовать при создании мобильного кардиографа для скрининговой диагностики. 

Актуальность. В  последние десятилетия объем реконструктивно-восстановительных операций в  травматологии значительно вырос ввиду повышения случаев травматизма, числа пострадавших в  локальных военных конфликтах, ухудшения экологии. Это привело к увеличению потребности в  пластическом материале и необходимости создания современных наукоемких технологий, позволяющих удовлетворить спрос на пластический материал, включая альтернативные источники получения костных имплантатов. Решение этой проблемы предусматривает углубленное изучение биофизических свойств костной ткани с использованием инновационных методов для разработки требований к созданию новых эффективных имплантатов на основе как натуральной кости, так и искусственных и природных аналогов. Указанные аспекты стали целью настоящего исследования, результаты которого представляют интерес для медико-биологических и  клинических приложений. Материалом исследования послужили фрагменты костей различной локализации человека в  возрастном диапазоне от  3 до  89  лет и  животных (бык) в  возрасте от  1,5 до  2  лет. Биофизические особенности исследованного материала изучены на стадиях пробоподготовки с  использованием оригинальных авторских методов физико-механической обработки, при анализе закономерностей изменения структурно-функционального состояния костного вещества в  норме, при изменении его композитности с  учетом возрастного фактора, анизотропии материала и  уровня структурной организации. Изучение закономерностей структуры выполнено с  применением классических (световая, сканирующая электронная микроскопия) и  современных (акустическая микроскопия) методов. Для оценки функциональных изменений в  макро- и  микрообъемах костных образцов использованы методы инженерной биомеханики. К основным результатам исследований следует отнести разработку инновационных методов пробоподготовки и структурно-функционального анализа. В первую очередь – методы механической обработки костных фрагментов, основанные на использовании в условиях ограниченного количества минерализованных биотканей дисковых и  полых цилиндрических фрез, а  также на применении гидродинамической инцизии, обеспечивающей щадящий режим высокоэффективного режущего воздействия на костную ткань. Другой отличительной особенностью исследования является разработанная методология морфо-механического анализа костных образцов на макро- и  микроуровне с  учетом реального физико-химического состояния образцов. С  целью обеспечения стерильности образцов авторами предложены инновационные методы с  использованием озоно-кислородных смесей. В результате исследований получены комплексные количественные характеристики, отражающие возрастные изменения композиционного состава костной ткани человека, анизотропию ее физико-механических характеристик, параметров остеонов, физико-механических показателей костной ткани с учетом композиционного состава. Заключение. Применение предложен- ной методологии позволило получить новые сведения о  биофизических свойствах костной ткани, представляющие интерес для биоим-плантологии, биоматериаловедения и  расширяющие фундаментальные представления о костной ткани как природном биокомпозите. Они служат базой для выработки практических рекомендаций по оптимизации выбора костных фрагментов для изготовления имплантатов с учетом выявленных закономерностей изменения макро- и микроструктуры, физико-механических характеристик и  состава костной ткани в исследованном возрастном диапазоне. 

Актуальность. Красный плоский лишай (КПЛ) входит в  группу папулосквамозных дерматозов. Возникновение этого наиболее частого лихеноидного дерматоза связано с  аутоиммунным разрушением базальных кератиноцитов. В  терапии КПЛ используются системные кортикостероиды, цитостатики, иммуносупрессанты, ароматические ретиноиды, ПУВА-терапия, а также биологичеcкие препараты (ретуксимаб, эфализумаб), применение которых недостаточно эффективно и  сопровождается множеством побочных эффектов и осложнений. Цель – изучение эффективности экстракорпоральной фотохимиотерапии (ЭФХТ) при распространенном типичном и атипичном КПЛ. Материал и методы. Проведено проспективное когортное исследование с  активным контролем. Тридцать три пациента с различными формами красного плоского лишая, получавшие лечение с  применением ЭФХТ, были разделены на 2 группы: в первую группу вошли 19  пациентов с  типичным распространенным (в  том числе подострым и  хроническим) КПЛ, во вторую  – 14  больных атипичным (пигментный, фолликулярный, гипертрофический, эрозивно-язвенный, вульвовагинально-гингивальный синдром) КПЛ. Для проведения ЭФХТ за 2  часа до процедуры пациент принимал 8-метоксипсорален, затем на клеточном сепараторе Haemonetics MCS+ про- изводилось выделение мононуклеарных клеток, которые подвергались облучению ультрафиолетового света спектра А (с длиной волны 320– 400  нм), после чего моноцитарная масса реинфузировалась пациенту. Курс лечения составлял 4 процедуры, которые проводились через день. Результаты. У каждого из 33 больных был отмечен положительный клинический эффект и вполне удовлетворительная переносимость ЭФХТ. При этом у пациентов с распространенным подострым типичным КПЛ ЭФХТ способствовала активации естественных механизмов иммуно-супрессии (корреляционная зависимость между CD8+ и  HLA-DR+, а  также между CD8+ и  CD11b+ отсутствовала: r=0,52 (р>0,05) и r=0,35 (р>0,05) соответственно), а  у  больных с  распространенным хроническим КПЛ  – восстановлению процессов иммунологической толерантности к собственным антигенным структурам организма (отмечено сохранение корреляции между CD16+ и CD11b+ и ее снижение между CD16+ и HLA-DR+: r=0,77 (p<0,05) и r=0,62 (p>0,05) соответствен- но). Заключение. Полученные данные подтверждают высокую клиническую эффективность ЭФХТ и  ее патогенетическую направленность на ранних и поздних сроках распространенного типичного КПЛ. 

Актуальность. Для повышения качества онкологических операций необходимо полностью удалить опухоль, включая метастазы, свести к минимуму повреждения здоровых тканей и сократить время операции. Современные методы детектирования, в  основе которых лежит рентгеновская компьютерная томография, а  также магнитно-резонансная томография, определяют опухоль, когда ее объем становится достаточно большим (содержит более 10  миллиардов клеток). В  этой связи актуальной задачей представляется повышение чувствительности и  раз- решающей способности методов диагностики для обнаружения злокачественных новообразований на ранних этапах развития. Цель – продемонстрировать возможности применения нового класса антистоксовых люминесцентных наночастиц для глубокой высококонтрастной оптической визуализации злокачественных опухолей. Материал и  методы. В  работе использовались узкодисперсные апконвертирующие наночастицы размером 70–80  нм, имеющие структуру ядро/оболочка NaYF4:Yb3+:Tm3+/NaYF4. Наночастицы обладают интенсивной полосой антистоксовой фотолюминесценции на длине волны 800  нм при возбуждении излучением на длине волны 975  нм (обе длины волны попадают в  окно прозрачности биологической ткани). Коэффициент конверсии возбуждающего излучения в антистоксовую люминесценцию составлял 9%. Для увеличения времени циркуляции частиц в кровотоке малых животных наночастицы покрывались биосовместимой амфифильной полимерной оболочкой. В  качестве опухолевой модели использовалась перевитая мышам эпидермоидная карцинома Льюиса. Результаты. Получены стабильные водные коллоиды наночастиц, покрытых амфифильным полимером, способные сохранять первичные размеры в течение как минимум месяца. Применение апконвертирующих наночастиц с гидрофильной оболочкой из чередующегося сополимера малеинового ангидрида и октадецена с последующим покрытием с помощью диглицидилового эфира полиэтилен- гликоля позволило снизить неспецифическое взаимодействие наночастиц с  белками плазмы крови, что, в свою очередь, привело к увеличению времени их циркуляции в кровотоке малых животных до 1 часа. На модели карциномы легкого Льюиса, перевитой мышам, продемонстрирована прижизненная доставка апконвертирующих наночастиц в опухоль с высокой степенью локализации за счет пассивного EPR-эффекта. Контраст люминесцентного сигнала в  опухоли по отношению к  окружающим тканям составил не менее 70%. Продемонстрирована возможность визуализации апконвертирующих наночастиц в глубине биоткани до 15 мм. Заключение. Методы оптической визуализации с применением антистоксовых фотолюминесцентных маркеров обеспечивают высокий контраст обнаружения опухолевых тканей в  режиме реального времени, что позволяет использовать их для интраоперационной диагностики. 

Актуальность. Одной из наиболее сложных и до конца не решенных задач клинической медицины представляется выбор оптимального органосохраняющего метода лечения миомы матки у  женщин репродуктивного возраста. Цель  – оценка клинической эффективности робот-ассистированной лапароскопической миомэктомии. Материал и  методы. Поиск работ проводился в системе баз данных PubMed, Embase, Trip, Cochrane, DocMe по ключевым словам: «миома», «робот», “da Vinci”, «роботизированная миомэктомия», «робот-ассистированная миомэктомия». Результаты. Найдено 25  статей, посвященных робот-ассистированной лапароскопической миомэктомии, в  том числе в  6  публикациях представлены данные по репродуктивным исходам после проведенного лечения (уровни доказательно- сти  II–IV). Время оперативного вмешательства с  использованием роботохирургии составляло от 132 до 261 минуты, интраоперационная кровопотеря – от 50 до 387 мл, послеоперационный койко-день  – от  1  до 3,9  дня. При проведении роботизированной миомэктомии отмечается меньший процент интра- и  послеоперационных осложнений, чем при абдоминальном или классическом лапароскопическом доступах, а  в сравнении с  лапароскопией  – меньший процент конверсионных лапаротомий. Частота наступления беременности после роботизированной миомэктомии составляет от 16,7 до 69%. В литературе описан единственный случай разрыва матки после робот-ассистированной лапароскопической миомэктомии. Заключение. Вследствие высокой стоимости метода проведено недостаточное количество исследований для определения роли роботизированных технологий в органосохраняющем лечении миомы матки. Представленные результаты варьируют в  широком диапазоне. Тем не менее они дают основания говорить о  том, что робот-ассистированная лапароскопическая миомэктомия оправдывает себя у  женщин репродуктивного возраста, планирующих беременность, с  наличием интрамуральных узлов больших размеров с центрипетальным ростом и деформацией полости матки и является самостоятельным методом восстановления фертильности, а также может быть первым этапом перед применением вспомогательных репродуктивных технологий. 

В клиническую практику современной медицины все активнее проникают методы, основанные на использовании ускорительных и  радионуклидных технологий. Цель данного обзора  – показать роль ядерно-физических методов в  лечении и  диагностике заболеваний. Проанализированы данные, опубликованные в  течение последних 50 лет в  научных статьях, отчетах и  других открытых источниках. Рассмотрены особенности применения в  лучевой терапии и  ядерной медицине ускорителей электронов и тяжелых заряженных частиц, приведены сведения о распространенности ускорителей и другой высокотехнологичной медицинской техники в России и в мире.