Цель исследования — экспериментальное обоснование механизма эндовенозной лазерной облитерации (ЭВЛО), основанного на лазероиндуцированной конвективной теплоотдаче крови венозным стенкам, обусловленной ее кипением, как доминирующего процесса в сложном механизме теплообмена при эндовазальных лазерных манипуляциях. Материалы и методы. В эксперименте по моделированию ЭВЛО были использованы фрагменты варикозно-измененных стволов больших подкожных вен, удаленных при комбинированной флебэктомии. Лазерное излучение с длиной волны 970 нм и мощностью 6 и 7 Вт подводили в вену через кварцевый световод с плоским предварительно зачерненным торцом. Скорость тракции составляла 0,5 мм/с. В процессе облучения с помощью тепловизора FLIR A600 (Швеция) измеряли температуру поверхности вены. Денатурацию коллагена венозной стенки в результате лазерного воздействия определяли методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Результаты. Регистрация динамики температуры на поверхности вены с помощью тепловизора позволила визуализировать «точечные» нагревы стенки вены жидкостью, окружающей парогазовые пузырьки. Установлено существование температурного насыщения в динамике прогрева исследуемых сред, что является одним из характерных признаков фазового перехода первого рода. Степень денатурации коллагена в образцах венозной стенки при мощностях излучения 6 и 7 Вт составила 87±5 и 97±3% соответственно. Заключение. Экспериментально подтверждено пузырьковое кипение крови в венозном сосуде, которое обеспечивает быструю и эффективную теплоотдачу разогретой крови от нагретого торца кварцевого волокна на венозные стенки. Для успешного проведения ЭВЛО перемещение волокна нужно начинать с момента закипания крови; при меньших мощностях лазерного излучения волокно необходимо удерживать большее время. В клинической процедуре ЭВЛО можно использовать менее мощные и более безопасные в смысле возможных осложнений лазерные аппараты.

Современные технологии в медицине
2016. — Выпуск 2
Содержание:
Цель исследования — изучить дифференциальную экспрессию генов и активацию сигнальных путей в радиорезистентных и радиочувствительных раковых клеточных линиях. Материалы и методы. Использованы радиорезистентная раковая клеточная линия хронического миелолейкоза К562 и радиочувствительные раковые клеточные линии HCT-116р53 (+/+), НСТ-116р53 (–/–), Me45. Анализ транскриптома выполняли с применением гибридизационных ДНК-чипов высокой плотности Affymetrix серии HGU133А. Биоинформационный анализ проводили с использованием оригинальной программы Gene Selector. Исследование сетей белковых взаимодействий выполняли с помощью онлайн-системы STRING. Для ранжирования генов по сигнальным путям использовали программу PANTHER и базу данных Qiagen SABiosciences. Количественную активацию сигнальных путей рассчитывали с помощью биоинформационного алгоритма OncoFinder. Результаты. Выявлено 4 гена: DAAM1, IFNAR2, PALLD, STK17A, экспрессия которых при лучевых воздействиях увеличивается в радиорезистентной клеточной линии и снижается в радиочувствительных клеточных линиях. С использованием программы PANTHER были найдены три сигнальных пути — Wnt signaling pathway, Interferon signaling pathway, p53 signaling pathway, — в которых задействованы эти гены и которые являются общими для исследуемых клеточных линий. Установлена значительная разница в активации найденных путей в радиорезистентной и радиочувствительных клеточных линиях. Заключение. На основе анализа сетей молекулярных взаимодействий и активации сигнальных путей выявлено, что наибольшие отличия между радиорезистентной и радиочувствительной клеточными линиями наблюдаются в активности сигнальных путей Interferon signaling pathway и p53 signaling pathway. Экспрессия гена ТР53 не связана с активностью сигнального пути p53 signaling pathway. Сопоставление изменений экспрессии генов и активации сигнальных путей позволяет предложить в качестве индикаторов радиорезистентности при радиационном излучении экспрессию генов DAAM1, IFNAR2, PALLD.
Ключевые слова
Дизайн протезов-колец для аннулопластики фиброзного кольца митрального клапана (ФКМК) развивался от интуитивного до основанного на теоретическом анализе геометрии и топологии при помощи современных технологий обработки и анализа изображений. В этой работе представлен автоматизированный метод обработки и анализа данных трехмерной эхокардиографии с последующей аппроксимацией результатов. Метод состоит из нескольких шагов. Сначала выполняется выделение границы из данных, полученных с помощью чреспищеводной трехмерной эхокардиографии. Затем производится прокрустово преобразование и поиск средней геометрии из имеющегося массива данных. Метод позволяет лучше анализировать геометрию ФКМК, создавать на основе полученных данных модели ФКМК и впоследствии использовать их для разработки дизайна протеза-кольца с целью сокращения количества возможных осложнений. Для оптимизации результатов методики использовали три метода аппроксимации: кусочно-кубический, единый полином и метод Гаусса–Фурье. Каждый из них обладает собственным уникальным набором преимуществ и недостатков, в зависимости от задачи можно использовать тот или иной метод при анализе и реконструкции геометрии ФКМК, что в итоге дает мощный инструмент для изучения ФКМК и моделирования протезов-колец.
Ключевые слова
Цель исследования — оценить возможности многофотонной микроскопии (МФМ) для изучения динамики структурных изменений мочевого пузыря после однократного гамма-облучения в разных дозах (2, 10 и 40 Гр) в эксперименте. Материалы и методы. Объектом исследования служили образцы мочевого пузыря крыс (9 групп по две крысы на каждые дозу и срок и две интактные крысы — всего 20 наблюдений) после однократного локального облучения в дозе 2, 10 или 40 Гр. Исследование проводили через 1 сут, 1 нед и 1 мес после радиационного воздействия. Часть гистологических препаратов мочевого пузыря окрашивали пикрофуксином по Ван-Гизону. Другую часть срезов, полученных с этих же блоков, без дополнительного окрашивания исследовали с помощью МФМ. С этой целью использовали лазерный сканирующий микроскоп LSM Axiovert 510 Meta (Carl Zeiss, Германия). Возбуждение осуществляли фемтосекундным титан-сапфировым лазером (MAI TAI HP, Spectra Physics, США) на длине волны 800 нм, регистрацию — в диапазоне 362–415 нм (сигнал второй гармоники от коллагена) и 512–576 нм (сигнал двухфотонно возбуждаемой автофлюоресценции эластина). Результаты. Использование метода МФМ позволило выявить, что в ранние сроки (1 сут и 1 нед) после радиационного воздействия при всех выбранных дозах ведущим был процесс альтерации коллагенсодержащих структур стенки мочевого пузыря. Через 1 мес после облучения в дозе 2 и 10 Гр было зафиксировано увеличение содержания коллагеновых структур, что свидетельствовало о начале формирования радиационного фиброза. При дозе 40 Гр в экстрацеллюлярном матриксе стенки мочевого пузыря сохранялось снижение сигнала второй гармоники. Это позволило сделать вывод о длительно сохраняющейся дезорганизации коллагена в случае применения высоких доз облучения. Заключение. Метод МФМ дает возможность установить, что разрушение структур экстрацеллюлярного матрикса ткани возникает уже после использования малых доз облучения и в ранние сроки после применения радиационного воздействия, что не удается выявить при стандартной микроскопии. Продолжительность процессов дезорганизации коллагенсодержащих структур зависит от дозы облучения: при использовании высоких доз альтерация носит более продолжительный характер. МФМ позволяет также оценить ход восстановительных процессов.
Ключевые слова
Цель исследования — выявить типы пространственной организации синусно-предсердного узла сердца животных с разным уровнем функционального резерва организма после однократной максимальной физической нагрузки. Материалы и методы. Работа проведена на 24 беспородных собаках-самцах. Для моделирования однократной максимальной физической нагрузки в лабораторных условиях использовали бег на тредмилле. Длительность нагрузки дозировали индивидуально для каждого животного, учитывая состояние кардиореспираторной системы. Уровень функционального резерва организма определяли по продолжительности бега до отказа и частоте сердечных сокращений (ЧСС) в процессе нагрузки. Структуру синоаурикулярной области сердца исследовали методами световой и трансмиссионной электронной микроскопии. Проводили стереологический анализ тканевой организации миокарда. Результаты. По динамике ЧСС были выделены два основных типа функциональной реакции на максимальную (избыточную) двигательную нагрузку: I тип — с высоким приростом ЧСС в процессе бега и II тип — с низким приростом ЧСС. Типы реакции на нагрузку отличались также по продолжительности бега и ЧСС в покое (p
Ключевые слова
Цель исследования — оценить способность лимфоцитов к спонтанному и стимулированному синтезу цитокинов in vitro у детей, находящихся в ремиссии ювенильного идиопатического артрита, на фоне терапии генно-инженерными биологическими препаратами в сочетании с иммуносупрессантами. Материалы и методы. Обследовано 18 детей (8 девочек и 10 мальчиков) в возрасте от 2 до 12 лет с различными вариантами ювенильного идиопатического артрита, в лечении которых применялись генно-инженерные биологические препараты в сочетании с иммуносупрессантами, без назначения глюкокортикоидов. Средняя длительность терапии биологическими агентами составила 3,8 года. На момент включения в исследование у всех пациентов была зафиксирована ремиссия болезни в соответствии с критериями Wallace. Контрольную группу составили 12 детей без хронических заболеваний, которые не получали никаких лекарственных препаратов. Оценивали спонтанную и индуцированную фитогемагглютинином (ФГА) выработку цитокинов (IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, G-CSF, IFN-γ, TNF-α), а также индекс стимуляции их синтеза. Концентрацию цитокинов в культуре цельной крови определяли методом проточной флюориметрии с использованием готовых мультиплексных тест-систем (панели Bio-Plex Pro Human Cytokine) для анализатора Bio-Plex 200 (программа Bio-Plex Manager, версия 5.0) (Bio-Rad, США). Результаты. При сопоставлении активности спонтанной и стимулированной продукции цитокинов у детей с ювенильным идиопатическим артритом и детей группы контроля у больных выявлено значимое снижение уровня спонтанного синтеза IL-4, IL-6, IL-8, G-CSF, IFN-γ, TNF-α и отсутствие значимых различий спонтанной продукции IL-2 и IL-10. При исследовании культур, стимулированных ФГА, у детей с артритом отмечена более высокая продукция IL-2, IL-4, IL-6, сниженная — IL-10 и отсутствие статистически значимых различий в продукции IL-8, G-CSF, IFN-γ, TNF-α. Вычисленные индексы стимуляции в обеих группах детей не различались для G-CSF, IL-8 и TNF-α, были значимо выше для IL-2, IL-4, IL-6, IFN-γ и снижены для IL-10. Заключение. Отсутствие значимых различий уровней стимулированной продукции IL-8, G-CSF, IFN-γ, TNF-α у больных ювенильным идиопатическим артритом и у детей группы сравнения в сочетании с повышением стимулированного синтеза IL-2, IL-4, IL-6 у детей с артритом свидетельствует о сохраненной реактивности организма в условиях длительной терапии генно-инженерными биологическими препаратами у детей с ювенильным идиопатическим артритом.
Ключевые слова
Цель исследования — разработать критерий диагностики кардиоваскулярной нейропатии у больных сахарным диабетом 2-го типа (СД 2) в подострой стадии инфаркта миокарда с подъемом сегмента ST (ИМпST) на электрокардиограмме. Материалы и методы. Обследовано 54 пациента с ИМпST без предшествующего коронарного анамнеза, подвергнутых реперфузионному лечению, из них 27 человек страдали СД 2 (1-я группа), 27 человек не имели нарушений углеводного обмена (2-я группа), 3-ю группу составили 23 пациента с СД 2 без сердечно-сосудистой патологии. На 10–14-й день после развития ИМпST пациентам проведены пять стандартных кардиоваскулярных проб. Исследование вариабельности сердечного ритма выполнялось при пятиминутной записи на электрокардиограммы. Рассчитывались SDNN — стандартное отклонение интервалов между нормальными синусовыми кардиоинтервалами, общая мощность спектра, а также показатели скаттерограммы: длина «облака», его ширина и площадь. Результаты. Установлено, что для диагностики кардиоваскулярной автономной нейропатии у больных СД 2 с подострой стадией ИMпST на на электрокардиограмме предпочтительнее использовать исследование вариабельности сердечного ритма методом вариационной ритмограммы. Заключение. Критерием наличия диабетической кардиоваскулярной автономной нейропатии является значение площади «облака» скаттерограммы S=571 мс2. Такой критерий можно использовать для диагностики данного заболевания в популяции пациентов с СД 2 в подострой стадии инфаркта миокарда.
Ключевые слова
Цель исследования — оценить возможности томосинтеза (ТС) в диагностике заболеваний и повреждений органов грудной клетки. Материалы и методы. Обследовано 128 пациентов, поступивших в приемное отделение московской городской больницы с различными жалобами. По клиническим показаниям всем больным проведена цифровая рентгенография (ЦР) органов грудной клетки. При выявленных изменениях выполнялся ТС грудной клетки в положении пациента стоя или лежа. С целью уточнения характера поражения легочной ткани 44 больных обследовались посредством мультисрезовой компьютерной томографии (МСКТ). По результатам ЦР выделено 5 групп пациентов по ведущему рентгенологическому синдрому: с признаками ограниченного затемнения (n=29), очагового (n=28) и деструктивного (n=24) поражения легких, диссеминированного процесса (n=24) и с неотложными состояниями (n=23). Результаты. ТС позволил в ряде случаев исключить наличие патологического процесса и выявить дополнительные изменения, а именно: признаки ограниченной мелкоочаговой диссеминации, деструкции легочной ткани, симптом «ампутации бронха» и «воздушной бронхографии», очаговые тени, признаки повреждения ребер и др. ТС расширяет возможности рентгенологического метода, превосходит ЦР в выявлении многих рентгеносемиотических признаков и может служить уточняющей методикой исследования. Заключение. ТС уступает МСКТ в качестве диагностики заболеваний и повреждений органов грудной клетки, однако позволяет в 67,2% наблюдений получить дополнительную информацию. В 39,8% случаев выявленные симптомы являются клинически значимыми и могут повлиять на дальнейшую тактику ведения данных пациентов.
Ключевые слова
Цель исследования — определить условия выполнения факоэмульсификации катаракты у пациентов после перенесенной ранее передней радиальной кератотомии (ПРК), позволяющие оптимизировать результаты операции. Материалы и методы. Обследованы 27 пациентов (46 глаз) в возрасте от 44 до 62 лет с возрастной катарактой разной степени плотности, которые в среднем 22,8±1,4 года назад перенесли ПРК по поводу миопии и миопического астигматизма. Перед операцией определяли преломляющую силу роговицы и аксиальную длину глаза. Оптическую силу интраокулярной линзы рассчитывали с помощью формулы Hoffer Q с поправкой. Всем пациентам выполнена факоэмульсификация катаракты с имплантацией в капсульный мешок через тоннельный корнеальный или склеральный доступ шириной 2,2 мм складывающихся интраокулярных линз. Результаты. Все операции прошли без осложнений. Острота зрения без коррекции увеличилась в среднем с 0,18±0,07 до 0,54±0,07 (p
Ключевые слова
Цель исследования — разработать метод лечения дистрофических кист костей с локализацией в двулучевых сегментах конечностей. Материалы и методы. Предложен метод проточного дренирования дистрофических кист костей двулучевых сегментов конечностей с установкой пункционных игл через непораженную лучевую кость. Проведение игл трансоссально достигается определенным углом остеоперфорации: дистальной — под углом от 15 до 30º, открытым кзади, а проксимальной — под углом от 15 до 30º, открытым кпереди. Иглы располагаются следующим образом: дистальная — в передненижнем отделе кисты, а проксимальная — в задневерхнем отделе кисты дистальнее эностоза, что помимо стабильной установки обеспечивает наиболее полное орошение полости патологического очага. Предлагаемый метод выполнен 8 больным с локализацией патологического процесса в костях голени и предплечья. Трансоссальное дренирование проводилось 7–10 сут с последовательной сменой перфузионных препаратов. Результаты. Стабильность игл у всех пациентов была хорошая, истечения лечебной смеси в окружающие мягкие ткани не наблюдалось. Во время проведения дренирования больные жалоб не предъявляли, осложнений не наблюдалось. Заключение. Метод трансоссального проточного дренирования кист костей позволяет добиться стабильной установки пункционных игл и избежать осложнений.
Ключевые слова
Цель исследования — выявление ассоциации экстрабульбарного роста опухоли с патоморфологическими и молекулярно-генетическими изменениями у больных увеальной меланомой. Материалы и методы. Обследовано и пролечено 134 пациента с увеальной меланомой в возрасте от 22 до 84 лет. Средняя высота опухоли составила 9,2±2,9 мм, диаметр основания — 15,3±3,5 мм. В 97,8% случаев выполнена энуклеация пораженного глаза. По гистологическому строению выделяли веретеноклеточные (n=61; 45,6%), смешанноклеточные (n=46; 34,3%) и эпителио-идноклеточные (n=27; 20,1%) опухоли. Методом ПЦР–ПДРФ (полимеразная цепная реакция–полиморфизм длины рестрикционных фрагментов) проведено определение полной и частичной моносомии хромосомы 3, делеции короткого плеча хромосомы 1 и метилирования гена RASSF1A (n=134). Пациенты разделены на две группы — с наличием (n=15) и отсутствием (n=119) экстрабульбарного роста. Результаты. Показана значимо меньшая частота (20 против 47,9%) относительно благоприятного веретеноклеточного типа увеальной меланомы в группе с экстрабульбарным ростом. Частота полной или частичной моносомии хромосомы 3 в этой группе значимо выше (80 против 50,4%). При сопоставлении групп по таким признакам, как возраст и пол пациентов, высота и диаметр основания опухоли, вовлечение в опухолевый процесс цилиарного тела, пигментация опухоли, наличие гемофтальма, отслойки сетчатки, субретинального экссудата, отягощенный семейный анамнез, делеция короткого плеча хромосомы 1 и метилирование гена RASSF1A, значимых отличий не выявлено. Заключение. На статистически значимой выборке пациентов с увеальной меланомой подтверждены благоприятный характер течения опухоли при ее веретеноклеточном типе и отрицательная роль моносомии хромосомы 3, показана взаимосвязь этих показателей с экстрабульбарным ростом опухоли.
Ключевые слова
Цель исследования — изучить влияние изолированного и сочетанного действия озоно-кислородной смеси и химиопрепарата доксорубицина на жизнеспособность и морфологию нормальных и злокачественных клеток печени человека. Материалы и методы. Исследования проводились на культуре нормальных (Chang liver) и злокачественных (SK-HEP-1) клеток печени человека. Химиопрепарат доксорубицин и озоно-кислородную газовую смесь вводили в культуральную среду для выращивания клеток. Проверку клеток на жизнеспособность проводили по восстановлению солей тетразолия МТТ. Морфологические исследования выполняли через 48 ч после замены культуральной среды с помощью инвертированного микроскопа DMIL HC (Германия). Результаты. Наибольшей цитотоксичностью в отношении как нормальных, так и злокачественных клеток печени человека обладает доксорубицин. Озон как изолированно, так и в комбинации с доксорубицином также оказывает выраженный цитостатиче- ский эффект на жизнеспособность клеток и приводит к необратимым последствиям для структуры клеточных элементов. Полученные результаты можно использовать для подбора доз озона и способов его введения при различных локализациях опухолей.
Ключевые слова
Цель исследования — разработать и провести клиническую апробацию современного пассивного экзоскелета верхних конечностей для абилитации и реабилитации инвалидов с верхним вялым пара(моно)парезом. Материалы и методы. Проведена поэтапная анатомическая параметризация экзоскелета. Апробированы конструкции экзоскелета, изготовленные из различных материалов. В качестве упругих деталей испытывали различные пружинные элементы и резиновые кольца. На основе полученных данных создана модель пассивного экзоскелета верхней конечности «ЭКЗАР». Апробацию конструкции и адаптацию ее элементов выполняли на 7 больных с синдромом верхнего пара(моно)пареза. Результаты. При сравнении материалов деталей экзоскелета «ЭКЗАР» отдано предпочтение магниево-алюминиевым сплавам, в качестве упругих элементов конструкции выбраны резиновые кольца. При конструировании и изготовлении экзоскелета был соблюден модульный принцип. При использовании пассивного экзоскелета «ЭКЗАР» отмечены эффект увеличения амплитуды движений в плечевом и локтевом суставах, что является ключевым в действии аппарата, а также эффекты абилитации и реабилитации. Заключение. Cчитаем результаты апробации пассивного экзоскелета верхней конечности «ЭКЗАР» положительными, требующими дальнейшей разработки и модернизации.
Ключевые слова
Для омоложения кожи и лечения кожных дефектов в косметологии и дерматологии широко используется абляционное лазерное фотоомоложение кожи CO2-лазером. Однако такая обработка связана с большим риском возникновения нежелательных побочных эффектов и длительным временем реабилитации после процедуры. В качестве альтернативы используется неабляционное лазерное фотоомоложение, при этом наряду с увеличением безопасности процедуры резко снижается ее эффективность. Применение фракционного лазерного фототермолиза является важнейшим этапом в области разработки лазерных методик для задач косметологии и дерматологии. Благодаря созданию при лазерном воздействии микроскопических зон термического повреждения такой метод лечения приводит к безопасному и быстрому заживлению и полному восстановлению кожи без нежелательных побочных эффектов. Представленные материалы демонстрируют высокую эффективность применения как абляционного, так и неабляционного фракционного лазерного фототермолиза для уменьшения морщин, общего улучшения внешнего вида кожи, удаления участков с нарушениями пигментации, удаления или улучшения внешнего вида атрофических рубцов от угревой сыпи, а также областей растяжения кожи (стрий).
Ключевые слова
На основе данных зарубежной и отечественной литературы анализируется роль метода поверхностной электромиографии (пЭМГ) при разработке биоуправляемых экзоскелетов и оценке их эффективности. Дана краткая историческая справка. Рассмотрены особенности регистрации, обработки и анализа сигналов поверхностной электромиограммы в целях биоуправления. Продемонстрировано, что при апробации экзоскелетных устройств пЭМГ становится информативным аналитическим инструментом, помогающим оптимизировать конструкцию экзоскелета в целях снижения метаболической «стоимости» локомоций. Рассмотрены возможности использования сигналов поверхностной миограммы для управления экзоскелетом. Отражена роль миографии в изучении фундаментальных физиологических процессов в условиях адаптации к экзоскелету. Показано, что перспективы развития метода пЭМГ с целью биоуправления связаны с новыми техническими и математическими возможностями регистрации, преобразования и классификации биоэлектрических сигналов мышц и выделения паттернов мышечной активности.
Ключевые слова
Проблема поиска и широкого внедрения методов ранней диагностики кардиоваскулярных заболеваний уже на стадии доклинического поражения не теряет своей актуальности. Несомненный интерес вызывают новые методики оценки сосудистой ригидности для стратификации сердечно-сосудистого риска и выбора целей терапевтических вмешательств. В обзоре рассмотрены современные аспекты оценки локальной жесткости артериальной стенки. Приведены сравнительные данные о возможностях ультразвуковой диагностики при использовании стандартного В-режима и новой методики эхотрекинга. Описаны программные приложения эхотрекинга (QIMT и QAS). Проанализированы показатели, характеризующие локальную жесткость. Отмечено, что несомненным преимуществом методики эхотрекинга является получение результатов измерения, минимально зависящих от предустановок исследователя. Приведены значения ориентировочной нормы исследуемых показателей в разных возрастных подгруппах. Показана диагностическая и прогностическая ценность получаемых параметров и их динамика на фоне медикаментозной терапии.
Ключевые слова
Дифракционный предел разрешения светового микроскопа препятствует наблюдению биологических объектов, размеры которых меньше длины световой волны. Традиционная флюоресцентная микроскопия не позволяет исследовать ультраструктуру, а также процессы, протекающие в живой клетке на уровне макромолекулярных комплексов. Разработка методов высокоразрешающей флюоресцентной микроскопии, преодолевающих дифракционный предел, открыла новые возможности для исследований в сфере биологии и биомедицины. Эти технологии совмещают в себе разрешение, сопоставимое с электронной микроскопией, с неинвазивностью и специфическим мечением, присущими флюоресцентному имиджингу. Рассмотрены современные методы флюоресцентной микроскопии сверхвысокого разрешения, описаны их принципы и области применения. Отмечены ключевые достижения и тенденции развития технологий высокоразрешающей флюоресцентной микроскопии.