Цель исследования - разработать и апробировать численный метод оценки потери устойчивости полимерного сосудистого графта в ответ на воздействие продольной динамической высокоскоростной нагрузки. Материалы и методы. В работе исследован сосудистый графт малого диаметра, изготовленный методом электроспиннинга из композиционной смеси полимеров полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона. Были использованы численные методы (метод конечных элементов) и натурное испытание (одноосное растяжение) для оценки форм потери устойчивости и соответствующих им скоростей нагружения, являющихся критическими для сосудистых графтов малого диаметра. Результаты. Физическое тестирование упруго-деформативных свойств сосудистого графта с использованием опытного образца позволило определить особенности отклика изделия на квазистатическую нагрузку. Показано, что воздействие высокоскоростных продольных динамических нагрузок в значительной мере снижает несущую способность конструкции. Данное снижение и эффекты, ассоциированные с ним, являются потенциальными причинами спадения просвета сосуда в результате необратимого изгиба, т.е. потери устойчивости. Заключение. Воздействие динамической нагрузки значительно ослабляет конструкцию сосудистого графта и влияет на ее упруго-деформативные характеристики, приводя к более ранней критической деформации, которая потенциально способна спровоцировать окклюзию. В связи с этим прогнозирование и предварительное усиление конструкции являются рекомендуемыми процедурами для таких изделий.
Современные технологии в медицине
2019. — Выпуск 2
Содержание:
Среди многочисленных методов, улучшающих информативность оптической когерентной томографии (ОКТ), особое место занимают методы, повышающие пространственное разрешение получаемых изображений. Увеличенное разрешение позволяет различать на ОКТ-изображениях большее количество клинически значимых структур, что может повысить диагностическую значимость метода. Поскольку продольное и поперечное разрешение в ОКТ определяются разными физическими принципами, эти задачи можно решать по отдельности. Цель исследования - разработка метода повышения поперечного разрешения ОКТ путем применения фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтра) и объединения численно перефокусированных изображений. Результаты. Разработан КИХ-фильтр, осуществляющий перенос фокальной плоскости ОКТ-изображения по данным 17 соседних измерений рассеянного объектом поля. Также разработан метод автоматического синтеза итогового ОКТ-изображения с улучшенным поперечным разрешением по всей исследуемой глубине из серии изображений с различным положением фокальной плоскости. Это позволит установке ОКТ осуществлять сканирование остросфокусированным пучком, что дает возможность получать изображения с улучшенным поперечным разрешением в фокальной плоскости, восстанавливать разрешение во внефокальных областях с помощью численного переноса фокальной плоскости, а также синтезировать итоговое ОКТ-изображение с улучшенным поперечным разрешением по всей исследуемой глубине. Метод опробован на модельных объектах с использованием прибора ОКТ, оперирующего на центральной длине волны 1 мкм в диапазоне 60 нм и осуществляющего сканирование пучком, сфокусированным в пятно диаметром 5 мкм. Заключение. Предложенный метод численного увеличения поперечного разрешения ОКТ-изображений позволяет получать одно изображение с увеличенным поперечным разрешением, используя лишь ограниченное количество измерений ОКТ, чт
Ключевые слова
Технология иммуносигнатур основана на применении пептидных микрочипов, в которых пептиды со случайными аминокислотными последовательностями используются для обнаружения болезней в зависимости от изменений в профиле циркулирующих антител. Определение заболеваний производится при помощи алгоритмов классификации, обученных на редуцированной выборке иммуносигнатурных паттернов пациентов с известными диагнозами. Цель исследования - разработка нового метода восстановления пропущенных значений применительно к данным иммуносигнатурного анализа, позволяющего сохранить качество классификации на достаточно высоком уровне. Материалы и методы. В работе использовались данные иммуносигнатурного анализа, полученные с использованием пептидного микрочипа высокого разрешения, имеющего порядка десяти тысяч пептидных ячеек. Произведена оценка применимости различных методов восстановления пропущенных значений, таких как простое восстановление, метод k-взвешенных ближайших соседей, в том числе методов, основанных на использовании машинного обучения: линейная регрессия, случайный лес, градиентный бустинг. Результаты. В рамках исследования разработан метод восстановления пропущенных значений на основе градиентного бустинга. Принцип его работы заключается в последовательном обходе всех признаков и обучении на экземплярах, чьи значения присутствуют в признаке, с последующим уточнением отсутствующих значений признака. Такая операция повторяется, пока суммарная ошибка обучения по всем признакам продолжает уменьшаться или пока не будет достигнуто максимальное число итераций. В качестве метрики ошибки обучения используется среднеквадратичная ошибка. Для оценки качества восстановления пропущенных значений в нашем исследовании применяются результаты классификации по данным после процедуры восстановления. Выявлена эффективность вариации предложенного в статье метода восстановления пропущенных значений, основанного на линейном градиентном бустинге, в условиях высокого содержания пропущенных значений по сравнению с рассматриваемыми аналогами. Результаты работы демонстрируют перспективность применения методов машинного обучения для восстановления пропущенных значений в данных иммуносигнатурного анализа.
Ключевые слова
Новые модальности в оптической когерентной томографии (ОКТ) опираются не только на анализ усредненной амплитуды рассеяния различных слоев и участков биоткани, но и, в большей степени, на оценку изменчивости спекловой структуры (как амплитуды, так и фазы спеклов). Цель исследования - для реализации таких модальностей ОКТ, как ангиография, релаксография и мониторинг медленных процессов, разработать метод исключения паразитных вибраций внутри сканирующей системы прибора. Материалы и методы. Была решена задача стабилизации траектории сканирования на основе использования активной фильтрации управляющего напряжения. Результаты. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована как на фантомном образце, так и на примере реальных тканей при реализации сразу нескольких модальностей: визуализации экссудата in vivo; ОКТ-ангиографии для визуализации микроциркуляции головного мозга; ОКТ-релаксографии на примере картирования времени механической релаксации хрящевой ткани; увеличения поперечного разрешения ОКТ путем компенсации дефокусировки. Заключение. Паразитные вибрации сканирующей системы маскируют собственные движения рассеивателей внутри биоткани, включая изменения и относительного положения, и смещения рассеивателей (обусловленные броуновским движением, потоками и деформацией), чем вызывают артефактные вариации спекловой структуры. Это затрудняет или делает невозможным анализ изменчивости спеклов, лежащий в основе ряда новых модальностей ОКТ. Применение стабилизации паттерна сканирования позволяет реализовать данные модальности с качеством, пригодным для практического использования.
Ключевые слова
Цель исследования - изучить биосовместимость и биомеханические свойства рецеллюляризированных нетканых материалов на основе полилактида с добавлением коллагена в условиях in vitro и in vivo и оценить потенциальные возможности их использования для замещения дефектов диафрагмы в эксперименте на мелких лабораторных животных. Материалы и методы. Нетканые материалы получали путем электроформования полилактида в герметичном коробе с последующим вакуумированием образцов. 9% водный раствор полилактида готовили в смеси растворителей: химически чистого хлороформа с 10% добавкой химически чистого этилового спирта. Микроволоконный материал обогащали коллагеном в весовой концентрации 0,1 и 0,5% с последующей заморозкой при -40°C или в жидком азоте. Структуру нетканых полилактидных матриксов оценивали с помощью сканирующей электронной микроскопии, а механические свойства - при проведении циклических испытаний для исследования прочностных и усталостных характеристик на разрывной машине. Полученные нетканые матриксы рецеллюляризировали мезенхимальными стромальными клетками в статических условиях. Качество полученных тканеинженерных конструкций оценивали морфологически при проведении рутинных гистологических исследований. Жизнеспособность клеток на каркасах и цитотоксические свойства матриксов определяли путем проведения XTT-тестов. Наименее токсичные образцы использовали для ортотопической имплантации крысам с последующим проведением морфологических исследований. Результаты. Морфологический анализ и изучение жизнеспособности клеток на каркасах у образцов, подвергавшихся при формовании замораживанию в жидком азоте, выявили нецелесообразность их использования для проведения ортотопической трансплантации. Образцы, подвергавшиеся замораживанию в холодильной установке, продемонстрировали допустимые уровни цитотоксичности и были имплантированы. Морфологическое исследование после эксплантации указанных групп образцов не выявило значительного повреждения структуры и воспалительных изменений, однако имелись признаки выраженного спаечного процесса в области имплантации. Заключение. Несмотря на способность нетканых матриксов усиливать фибринообразование, отсутствие цитотоксических свойств и выраженных реакций отторжения трансплантата позволяет считать нетканые полилактидные матриксы, подвергавшиеся при формовании замораживанию в холодильной установке при -40°С, перспективными для создания тканеинженерных конструкций диафрагмы.
Ключевые слова
Цель исследования - оценить влияние низкоинтенсивного импульсного лазерного излучения на репаративный остеогенез челюстных костей в эксперименте. Материалы и методы. Исследование проводили на 70 половозрелых самцах крыс линии Wistar, которым в течение 21 дня с помощью ортодонтической пружины осуществляли перемещение нижнего моляра. Для лечения использовали лазерное устройство с уникальными параметрами излучения в наносекундном импульсном режиме, с длиной волны, соответствующей пику поглощения кислорода в тканях. В контрольной группе лазерное лечение не применялось. Для определения воздействия лазерного излучения с выбранными параметрами на стимуляцию процесса ремоделирования костной ткани выполняли морфологическое исследование, а также морфометрическое исследование с количественной оценкой остеокластов в периодонтальной связке на границе с альвеолярной костью и в лакунах резорбции. Результаты. Уже на 3-и сутки эксперимента в 1-й группе со стороны давления отмечалось расширение и выраженное полнокровие сосудов периодонтальной связки, появление большего количества остеокластов на границе с альвеолярной костью по сравнению с группой контроля. На 7-е сутки со стороны давления отмечалась активация фибробластов, остеобластов и цементобластов, а также формирование нового цемента корня зуба, которое в группе контроля наблюдалось только на 14-е сутки эксперимента. На 21-е сутки в группе эксперимента отмечалась практически регенерировавшая костная ткань альвеолы, в группе контроля - выраженная диффузная воспалительная инфильтрация лейкоцитами с примесью лимфоцитов и макрофагов, окружающая фрагменты частично резорбированной альвеолярной кости. В процессах ремоделирования костной ткани участвуют остеокласты и остеобласты. С медиальной стороны в направлении перемещения зуба большее значение имеет ускорение резорбции костной ткани, а с дистальной стороны - процессы регенерации. В морфометрическом исследовании проводили подсчет остеокластов в поле зрения микроскопа с медиальной стороны зуба. Обнаружено увеличенное количество остеокластов в группе эксперимента - более чем в 1,5 раза по сравнению с группой контроля на всех этапах наблюдения. Заключение. Использование низкоинтенсивного импульсного лазерного излучения вызывает ускорение процессов ремоделирования костной ткани, а также способствует неоваскуляризации и полнокровию периодонтальной связки и прилежащей ткани альвеолярной кости.
Ключевые слова
Цель исследования - изучение совокупности белков (протеома) ткани эндометрия и поиск специфических белков-маркеров процессов канцерогенеза. Материалы и методы. Образцы ткани были получены с помощью пайпель-биопсии эндометрия у женщин с хроническим эндометритом. Данные образцы гомогенизировали и проводили электрофорез белков в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия по методу Лэмли. Выделенные фракции белков различной молекулярной массы подвергали трипсинолизу по стандартной методике с использованием модифицированного трипсина. Затем полученные триптические пептиды разделяли и идентифицировали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, сопряженной с тандемной масс-спектрометрией. Для анализа тканеспецифической экспрессии применяли базы данных Human Protein Atlas и Tissue-Specific Gene Expression and regulation. Функциональное аннотирование белков и анализ методом концентрирования множеств генов выполняли с использованием биоинформатического ресурса The database for annotation, visualization and integrated discovery. Результаты. Из полученных образцов ткани эндометрия методом тандемной масс-спектрометрии идентифицированы 103 белка. Анализ тканеспецифичности показал, что 83 белка экспрессируются в тканях женской репродуктивной системы. Функциональное аннотирование с последующей кластеризацией выявило, что 51 белок (49,5% от идентифицированных) кодируется генами, дифференциально экспрессирующимися в культурах клеток женской репродуктивной системы. При этом выявлено 4 группы белков, характерных как для различных типов опухолевых клеток (серозная аденокарцинома яичника, цистаденома яичника иммортализованная, карцинома яичника), так и для иммортализованного нормального поверхностного эпителия яичника. Заключение. Проведена идентификация белков ткани эндометрия с применением клинического протеомного исследования. Биоинформатический подход позволил выделить функциональные группы белков исходя из их потенциальной вовлеченности в процессы канцерогенеза. Полученные данные могут служить отправной точкой дальнейших углубленных исследований эндометрия с использованием протеомного подхода, а также других OMICS-технологий. Последующее применение биоинформатических методов анализа позволит выявить молекулярные механизмы взаимосвязи воспалительного процесса и возникновения малигнизации клеток тканей эндометрия.
Ключевые слова
Цель исследования - изучить особенности фармакологического ответа на фармакотерапию сахарного диабета 2-го типа с учетом выявленных однонуклеотидных полиморфизмов генов эндотелиальной синтазы оксида азота, 8-оксогуанин-ДНК-гликозилазы и белка р53 и их сочетаний. Материалы и методы. Обследовано 89 пациентов с впервые выявленным сахарным диабетом 2-го типа до начала фармакотерапии и 80 лиц без нарушений углеводного обмена. Определяли однонуклеотидные полиморфизмы генов эндотелиальной синтазы оксида азота, 8-оксогуанин-ДНК-гликозилазы и белка р53, а также сочетания полиморфных генов. Результаты. Частота встречаемости изученных полиморфных генов у пациентов с впервые выявленным сахарным диабетом 2-го типа сопоставима с таковой в относительно здоровой популяции. Определены самые распространенные их сочетания среди пациентов с сахарным диабетом 2-го типа и лиц без нарушений углеводного обмена. Полигеномная природа сахарного диабета 2-го типа приводит к необходимости учитывания всевозможных сочетаний полиморфных генов. Заключение. Результаты исследования обосновывают необходимость генотипирования для выявления сочетаний полиморфизмов у пациентов с впервые установленным сахарным диабетом 2-го типа с целью персонализации терапии и повышения ее эффективности.
Ключевые слова
Цель исследования - изучение фазового портрета, электрофоретической подвижности эритроцитов (ЭФПЭ) и клинико-лабораторных показателей крови у пациентов с различными видами заболеваний. Материалы и методы. Изучены фазовый портрет, ЭФПЭ и клинико-лабораторные показатели крови пациентов с сердечно-сосудистыми, бронхолегочными, гинекологическими, гастроэнтерологическими заболеваниями. Фазовый портрет исследован методом лазерной интерферометрии, ЭФПЭ - методом микроэлектрофореза. Клинико-лабораторные показатели включали измерение количества эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, СОЭ стандартными клиническими методами. В экспериментах in vitro исследован фазовый портрет и ЭФПЭ при действии адреналина и кортизола. Результаты. С помощью лазерной интерферометрии получены фазовые изображения эритроцитов при сердечно-сосудистых, гастроэнтерологических, пульмонологических и гинекологических заболеваниях. Анализ галереи фазовых изображений эритроцитов показал, что изменения были однонаправленными при всех видах патологии и характеризовались увеличением количества эхиноцитов. Морфологическая модификация эритроцитов коррелировала с изменениями ЭФПЭ и клинико-лабораторными показателями крови и отражала степень стресса и включения адаптационных процессов при проводимой терапии. Влияние стресс-реализующих систем подтверждено экспериментами in vitro при действии адреналина и кортизола. Заключение. Показатели ЭФПЭ и фазового портрета эритроцитов, полученные с использованием современных методов клеточного микроэлектрофореза и лазерной интерферометрии, позволяют получать новую информацию о внутренней структуре цитообъектов без специальной подготовки проб и использования контрастирующих или флюоресцирующих зондов. Эти показатели могут использоваться для количественной характеристики степени стрессовой реакции и развития адаптационных процессов, что имеет важное значение при переходе к персонализированной медицине.
Ключевые слова
Цель исследования - оценить возможности использования эллипсометрического аналитического комплекса для повышения чувствительности современных малоинвазивных экспрессных оптических методов, основанных на анализе отражения поляризованного света вблизи наблюдаемого поверхностного плазмонного резонанса при полном внутреннем отражении в диагностике колоректального рака у пациентов с различной локализацией метастазов. Материалы и методы. Исследована специфическая высокочувствительная реакция моноклональных антител, иммобилизованных на поверхности чипов, с опухолевой М2-пируваткиназой сыворотки крови условно здоровых лиц без онкологической патологии и патологии внутренних органов (n=19) и больных колоректальным раком различных локализаций (n=49), разделенных на три подгруппы в зависимости от локализации метастазов: 1-я подгруппа - местно-регионарный колоректальный рак (n=15); 2-я - только печеночные метастазы (n=18); 3-я - внепеченочные метастазы (n=16). Определение концентраций опухолевой М2-пируваткиназы происходило в процессе ее взаимодействия с моноклональными антителами. Детекцию реакции осуществляли путем измерения изменений показателя преломления приповерхностной области чипа с помощью высокочувствительных оптических систем, основанных на измерении состояния поляризации света вблизи наблюдения поверхностного плазмонного резонанса. Результаты. Взаимодействие опухолевой М2-пируваткиназы сыворотки крови с антителами приводит к заметному изменению оптических свойств среды, что говорит о высокой специфичности данной реакции. Обнаружены достоверные различия равновесных величин уровня опухолевой М2-пируваткиназы в сыворотке крови, превышающие 20-кратный уровень, как в группах здоровых лиц и пациентов, больных колоректальным раком, так и в группах больных колоректальным раком с метастазами различных локализаций. Диагностическая эффективность оптических методов в определении опухолевой М2-пируваткиназы сыворотки крови при выявлении колоректального рака подтверждена данными последующего ROC-анализа. Заключение. Полученные результаты перспективны для разработки методов ранней диагностики колоректального рака, выявления метастазов различных локализаций, в перспективе - рецидивов заболевания, а также для контроля за качеством проводимого лечения.
Ключевые слова
Цель исследования - изучение контрастной чувствительности (КЧ) и цветового зрения у пациентов с болезнью Гентингтона (БГ), их связей с клиническими и генетическими характеристиками, а также возможности использования офтальмологических параметров в качестве биомаркеров доклинической стадии нейродегенерации. Материалы и методы. В исследовании участвовали пациенты с БГ - основная группа (n=44) и практически здоровые добровольцы - группа контроля (n=31). 21 пациент основной группы находился на преманифестной стадии заболевания, 23 - на манифестной. Группы были сопоставимы по возрасту, полу, уровню внутриглазного давления и клинической рефракции. У всех пациентов с БГ определяли количество цитозин-аденин-гуанин (ЦАГ) повторов в гене гентингтина, длительность заболевания и балл по двигательной шкале UHDRS. Все пациенты и добровольцы прошли детальное неврологическое и офтальмологическое обследование, включавшее исследование КЧ с использованием компьютерной программы Freiburg Vision Test (FrACT) и цветового зрения с помощью таблиц Е.Б. Рабкина и компьютерной кампиметрии на базе Web-платформы ApWay.ru. Результаты. У пациентов основной группы количество ЦАГ-повторов в гене гентингтина варьировало от 37 до 56 (44,3±3,8), балл по двигательной шкале UHDRS составил 36,3±29,7, длительность заболевания - 13,7±7,2 года. КЧ при БГ была снижена, отмечалась значимая разница между пациентами на преманифестной и манифестной стадии. Логарифм КЧ был обратно связан с количеством ЦАГ-повторов (r=-0,627; p=0,001). Пациенты с БГ допускали значительно больше неспецифических ошибок при прочтении таблиц Е.Б. Рабкина, чем участники исследования из группы контроля. Пороги цветоразличения при БГ были выше, чем в контрольной группе, в оттенках красного, зеленого и синего цветов. В ходе компьютерной кампиметрии пациенты на манифестной стадии БГ допускали значительно больше ошибок при назывании формы пятна вслух, чем при выборе формы пятна из представленных на мониторе. Пороги цветоразличения в оттенках зеленого (r=0,489; p=0,003) и синего (r=0,416; p=0,014) цветов коррелировали с количеством баллов по двигательной шкале UHDRS. При построении ROC-кривых наибольшую диагностическую ценность для различения контроля и преманифестной стадии БГ показал порог цветоразличения для синего цвета. Заключение. Полученные данные позволяют говорить о развитии зрительной сенсорной депривации при БГ. Нарушения цветового зрения происходят уже на преманифестной стадии БГ, опережая снижение КЧ, что свидетельствует о раннем поражении парвоцеллюлярного зрительного пути. Установлено, что пороги цветоразличения являются перспективными биомаркерами и могут быть использованы для ранней диагностики нейродегенеративных процессов.
Ключевые слова
Целью работы стало создание в составе программно-аппаратного комплекса «Киберсердце» системы автоматического анализа электрокардиограмм - программного модуля «Киберсердце-Диагностика» - и выбор методов машинного обучения для ее тестирования на основе сравнительного анализа их возможностей. Материалы и методы. При разработке программного комплекса использовали известные методы машинного обучения, работа которых строится на большой выборке размеченных данных, т.е. на базе ЭКГ с известными заключениями: метод опорных векторов, дерево решений, искусственные нейронные сети, методы квадратичного и линейного дискриминантного анализа, метод случайных подпространств, AdaBoost, случайный лес, логистическая регрессия (модель нейрона Мак-Каллока-Питтса). Для сравнительного анализа и оценки точности полученных результатов программа «Киберсердце-Диагностика» была протестирована на открытых международных базах данных ЭКГ: Arrhythmia Data Set, PhysioNet PTBDB, PhysioNet Competition 2017, а также на материалах собственной базы данных, включающей 1652 записи стандартной 12-канальной ЭКГ покоя. Все ЭКГ были описаны врачами-экспертами с формированием структурированного врачебного заключения, которое принималось как эталонное. Результаты. В различных классах признаков точность диагностики программы «Киберсердце-Диагностика» составила 83,8-94,5%, при сравнении с заключениями врачей-экспертов - 66,3-95,1%. Таким образом, разработанная программа по качеству анализа электрокардиограмм сравнима с мировыми аналогами.
Ключевые слова
Микроциркуляторное русло, как участок единой сосудистой системы человека, является связующим звеном между кровью, лимфой и интерстициальным пространством. Лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ) традиционно используется для исследования микрогемоциркуляции. Цель исследования - выявление диапазонов длин волн, в которых различия коэффициента отражения сосудов с разной степенью крово- и лимфонаполнения максимальны, а характер различий коэффициента отражения позволяет оценить вклад кровяного и лимфатического компонентов в регистрируемом отраженном сигнале. Материалы и методы. Исследовались особенности коэффициента отражения на изолированных кровеносных и лимфатических сосудах в диапазонах длин волн, использующихся в существующих диагностических системах, проводился анализ амплитудно-частотных показателей ЛДФ-сигналов, характеризующих функциональное состояние крово- и лимфотока. Эксперименты выполняли на самцах лабораторных крыс линии Wistar. Статические спектральные характеристики крови и лимфы изучали на изолированных сосудах, полученных в остром опыте, с помощью спектрометра HR4000 (Ocean Optics, США). В качестве объекта для исследования ЛДФ-характеристик крово- и лимфотока in vivo нами были выбраны воротная вена и грудной лимфатический проток живой наркотизированной крысы. Для измерения использовали диагностическую систему Biopac LDF 100C (Biopac Instruments, США) с длиной волны зондирующего излучения 830±10 нм. Результаты. После эвакуации крови или лимфы в изолированных сосудах регистрировали статистически значимые (p=0,0059) изменения коэффициента отражения в определенных волновых диапазонах (410-560 нм - для кровеносных сосудов и 700-860 нм - для лимфатических), что, с нашей точки зрения, позволяет оценивать динамику наполнения зондируемого объекта кровью или лимфой соответственно. При работающем сердце на грудном лимфатическом протоке был зарегистрирован ЛДФ-сигнал с фазными осцилляциями, сохраняющимися после остановки сердца, в амплитудно-частотном спектре которого преобладает медленноволновая гармоника, увеличивающаяся в условиях кардиоплегии. Заключение. Полученные результаты демонстрируют, что ЛДФ позволяет регистрировать сигнал, характеризующий изменение перфузии тканей за счет лимфонаполнения. Спектральные отражательные свойства изолированных сосудов в свою очередь характеризуются разнонаправленным изменением коэффициента отражения при уменьшении концентрации крови и лимфы в исследуемом объеме биоткани, что следует учитывать при выборе источника излучения в ходе ЛДФ-исследований и разработки новых методик проведения функциональных проб.
Ключевые слова
Цель исследования - оценка эффективности эндохирургического лечения хронических дакриоциститов с применением модифицированного варианта эндоскопической дакриоцисториностомии путем анализа ближайших и отдаленных результатов. Материалы и методы. В период с 2012 по 2018 гг. в клинике глазных болезней и ЛОР-клинике на базе Нижегородской областной клинической больницы им. Н.А. Семашко (Н. Новгород) выполнено 120 операций по поводу хронического дакриоцистита, из них 87 эндоназальных эндоскопических дакриоцисториностомий (ЭЭДЦРС). Причиной развития хронического дакриоцистита явился стеноз носо-слезного протока. Среди наблюдавшихся больных преобладали женщины. Возраст пациентов колебался от 23 до 82 лет. Из 87 больных с выполненными ЭЭДЦРС у 45 пациентов в анамнезе отмечена флегмона слезного мешка. Операция выполнялась под интубационным наркозом. Восьми пациентам первым этапом было проведено исправление искривления носовой перегородки. Все больные наблюдались в динамике через 15, 30, 90 и 180 дней со дня хирургического вмешательства с обязательным осмотром полости носа и промыванием слезных путей. Результаты. У 79 больных (90,8%) восстановилась проходимость слезных путей. У 16 человек (18%) в разные сроки (от 1 до 6 мес) произошел рецидив дакриоцистита, потребовавший повторной операции. Рецидивы были связаны с особенностью анатомии полости носа, в частности близкого расположения средней носовой раковины к соустью. Комплексное обследование больных с дакриоциститом офтальмологом и ЛОР-врачом позволяет исключить ошибки при постановке диагноза и уменьшить осложнения во время операции и в послеоперационном периоде. Техника операции в два непрерывных этапа (исправление искривления носовой перегородки и дакриоцисториностомия) позволяет улучшить визуализацию операционного поля и снизить риск развития рецидивов, уменьшить анестезиологическую нагрузку на пациента, минимизировать стрессовый фактор для больного. Предварительная диатермокоагуляция слизистой оболочки носа перед выкраиванием лоскута на боковой стенке уменьшает кровотечение во время операции. Трансканаликулярная интраоперационная «подсветка» проекции слезного мешка позволяет выбрать точную топографию соустья. Заключение. Модифицированная ЭЭДЦРС с трансканаликулярной подсветкой слезного мешка и предварительной диатермокоагуляцией слизистой оболочки носа в проекции слезного мешка является эффективным оперативным лечением дакриоциститов, а предоперационный осмотр ЛОР-врачом и компьютерная томография придаточных пазух носа и решетчатого лабиринта позволяют наиболее адекватно сформировать план операции и уменьшить количество рецидивов.
Ключевые слова
Одним из пусковых факторов развития инфекционного процесса в почке при контактной лазерной литотрипсии является мелкооскольчатое разрушение конкремента с последующим высвобождением бактерий и токсинов, интегрированных в биопленку. Необходимость профилактики обусловливает поиск новых механизмов и режимов лазерного воздействия, обеспечивающих фрагментацию конкрементов без разбрасывания осколков и диссеминации микробного содержимого камней по чашечно-лоханочной системе почки. Цель исследования - оценить возможности применения технологии дробления камней мочевой системы непрерывными диодными лазерами с разными длинами волн при использовании сильно разогретого дистального конца волоконного световода для контролируемой фрагментации и минимизации возможности травматического воздействия на прилегающие ткани. Материалы и методы. Для фрагментации послеоперационных образцов пористых камней мочевой системы (n=58) использовали типовые, имеющие медицинский сертификат диодные лазеры, работающие в непрерывном режиме с мощностью 10 Вт, с волоконным выходом на кварцевое оптоволокно, на дистальный конец которого наносили слой микрочастиц графита в кремнийорганическом лаке. Выполняли оценку качества дробления камней лазерами с длинами волн 0,81 (n=17); 0,97 (n=22) и 1,47 мкм (n=19), имеющими одинаковые кварцевые оптические оптоволокна. Контроль нагрева прилегающих к камню тканей мочевой системы при разрушении конкремента осуществляли на модельной среде термопарой. Моделирование интраоперационной ошибки (кратковременное касание стенки мочеточника в результате соскальзывания волокна с поверхности камня) выполняли на стенке мочеточника, взятого post mortem. Состояние тканей оценивали на гистологических срезах, окрашенных гематоксилином и эозином. Результаты. Среднее время разрушения конкремента зависело от его плотности и размера в поперечнике и составило 12-15 с. Все выбранные камни, в том числе и потенциально инфицированные, с рентгеновской плотностью от 119 до 1735 HU эффективно дробились и в жидкости, и в воздушной среде. Оценка температурных режимов воздействия лазеров с длинами волн 0,81 и 0,97 мкм показала, что температура поверхности камня при дроблении на воздухе достигает 40 и 57°С соответственно, а в жидкости - 25 и 33°С. Полученные морфологические и термометрические данные свидетельствуют о безопасности используемых лазеров для контролируемой фрагментации потенциально инфицированных конкрементов мочевой системы. Заключение. Использование непрерывных диодных лазеров с сильно разогретым дистальным концом волоконного световода при длинах волн 0,81 и 0,97 мкм позволяет успешно выполнять фрагментацию потенциально инфицированных камней мочевой системы на контролируемые по размеру осколки, что может стать значимым фактором в профилактике системной воспалительной реакции в послеоперационном периоде.
Ключевые слова
Сахарный диабет считается неизлечимым и сопровождает человека всю жизнь. Во избежание тяжелых осложнений заболевшие диабетом люди вынуждены периодически брать пробы своей крови на сахар. В связи с этим очевидна необходимость разработки метода неинвазивного определения содержания глюкозы в крови. Предлагаемый метод относится к спектроскопическим и основан на измерении интенсивности поглощенного света при его прохождении через кровесодержащий орган человека. Такие методы известны давно, однако до сих пор не удавалось разрешить задачу выделения доли света, поглощенного глюкозой. Мы рассматриваем возможность определения доли поглощенного глюкозой света путем многократных измерений интенсивности поглощенного света на большом количестве длин волн в ближней области ИК-спектра, а также обработки полученных данных с помощью разработанного для этой цели математического аппарата, включающего формирование и решение системы линейных уравнений с количеством неизвестных, не меньшим, чем число поглощающих свет компонентов в кровесодержащем органе, через который пропускается свет. Дана оценка метода путем определения сходимости решения системы уравнений, сформулированы требования к уточнению спектральных характеристик поглощения некоторых из поглощающих компонентов.
Ключевые слова
Цель исследования - изучить динамику микробного пейзажа мочи на основе данных о структуре и антимикробной резистентности возбудителей заболеваний мочевыделительной системы у пациентов многопрофильных детских стационаров. Материалы и методы. Исследовались штаммы бактерий, выделенные из мочи пациентов в возрасте от 1 мес до 18 лет с заболеваниями мочевыделительной системы, находящихся на лечении в педиатрических отделениях клиник Н. Новгорода с 2005-го по 2017 г. Определялись степень бактериурии и чувствительность к антибиотикам и антимикробным препаратам. Результаты. Установлено, что, по данным исследования микробной флоры мочи пациентов педиатрических отделений Детской городской клинической больницы №1 (Н. Новгород), за период 2000-2016 гг. выявлена смена спектра возбудителей. Если ранее преобладала смешанная флора, то в последние годы (2014-2016 гг.) главную роль играла монокультура бактерий. Доминировали грамотрицательные бактерии (E. coli, Klebsiella, Proteus), грамположительная флора была представлена бактериями рода Streptococcus, Enterococcus и Staphylococcus. С 2014 г. возросла частота обнаружения бактерий рода Klebsiella - до 14,7%. В хирургическом отделении Нижегородской областной детской клинической больницы в монокультуре бактерий за весь период исследований (2005-2017 гг.) ведущее место также принадлежало грамотрицательной флоре. Среди представителей грамположительной флоры ведущую роль играли бактерии рода Staphylococcus. В последние годы также возросла частота обнаружения бактерий рода Klebsiella, хотя это произошло позже, чем в первом случае. Заключение. За последние 16 лет отмечена смена спектра возбудителей инфекций мочевыводящих путей как в педиатрических, так и в хирургическом отделениях многопрофильных детских стационаров. Постоянный мониторинг спектра микрофлоры и ее чувствительности к антибиотикам и антимикробным препаратам позволит повысить эффективность антимикробной терапии при инфекции мочевыводящих путей у детей.
Ключевые слова
В связи с растущим количеством больных, нуждающихся в трансплантации, остро стоят вопросы, связанные с изъятием, временной консервацией и последующей имплантацией различных донорских органов. Неправильное охлаждение может привести к увеличению вероятности повреждения органа и последующего отторжения его при трансплантации. На сегодняшний день более подробно исследован только процесс теплопередачи при охлаждении тонких образцов почечной ткани. Цель исследования - разработать математическую модель охлаждения донорской почки и сравнить получаемые с ее помощью результаты с экспериментальными. Материалы и методы. Разработана математическая модель охлаждения донорской почки. Для сравнения результатов расчета, получаемых с ее помощью, с экспериментальными данными создана мобильная экспериментальная установка. Результаты. Представленная модель достаточно адекватно описывает процесс охлаждения почки. Полученные с ее помощью значения коэффициентов пористости ξ=0,00248 и теплопроводности λ=0,55 Вт/(м·К) можно использовать при разработке новых методов охлаждения. Отмеченное расхождение между экспериментальными и расчетными результатами можно объяснить недостаточным учетом в модели особенностей строения почки и влияния этих особенностей на структуру течения охлаждающей жидкости.
Ключевые слова
Представлены результаты разработки новой технологии регистрации изображения тканей заднего отрезка глазного дна, которая позволяет увеличить видность информационно значимых объектов и одновременно уменьшить световую нагрузку на ткани сетчатки. При этом существенное внимание уделено вопросу увеличения робастности регистрируемого изображения в условиях пониженной освещенности.
Ключевые слова
Экстрацеллюлярный (внеклеточный) матрикс (ЭЦМ) представляет собой сложную сетчатую структуру, состоящую преимущественно из белков и углеводов, и рассматривается в настоящее время как ключевой регулятор организации тканей и гомеостаза. В каждом органе состав ЭЦМ различен, включает разнообразные фибриллярные компоненты, такие как коллагены, фибронектин и эластин, и нефибриллярные молекулы - протеогликаны, гиалуронан и гликопротеины, матриксные белки. ЭЦМ является активной структурой, в которой постоянно происходят процессы синтеза de novo структурных компонентов и параллельно - их деградации, осуществляемой преимущественно с участием ферментов, в том числе матриксных металлопротеиназ. Синтез и деградация компонентов матрикса находятся под сложным регуляторным влиянием различных медиаторов и цитокинов, метаболических, эпигенетических и средовых воздействий. В настоящее время накоплено большое количество доказательств, что изменения ЭЦМ играют важную роль при различных патологических состояниях. Этим обусловлен интерес к поиску маркеров, отражающих состояние ЭЦМ в разных органах и тканях как в физиологических условиях, так и при различных вариантах патологии. В последние годы многие из молекул ЭЦМ рассматриваются в качестве мишеней для диагностики, прогнозирования и лечения заболеваний. В данном обзоре мы систематизировали основные описанные в настоящий момент маркеры состояния ЭЦМ и используемые методы их определения.
Ключевые слова
Развитие генетики привело с созданию новых исследовательских методов - опто- и хемогенетических, которые позволяют избирательно и неинвазивно с помощью светочувствительных опсинов или модифицированных G-протеинзависимых рецепторов регулировать функцию нейронных сетей. Эти методы быстро нашли применение во многих направлениях науки о мозге, в частности в изучении процессов обучения и памяти, принятия решений и целенаправленного поведения. Светочувствительные опсины и DREADDs (designer receptors exclusively activated by designer drugs) позволяют управлять активностью отдельных нейронов и структур мозга, устанавливать степень их участия в специфических функциях нейронных сетей как в норме, так и при патологических состояниях - депрессии, зависимости от лекарств и наркотиков, нейродегенеративных заболеваниях, хронической боли.
Ключевые слова
Приспособление (адаптация) к непрерывно меняющимся условиям среды обитания - одно из важнейших свойств микроорганизмов. Особенно эффективной формой адаптации является фенотипическая пластичность. Эта способность позволяет одинаковым по генотипу бактериям в ответ на воздействия внешней среды создавать различные фенотипы. Такая изменчивость не является наследуемой, однако имеет ключевое значение в сохранении популяции бактерий и лежит в основе стратегий развития их резистентности к антибиотикам. Изучение форм и механизмов фенотипической пластичности, обеспечивающих устойчивость микроорганизмов к традиционной антибиотикотерапии, - ведущее направление создания современных антимикробных технологий. В настоящем обзоре рассмотрена фенотипическая пластичность как стратегия выживания и способ формирования антибиотикорезистентности у дормантных (устойчивых) клеточных форм бактерий. Показано, что исследование фенотипических вариантов адаптационных стратегий бактерий (L-форм; жизнеспособных, но некультивируемых бактерий; клеток-персистеров) открывает широкие перспективы для разработки новых антимикробных технологий вследствие их лекарственной устойчивости.
Ключевые слова
Гепатоцеллюлярная карцинома занимает второе место среди причин смертности онкологических больных. Прогноз исхода заболевания напрямую зависит от своевременного выявления болезни. В настоящее время в большинстве стран диагностический алгоритм на доклиническом этапе развития опухоли включает определение альфа-фетопротеина в сочетании с инструментальными методами визуализации. Такой подход позволяет на ранней стадии (А по классификации BCLC) выявлять до 65-80% опухолей печени, а на очень ранней стадии (0 по классификации BCLC) - лишь 32-50%, что не может считаться удовлетворительным результатом. В связи с этим поиск эффективных биомаркеров гепатоцеллюлярной карциномы имеет важное значение для мирового здравоохранения. Достижения в области протеомики и геномики позволили обнаружить целый ряд перспективных маркеров, находящихся на разных этапах клинической апробации. В обзоре рассматриваются молекулы белковой природы, предложенные в разное время в качестве онкомаркеров гепатоцеллюлярной карциномы. Приведены сравнительные показатели их эффективности и специфичности, возможность изолированного или сочетанного использования для оценки риска развития и ранней диагностики первичного рака печени.