+
Современные технологии в медицине
2020. — Выпуск 5
Содержание:
+
Основной сложностью практической работы с данными, полученными посредством иммуносигнатурного анализа, является высокая размерность и наличие значительного числа неинформативных или ложно-информативных признаков в связи с особенностью технологии. Для обеспечения практически значимого качества анализа и классификации по данным необходимо учитывать эти особенности. Цель исследования - разработка и апробация технологии эффективного снижения размерности данных иммуносигнатурного анализа, которая, учитывая особенности получаемых данных, обеспечивает высокое, практически значимое качество классификации. Материалы и методы. В исследовании использовались два нормализованных набора данных из публичного хранилища биомедицинских данных, содержащих результаты иммуносигнатурного анализа. В рамках исследования предложена технология отбора информативных признаков, состоящая из трех последовательных шагов: 1) разбиение многоклассовой задачи на ряд бинарных задач с использованием стратегии «один против всех»; 2) для каждого бинарного сравнения отсев ложно-информативных признаков с помощью сопоставления значений медианы множеств «один» и «все»; 3) ранжирование оставшихся признаков по информативности и отбор лучших из них для каждого бинарного сравнения. Для оценки качества предложенной технологии отбора информативных признаков используются результаты классификации по отфильтрованным данным после ее применения. В качестве модели классификации используется метод опорных векторов, положительно зарекомендовавший себя в задачах классификации данных высокой размерности. Результаты. Оценена эффективность предложенной технологии отбора информативных признаков. Данная технология позволяет обеспечить высокое качество классификации при значительном сокращении признакового пространства. Количество признаков, отсеянных на втором шаге, составляет примерно 50% для каждого из рассмотренных наборов данных, что в значительной степени упрощает последующий анализ данных. После третьего шага для набора данных GSE52580 при сокращении признакового пространства до 15 признаков оценка качества классификации по метрике macro-average F1-score составляет 98,9%. Для набора данных GSE52581 при сокращении признакового пространства до 266 признаков качество классификации по метрике macro-average F1-score составляет 91,3%. Заключение. Результаты работы демонстрируют перспективность предложенной технологии отбора информативных признаков применительно к данным иммуносигнатурного анализа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Цель исследования - оценка эффективности новой технологии применения ингаляционного оксида азота (NO) для защиты сердца и легких при выполнении операций с искусственным кровообращением (ИК). Материалы и методы. В исследование включены 90 пациентов, которым выполнены операции на клапанах сердца и сочетанные процедуры в условиях ИК и фармакохолодовой кардиоплегии. Было создано три группы: 1-я (контроль, n=30); 2-я (n=30) - ингаляцию NO (20 ppm) проводили традиционно - до и после ИК; 3-я (n=30) - ингаляцию NO выполняли по новой технологии - в течение всей операции, при этом во время ИК проводили перфузию легочной артерии и вентиляцию легких. Исследовали уровень тропонина I (cTn I), изменения функциональных показателей легких, клинические показатели. Результаты. Зарегистрированы статистически значимо более низкие уровни послеоперационного cTn I у пациентов 2-й и 3-й групп, при этом в 3-й группе по сравнению со 2-й уровень был значительно ниже. У пациентов 1-й группы (стандартный протокол анестезиологического обеспечения) отмечены повышение значений альвеолярно-артериальной разницы по кислороду, рост внутрилегочного шунтирования крови, снижение оксигенации крови и статического легочного комплайнса после ИК. Применение ингаляционного NO в обоих случаях сохраняло значения легочного комплайнса и оксигенирующую функцию легких после ИК, а у пациентов 3-й группы статистически значимо снижало также внутрилегочное шунтирование и альвеолярно-артериальную разницу после окончания ИК. При использовании ингаляционного NO отмечено статистически значимое снижение частоты развития легочной дисфункции, острой дыхательной недостаточности, а также уменьшение времени активизации больных после операции. Заключение. Разработанная технология применения ингаляционного NO при операциях с ИК позволяет достичь клинически выраженного защитного эффекта в отношении сердца и легких. Эффективность защитного действия NO зависит от длительности его назначения и наиболее выражена при использовании во время всей операции, включая период ИК.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Участие периостина в Тh2-зависимом аллергическом воспалении является доказанным, однако его значение в качестве неинвазивного биомаркера локального аллергического воспаления слизистой оболочки (СО) носа у пациентов с атопической бронхиальной астмой (БА) и аллергическим ринитом (АР) не определено. Цель исследования - изучить содержание периостина и оценить его роль в качестве неинвазивного маркера аллергического воспаления в носовом секрете у детей с атопической БА и АР. Материалы и методы. У 43 пациентов в возрасте 4-17 лет с атопической БА и АР оценивали состояние СО носа с применением риновидеоэндоскопии и, по показаниям, компьютерной томографии, определяли содержание периостина в носовом секрете иммуноферментным методом. Результаты. Обострение АР сопровождалось статистически значимым повышением содержания периостина в назальном секрете - до 0,84 [0,06; 48,79] нг/мг по сравнению с периодом ремиссии, при котором его содержание составляло 0,13 [0,00; 0,36] нг/мг; р=0,04. Содержание назального периостина прогредиентно возрастало по мере усиления тяжести течения АР, составив при легком течении 0,16 [0,00; 0,36] нг/мг, при АР средней степени тяжести - 0,20 [0,00; 9,03] нг/мг, при тяжелом течении - 10,70 [0,56; 769,20] нг/мг; р=0,048. Гипертрофические или полипозные изменения СО носа и/или параназальных синусов выявлены у 34,9% (15/43) обследованных пациентов. Содержание периостина в назальном секрете было ниже у детей без гипертрофии СО - 0,18 [0,001; 4,30] нг/мг по сравнению с 0,78 [0,13; 162,10] нг/мг у пациентов с наличием гипертрофии СО; различия имели характер тенденции, р=0,051. Содержание назального периостина зависело и от клинического варианта гипертрофических изменений синоназальной СО, составив 0,17 [0,00; 0,32] нг/мг у детей с полипозной гиперплазией СО и 21,6 [10,70; 1516,80] нг/мг - при гипертрофии СО медиальной поверхности носовых раковин, р=0,02. Заключение. Обострение и усиление тяжести течения АР у пациентов с атопической БА сопровождаются повышением содержания периостина в назальном секрете. Это позволяет рассматривать уровень назального периостина в качестве неинвазивного биомаркера локального аллергического воспаления СО носа у пациентов с атопической БА и АР. Гипертрофические изменения синоназальной СО в целом сопровождаются повышением уровня назального периостина, но его содержание в назальном секрете статистически значимо зависит от клинического варианта гипертрофии СО и требует дополнительного изучения.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Цель исследования - изучить влияние кондуитов - нерезорбируемого из Реперена и резорбируемого фибринового из Тиссукола - на регенерацию седалищного нерва крысы в условиях диастаза его культей. Материалы и методы. Эксперименты проведены на белых нелинейных крысах-самцах репродуктивного возраста (n=14). Животные были разделены на три группы: 1-я - интактные (n=5) - исследована морфология седалищного нерва в области планируемой пластики; 2-я - (n=4) пластика нерва выполнена кондуитом из нерезорбируемого материала Реперена; 3-я (n=5) - пластика осуществлена кондуитом из резорбируемого материала Тиссукола. Животных наркотизировали изофлураном. После полной перерезки седалищного нерва на уровне средней трети бедра его культи вставляли в кондуит с внутренним диаметром 2 мм и длиной 10 мм, заполненный физиологическим раствором. Диастаз в 5 мм создавали путем разведения концов нерва и закрепления эпиневрия за края трубки узловыми швами с помощью полипропиленовой мононити 8/0. Выполняли тотальный подсчет миелиновых нервных волокон в области пластики (тубулирования) в дистальной части нерва и определяли особенности формирования соединительнотканных оболочек через 14 нед после травмы. Результаты. Исследованы структурные особенности седалищного нерва в области тубулирования с использованием для его реконструкции резорбируемого и нерезорбируемого кондуитов. При применении обоих видов кондуитов выявлена стереотипность количества нервных волокон в дистальной части восстановленного нерва и клинических показателей, приближенных к норме. Заключение. Полученные результаты позволяют считать кондуит из нерезорбируемого материала Реперена перспективным для нейропластики наряду с резорбируемым кондуитом из Тиссукола.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Цель исследования - оценка эффективности ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования в изучении диэлектрических свойств покровных тканей различных участков тела здоровых крыс. Материалы и методы. Диэлектрические свойства кожи (проницаемость и проводимость) изучали в четырех областях тела (срединная и поясничная области спины, лоб, живот) взрослых крыс линии Wistar (n=30) методом ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования. Для измерений применяли специальный программно-аппаратный комплекс, разработанный в Федеральном исследовательском центре Институте прикладной физики РАН. Результаты. Диэлектрические свойства кожи и подлежащих тканей существенно варьируют в зависимости от участка тела. Наиболее высокий уровень проницаемости и проводимости зарегистрирован в срединной части спины, а минимальный - в области живота. Лобная и околохвостовая области занимают промежуточное положение. При увеличении глубины зондирования диэлектрическая проницаемость закономерно возрастает вне зависимости от локализации антенны (3 и 5 мм), а проводимость падает. Заключение. Метод ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования позволил выявить специфические для каждого участка тела (как по значениям параметров проницаемости и проводимости, так и по глубинной структуре их распределения) диэлектрические свойства. Эти данные необходимо учитывать при топической диагностике покровных тканей, в частности для оценки глубинной структуры раны, локализации ее поверхностных границ и состояния околораневой зоны.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Цель исследования - изучение видового состава микробиоценоза толстой кишки больных хронической болезнью почек, получающих лечение программным гемодиализом, и оценка эффективности его коррекции с помощью нового иммобилизованного синбиотика. Материалы и методы. Изучен микробиоценоз толстой кишки 62 пациентов, находящихся на программном гемодиализе, до и после курса терапии, включающей диету с добавлением пробиотических компонентов, в частности иммобилизованного синбиотика «LB-комплекс Л». Выделение микроорганизмов выполняли по разработанной авторами методике, идентификацию культур осуществляли с помощью MALDI-TOF-масс-спектрометра autoflex speed, программы Biotyper (Bruker Daltonik, Германия). Оценку результатов бактериологического исследования проводили по предложенным авторами критериям с учетом ОСТ 91500.11.0004-2003. Эффективность применения иммобилизованного синбиотика оценивали на основании клинических данных, результатов анкетирования и бактериологического исследования. Результаты. Анализ клинических показателей у пациентов, получающих программный гемодиализ, до начала терапии показал наличие хронического умеренного воспаления на фоне азотемии. Дисбиотические изменения микробиоценоза выявлены у 100% обследованных, при этом при отсутствии или угнетении лакто- и бифидофлоры отмечалось увеличение количества и видового разнообразия Bacteroides spp., Clostridium spp., Collinsella spp., Eggerthella spp. и др., что согласуется с теорией функциональной избыточности микробиоты. При анкетировании установлено снижение показателей качества жизни по шести из восьми использованных шкал - до 70 баллов из 100 возможных. После комплексной терапии с использованием синбиотика «LB-комплекс Л» в основной группе у 56% обследованных микробиоценоз восстановился до нормы, дисбиоз III степени не выявлен ни у одного больного. Отмечено статистически значимое снижение уровня СРБ и СОЭ у этих пациентов и улучшение показателей качества жизни по шкалам, отражающим физический компонент здоровья. Заключение. У больных, получающих лечение программным гемодиализом, включение пробиотического компонента в диетотерапию не только позволяет восстановить эволюционно обусловленную структуру микробиоценоза и нормализовать его функции, но и приводит к общему улучшению состояния здоровья и качества жизни.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Основными требованиями к скрининговому тесту являются его простота, неинвазивность и безопасность процедур тестирования, а также высокая скорость обработки и возможность выявления заболеваний на ранней стадии. Многоканальный газоанализатор по определению состава выдыхаемого воздуха (диодный лазерный спектрометр) для неинвазивного скрининга и биомедицинских исследований был разработан на основе диодных лазеров ближнего инфракрасного диапазона с волоконным выводом излучения. Прибор позволяет измерять следующие компоненты выдыхаемого воздуха: 12CO2, 13CO2, CH4, NH3, H2O и H2S. Измерение концентрации молекул проводили в многопроходной кювете, реализованной по схеме Эррио, с базовой длиной 40 см, объемом 1,8 л и полной длиной оптического пути 26 м. В работе использовали три диодных лазера производства NTT Electronics (Япония). Детектирование CH4 осуществляли в диапазоне длин волн 1,65 мкм, измерения 12CO2, 13CO2 и H2S - в диапазоне 1,60 мкм, NH3 и H2O - в диапазоне 1,51 мкм. Все измерения были сделаны в режиме реального времени. Клинические испытания спектрометра проводились в Городской клинической больнице №12 им. В.М. Буянова Департамента здравоохранения Москвы. Обследовано более 150 пациентов. Тесты включали изучение и измерение указанных компонентов молекул в выдыхаемом воздухе пациентов с различными заболеваниями. Содержание этих компонентов изучалось при различных изменениях физиологического состояния человека (дозированные физические нагрузки, расслабление, психоэмоциональный стресс и т.д.). Проведенные исследования показали эффективность использования разработанного аппаратурного комплекса для анализа компонентов выдыхаемого воздуха с целью выявления функциональных расстройств при различных заболеваниях органов пищеварения, кардиореспираторной системы, при нарушении азотовыделительной функции почек и др.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Цель исследования - разработать технологии прогнозирования развития преэклампсии (ПЭ) на основании определения медико-биологических и молекулярно-генетических предикторов с расчетом индивидуального риска данного осложнения беременности. Материалы и методы. В исследование включены 457 беременных, из них 147 женщин с хронической артериальной гипертензией (ХАГ), 109 - с ХАГ и присоединившейся ПЭ, 201 пациентка с ПЭ. Контрольную группу составили 105 беременных без гипертензивных расстройств и протеинурии. Проведен ретроспективный анализ течения беременности и исходов родов, расчет факторов риска с применением системы Open Epi и метода логистической регрессии. В венозной крови определяли полиморфизмы генов, контролирующих тонус сосудистой стенки. Результаты. Установлены факторы риска развития ПЭ, в том числе у женщин с ХАГ: хронический пиелонефрит; исходные среднее АД выше 95 мм рт. ст. и диастолическое АД выше 80 мм рт. ст.; индекс массы тела более 30; наследственность, отягощенная по артериальной гипертензии. Выявлены дополнительные предикторы ПЭ: перинатальные потери; преждевременные роды; самопроизвольные выкидыши; ПЭ и закрытые черепно-мозговые травмы в анамнезе; угроза прерывания настоящей беременности в I триместре. Обнаружены дополнительные факторы риска присоединения ПЭ у женщин с ХАГ: нерегулярная антигипертензивная терапия до беременности и в I триместре; хронический гастрит; первая беременность; табакокурение. Сочетанное присутствие в генотипе полиморфных вариантов аллеля NOS3 (-786)C и гетерозиготного генотипа в гене AGTR2 1675G/A ассоциируется с высоким риском развития ХАГ; аллелей NOS3 (-786)Т/C и NOS3 (-786)C, а также совокупности аллелей NOS3 (-786)С и NOS3 894G/T - с ПЭ; наличие в генотипе аллелей AGT 704C, CYP11B2 (-344)T и GNB3 825Т/Т как по отдельности, так и в сочетании является фактором риска развития ПЭ на фоне ХАГ. Полученные данные позволили разработать способ прогнозирования развития ПЭ у женщин с ХАГ и модель расчета индивидуального риска развития ПЭ, которая легла в основу программы для ЭВМ. Заключение. Расчет индивидуального риска развития ПЭ по предлагаемым нами технологиям позволит своевременно выявлять беременных, относящихся к группе высокого риска, что обеспечит персонифицированный подход, будет способствовать качественному проведению профилактических мероприятий, даст возможность доказать необходимость дополнительного обследования данной категории пациенток.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Цель исследования - с помощью метода дисперсионного картирования ЭКГ разработать способ диагностики донозологических изменений электрофизиологического состояния миокарда у пациентов с соматоформной дисфункцией вегетативной нервной системы (СДВНС) и факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний. Материалы и методы. В исследовании приняли участие 109 мужчин, из них 58 человек, страдающих СДВНС, и 51 здоровый. У больных с СДВНС были установлены факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, которые в порядке убывания расположились следующим образом: стресс (71% случаев), низкая физическая активность (59%), курение (57%), избыточная масса тела и ожирение (43%), тревога (41%), низкое потребление овощей и фруктов (36%), отсутствие дополнительной аэробной физической активности (36%), избыточное потребление алкоголя (34%), депрессия (26%), общий холестерин ≥5 ммоль/л (23%) и частота сердечных сокращений ≥80 (9% случаев). Всем обследуемым были проведены клинический осмотр, исследование лабораторных параметров, ЭКГ, дисперсионное картирование ЭКГ, изучение вариабельности ритма сердца. Результаты. С использованием метода дисперсионного картирования ЭКГ разработан способ диагностики донозологических изменений электрофизиологического состояния миокарда у больных СДВНС мужчин, основу патогенеза которого составляет напряжение регуляторных систем. Доказаны корреляционные взаимосвязи между суммой баллов по разработанному способу, величиной RRNN через 4 мин пребывания в ортостазе и интегральным индикатором «Миокард». Диагностическая чувствительность предлагаемого способа при пороговом балле, равном 8, составила 80%, специфичность - 70,8%. Заключение. Разработанный способ оценки донозологических изменений электрофизиологического состояния миокарда, в который включены сердечно-сосудистые факторы риска, обладающие реклассифицирующим потенциалом, доказывает развитие у больных с СДВНС в ответ на повседневную физическую нагрузку донозологических изменений, связанных с напряжением электрофизиологического состояния миокарда, одним из патогенетических механизмов которого является повышение активности симпатического отдела ВНС.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В обзоре проанализированы современные клинические исследования использования терапевтической гипотермии в качестве нейропротективного метода лечения повреждений головного мозга. Этот метод демонстрирует хорошие результаты при острых повреждениях головного мозга, а также у пациентов в хронических критических состояниях. Показан интерес исследователей к изучению превентивных возможностей терапевтической гипотермии при вторичных повреждениях нейронов. Описано участие в механизмах нейропротекции головного мозга новых молекул, несущих положительные эффекты для тканей и клеток ЦНС, - белков и гормонов холодового стресса. Рассматриваются перспективы использования регулируемой целевой температуры (targeted temperature management) в лечении повреждений головного мозга.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
В последние годы увеличилось число научных публикаций, посвященных применению технологий искусственного интеллекта (ИИ), в первую очередь - машинного обучения, в нейрохирургии. Цель исследования - провести систематический обзор литературы для выделения основных направлений и тенденций применения ИИ в нейрохирургии. Методы. с помощью поисковой машины PubMed были отобраны 327 оригинальных журнальных статей за период c 1996 по июль 2019 г., в которых проанализированы результаты исследований технологий ИИ в нейрохирургии. Ключевые слова, специфические для каждой темы, были выделены с помощью технологий анализа естественного языка из области ИИ - алгоритмов тематического моделирования LDA и ARTM. Результаты. Определены пять основных разделов нейрохирургии, в которых к настоящему времени ведутся исследования методов ИИ: нейроонкология, функциональная нейрохирургия, сосудистая нейрохирургия, спинальная нейрохирургия и хирургия черепно-мозговой травмы. Выделены основные тематические направления данных исследований. Заключение. Информация об основных направлениях исследований ИИ в нейрохирургии может быть использована при планировании новых научных проектов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Обзор посвящен систематизации, классификации и обобщению результатов современных научных исследований по изучению роли желчных кислот в качестве нового класса стероидных гормонов. Представлены доказательства участия желчных кислот в регуляции энергетического обмена организма, контроле массы тела, а также в патогенезе ожирения, сахарного диабета, инсулинорезистентности и сердечно-сосудистых заболеваний. Особое внимание уделено роли желчных кислот в контроле неспецифических энерготрат организма. Проанализированы прикладные аспекты использования новых сведений о мембранных и внутриклеточных рецепторах, ответственных за развитие гормональных регуляторных эффектов желчных кислот. По мнению авторов, современные данные о роли желчных кислот в регуляции функций организма позволят глубже понять патогенез развития нарушений массы тела и ассоциированных сердечно-сосудистых заболеваний. В обзоре продемонстрированы перспективные направления поиска специфических методов профилактики и коррекции указанных патологических состояний.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
Вверх