СОВРЕМЕННЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОНКОЛОГИИ: МЕТОДЫ, АППАРАТУРА, КЛИНИКА
Источник:
Лазерооптические информационные технологии и устройства для их реализации развиваются с конца 80-х годов прошлого века и в настоящее время широко используются для диагностики и терапии различных патологий, в том числе для лечения онкологических заболеваний.
Несмотря на то, что такие технологии как фотодинамическая терапия (ФДТ), лазериндуцированная термотерапия (ЛИТТ), флюоресцентная диагностика и спектрофотометрия уже более 30-ти лет используются для лечения и диагностики онкологических заболеваний, они являются достаточно новыми методами и, как правило, используются в крупных научных центрах и медицинских учреждениях. Это связано, прежде всего, с недостатком информации о современных методах лечения рака, недостаточным пониманием их потенциальных возможностей и разделением областей применения, где лазерооптические методы имеют преимущества по сравнению, например, с лучевой или химио-терапией.
В настоящее время лазерооптические методы являются быстроразвивающимся направлением лечения онкологических заболеваний. Это объясняется прогрессом в развитии собственно лазеров, особенно диодных, совершенствованием электронных и вычислительных компонентов и широким внедрением программно-алгоритмичес-ких методов управления проведением терапевтических и диагностических процедур.
В докладе рассмотрены предложенные и разработанные новые лазерооптические методы проведения диагностических и терапевтических процедур, направленные на лечение онкологических заболеваний и показано, что внедрение многоволнового лазерного излучения для зондирования и воздействия на биоткань, различных методов определения функционального состояния биотканей, реализация оперативной диагностики при проведении терапевтических процедур, систем автоматического регулирования мощности лазерного излучения в зависимости от состояния биоткани пациента, а также программно-алгоритмических методов управления сеансами терапевтических и диагностических процедур существенно повышает эффективность лечения онкологических заболеваний.
Представленные в докладе новые методы и аппаратура, направленные на лечение онкологических заболеваний, предложены и разработаны в течение 2000-2007г.г. в рамках проектов Международного научно-технического центра (проект № 1001), тематики Роснауки (проекты «Лаздиком» и «Лазурон»), программы Департамента науки и промышленной политике, г. Москва (проект ЛГФ»), в которых были выполнены теоретические, проектные и исследовательские работы по разработке новых методов, терапевтических аппаратов и диагностических комплексов, направленных на разработку лазерооптических технологий в части диагностики и терапии онкологических заболеваний, включая повышение эффективности терапевтических и достоверности диагностических процедур.
Общий подход проведенных исследований базируется на принципе, что, apriori, лечение патологических участков биоткани, имеющих злокачественные опухоли, будет более эффективным, если на опухоль одновременно воздействуют несколько физических процессов, вектор действия которых одновременно направлен на достижение большей эффективности лечения, а сочетанное использование одновременно нескольких физических процессов при анализе функционального состояния биоткани приводит к повышению достоверности результатов диагностической процедуры.
Направление работ по повышению эффективности терапевтических процедур базируется на физической модели взаимодействия лазерного излучения (проекты «Лазурон», «ЛГФ»), включающей одновременное воздействие на биоткань токсичных веществ путем реализации фотохимической реакции (метод ФДТ), повышенной температуры путем нагрева биоткани лазерным излучением (метод ЛИТТ) и локальной биостимуляцией в процессе взаимодействия низко-интенсивного лазерного излучения (НИЛИ) биоткани. Направление работ по повышению достоверности диагностических процедур базируется на исследовании функционального состояния интактных или патологических участков биоткани (проекты № 1001, «Лаздиком») путем зондирования биоткани лазерным многоволновым излучением оптического диапазона λ = (0,4 ÷1,1) мкм и обработке вторичного лазерного излучения в реальном масштабе времени приемными информационными каналами, функционирование которых основано на различных физических моделях взаимодействия лазерного излучения с биотканью.
На примере разработанных и внедренных в клиническую практику многофункциональных лазерных терапевтических аппаратов («МЛТА») и многофункциональных лазерных диагностических комплексов («МЛДК»), реализующие предложенные методы, приведены конкретные технические решения и экспериментальный клинический материал, показывающий повышение эффективности лечения рака при их реализации и показаны основные тенденции развития лазерооптических методов в онкологии.
Сущность предложенного метода терапии онкологических заболеваний заключается в сочетанном использовании многоволнового лазерного излучения, обеспечивающее реализацию фотодинамической терапии (ФДТ), лазериндуцированной термотерапии (ЛИТТ) и низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ).
При реализации сочетанного метода ФДТ и ЛИТТ для лечения онкозаболеваний реализуется два механизма воздействия лазерного излучения с биотканью раковых опухолей.
При ФДТ лечение злокачественных новообразований основано на использовании фотохимического повреждения опухолевых клеток в ходе фотохимической реакции. В опухолевую область вводят фотосенсибилизатор, который накапливается в опухоли в бо¢льших концентрациях, чем в нормальных тканях. При локальном облучении опухоли лазерным излучением определенной длины волны, соответствующей пику поглощения фотосенсибилизатора, в опухоли начинается фотохимическая реакция с образованием синглетного кислорода, оказывающего токсичное действие на опухолевые клетки. Опухоль резорбируется и постепенно замещается соединительной тканью. В настоящее время в России наиболее всего распространены два типа фотосенсибилизатора - фотогем (λ = 0,630 мкм) и фотосенс (λ=0,670 мкм), а также быстрыми темпами идут клинические испытания перспективных фотосенсибилизаторов: радахлорин и фотодитазин.
При локальной ЛИТТ высококонцентрированная энергия лазера преобразуется в тепловую энергию, что приводит к разрушению клетки вследствие некроза цитоплазмы клеток, разрушения поверхностной мембраны и нарушения кровоснабжения.
При сочетанной терапии модель воздействия на злокачественную опухоль заключается в действии ФДТ на строму подводимых к опухоли кровеносных сосудов, а затем воздействии ЛИТТ на полностью локализованную область (нет кровотока). Принципиально, для обеспечения термотерапии можно использовать различные источники энергии, например, ионизирующую радиацию, микроволновое, ультразвуковое излучение, электромагнитные волны и т.д. Основное преимущество лазера при реализации термотерапии перед другими источниками энергии связано с монохроматичностью и когерентностью лазерного излучения, что позволяет обеспечить высокую локальную интенсивность энергии излучения, что, в свою очередь, обеспечивает гибель онкологических клеток и в меньшей степени влияет на интактную биоткань.
Применение НИЛИ в онкологии направлено на повышение биостимуляции пролеченных участков биоткани в интраоперационный период проводятся по ряду направлений:
- определение и конкретизация различных локализаций, где НИЛИ может быть использовано с большей эффективностью;
- оптимизация режимов НИЛИ;
- исследование медико-биологических механизмов и первичного фотоакцептора (ПФА) при взаимодействии лазерного излучения с опухолевой биотканью;
- сочетанное использование НИЛИ с ФДТ и ЛИТТ.
Проведенные исследования показали, что применение НИЛИ позволит:
- повысить эффективность заживления ран после проведения операций по удалению опухолей, в том числе устранению сроков заживления и уменьшению количества рецидивов;
- уменьшить вероятность метастазирования после проведения терапевтической процедуры или хирургической процедуры по удалению опухоли;
- стабилизировать липидный обмен в организме и тем самым способствует замедлению процесса роста опухолей, особенно на ранних стадиях.
Сущность предложенного и разработанного метода повышения достоверности диагностических процедур состоит в зондировании биоткани многоволновым лазерным излучением в оптическом диапазоне λ = (350÷1100) мкм и проведение анализа вторичного лазерного излучения на биоткани различными информационными каналами, функционирование которых основано на различны физических моделях и механизмов взаимодействия лазерного излучения с биотканью, например, флюоресценции, биофотометрии, фотоплетизмографии, флоуметрии и т.п. Информационные каналы, функционирующие на основе биофотометрии, флюоресценции и локальной термотерапии, предназначены для выявления наиболее характерных компонентов биоткани патологических участков, так называемых «оптических маркеров», которые в наибольшей степени концентрируются в пораженных участках биоткани и присуще конкретной патологии, например, порфирин при раке, сахар при диабете и т.д.
Информационные каналы, функционирующие на основе фотоплетизмографии, флуометрии и локальной пульсоксиметрии предназначены для определения наиболее характерных, интегральных параметров крови, например, средняя скорость капиллярного кровотока, показатель объемного кровенаполнения ткани, насыщение крови кислородом и т.д.
Каналы интегральной термометрии и пульсоксиметрии предназначены для контроля общего состояния пациента по уровню насыщения биоткани кислородом и температуре.
В докладе показано, что реализация предложенных методов, аппаратуры и разработанных технологий открывает новые конкурентные преимущества лазерооптических технологий в ряде областей медицины, например, в онкологии в сравнении с лучевой и химио-терапией при лечении онкологических заболеваний.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 267 KB...
12 05 2021 8:47:27
Статья в формате PDF 151 KB...
11 05 2021 23:35:48
Статья в формате PDF 134 KB...
10 05 2021 6:54:56
Статья в формате PDF 295 KB...
09 05 2021 6:37:19
Статья в формате PDF 130 KB...
08 05 2021 8:11:33
Статья в формате PDF 114 KB...
07 05 2021 17:54:21
Статья в формате PDF 118 KB...
06 05 2021 22:46:53
Статья в формате PDF 114 KB...
05 05 2021 7:14:57
Статья в формате PDF 119 KB...
04 05 2021 20:54:23
Статья в формате PDF 300 KB...
03 05 2021 20:49:59
Статья в формате PDF 254 KB...
02 05 2021 8:47:18
Статья в формате PDF 119 KB...
01 05 2021 15:51:32
Статья в формате PDF 132 KB...
30 04 2021 10:51:22
Статья в формате PDF 113 KB...
29 04 2021 7:41:54
Статья в формате PDF 87 KB...
27 04 2021 14:28:59
Статья в формате PDF 288 KB...
26 04 2021 23:54:42
Статья в формате PDF 111 KB...
25 04 2021 17:20:13
Статья в формате PDF 138 KB...
24 04 2021 10:32:12
Статья в формате PDF 128 KB...
22 04 2021 5:23:19
Статья в формате PDF 129 KB...
21 04 2021 20:34:16
Статья в формате PDF 120 KB...
20 04 2021 3:41:22
Статья в формате PDF 110 KB...
19 04 2021 13:48:21
Статья в формате PDF 140 KB...
18 04 2021 6:37:30
Статья в формате PDF 139 KB...
17 04 2021 6:18:33
Статья в формате PDF 118 KB...
15 04 2021 22:53:45
Статья в формате PDF 266 KB...
14 04 2021 6:52:46
В статье дано определение техническому состоянию техники, представлены виды технических состояний и процессы изменения технического состояния при эксплуатации. Бытовая техника при эксплуатации может принимать исправное и неисправное состояние, а также работоспособное и неработоспособное состояние. Показана взаимосвязь видов технических состояний в виде графа переходов технических состояний, позволяющий проводить технологию восстановления работоспособности техники. Определен порядок восстановления бытовой техники и сформулирован критерий отказа техники. Рассмотрены признаки восстановления бытовой техники по отношению к восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. Показано, что к невосстанавливаемой технике относится техника, нахоящаяся в предельном состоянии или в результате ресурсного отказа. Рассмотрены признаки предельного состояния для восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. ...
13 04 2021 15:40:30
Статья в формате PDF 165 KB...
12 04 2021 22:53:17
Статья в формате PDF 101 KB...
10 04 2021 16:18:52
Статья посвящена современным проблемам гепатоэетерологии, в частности геморрагическому синдрому при заболеваниях печени. Основное место уделено алкогольным поражением печени. В статье присутствуют материалы посвященные изучению системы гемостаза, являющиеся сложной и актуальной проблемой в настоящее время. ...
09 04 2021 1:37:45
Статья в формате PDF 313 KB...
08 04 2021 21:21:28
Статья в формате PDF 295 KB...
06 04 2021 14:49:47
Статья в формате PDF 252 KB...
05 04 2021 15:15:43
Статья в формате PDF 129 KB...
03 04 2021 3:38:11
Статья в формате PDF 107 KB...
02 04 2021 23:54:50
Статья в формате PDF 96 KB...
01 04 2021 23:57:34
Статья в формате PDF 101 KB...
31 03 2021 10:52:47
Статья в формате PDF 124 KB...
30 03 2021 2:46:45
Статья в формате PDF 77 KB...
29 03 2021 8:25:50
Статья в формате PDF 132 KB...
27 03 2021 10:42:30
Статья в формате PDF 110 KB...
26 03 2021 20:18:38
Статья в формате PDF 274 KB...
25 03 2021 4:21:50
Статья в формате PDF 101 KB...
24 03 2021 22:30:22
Статья в формате PDF 110 KB...
23 03 2021 16:57:50
Статья в формате PDF 94 KB...
21 03 2021 7:17:13
Статья в формате PDF 134 KB...
20 03 2021 16:25:45
Статья в формате PDF 107 KB...
19 03 2021 12:16:47
Статья в формате PDF 87 KB...
18 03 2021 18:26:43
Статья в формате PDF 104 KB...
17 03 2021 2:53:50
Статья в формате PDF 125 KB...
15 03 2021 3:43:45
Статья в формате PDF 226 KB...
14 03 2021 8:57:35
Статья в формате PDF 396 KB...
13 03 2021 0:53:20
Закладка двенадцатиперстной кишки имеет форму короткой дуги, она преобразуется в полукольцо при поперечном положении на рубеже 6-й – 7-й недель эмбриогенеза человека. У плодов эти состояния встречаются редко. ...
11 03 2021 14:50:21
Статья в формате PDF 133 KB...
10 03 2021 14:32:15
Статья в формате PDF 115 KB...
09 03 2021 20:12:16
Статья в формате PDF 122 KB...
08 03 2021 17:55:14
Статья в формате PDF 110 KB...
06 03 2021 3:34:26
Статья в формате PDF 111 KB...
05 03 2021 4:39:54
Статья в формате PDF 134 KB...
04 03 2021 8:47:44
Статья в формате PDF 106 KB...
02 03 2021 21:42:53
Статья в формате PDF 100 KB...
01 03 2021 3:29:19
Статья в формате PDF 107 KB...
28 02 2021 1:18:24
Статья в формате PDF 262 KB...
27 02 2021 5:48:36
Статья в формате PDF 175 KB...
26 02 2021 4:34:32
Статья в формате PDF 266 KB...
25 02 2021 9:34:36
Статья в формате PDF 101 KB...
23 02 2021 23:56:18
Разработана математическая модель прогнозирования инфекционной заболеваемости на модели природно-очаговой инфекции, возбудителем которой является вирус клещевого энцефалита. Математическая модель представлена в виде аддитивного временного ряда, включающая тренд, случайные компоненты и сезонные составляющие, имеющие разную периодичность: менее года, 3 года и многолетнюю. ...
22 02 2021 22:12:23
Статья в формате PDF 118 KB...
21 02 2021 8:36:50
Статья в формате PDF 149 KB...
20 02 2021 0:19:16
Статья в формате PDF 114 KB...
19 02 2021 23:33:36
Статья в формате PDF 263 KB...
18 02 2021 13:21:42
Статья в формате PDF 218 KB...
17 02 2021 11:42:31
Статья в формате PDF 119 KB...
16 02 2021 3:28:30
Статья в формате PDF 355 KB...
15 02 2021 11:58:49
Статья в формате PDF 104 KB...
14 02 2021 7:10:32
Статья в формате PDF 121 KB...
13 02 2021 3:58:12
Статья в формате PDF 387 KB...
11 02 2021 15:20:11
Статья в формате PDF 123 KB...
10 02 2021 19:30:39
Статья в формате PDF 251 KB...
09 02 2021 2:38:36
Статья в формате PDF 115 KB...
08 02 2021 18:14:10
Статья в формате PDF 112 KB...
07 02 2021 18:29:43
Статья в формате PDF 132 KB...
06 02 2021 22:17:29
Статья в формате PDF 320 KB...
05 02 2021 15:16:16
Статья в формате PDF 112 KB...
04 02 2021 7:52:57
Статья в формате PDF 105 KB...
03 02 2021 4:10:50
Статья в формате PDF 253 KB...
01 02 2021 22:54:14
Статья в формате PDF 119 KB...
31 01 2021 23:29:15
Статья в формате PDF 223 KB...
30 01 2021 21:58:10
Статья в формате PDF 104 KB...
29 01 2021 16:57:38
Статья в формате PDF 130 KB...
28 01 2021 18:46:29
Статья в формате PDF 172 KB...
27 01 2021 6:15:25
Статья в формате PDF 109 KB...
26 01 2021 6:14:59
Умелое использование сокровищницы мировой культуры, достойное место в которой занимают поэтические и художественные произведения М. В. Ломоносова, М. И. Алигер, И. В. Гёте, И. А. Ефремова, К. Г. Паустовского, в педагогической практике обеспечивает эффективное развитие естественнонаучного интеллекта и формирование мировоззрения школьников. ...
25 01 2021 16:46:24
Изучен химический состав нетрадиционного инулинсодержащего сырья Scorzonera hispanica L. и Tragopogon porrifolius L. Получены полисахаридные концентраты и установлена их антибактериальная и гипогликемическая активности. Прогнозируется их использование в качестве лечебно-профилактических комплексов. ...
24 01 2021 13:27:57
Статья в формате PDF 132 KB...
23 01 2021 19:13:10
Ранее авторами была показана применимость плазмоподобной теории растворов для расчетов эквивалентной электропроводности растворов различных электролитов в воде и этаноле. В данной статье были экспериментально измерены значения электропроводности хлороводорода в четырех н-спиртах (этаноле, пропаноле, бутаноле и пентаноле) при различных температурах (278-328 К), а также получены расчетные значения электропроводности. Сделан вывод о хорошем соответствии расчетных данных экспериментальным. ...
22 01 2021 4:23:43
Статья в формате PDF 106 KB...
21 01 2021 19:11:36
Статья в формате PDF 129 KB...
19 01 2021 18:17:56
Статья в формате PDF 132 KB...
18 01 2021 16:54:54
Статья в формате PDF 125 KB...
17 01 2021 20:57:32
Статья в формате PDF 251 KB...
16 01 2021 13:37:28
Статья в формате PDF 100 KB...
15 01 2021 10:48:36
Статья в формате PDF 125 KB...
12 01 2021 21:21:21
Статья в формате PDF 179 KB...
10 01 2021 22:37:30
Статья в формате PDF 87 KB...
09 01 2021 7:24:21
Статья в формате PDF 113 KB...
08 01 2021 13:23:58
Статья в формате PDF 337 KB...
07 01 2021 5:45:35
Статья в формате PDF 94 KB...
05 01 2021 18:59:35
Статья в формате PDF 295 KB...
04 01 2021 19:43:33
В настоящее время, только глухой не услышит рассуждений о влияние магнитных бурь на здоровье человека, но и он найдет массу публикаций на эту тему. И все они, за исключением чисто научных сообщений, негативно оценивают воздействие магнитной бури на организм человека. Так ли это? Земля, как планета и человек, проживающий, на ней являются, участниками вселенской карусели с парадными построениями планет, определяющими процессы на небезразличной для нас звезде под названием Солнце. Миллионы лет до нашей планеты и тысячи лет до нас доходит информация из Вселенной, которую мы не можем понять силой своего разума. Астрологи древних цивилизаций смогли определить строгую последовательность движения планет и зависимых от этого изменений на Земле. Так видимо родилось наше представление о времени, цикличность которого не могла быть не замечена. Цикличность Космических событий можно выделить как первооснову Земной жизни. И в этой жизни циклы активности Солнца занимают особое место. Хорошо известно, что в основе многих восточных религий лежит двенадцатилетний событийный цикл. Не трудно предположить, что такая периодичность могла быть определена одиннадцатилетним циклом Солнечной активности (одиннадцать лет – это усредненное значение за сотни лет измерений, при разбросе от 7 до 17 лет). С такой периодичностью связано множество процессов на Земле: извержение вулканов, наводнения, техногенные катастрофы, изменения социально-политических формаций, уровня смертности и рождаемости, динамики инфекционных заболеваний, урожайности и многие другие. Не трудно предположить, что одиннадцатилетние циклы Солнечной активности наиболее значимы для жизни человека, длительность которой ограничена 6-9 циклами. ...
02 01 2021 15:59:13
Статья в формате PDF 269 KB...
01 01 2021 17:18:48
Статья в формате PDF 99 KB...
31 12 2020 11:31:21
Статья в формате PDF 133 KB...
30 12 2020 14:39:20
Статья в формате PDF 105 KB...
29 12 2020 15:27:44
Статья в формате PDF 244 KB...
28 12 2020 3:43:28
Статья в формате PDF 127 KB...
27 12 2020 20:47:50
Статья в формате PDF 121 KB...
26 12 2020 14:37:22
Приведены данные по петрологии и потенциальной рудоносности умеренно-щелочных гранитоидов Нагорного Сангилена, которые по сумме признаков отнесены к анорогенному типу. Показано ведущее значение в генерации этих фельзических интрузивных образований флюидного режима, в котором доминирующую роль играли концентрации плавиковой кислоты. ...
25 12 2020 5:47:56
Статья в формате PDF 172 KB...
24 12 2020 21:34:13
Статья в формате PDF 104 KB...
23 12 2020 21:55:56
Статья в формате PDF 112 KB...
22 12 2020 23:59:49
В настояще время весьма актуальной является задача поиска, отбора, поддержки и развития интеллектуально одарённых детей. « Трёхкольцевая модель одарённости» Рензулли включает следующие компоненты: высокий уровень интеллекта, креативность и усиленную мотивацию. Такие дети требуют дифференцированных учебных программ и особой педагогической поддержки. В современной практике обучения используются педагогические стратегии и программы, которые предусматривают высокий уровень развития мыслительных процессов, совершенствование творческих способностей и быстрое усвоение знаний, умений и навыков. Процесс обучения одарённых детей требует создания особой образовательной среды. Ключевой фигурой в создании такой среды является учитель. Функция педагога состоит в сопровождении и поддержке, развитии личности ученика. Продуктивность взаимодействий обеспечивается включённостью ученика и учителя в общую целенаправленную деятельность. ...
20 12 2020 21:37:16
Статья в формате PDF 84 KB...
19 12 2020 0:55:33
Статья в формате PDF 138 KB...
18 12 2020 10:36:24
Статья в формате PDF 136 KB...
17 12 2020 4:18:30
Статья в формате PDF 262 KB...
16 12 2020 9:10:43
Статья в формате PDF 107 KB...
15 12 2020 5:57:25
Статья в формате PDF 107 KB...
14 12 2020 14:38:51
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: