МЕДИЦИНСКИЕ АСПЕКТЫ И ОТДЕЛЬНЫЕ
НАШИ РЕЗУЛЬТАТЫ НЕИНВАЗИВНОЙ
ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ (ДО 2013г.)
Основные положения: Согласно используемым физическим принципам диагностики (см. неинвазивная оптическая и лазерная медицинская диагностика) методы неинвазивной прижизненной спектрофотометрии позволяют оценивать in vivo (in situ) биохимический состав мягких тканей человека и его динамику во времени, включая изучение кратковременных и ритмичных флуктуаций всех наблюдаемых параметров, возникающих вследствие ритмичной работы сердечно-сосудистой и нервно-рефлектроной систем. Наиболее легко определяемыми в тканях параметрами являются: процентное содержание в крови различных фракций гемоглобина (оксигемоглобин, восстановленный гемоглобин и др.), водонасыщение тканей (их гидратация), содержание в поверхностных тканях меланина, жира, порфириновых, флавиновых и пиридиннуклеотидовых ферментов. Изучение кратковременных флуктуаций параметров периферической микрогемодинамики на отрезках времени порядка 3-5 минут позволяет оценивать функциональное состояние сосудистого русла биологических тканей. А оценка длительных изменений в регистрируемых параметрах на протяжении суток, недель и месяцев позволяет проводить мониторинг эффективности лечения пациента и оценивать действие различных отдельных лечебных процедур. Поэтому, неинвазивная лазерная диагностика (спектрофотометрия) в медицине может быть эффективна в самых разных ее областях от онкологии, дерматологии и гастроэнтерологии до ангиологии, профпатологии, физиотерапии, эндокринологии, гинекологии и т.д.
В части регистрации параметров микрогемодинамики наиболее легко регистрируемыми методами неинвазивной биоспектрофотометрии являются: параметр перфузии тканей кровью, параметры частотных сосудистых ритмов, зависящих от нервно-рефлекторной и гуморальной регуляции периферического кровообращения [6], а также параметры транспорта и утилизации кислорода в системе микроциркуляции: артериальная (SaO2) и средняя артерио-венозная сатурация оксигемоглобина (StO2) крови микроциркуляторного русла клеточной биоткани, удельное потребление кислорода тканями и т.п. [14, 15, 21]). Наибольшей же информативностью обладают все эти методы при использовании различных функциональных нагрузочных тестов и проб на систему микроциркуляции крови (окклюзионный тест, лекарственная проба, дыхательный тест и др.) [6, 8, 9, 12]. В частности, с помощью окклюзионной пробы достаточно наглядно, быстро и надежно можно получить данные о типе микроциркуляции крови у пациента (нормоциркуляторный тип микроциркуляции, ангиоспастический или гиперемический тип микроциркуляции [6, 15, 21]). С помощью нашего прибора "Спектротест", пригодного для этих измерений, было также установлено, что в системе микроциркуляции крови, наряду с низкочастотными вазомоторными ритмами в перфузии тканей кровью, присутствуют и ритмы средней артерио-венозной сатурации (оксигенации) крови микроциркуляторного русла биоткани [11, 12].
Во всем мире одной из наиболее привлекательных областей применения неинвазивной лазерной диагностики в медицине считается онкология. Очень большое число публикаций касается вопросов применения лазерной флюоресцентной (флуоресцентной) диагностики и спектроскопии рассеяния для целей раннего выявления злокачественных новообразований кожи, слизистых оболочек полости рта, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы. Мы пока не получили столь обнадеживающих данных, что лазерными методами, неинвазивно, возможна сколько-нибудь точная и уверенная верификация злокачественных и доброкачественных новообразований [2-4], т.к., например, методы флюоресцентной диагностики, обладая большой чувствительностью, имеют очень низкую специфичность (изменение эндогенной флюоресценции в тканях вызывается очень многими причинами: наличием опухоли, анаэробной микрофлоры, гнойных и язвенных процессов, процессов некроза биоткани и т.д.). Однако результаты наших исследований достоверно показывают, что лазерные методы диагностики могут быть при умелом использовании достаточно эффективны, например, в практике радиологии при оценке и прогнозе эффективности лучевого и химиолучевого лечения онкологических больных. В частности, в одной из серий экспериментов нами была выявлена и показана определенная корреляция данных флюоресцентной диагностики с наличием в тканях хронической тканевой гипоксии на основе регистрации флюоресценции эндогенных порфиринов [5, 8, 12, 13, 16]. Поскольку гипоксия является одной из основных причин радиорезистентности опухолей, определение кислородного статуса опухоли "in situ" [15] позволяет дополнительно строить объективный прогноз результатов лучевого лечения [7, 16] и обоснованно назначать применение пациенту различных радиосенсибилизаторов, повышающих содержание кислорода в клетках опухоли.
Для более подробной информации по отдельным областям медицины см. наши публикации:
1. Рогаткин Д.А. Лазерная клиническая диагностика как одно из перспективных направлений биомедицинской радиоэлектроники // Биомедицинская радиоэлектроника, №3, 1998. - с. 34-41.
Просмотр текста статьи в формате PDF (1300 Кб)
2. Рогаткин Д.А. Неинвазивная лазерная флуоресцентная диагностика в медицине // Лазерная медицина, №4(1), 2000. - с.30-35.
3. Быченков О.А., Поляков П.Ю., Рогаткин Д.А. Неинвазивная лазерная флюоресцентная диагностика в лечении рака кожи и слизистых оболочек полости рта // В сб. Использование лазеров для диагностики и лечения заболеваний, Вып. 3 - М.: ЛАС, 2001. - с.65-71.
4.
Rogatkin
D.A., Polyakov P.Yu., Bychenkov O.A., Stepanenko E. Noninvasive
fluorescent diagnostics in radiotherapy of mucosal oral tumors // Proc. SPIE,
vol. 4707, 2002. - p. 236-243.
5. Клебанов Г.И., Рогаткин Д.А., Терещенко С.Г. Измерение поверхностной аутофлуоресценции эндогенных порфиринов в процессе лазерной терапии язв желудка и 12-перстной кишки // Биофизика, т.49, №5, 2004. – с.941-947.
6. Карпов В.Н., Любченко П.Н., Горенков Р.В., Рогаткин Д.А., Гинзбург М.Л. Лазерная доплеровская флоуметрия в оценке микроциркуляторных нарушений верхних конечностей у больных вибрационной болезнью / Глава 8 в Кн. «Лазерная доплеровская флоуметрия микроциркуляции крови» // Под ред. А.И. Крупаткина, В.В. Сидорова – М.: Медицина, 2005. – стр.156-176.
7. Tchernyi V.V., Rogatkin D.A., Bychenkov O.A., Polyakov P.Yu. Some results of multiwave in situ autofluorescence diagnostics // Proc. SPIE, vol. 5693, 2005. – pp. 336-343.
Просмотр текста статьи в формате PDF (610КБ)
8.
Любченко П.Н., Горенков Р.В.,
Рогаткин Д.А. и др. Использование лазерных
методов диагностики для оценки трофических
нарушений в дистальных отделах верхних конечностей у больных
вибрационной болезнью // Лазерная медицина,
т.9, №3, 2005. – с. 38-43.
9. Любченко П.Н., Шумский В.И., Горенков Р.В., Карпов В.Н., Рогаткин Д.А. Значение лазерной доплерометрии в диагностике профессиональной ангиопатии верхних конечностей // Вестник РАМН, №6, 2005. - с.7-12.
10. Терещенко С.Г., Лапаева Л.Г., Рогаткин Д.А., Астахов П.В. Дифференциально-диагностическая и лечебная эндоскопия с низкоинтенсивным лазерным излучением на основе биоспектрофотометрии при язвенной болезни // Вестник РАМН, №5, 2005. - с.28-31.
11. Rogatkin D.A., Karpov V.N., Gorenkov R.V. et. al. New horizons of noninvasive reflectance oximetry (Неопубликованный доклад для конференции SFM'04)
Просмотр
текста статьи в формате PDF (186КБ)
12.
Tchernyi V.V., Rogatkin D.A.,
Gorenkov R.V., Karpov V.N., Shumskiy V.I., Lubchenko P.N.,
"Complex noninvasive spectrophotometry in examination of
patients with vibration disease
Просмотр текста статьи в формате PDF (265Kb)
13. Горенков Р.В., Карпов В.Н, Рогаткин Д.А., Шумский В.И. Хроническая гипоксия как один из факторов повышенной флуоресценции эндогенных порфиринов в живых биологических тканях // Биофизика, т.52, № 4, 2007. – с.711-717.
Просмотр текста статьи в формате PDF (332Kb)
14. Крупаткин А.И., Рогаткин Д.А.,
Сидоров В.В. Клинико-диагностические
показатели при комплексном исследовании
микрогемодинамики и транспорта кислорода в
системе микроциркуляции крови // Материалы
международной конференции «Гемореология и
микроциркуляция» - Ярославль: Изд-во ЯГПУ им.
К.Д.Ушинского, 2007. – с.106.
Просмотр тезисов доклада в формате PDF (162Kb)
15. Афанасьев А.И., Рогаткин Д.А., Сергиенко А.А., Шумский В.И. Методики и аппаратура неинвазивной оптической тканевой оксиметрии / В сб. «Голография: Фундаментальные исследования, инновационные проекты и нанотехнологии» // Материалы XXVI школы по когерентной оптике и голографии. /// Под. Ред. проф. Малова А.Н. – Иркутск: Изд-во «Папирус», 2008. – 505-513с.
16. Рогаткин Д.А., Быченков О.А., Поляков П.Ю. Неинвазивная медицинская спектрофотометрия в современной радиологии: вопросы точности и информативности результатов измерений. // Альманах клинической медицины, Т. XVII. Часть 1. – М.: МОНИКИ, 2008. - стр. 83-87.
Просмотр текста статьи в формате PDF (214Kb)
17. Рогаткин Д.А., Быченков О.А., Лапаева Л.Г. Точность, достоверность и интерпретация результатов in vivo лазерной флюоресцентной диагностики в спектральном диапазоне флюоресценции эндогенных порфиринов. // Оптический журнал, Т. 76, №11, 2009. - стр. 46-53.
Просмотр текста статьи в формате PDF (212Kb)
18.
Макаров Д.С., Рогаткин Д.А. Физиологический
разброс индивидуальных параметров
микроциркуляции крови как источник ошибок
в неинвазивной медицинской спектрофотометрии
// Труды IX
Междунар. конф. «Физика
и радиоэлектроника в медицине и экологии –
ФРЭМЭ-2010» - Владимир-Суздаль, 2010. – с.78-82.
Просмотр текста статьи в формате PDF (282Kb)
19. Лапитан Д.Г., Рогаткин Д.А., Свистушкин В.М., Шевчик Е.А., Ратова А.В., Голубовский Г.А. Медико-физические аспекты стимуляции микроциркуляции крови оксидом азота при лечении заболеваний ЛОР-органов. // Медицинская физика, №1, 2012. - с.61-68.
Просмотр текста статьи в формате PDF (1078Kb)
20. Smirnova O.D., Rogatkin D.A. and Litvinova K.S. Collagen as in vivo quantitative fluorescent biomarkers of abnormal tissue changes. // Journal of Innovative Optical Health Science, vol. 5, No.2, 2012. - 1250010 (9 pages).
Просмотр текста статьи в формате PDF (778Kb)
21. Рогаткин Д.А. Физические основы оптической оксиметрии. Лекция. // Медицинская физика, №2, 2012. - стр. 97-114.
Просмотр текста статьи в формате PDF (360Kb)
Более поздние наши публикации см. www.medphyslab.ru
Назад в "Наше творчество"... На главную страницу....