en
Назад
УДК: 535.243, 615.471, 681.7
Точность, достоверность и интерпретация результатов in vivo лазерной флюоресцентной диагностики в спектральном диапазоне флюоресценции эндогенных порфиринов
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
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. 2009. Т. 76. № 11. С. 46–53.
Rogatkin D.A., Bychenkov O.A., Lapaeva L.G. The accuracy, reliability, and interpretation of the results of in vivo laser fluorescence diagnosis in the spectral range of the fluorescence of endogenous porphyrins [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2009. V. 76. № 11. P. 46–53.
D. A. Rogatkin, O. A. Bychenkov, and L. G. Lapaeva, "The accuracy, reliability, and interpretation of the results of in vivo laser fluorescence diagnosis in the spectral range of the fluorescence of endogenous porphyrins," Journal of Optical Technology. 76 (11), 708-713 (2009). https://doi.org/10.1364/JOT.76.000708
Недавно на основе анализа различных клинических данных было высказано предположение, что часто наблюдаемая in vivo повышенная флюоресценция эндогенных порфиринов в живых биологических тканях является следствием состояния хронической гипоксии в тканях. С этих позиций в статье обсуждается точность, воспроизводимость и информативность методов in vivo лазерной флюоресцентной диагностики (ЛФД) в реальной клинической практике. Показано, что, несмотря на установленную ранее случайную погрешность единичных измерений в ЛФД 30–40%, точность и достоверность при интерпретации результатов диагностики может достигать достаточно высокого уровня. Формальный “случайный” разброс в результатах единичных измерений в большинстве своем определяется не приборной, а методической погрешностью и живым и изменчивым характером объекта диагностики, особенно на уровне системы микроциркуляции крови.
неинвазивная лазерная флюоресцентная диагностика, автофлюоресценция эндогенных порфиринов
Благодарность:Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 08-02-00769.
Коды OCIS: 170.6510
Список источников:1. Handbook of biomedical fluorescence / Ed. by Mycek M.A., Pogue B.W. N-Y: Marcel Dekker Inc., 2003. 665 p.
2. Harris D.M., Werkhaven J. Endogenous porphyrin fluorescence in tumors // Lasers in Surgery and Medicine. 1987. V. 7. № 4. P. 472–476.
3. Kato H., Aizawa K., Ono J., Konaka C., Kawate N., Yoneyama K., Kinoshita K., Nishimiya K., Sakai H., Noguchi M. Clinical measurement of tumor fluorescence using a new diagnostic system with hematoporphyrin derivative, laser photoradiation and spectroscopy // Lasers in Surgery and Medicine. 1984. V. 4. № 1. P. 49–58.
4. Demos S. G., Gandour-Edwards R., Ramsamooj R., de-Vere White R. Near-infrared autofluorescence imaging for detection of cancer // Journal of Biomed. Optics. 2004. V. 9 № 3. P. 587–592.
5. Юденфренд С. Флуоресцентный анализ в биологии и медицине. М.: Мир, 1965. 484 с.
6. Policard A. Etudes sur les aspects offerts par des tumeurs experimentales examines a la lumiere de Wood // Compte Rendus. Soc. Biol. 1924. V. 91. P. 1423–1424.
7. Ghadially F.N., Neish W.J.P. Porphyrin fluoresence of experimentally produced squamous cell carcinoma // Nature. 1960. V. 169. P. 1124–1135.
8. Рогаткин Д.А. Неинвазивная лазерная флуоресцентная диагностика в медицине // Лазерная медицина. 2000. Т. 4. № 1. С. 30–35.
9. Аскаров К.А., Березин Б.Д., Евстигнеева Р.П., Быстрицкая Е.В., Ениколопян Н.С. Порфирины: спектроскопия, электрохимия, применение. М.: Наука, 1987. 384 с.
10. Orenstein A., Kostenich G., Rothmann C., Barshack I., Malik Z. Imaging of human skin lesions using multipixel Fourier transform spectroscopy // Lasers in Surgery and Medicine. 1998. V. 13. № 4. P. 112–118.
11. Сорокатый А.Е., Ягудаев Д.М., Маркова М.В. Фотодинамическая терапия в урологии // Лазерная медицина. 2006. Т. 10. № 6. С. 58–61.
12. El-Sharabasy M.M.H., El-Wassel A.M., Hafez M.M., Salim S.A. Porphyrin metabolism in some malignant diseases // Br. J. Cancer. 1992. V. 65. P. 409–412.
13. Кубатиев А.А. Порфирины, витамин В-12 и рак. Тула: Приокское изд-во, 1973. 224 с.
14. Рогаткин Д.А. Базовые принципы организации системного программного обеспечения многофункциональных неинвазивных спектрофотометрических диагностических приборов и комплексов // Медицинская техника. 2004. № 2. С. 8–12.
15. 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. 2007. Т. 52. № 4. С. 711–717.
16. Рогаткин Д.А., Приснякова О.А., Моисеева Л.Г., Черкасов А.С. Анализ точности лазерной клинической флюоресцентной диагнос тики // Измерительная техника. 1998. № 7. С. 58–61.
17. Rogatkin D.A., Polyakov P.Yu., Bychenkov O.A., Stepanenko E.A. Noninvasive fluorescent diagnostics in radiotherapy of mucosal oral tumors // Proc. SPIE. 2002. V. 4707. P. 236–243.
18. Tchernyi V.V., Rogatkin D.A., Bychenkov O.A., Polyakov P.Yu. Some results of multiwave in situ autofluorescence diagnostics // Proc. SPIE. 2005. V. 5693. P. 336–343.
19. Клебанов Г.И., Рогаткин Д.А., Терещенко С.Г. Измерение поверхностной флуоресценции эндогенных порфиринов в процессе лазерной терапии язв желудка и 12-перстной кишки // Биофизика. 2004. Т. 49. № 5. С. 941–947.
20. Любченко П.Н., Горенков Р.В., Рогаткин Д.А., Гинзбург М.Л., Карпов В.Н. Использование лазерных методов диагностики для оценки трофических нарушений в дистальных отделах тканей верхних конечностей у больных вибрационной болезнью // Лазерная медицина. 2005. Т. 9. № 3. С. 38–43.
21. Sidorov V.V., Rogatkin D.A. Multifunctional laser noninvasive diagnostic system for medicine // Proc. of Russian-Bavarian Conf. on Biomedical Engineering. Moscow: MIET, 2008. P. 362–364.
22. Лапаева Л.Г., Рогаткин Д.А. Простые рабочие эталоны для калибровки и поверки приборов неинвазивной спектрофотометрии // Мат. 9-й межд. конф. “Измерение, контроль, информатизация” (ИКИ-2008) / Под ред. Хомутова О.И. и Сучковой Л.И. Барнаул: АГТУ им. И.И. Ползунова, 2008. С. 145–149.
23. Harting C., Peschke P., Borkenstein K., Karger C.P. Single-cell-based computer simulation of the oxygendepended tumour response to irradiation // Phys. Med. Biol. 2007. V. 52. P. 4775–4789.
24. Рогаткин Д.А. Об особенности в определении оптических свойств мутных биологических тканей и сред в расчетных задачах медицинской неинвазивной спектрофотометрии // Медицинская техника. 2007. № 2. С. 10–16.
25. Лазерная доплеровская флоуметрия микроциркуляции крови / Под ред. Крупаткина А.И., Сидорова В.В. М.: Медицина, 2005. 256 с.
26. Amzina M.V., Micheev A.A., Rogatkin D.A., Sidorov V.V. Combined medical diagnostic system with separated Laser-Doppler and reflectance oximeter channels // Proc. SPIE. 2006. V. 6163. 616317.
27. Soyemi O., Shear M., Landry M., Anunciacion D., Soller B. In vivo, noninvasive measurement of muscle pH during exercise using near infrared spectroscopy // Proc. SPIE. 2005. V. 6007. 60070N.
28. Gallagher F.A., Kettunen M.I., Day S.E., Hu De-En, Ardenkjær-Larsen J.H., Zandt R., Jensen P.R., Karlsson M., Golman K., Lerche M.H., Brindle K.M. Magnetic resonance imaging of pH in vivo using hyperpolarized 13C-labelled bicarbonate MR images reveal tumour pH // Nature. 2008. V. 453. № 7197. P. 940–943.