en
Назад
DOI: 10.17586/1023-5086-2024-91-08-75-88
УДК: 535.361.22:577.3
Еx vivo определение перфузионнокинетических параметров яичников при гранулёзоклеточной опухоли методом отражательной спектроскопии
Селифонов А.А., Рыхлов А.С., Селифонова Е.И., Тучин В.В. Еx vivo определение перфузионно-кинетических параметров яичников при гранулёзоклеточной опухоли методом отражательной спектроскопии // Оптический журнал. 2024. Т. 91. № 8. С. 75–88. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2024-91-08-75-88
Selifonov A.A., Rykhlov A.S., Selifonova E.I., Tuchin V.V. Ex vivo determination of perfusion-kinetic parameters of ovaries with granulosa cell carcinoma using reflectance spectroscopy [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2024. V. 91. № 8. P. 75–88. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2024-91-08-75-88
Предмет исследования. В данном исследовании изучались оптические свойства здоровых и раковых тканей яичников кошек под воздействием 99,5-процентного глицерина — одного из эффективных гиперосмотических агентов. Цель работы. Определение перфузионно-кинетических параметров здоровых и раковых тканей яичников при действии 99,5-процентного глицерина. Метод. Оптические свойства исследованных образцов были изучены методом диффузной оптической спектроскопии пропускания и отражения в широком спектральном диапазоне от ультрафиолетовой до ближней инфракрасной области. Основные результаты. Измерены спектры диффузного отражения и полного пропускания исследованных образцов. С использованием модели свободной диффузии и уравнений молекулярной диффузии Фика и модифицированного закона затухания излучения Бугера–Бера–Ламберта рассчитаны коэффициенты диффузии для потока интерстициальной воды, индуцированного действием глицерина, в ткани яичника. Коэффициент диффузии тканевой воды для здоровых яичников был определён, как D = (2,2 ± 0,5)х10–6 см2/с, а для яичников с гранулёзоклеточной опухолью, как D = (2,6 ± 0,6)х10–6 см2/с. Используя полученные коэффициенты диффузии, было найдено время полного обезвоживания исследованных образцов при действии глицерина. Время полной дегидратации срезов здоровых яичников в лютеиновой фазе составило 19,4 мин, а для гранулёзоклеточной опухоли — 16,6 мин. Практическая значимость. Полученные данные можно использовать для оценки общего обезвоживания яичников при применении концентрированного глицерина, что важно для разработки протоколов доставки лекарственных препаратов и криоконсервации органов. Технология оптического просветления может быть использована в терапевтических и диагностических клинических приложениях для изучения глубоколежащих молекулярных структур в тканях. Улучшение прозрачности тканей в ультрафиолетовом диапазоне может быть использовано в ультрафиолетовой биомедицинской спектроскопии и фототерапии.
яичники, рак яичников, гранулёзоклеточная карцинома, глицерин, спектры полного пропускания, спектры диффузного отражения, коэффициент диффузии, эффективность оптического просветления
Благодарность:работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда № 22-75-00021.
Коды OCIS: 300.0300
Список источников:1. D’Oria O., D’Auge T.G., Baiocco E., Vincenzoni C, Mancini Е., Bruno V., Chiofalo B., Mancari R., Vizza R., Cutillo G., Giannini A. The role of preoperative frailty assessment in patients affected by gynecological cancer: a narrative review // Italian J. Gynæcology Obstet. 2022. V. 34. № 2. P. 76–83. https://doi.org/jog.2022.34
2. Beachler D.C., Lamy F.-X., Russo L., Taylor D.H., Dinh J., Yin R., Jamal-Allial A., Dychter S., Lanes S., Verpillat P. A real-world study on characteristics, treatments and outcomes in US patients with advanced stage ovarian cancer // Journal of Ovarian Resear. 2020. V. 13. № 1. P. 1–13. https://doi.org/10.1186/s13048-020-00691-y
3. Al Harbi R., McNeish I.A., El-Bahrawy M. Ovarian sex cord-stromal tumors: an update on clinical features, molecular changes, and management // International Journal of Gynecologic Cancer. 2021. V. 31. № 2. P. 161–168. https://doi.org/10.1136/ijgc-2020-002018
4. Huvila J., Gilks C.B. Granulosa cell tumor-juvenile [Electronic resource]. Access mode: https://www.pathologyoutlines.com/topic/ovarytumorgctjuv.html (accessed 13/11/2023)
5. Bian X., Xia J., Wang K., Wang Q., Yang L., Wu W., Li L. The effects of a prior malignancy on the survival of patients with ovarian cancer: a population-based study // Journal Cancer. 2020. V. 11. № 21. P. 6178–6187. https://doi.org/10.7150/jca.46584
6. Cabasag C.J., Butler .J, Arnold M., Rutherford .M, Bardot A., Ferlay J., Morgan E., M ller B., Gavin A., Norell C.H., Harrison S., Saint-Jacques N., Eden M., Rous B., Nordin A., Hanna L., Kwon J., Cohen P.A., Altman A.D., Shack L., Kozie S., Engholm G., De P., Sykes P., Porter G., Ferguson S., Walsh P., Trevithick R., Tervonen H., O'Connell D., Bray F., Soerjomataram I. Exploring variations in ovarian cancer survival by age and stage (ICBP SurvMark-2): a population-based study // Gynecologic Oncology. 2020. V. 157. № 1. P. 234–244. https://doi.org/10.1016/ j.ygyno.2019.12.047
7. Tuchin V.V. Handbook of optical biomedical diagnostics. Second Edition. V.1: Light-Tissue Interaction. WA, Bellingham: SPIE Press, 2016. 864 р.
8. Фролов О.О., Тимченко П.Е., Тимченко Е.В., Волова Л.Т., Магсумова О.А., Постников М.А. Применение рамановской спектроскопии для оценки изменения состава эмали и дентина после офисного отбеливания
// Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 6. С. 100–106. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-06-100-106
9. Тимченко Е.В., Тимченко П.Е., Писарева Е.В., Власов М.Ю., Волова Л.Т., Федотов А.А., Федорова Я.В., Тюмченкова А.С., Романова Д.А., Даниэль М.А., Субатович А.Н. Оптический анализ костной ткани методом спектроскопии комбинационного рассеяния при экспериментальном остеопорозе и его коррекции с помощью аллогенного гидроксиапатита // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 3. С. 37–45. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-03-37-45
10. Селифонов А.А., Тучин В.В. Оптические свойства дентина зуба человека при иммерсии in vitro в глюкозе и кинетика этого процесса // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 3. С. 46–55. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-03-46-55
11. Петрицкая Е.Н., Куликов Д.А., Рогаткин Д.А., Гусева И.А., Куликова П.А. Использование флуоресцентной спектроскопии для диагностики гипоксии и воспалительных процессов в тканях // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 12. С. 41–46.
12. Kang U., Папаян Г.В., Обухова Н.А., Bae S.J., Lee D.S., Jung M.W., Березин В.Б., Мотыко А.А., Плохих Д.П.,
Слободенюк С.А. Комплекс для флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии заболеваний шейки матки // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 12. С. 47–59.
13. Yang Y., Li X., Wang T., Kumavor P.D., Aguirre A., Shung K.K., Zhou Q., Sanders M., Brewer M., Zhu Q. Integrated optical coherence tomography, ultrasound and photoacoustic imaging for ovarian tissue characterization // Biomed Opt Express. 2011. V. 9. № 2. Р. 2551–61. https://doi.org/ 10.1364/BOE.2.002551
14. Schwartz D., Sawyer T.W., Thurston N. Ovarian cancer detection using optical coherence tomography and convolutional neural networks // Neural Comput & Applic. 2022. V. 34. Р. 8977–8987. https://doi.org/10.1007/s00521-022-06920-3
15. Tuchin V.V. Tissue optics: Light scattering methods and instruments for medical diagnostics. 3rd ed. Bellingham. WA, USA: SPIE Press, 2015. 934 р.
16. Tuchin V.V., Zhu D., Genina E.A. (eds.). Handbook of tissue optical clearing: New prospects in optical imaging. Boca Raton: CRC Press, 2022. 688 p.
17. Carneiro I., Carvalho S., Henrique R., Selifonov A., Oliveira L., Tuchin V.V. Enhanced ultraviolet spectroscopy by optical clearing for biomedical аpplications // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2021. V. 27. № 4. Р. 1–8. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2020.3012350
18. Genina E.A., Bashkatov A.N., Tuchin V.V. Tissue optical immersion clearing // Expert Rev Med Devices. 2010. V. 7. № 6. Р. 825–842. https://doi.org/10.1586/erd.10.50
19. Kotyk A., Janacek K. Cell membrane transport: An interdisciplinary approach. New York: Plenum Press, 1977. 348 p.
20. Carvalho S., Gueiral N., Nogueira E., Henrique R., Oliveira L., Tuchin V.V. Glucose diffusion in colorectal mucosa — a comparative study between normal and cancer tissues // Journal of Biomedical Optics. 2017. V. 22. № 9. P. 091506. https://doi.org/10.1117/1.JBO.22.9.091506
21. Selifonov A.A., Rykhlov A.S., Tuchin V.V. The glycerol-induced perfusion-kinetics of the cat ovaries in the follicular and luteal phases of the cycle // Diagnostics. 2023. V. 13. № 3. P. 490–499. https://doi.org/10.3390/diagnostics13030490
22. Selifonov A.A., Rykhlov A.S., Tuchin V.V. Ex vivo study of the kinetics of ovarian tissue optical properties under the influence of 40%-glucose // Izvestiya of Saratov University. Physics. 2023. V. 23. № 2. P. 120–127. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2023-23-2-120-127. 2021. V. 27. № 4. Р. 1–8. https://doi.org/10.1109/JSTQE.2020.3012350