Тема: ИССЛЕДОВАНИЯ ИСПАРЕНИЙ С КОЖИ С ЦЕЛЬЮ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ МЕТОДАМИ ТЕРАГЕРЦОВОЙ ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Актуальность проблемы.
В настоящее время ряд заболеваний, таких как сахарный диабет (СД) и онкология представляют собой глобальную медико-социальную угрозу для здоровья человека и общества, темпы роста распространения которых приобрели масштаб мировой эпидемии. Осложнения, возникающие при СД и сложность лечения при выявлении заболеваний на более поздних стадиях, диктуют необходимость поиска активных мер на раннюю диагностику и снижение ущерба от данных патологий. На основании анализа базы данных ФРСД распространённость СД первого типа (СД1) на конец 2017 года составила 169,6/100 тыс. населения, распространённость СД второго типа (СД2) -
2775,6/100 тыс. населения. Всего было диагностировано 4 498 955 больных с различными типами СД. При этом в динамике с 2007 по 2017 гг. отмечается увеличение обоих типов СД, особенно СД2 [1]. При этом же в последние пять лет отмечалось снижение количества новых регистрируемых случаев СД, что говорит не об истинном снижении данного показателя, а о недостаточных мерах по активному выявлению случаев заболевания, в том числе и в группах риска. Тоже самое относится и к злокачественным образованиям, которые традиционно входят в десятку причин смертности (в последние два года составляет в среднем до 200 человек на 100000 населения). В целом злокачественные образования выявляются у более чем 600 тысяч человек, а период с 2008 по 2019 год прирост составил 23,7%. В настоящее время на учете состоят 3,76 миллиона человек. Кроме того, диагностика злокачественных образований на ранних стадиях критично важна, т.к. от этого напрямую зависит успешность лечения. Общие методики исследования, такие как дерматоскопия, как правило, обладают низкой эффективностью выявления заболеваний на ранних стадиях и требуют дополнительного обследования, которое, как и в случае СД, проводится инвазивными методами и требует большего времени. Более сложные методики, такие как конфокальная микроскопия, требуют прежде всего, дорогостоящего оборудования и специальной подготовки медперсонала. Поэтому эффективное амбулаторное наблюдение требует подходов, которые позволят проводить регулярные обследования неивазивными методами с высокой эффективностью, максимально комфортно для пациентов и медицинского персонала.
Современные методы лазерной спектроскопии обладают высокой чувствительностью для использования их в качестве диагностического оборудования, и, совместно с разрабатываемыми диагностическими препаратами и современными методиками могут помочь в создании технологий ранней диагностики различных заболеваний. Ранее проведенные работы показали возможность диагностики заболеваний по летучим органическим соединениям (ЛОС), выделяемых при дыхании и с поверхности кожи человека. Концентрации ЛОС в дыхании, как правило, не выше в болезненном состоянии по сравнению со здоровыми добровольцами, но присутствие определенных веществ может быть зарегистрировано высокочувствительными методами и может выступать в качестве биомаркеров определённых заболеваний. Например, ацетон или изопрен в разных концентрациях могут свидетельствовать о СД того или иного типа [2].
Данный факт послужил поводом для изучения многокомпонентных биопроб, получаемых с поверхности кожи пациентов с сахарным диабетом первого и второго типов с целью оценки возможности внедрения данного метода для неинвазивной диагностики СД.
Целью данной работы являлось изучение специфичности испарений с поверхности кожи у больных c сахарным диабетом (СД) методами терагерцовой лазерной спектроскопии.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1) Формирование групп исследования: пациенты с СД (11 человек) и здоровые добровольцы (8 человек);
2) Подготовка протокола забора, хранения и обработки биопроб;
3) Регистрация спектров поглощения биопроб в терагерцовом диапазоне с помощью TDS спектрометра «T-Spec» фирмы EXPLA;
4) Проведение сравнительного анализа полученных спектров и оценка целесообразности дальнейших исследований в данном направлении.
Объект исследования - испарения с поверхности кожи, взятые у больных СД первого и второго типов, а также у контрольной группы здоровых пациентов.
Предмет исследования - спектр поглощения полученных испарений в области 0.3-1.8 ТГц.
Научная новизна - показаны отличия в спектрах поглощения испарений с кожных покровов у больных с СД и здоровых добровольцев в терагерцовом спектре.
Научно-практическая значимость работы - полученные результаты позволяют на основе математических методов (МГК) неинвазивным методом и в короткие сроки диагностировать СД по данным спектрального анализа в терагерцовом диапазоне.
Структура и объем диссертации.
Диссертация изложена на 40 страницах печатного текста, состоит из введения, обзора литературы, характеристики методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждения, выводов. Работа иллюстрирована 12 рисунками, 1 таблицей. Библиографический указатель включает 33 источника, из которых 22 - публикации иностранных авторов.
Купить

В данном исследовании рассмотрено применение TDS ТГц лазерной спектроскопии для изучения испарений с поверхности кожи. Получены спектры поглощения испарений с поверхности здоровой кожи, а также для пациентов с сахарным диабетом второго типа (СД2).
В результате проведенных исследований была разработана методика забора и анализа проб испарений с кожи с низкой себестоимостью и доказана ее применимость в терагерцовой спектроскопии. Используя разработанную методику, были получены пробы кожных испарений здоровых добровольцев и лиц с выявленным диагнозом СД2, было установлено что количество испарений с поверхности кожи в случае повышения сахара в крови падает.
Кроме того, с помощью сравнительного анализа методом главных компонент было установлено хорошее разделение двух групп обследуемых, что может свидетельствовать о перспективности применение TDS ТГц лазерной спектроскопии в диагностике сахарного диабета.
Купить