В работе представлены результаты исследования выживаемости, маркеров гемостаза, протеолиза и опухолевой инвазии после комплексного паллиативного лечения больных с гистологически верифицированными злокачественными новообразованиями желчевыводящих протоков, осложненными обструктивной желтухой в двух сопоставимых группах больных. Целью исследования было оценить эффективность паллиативного хирургического лечения с применением фотодинамической терапии (ФДТ) у больных злокачественными новообразованиями желчевыводящей системы, осложненными обструктивной желтухой. У 10 пациентов основной группы проводилось паллиативное хирургическое лечение с применением ФДТ, у 20 пациентов группы сравнения проводилось паллиативное хирургическое лечение без применения ФДТ. У пациентов основной группы наблюдалось статистически значимое увеличение продолжительности жизни по сравнению с группой сравнения на 104 дня (р=0,033). При этом выявлено статистически значимое влияние маркера опухолевой инвазии – фактора некроза опухоли α на выживаемость (р=0,012) и уменьшение его уровня после ФДТ с 43,53±33,99 пг/мл до 28,33±26,12 пг/мл (p = 0,041). Таким образом, паллиативное лечение с применением ФДТ злокачественных новообразований желчевыводящих протоков, осложненных обструктивной желтухой, позволяет увеличить выживаемость пациентов за счет уменьшения опухолевой инвазии.

В работе представлены результаты экспериментального исследования, посвященного выбору наиболее оптимального режима импульсного контактного лазерного воздействия полупроводникового лазера с длиной волны 445 нм в хирургии голосовых складок (фонохирургии). Эндоларингеальная фонохирургия подразумевает собой максимальную сохранность анатомически и функционально значимых структур гортани в сочетании с радикальностью в отношении патологического процесса. С позиции мукоундулярной теории голосообразования волнообразные колебания голосовых складок возможны за счет подвижности покровного слоя голосовой складки (эпителий, поверхностный слой собственной пластинки) относительно ее тела (глубокий слой собственной пластинки, голосовая мышца). Таким образом, любая травматизация на уровне покровного слоя сопряжена с риском его избыточного рубцевания и потерей способности к волнообразному скольжению. Голосовые складки свиньи, по данным ряда авторов, имеют схожее строение с человеческими как по гистологическому строению (толщина слоев, соотношение коллагеновых и эластических волокон), так и по акустическим параметрам, что обосновывает рациональность их использования в качестве экспериментальной модели. В серии экспериментов с использованием лазера 445 нм проведены контактные импульсные воздействия на биологическую модель с длительностью импульсов 10, 20, 50 и 100 мс с последующей оценкой по данным гистологических срезов следующих параметров: глубина и ширина кратера абляции, ширина зоны бокового термического повреждения. Таким образом, описаны наиболее оптимальные для фонохирургических вмешательств режимы импульсных воздействий лазера с длиной волны 445 нм.

Предложено аппаратно-программное и методическое обеспечение для оценки микроциркуляции, которое отличается неинвазивностью, информативностью, а главное, возможностью проводить исследование в ходе фотоактивации, и может стать дополнением к существующим диагностическим методам как в исследовательских задачах, так и в клинической практике. Выявленные с помощью разработанного подхода функциональные принципы реакции сосудистой сети на фотодинамическое воздействие представляются полезными для повышения эффективности и безопасности фотодинамической терапии. Разработка и апробация методов видеокапилляроскопии и фотоплетизмографии для изучения ранних изменений микроциркуляции при фотодинамической активации. Разработанная установка позволяет одновременно проводить фотодинамическое воздействие и исследование параметров микроциркуляции методами видеокапилляроскопии и фотоплетизмографии. Фотодинамическое воздействие осуществляется через 3 ч после внутривенного введения фотосенсибилизатора на основе хлорина е6 (5 мг/кг) лазерным излучением с длиной волны 662 нм и плотностью мощности 15 мВт/см2  в непрерывном и импульсном режимах. Визуализирующая система установки состоит из микроскопа с большим рабочим расстоянием, цифровой высокоскоростной камеры и оптического фильтра, отрезающего отраженное от исследуемой поверхности излучение фотоактивации. Осветительная система представлена диодным источником излучения с центральной длиной волны 532 нм. Зарегистрированные установкой изображения исследуемого участка кожи обрабатываются в разработанном авторами программном обеспечении для получения морфометрических и гемодинамических данных о микроциркуляции. Для сравнения предложенного подхода с существующими методами параметры кровотока регистрировали также лазерным доплеровским флоуметром. В ходе апробации разработанной установки на инъецированных фотосенсибилизатором крысах получены наборы карт действующих сосудов, фотоплетизмограмм и значений плотности сосудов кожи до, во время и после фотоактивации в двух режимах генерации. Проведен совместный анализ данных видеокапилляроскопии, фотоплетизмографии и лазерной доплеровской флоуметрии. Показано, что предложенный подход позволяет выявить различия в механизмах реакции микроциркуляции на фотодинамические воздействие с малой плотностью мощности в различных режимах, в частности, несовпадение времени от начала экспозиции до остановки кровотока и начала восстановительного периода.

В рамках пилотного исследования авторами изучена противоопухолевая эффективность фотодинамической терапии (ФДТ) в комбинации с радиодинамической терапией (РДТ) в эксперименте in vivo на подкожно перевитой опухолевой модели лимфосаркомы Плисса (ЛСП) у крыс. Фотосенсибилизатор (ФС) на основе хлорина е6 вводили внутривенно в дозе 2,5 мг/кг массы тела. Сеанс РДТ проводили на установке для контактной лучевой терапии (КЛТ) однократно через 2,5–3 ч после окончания введения ФС с использованием γ-излучения (192Ir) в разовой очаговой дозе 6 Гр. Сеанс ФДТ осуществляли однократно непосредственно после воздействия ионизирующим излучением с помощью полупроводникового лазера «PDT diode laser» (OOO «Imaf Axicon», Беларусь, λ=660±5 нм) со световой дозой 100 Дж/см2  с плотностью мощности 0,2 Вт/см2  и мощностью 0,353 Вт. Все крысы были разделены на 4 группы по 6–7 особей в каждой: интактный контроль (ИК), ФС + ФДТ, ФС + КЛТ, ФС + КЛТ + ФДТ. Критерии оценки противоопухолевой эффективности: средний объем опухолей (Vср., см3 ), коэффициент абсолютного прироста опухолей (К, в относительных единицах (ОЕ), показатель торможения роста опухолей (ТРО, %), частота полной регрессии опухоли (ПР, %), доля излеченных крыс (%), показатель увеличения продолжительности жизни (УПЖ, %). Различия считались статистически значимыми при уровне значимости p<0,05. На 18-е сутки эксперимента Vср. в группах составил 63,25±2,76 см³; 29,03±6,06 см³ (р=0,0002); 22,18±5,94 см³ (р<0,0001); 11,76±3,29 см³ (р=0,0000), соответственно. Коэффициенты К – 4516,86 ОЕ; 2638,09 ОЕ; 2024,45 ОЕ; 979,00 ОЕ. Показатель ТРО – 54,10% (ФС + ФДТ); 64,93% (ФС + КЛТ); 81,41% (ФС + КЛТ + ФДТ). Показатель УПЖ – 48,57% (ФС + ФДТ); 60,00% (ФС + КЛТ); 97,71% (ФС + КЛТ + ФДТ). На 60-е и 90-е сутки эксперимента частота ПР и доля излеченных крыс были одинаковыми и составили в группах 0%; 16,7%; 14,3% и 28,6%, соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности и актуальности дальнейших исследований в данном научном направлении. 

Проведено спектроскопическое исследование фотофизических свойств метиленового синего (МС) в водных растворах и биологических жидкостях. Зарегистрированы спектры поглощения и флуоресценции, а также времена жизни флуоресценции. По зависимости интенсивности и формы спектров от концентрации удалось установить диапазоны концентраций МС для исследований in vitro и in vivo при которых не наблюдается агрегация (до 0,01 мМ, что соответствует 3,2 мг/кг). Исследовано фотообесцвечивание МС под действием лазерного излучения. Исследования фотодеградации в биологических средах показали, что фотообесцвечивание более чем на 80% в плазме и культуральной среде наблюдается уже при дозе 5 Дж/см2 , в то время как в воде при такой концентрации при дозе 5 Дж/см2  фотообесцвечивания еще не наблюдается, а при дозе 50 Дж/см2  фотообесцвечивание МС составляет порядка 30%. Установлено, что в средах, содержащих белки и обладающих щелочным рН, фотообесцвечивание происходит существенно быстрее, чем в нейтральных водных средах. Ионная сила раствора не оказывает влияния на скорость фотообесцвечивания. Такое фотообесцвечивание вызвано фотодеградацией МС, а не переходом в лейкоформу. Проведена оценка эффективности генерации синглетного кислорода и фотодинамической активности in vitro. В исследуемом диапазоне концентраций МС эффективность генерации синглетного кислорода достаточно низкая, так как положительно заряженный МС связывается с негативно заряженными мембранами клеток, что приводит к изменению типа фотодинамической реакции. Продемонстрировано возникновение в клетках других активных форм кислорода (АФК), отличных от синглетного кислорода. Генерация АФК и невысокий квантовом выход генерации синглетного кислорода свидетельствуют о склонности МС к механизму фотосенсибилизации I типа (перенос электрона с образованием полувосстановленных и полуокисленных радикалов MB+), а не к механизму II типа (перенос энергии к кислороду с образованием синглетного кислорода) в биологических средах и in vivo.

Акне – одна из самых распространенных в мире кожных патологий. Ряд исследований показал, что фотодинамическая терапия (ФДТ) безопасна и эффективна при воспалительной и невоспалительной форме акне и может значительно улучшить состояние кожи при этом заболевании. Эффективность ФДТ против акне в основном обусловлена уменьшением количества кожного сала, вырабатываемого сальными железам, за счет снижения их активности в результате прямого фотодинамического повреждения сальных желез, эрадикацией Cutibacterium acnes и снижением уровня гиперкератоза. По сравнению с системной медикаментозной терапией лечение тяжелой формы акне методом ФДТ имеет следующие преимущества: быстрый результат, высокая эффективность, высокая селективность, отсутствие системных побочных реакций и лекарственной устойчивости, низкая частота рецидивов. Наиболее часто для ФДТ у больных акне применяют препараты на основе 5-аминолевулиновой кислоты (5-АЛК) и ее метилового эфира (МЭ-АЛК). На данный момент не существует единых рекомендаций по режимам ФДТ для лечения данной кожной патологии. Различные исследования демонстрируют высокую эффективность ФДТ с широким диапазоном доз 5-АЛК (3-20%) и МЭ-АЛК (4-16%), световых доз (15-120 Дж/ см² ) и времени облучения (30-90 мин). Общая тенденция в исследованиях разных авторов сводится к тому, что щадящие низкоинтенсивные режимы ФДТ при акне демонстрируют такую же высокую эффективность при значительном снижении болевых ощущений в процессе облучения и местных кожных реакций (эритрема, отек, гиперпигментация).