Мотивацией проведения настоящего исследования послужила необходимость развития методов срочной интраоперационной биопсии при проведении операций по поводу удаления внутричерепных опухолей. На основании опыта предыдущей совместной работы ИОФ РАН и НМИЦ нейрохирургии  им. Н.Н. Бурденко по внедрению в клиническую практику методов флуоресцентной спектроскопии был разработан подход, комбинирующий различные оптико-спектральные  методики, такие как спектроскопия  аутофлуоресценции, флуоресценции  5-АЛК индуцированного  протопорфирина  IX, диффузного  отражения  широкополосного излучения,  по которому можно определять концентрацию гемоглобина в тканях и их оптическую  плотность,  спектроскопия  комбинационного  рассеяния, являющаяся методом молекулярной спектроскопии, позволяющим детектировать различные молекулы в тканях за счета колебаний отдельных характерных связей в молекулах. Такое разнообразие оптико-спектральных характеристик  затрудняет их непосредственный анализ хирургом во время операции, как это обычно реализуется в случае флуоресцентных методов – по превышению некоторого порога интенсивности флуоресценции с определенной степенью достоверности можно судить о том, находится ли в зоне исследования нормальная или опухолевая ткань. В случае, если число параметров превышает пару десятков, необходимо использование алгоритмов машинного обучения для построения  системы поддержки принятия  решений хирурга  во время операции. Настоящая работа представляет исследования в этом направлении. Проведенный нами ранее статистический  анализ данных оптико-спектральных характеристик  позволил выделить статистически  значимые спектральные диапазоны для анализа, репрезентирующие  диагностически  важные компоненты тканей. Исследования методов понижения размерности вектора оптико-спектральных признаков  и методов кластеризации исследуемых образцов также позволили приблизиться к реализации метода автоматической классификации. Важно отметить, что задача классификации может быть использована в двух приложениях – для дифференциации различных опухолей и для дифференциации различных частей одной (центр, перифокальная зона, норма) опухоли. В настоящей работе представлены результаты наших исследований в первом направлении. Мы исследовали сочетание нескольких методов и показали возможность дифференциации глиальных и менингеальных опухолей на основании предложенного метода оптико-спектрального анализа.

Кольпоскопия позволяет исследователю локализовать потенциальные поражения, оценить тяжесть поражения и получить кольпоскопически  направленную  биопсию. Данный метод имеет ограниченную  чувствительность и специфичность,  вызывая серьезные опасения по поводу вероятности  пропуска  дисплазии шейки матки. Флуоресцентные  методы диагностики предраковых заболеваний шейки матки и ранних форм рака обладают крайне высокой чувствительностью, достигающей 90%. Представленные результаты исследования позволяют в полной мере заявить о высокой информативности флуоресцентной  кольпоскопии в выявлении диспластических очагов на шейке матки.

Цель работы – проследить  динамику изменения флуоресцентных  сигналов  в приповерхностных слоях  тканей  травмированных участков спины лабораторных животных, что позволит, по косвенным признакам, оценить информативность флуоресцентной диагностики для последующего возможного диагностического мониторинга фотодинамической терапии спинного мозга. Модельными животными были крысы Вистар. Моделировалось два типа контузий: пневмоконтузия и контузия падающим грузом. Флуоресцентные измерения  проводились  фотографическим   и  спектрометрическим   методом с  препаратами  метиленовый  синий  и  индоцианин зеленый. Для фоторегистрации  флуоресцентного  ответа  использовался  стробоскопический флуоресцентный  имиджер с длиной волны возбуждения 630 нм. Спектральные  измерения проводились  с помощью спектрометра  ЛЕСА-01-БИОСПЕК, с возбуждением He-Ne  лазером  (632,8 нм). Показано,  что  оба  метода  позволяют  оценивать  величину  флуоресценции  метиленового  синего  и индоцианина зелёного в исследуемых тканях, а фотографический метод позволяет также получить пространственное распределение флуоресценции. Общая тенденция, обнаруженная в полученных данных – более интенсивная и равномерная флуоресценции дорсальной области крыс метиленовым синим, и менее интенсивное, но более контрастное распределение индоцианина зелёного. Представленные методы неинвазивны, что делает их привлекательными для диагностического использования. Однако из-за малой глубины приема сигнала состояние позвоночника можно определить лишь косвенно, по состоянию приповерхностных слоев тканей, накапливающих фотосенсибилизатор.

Показан значимый лечебный эффект фотодинамической терапии (ФДТ) у пациентки с обширным раком вульвы после малоэффективной оперативной, химиолучевой терапии. В течение года проведено 3 курса локальной ФДТ с фотосенсибилизатором  на основе хлорина е6. Фотосенсибилизатор вводили внутривенно за 3 ч до проведения облучения в дозе 1,2 мг/кг. Для лазерного облучения (662 нм) опухоли вульвы использовали световод для наружного облучения: плотность мощности составляла 0,2 Вт/см², световая доза от 100 до 250 Дж/см². В результате лечения наблюдается регрессия опухоли и стойкая ремиссия. Пациентка остается под наблюдением.

Выполнен обзор литературы, отражающий современное состояние и степень разработанности  методики интраоперационной  фотодинамической терапии (ФДТ) в нейроонкологи. Представлены к обсуждению результаты наиболее значимых исследований, посвященных ФДТ в нейроонкологии. Проведен анализ научных публикаций по данной тематике в базах данных Pubmed, EMBASE, Cochrane Library и eLibrary, опубликованных в промежуток времени с января 2000 г. по декабрь 2022 г. Найдено 204 публикации в зарубежных источниках  и 59 публикаций в отечественных  изданиях, в которых рассматриваются  вопросы применения ФДТ в нейроонкологии. Анализ литературы показал, что в клинической практике интраоперационная  ФДТ в нейроонкологии  является важным инструментом, способствующим увеличению радикальности операции и локального контроля. Фундаментальное обоснование эффективности ФДТ заключается в изучении путей, ведущих к полной девитализации злокачественной  опухоли, изучении механизмов локального и системного  иммунного ответа. При этом субклеточные  мишени при ФДТ обусловлены свойствами  фотосенсибилизаторов (ФС). В многочисленных  исследованиях  показана противоопухолевая эффективность  использования  ФДТ с ФС на основе  хлорина  е6, 5-аминолевулиновой  кислоты, производных  порфиринов.  Установлены механизмы действия и мишени этих ФС. В России  в ряде исследований подтверждена клиническая эффективность  ФДТ у групп нейроонкологических пациентов с глиальным опухолями и вторичными метастатическими опухолями, однако до сих пор метод не включён в клинические рекомендации по оказанию высокотехнологичной  нейрохирургической помощи. Безусловно, необходима дальнейшая разработка методики ФДТ в нейроонкологии, особенно у пациентов с высоким риском рецидива и агрессивными опухолями ЦНС.