Biomedical Photonics (BMP - E-Journal)
Not a member yet
274 research outputs found
Sort by
Evaluation of strontium aluminate phosphorescent effect on blood as potential light source for phototherapy
Get PDFPhototherapy has shown its effect on cell stimulation and inhibition based on Arndt-Schulz model. Even though this therapeutic method has apparent effect, but it has limitations for epithelial application due to limitations on light penetration. Hence, with the ideology of fully overcoming this limitation, phosphorescent powder (strontium aluminate) is proposed as the potential light source that emitting photon from inside the body for phototherapy purposes. The strontium aluminate powder used in the experiment has the highest peak absorption at wavelength around 650 nm and lowest at around 350 nm. According to FESEM images, the powder has the particle size varies from 10 to 50 μm at cubic phase. The assessment is done by studying the effect on erythrocyte after blood plasma is irradiated by strontium aluminate powder’s photon. The powder luminesces with a maximum at 491.5 nm when pumped with 473 nm laser at 100 mW in fixed amount of 0.005±0.001 g. Later, it is mixed with centrifuged blood plasma for a predetermined time period (5, 10, 15, and 20 minutes). From this study, it shows that 5 minutes irradiation is the optimum period for erythrocyte in term of morphology enhancement and increase of UV-visible absorption spectrum with at least 21% in comparing with control blood. While the significant increment located at wavelengths 340 nm and 414 nm with both increased by 54% and 41%, respectively. However, for 10 minutes and beyond, the irradiation leads to morphology deterioration while the UV-visible spectrum decrement starts at 15 minutes and beyond. In conjunction, a comparison between blood plasma that either interacted with powder emitting photon or powder with no emission shows that photon emission plays a role in the phototherapy effect.Несмотря на доказанную эффективность фототерапии, у этого метода есть ограничения для эпителиального применения из-за незначительного проникновения света. Авторами предложен фосфоресцирующий порошок (алюминат стронция) в качестве потенциального источника света, излучающего фотоны изнутри тела для целей фототерапии. Порошок алюмината стронция, использованный в эксперименте, имеет самое высокое пиковое поглощение при длине волны около 650 нм и самое низкое при длине волны около 350 нм. Согласно изображениям автоэлектронной сканирующей микроскопии, порошок имеет размер частиц от 10 до 50 мкм в кубической фазе. Оценка эффективности фототерапии с предложенным соединением проведена путем изучения воздействия на эритроциты облученной порошком плазмы крови. Фосфоресценция порошка с фиксированный массой 0,005 ± 0,001 г имеет максимум на длине волны 491,5 нм при накачке лазером с длиной волны 473 нм с мощностью 100 мВт. Затем его смешивают с центрифугированной плазмой крови в течение определенного периода времени (5, 10, 15 и 20 мин). Полученные результаты демонстрируют, что 5-минутное облучение является оптимальным периодом для эритроцитов с точки зрения улучшения морфологии и увеличения спектра поглощения УФ-видимой области по крайней мере на 21% по сравнению с контрольной кровью. При этом значительный прирост приходится на длины волн 340 нм и 414 нм, которые увеличиваются на 54% и 41% соответственно. Однако, для 10 мин и более облучение вызывает ухудшение морфологии, в то время как УФ-видимый спектр уменьшается начиная с 15 мин и позже. В связи с этим изучается сравнение плазмы крови, которая взаимодействовала с фосфоресцирующим порошком, с нефосфоресцирующим порошком, чтобы показать, что излучение играет роль в создании эффекта фототерапии
Фотодинамическая терапия рака большого дуоденального сосочка и внепечёночных желчных протоков
Get PDFThe problem of treating patients with malignant neoplasms of the extrahepatic bile ducts and the large duodenal papilla remains relevant due to the growing incidence, high mortality, and a pronounced decrease in the quality of life of patients, despite the radical surgery. The purpose of this study was to evaluate the effectiveness of photodynamic therapy (PDT) in inoperable patients with malignant tumors of these localizations.The study is based on the treatment of 79 patients with adenocarcinoma of large duodenal papilla and extrahepatic bile ducts. 29 patients received palliative bile drainage operations with PDT. 50 patients in the control group only had palliative bile drainage operations. Patients in the study group received from 1 to 3 PDT courses in a year. In total, 29 patients received 52 PDT courses. The tolerance to the method and the life expectancy of patients were evaluated. The median survival of patients who underwent PDT was 18 months (11–60 months); in the control group – 11.5 months. PDT, in combination with bile drainage operation, is an effective method for the treatment of inoperable patients with malignant neoplasms of the extrahepatic bile ducts and the large duodenal papilla in the absence of severe complications and with easy tolerance to therapy by patients. For the treatment and prolongation of life of patients whose radical surgical treatment is associated with a high risk of death, PDT seems to be the best treatment option. Results of PDT treatment for cancer of this localization are comparable with the results of radical surgeries and exceed those for palliative surgeries.Проблема лечения пациентов с злокачественными новообразованиями (ЗНО) внепечёночных желчных протоков (ВЖП) и большого дуоденального сосочка (БДС) остается актуальной в связи с растущей заболеваемостью, высокой летальностью и выраженным снижением качества жизни пациентов, несмотря на проведение радикальной операции. Цель данного исследования заключалась в оценке эффективности применения фотодинамической терапии (ФДТ) у неоперабельных больных с злокачественной опухолью данной локализации. В исследование вошли 79 больных аденокарциномой БДС и ВЖП. Для лечения 29 больных применяли паллиативные желчеотводящие операции и ФДТ, 50 больным, составившим группу контроля, выполняли только желчеотводящие операции. Количество курсов ФДТ в основной группе составило от 1 до 3 в течение года. В общей сложности 29 больным проведено 52 курса ФДТ. Оценивали переносимость метода и продолжительность жизни больных.Медиана выживаемости больных, которым выполнялась ФДТ, составила 18 мес (11–60 мес), в группе контроля – 11,5 мес. ФДТ в комбинации с желчеотводящими операциями является эффективным методом лечения неоперабельных больных с ЗНО БДС и ВЖП при отсутствии тяжелых осложнений и с легкой переносимостью терапии пациентами. Для лечения и продления жизни больных, радикальное хирургическое лечение которых сопряжено с высоким риском развития летального исхода, ФДТ представляется оптимальным вариантом терапии. Результаты ФДТ по продолжительности жизни сравнимы с радикальными операциями и превышают таковые для паллиативных операций
Исследование пенетрационной способности адгезивных систем на временных зубах методом конфокальной микроскопии
Get PDFIn this work, the authors evaluate the effectiveness of various adhesive systems (AS) in the temporary teeth restoration with composite materials. For this study, the authors used temporary teeth extracted for orthodontic reasons or lost due to a physiological change. Enamel samples with dentin were made from these teeth. Rhodamine B fluorochrome was added to each of the adhesive systems used. For the greater practical significance of research results, adhesive systems of several generations (IV, V, and VII) were chosen. In each sample, a cavity was prepared, and adhesive preparation was carried out according to the AS manufacturer instructions, followed by restoration with a composite material. Then, longitudinal slits were made so that the areas of enamel and dentin for which an adhesive protocol and restoration were performed could be observed in their entirety. The effectiveness of various generations was determined by the depth of penetration of AS components into the dentinal tubules. Fluorescent confocal microscopy was used to visualize the penetration ability of AS. Based on the results of the study, the authors concluded that IV and V generations of AS are the most effective.В работе представлены результаты исследования эффективности применения различных адгезивных систем (АС) при реставрации временных зубов композитными материалами. Для проведения исследования авторы использовали временные зубы, удаленные по ортодонтическим показаниям или утраченные вследствие физиологической смены. Из таких зубов были изготовлены образцы эмали с подлежащим дентином. В каждую из использованных АС был добавлен флуорохром (родамин В). Для большей практической значимости результатов были выбраны АС нескольких поколений: IV, V и VII. Далее в каждом образце отпрепарировали полость и провели адгезивную подготовку согласно инструкциям производителей соответствующих систем с последующей реставрацией композитным материалом. Затем для каждого образца изготавливали продольные шлифы с учетом полного попадания в область шлифа участков эмали и дентина, для которых проводили адгезивный протокол и реставрацию. Эффективность различных поколений определялась глубиной проникновения компонентов АС в дентинные трубочки. Для визуализации пенетрационной способности АС был использован метод флуоресцентной конфокальной микроскопии. По результатам исследования авторы делают вывод, что наибольшей эффективностью обладают АС IV и V поколения
Новые подходы к формированию клинико-статистических групп для оплаты лучевой и химиолучевой терапии на основе клинических рекомендаций с использованием стандартизированных модулей медицинской помощи
Get PDFThe article presents a methodology and results of developing diagnosis related groups (DRGs) for the cases of healthcare provided with the use of radiotherapy and chemoradiotherapy for malignant neoplasms in Russian Federation. A key element of the methodology is the standardized module of healthcare (SM) which allows calculating the tariffs for medical care in accordance with clinical guidelines. As a result of the application of the new methodology, in 2019, changes were made to the DRG model in terms of payment for radiotherapy and chemoradiotherapy. The changes included developing 10 DRGs for in-patient radiotherapy and 10 DRGs in day hospital; 7 DRGs for in-patient chemoradiotherapy and 5 DRGs in day hospital. New classification criteria have been introduced into the DRG model for attributing the case to a certain DRG, in addition to the medical service used before. The number of fractions became a new criterion for radiotherapy, the number of fractions and the international non-proprietary name of the drug were proposed for chemoradiotherapy. A wider range of DRG’s weight coefficients was calculated, which allows more differentiated reimbursement of the costs of medical care provided by medical organizations depending on the method and the regimen used.В статье представлены методика и результаты формирования клинико-статистических групп (КСГ) для оплаты случаев госпитализации при проведении лучевой и химиолучевой терапии больным со злокачественными новообразованиями. КСГ сформированы в результате расчета затрат на оказание медицинской помощи на основе стандартизированных модулей медицинской помощи, которые, в свою очередь, сформированы исходя из клинических рекомендаций. В результате применения новой методики внесены изменения в модель КСГ 2019 г. в части оплаты лучевой и химиолучевой терапии: вместо трех КСГ, существовавших ранее, сформировано по 10 КСГ для лучевой терапии в условиях круглосуточного и дневного стационара; 7 КСГ для химиолучевой терапии в условиях круглосуточного стационара и 5 КСГ для химиолучевой терапии в условиях дневного стационара. В модель КСГ введены новые, дополнительные к медицинской услуге, использованной ранее, классификационные критерии, позволяющие отнести случай госпитализации к КСГ: для лучевой терапии – количество фракций, для химиолучевой – количество фракций и международное непатентованное наименование лекарственного препарата. Увеличен диапазон коэффициентов затратоемкости КСГ, что позволяет более дифференцированно возмещать медицинским организациям затраты за оказанную медицинскую помощь в зависимости от проводимого метода и режима лучевой или химиолучевой терапии
Опыт применения эксимерной лампы, оснащённой системой контроля UVB дозы, в дерматологии
Get PDFIntermediate ultraviolet (UVB) therapy is considered a relatively safe method of treating skin diseases with an autoimmune component in development compared to medical drug methods, including PUVA therapy. This is due to the small depth of penetration of the rays of this wavelength range into skin, which provides a purely local effect on the human body. Excimer lamps are an alternative to the expensive excimer laser for phototherapy of psoriasis or vitiligo. However, for effective phototherapy using UVB lamps, the distance from an emitter to a patient’s skin must be considered. In this paper, we report on treatment of patients using an excimer lamp, the control unit of which is equipped with an optical system for controlling of ultraviolet radiation dose, which allows automatically calculating the time for a set UVB dose. The article describes the results of phototherapy using an excimer lamp of several cases of psoriasis, vitiligo and other forms of dermatitis with a good therapeutic and cosmetic effect. When using an excimer lamp, not a single case of exacerbation of dermatological diseases was established.UVB терапия считается относительно безопасным способом лечения кожных заболеваний с аутоиммунным компонентом в развитии в сравнении с медикаментозными методами, включая ПУВА терапию. Это обусловлено малой глубиной проникновения лучей данного диапазона длин волн в кожный покров, что обеспечивает сугубо локальное воздействие на организм человека. Эксимерные лампы являются альтернативой дорогостоящему эксимерному лазеру при фототерапии псориаза и витилиго. Однако для эффективной фототерапии с использованием UVB ламп необходимо учитывать расстояние от излучателя до кожи пациента. В данной работе сообщается о лечении больных с использованием эксимерной лампы, блок управления которой снабжён оптической системой контроля дозы ультрафиолетового излучения, что позволяет автоматически производить расчёт времени сеанса для заданной UVB дозы. В статье приведено описание результатов фотолечения с использованием эксимерной лампы нескольких случаев псориаза, витилиго и других форм дерматитов с хорошим терапевтическим и косметическим эффектом. При использовании эксимерной лампы не установлено ни одного случая обострения дерматологических заболеваний
Возможности обезболивания при фотодинамической терапии
Get PDFThe authors consider the possibilities of pain management during photodynamic therapy (PDT) of visible tumors based on the observation of 102 patients. Of the total number of patients, 62 had verified basal cell skin cancer, 10 people - squamous cell skin cancer, another 10 - oral and oropharynx mucosa cancer, 8 - oral leukoplakia and dysplasia, in 6 - lower lip cancer, in 4 - breast cancer, in 2 - other localizations of neoplasms. In 15 patients, nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAID) were used as pain management, in 69 - a combination of NSAID with tramadol, in 14 - nerve block anesthesia, in 4 - PDT was performed under general anesthesia. The intensity of pain syndrome during laser irradiation of the tumor was assessed on the verbal rating scale (VRS). The absence of pain was recorded in 9% of cases. Mild pain was noted by 58% of patients, moderate pain - 20%, severe pain - 10%, very severe pain was noted by 3% of patients.The degree of expression of pain syndrome during PDT depends on the incidence of a lesion, histological form of tumor, and method of anesthesia. NSAID alone, or in combination with an opioid analgesic, allows effective control of pain syndrome in PDT of basal cell skin cancer in 89%, in PDT of squamous cell skin cancer in 66% of observations. Nerve block anesthesia allows stoping pain syndrome during PDT of oropharyngeal tumors.Авторы рассматривают возможности обезболивания при фотодинамической терапии (ФДТ) опухолей визуальных локализаций на основе анализа данных 102 пациентов. Среди пациентов, включенных в выборку, у 62 верифицирован базальноклеточный рак кожи, у 10 - плоскоклеточный рак кожи, у 10 - рак слизистой оболочки полости рта и ротоглотки, у 8 - лейкоплакия и дисплазия слизистой оболочки полости рта, у 6 - рак нижней губы, у 4 - рак молочной железы, у 2 - новообразования иных локализаций.У 15 пациентов для обезболивания применяли нестероидные противовоспалительные препараты (НПВС), у 69 - сочетание НПВС со слабыми опиоидами (трамадолом), у 14 - проводниковую анестезию, у 4 ФДТ проводили под общим обезболиванием. Интенсивность болевого синдрома оценивалась в процессе проведения лазерного облучения опухоли по шкале вербальных оценок (ШВО). Отсутствие болевых ощущений зафиксировано в 9% наблюдений. Слабую боль отмечали в 58% наблюдений, умеренную боль – в 20%, сильную боль - в 10%, очень сильную боль - в 3% наблюдений.Степень выраженности болевого синдрома при проведении ФДТ зависит от распространенности поражения, гистологической формы опухоли и способа обезболивания. НПВС в самостоятельном варианте или в сочетании с опиоидным анальгетиком позволяют эффективно контролировать болевой синдром при ФДТ базальноклеточного рака кожи в 89%, плоскоклеточного рака кожи – в 66% наблюдений. Проводниковая анестезия позволяет купировать болевой синдром при проведении ФДТ опухолей орофарингеальной области
Применение фотодинамической терапии в комплексном лечении гнойных заболеваний кисти
Get PDFFor many years, the treatment of purulent diseases of the hand has stayed relevant. Despite the progress in modern medicine, this pathology retains its prevalence and, most importantly, is often found in patients of the working age, which determines the socio-economic importance of the search for new approaches to the treatment of purulent diseases of this localization. In the purulent surgery department of State Clinical hospital № 4, a study and treatment of two groups of patients were carried out: patients with phlegmons and felons of the hand with open management of postoperative wounds using traditional treatment methods (antibiotic therapy, immobilization, dressings with antiseptic solutions and ointments, the use of wound enzymes) and with the use of photodynamic therapy (PDT) in the postoperative period. PDT was performed on the second or third day after opening the phlegmon or felon using an ATKUS-2 semiconductor laser (AO “Poluprovodnikovye pribory”, Russia) with an output power of 1 to 2 W, an operating wavelength of 660 ± 0.03 nm and an energy density between 20 and 25 J/cm² after application of the photosensitizer based on chlorin e6 to the treated wound area. The article describes the technique of PDT in patients with purulent diseases of the hand. It was found that it is optimal to perform PDT as early as possible after the operation period, but not earlier than on the second day after the operation, because earlier dressing is especially painful in the absence of sutures and can lead to bleeding from a postoperative wound when the dressing is removed. The effectiveness of treatment in the studied groups was evaluated: the terms of inpatient healing in the groups were compared; the dynamics of the course of the wound process was analyzed. When comparing the results of the two groups, a significant acceleration in the healing of the postoperative wounds was noted in patients for whom PDT was used – 5 days (1.4 times) faster compared to treatment according to the generally accepted technique. The early appearance of granulations and the antibacterial effect of this procedure are noted, which significantly improves the treatment outcome for this pathology. This makes the use of PDT relevant and appropriate in the complex treatment of purulent diseases of the handМногие годы не теряют актуальности вопросы лечения гнойных заболеваний кисти. Несмотря на прогресс в современной медицине, данная патология сохраняет свою распространенность и, что наиболее важно, часто встречается у пациентов трудоспособного возраста, что обуславливает социально-экономическую важность поиска новых подходов к лечению гнойных заболеваний данной локализации. На базе отделения гнойной хирургии ГБУЗ ГКБ № 4 проведено исследование и лечение двух групп больных: пациентов с флегмонами и панарициями кисти при открытом ведении послеоперационных ран при применении традиционных методик лечения (антибактериальная терапия, иммобилизация, повязки с антисептическими растворами и мазями, применение раневых ферментов) и с применением в послеоперационном периоде фотодинамической терапии (ФДТ). ФДТ выполняли на вторые-третьи сутки после вскрытия флегмоны или панариция с использованием полупроводникового лазерного аппарата «АТКУС-2» (АО «Полупроводниковые приборы», Россия) с выходной мощностью от 1 до 2 Вт, рабочей длиной волны 660±0,03 нм и плотностью энергии от 20 до 25 Дж/см² после аппликации на обрабатываемую раневую область фотосенсибилизатора на основе хлорина е6.В статье описана методика проведения ФДТ у пациентов с гнойными заболеваниями кисти. Установлено, что оптимально проводить ФДТ в максимально ранние сроки после операционного периода, но не ранее, чем на вторые сутки после операции, так как перевязка в более ранние сроки особенно болезненна в условиях отсутствия швов и может привести к кровотечению из послеоперационной раны при удалении повязки. Проведена оценка эффективности лечения в исследуемых группах: выполнены сравнение сроков стационарного заживления в группах, проведен анализ динамики течения раневого процесса. При сравнении результатов терапии отмечено достоверное ускорение в 1,4 раза (на 5 суток) заживления послеоперационных ран у пациентов, у которых применялась ФДТ, по сравнению с лечением по общепринятой методике. Отмечено раннее появление грануляций и антибактериальный эффект ФДТ, что существенно улучшает результат лечения данной патологии. Это делает применение ФДТ актуальным и целесообразным в комплексном лечении гнойных заболеваний кисти
Материалы IX Международного конгресса «Фотодинамическая терапия и фотодиагностика» Москва 23–24 октября 2020 г.
No full text.
Микробиологическое исследование эффективности обработки корневого канала эрбиевым лазером
Get PDFMechanical and drug treatment of the root canal are the most important components of the success of endodontic treatment. This work presents the results on the effectiveness of the root canal disinfection using an erbium laser in combination with a 17% solution of ethylene diaminetetraacetic acid (EDTA) in vitro and in clinical studies. An in vitro study was carried out on removed intact teeth infected with strains of Enterococcus faecalis, Streptococcus sanguinis, and Candida albicans. An experimental group of teeth was treated medically according to a standard protocol using 3% solution of sodium hypochlorite and 17% solution of EDTA followed by irradiation with erbium laser. The control group was treated similarly but without laser irradiation. The treatment effectiveness was evaluated by the reduction of CFU. After the treatment, in the control group after the mechanical and drug treatment, the CFU amount lowered by 4 times, while the complete sterilization was observed in the experimental group. The clinical studies included two groups of 35 patients each diagnosed with chronic periodontitis. In the experimental group of patients, at the final stage, treatment with erbium laser for 1 min using endodontic piece (40 mJ power, 2940 nm wavelength, 10 Hz pulse rate) and a 17% EDTA solution was performed before filling. Periodontitis treatment in the control group was carried out without the laser treatment. The control group of patients saw the reduction on CFU after the mechanical and drug treatment by 3–6 times, while the experimental group achieved the complete sterilization of the root canals. The obtained results prove that the modification of the root canal treatment by the inclusion of erbium laser irradiation is a promising direction in endodontics.Механическая и медикаментозная обработка корневого канала – важнейшие составляющие успеха эндодонтического лечения. В статье представлены результаты исследования эффективности дезинфекционной обработки корневого канала 17%-ым раствором этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) в сочетании с эрбиевым лазером (Er:YAG) in vitro и в клинических исследованиях. Исследование in vitro выполнено на интактных удаленных зубах, инфицированных штаммами Enterococcus faecalis, Streptococcus sanguinis и Candida albicans. Опытную группу зубов обрабатывали медикаментозно по стандартному протоколу с использованием 3%-го раствора гипохлорита натрия и 17%-го раствора ЭДТА с последующим облучением эрбиевым лазером. Обработку контрольной группы зубов проводили анало гичным образом, но без облучения лазером. Эффективность обработки оценивали по уменьшению титра КОЕ. В контрольной группе титр КОЕ после механической и медикаментозной обработки снизился в 4 раза, а в опытной группе была достигнута полная стерилизация корневых каналов. В клинические исследования были включены две группы пациентов по 35 человек с диагнозом хронический пародонтит. В опытной группе пациентов на последнем этапе лечения проводили обработку корневых каналов эрбиевым лазером в течение одной минуты эндодонтической насадкой с энергией 40 мДж с длиной волны 2940 нм, при частоте импульса 10 Гц с 17%-ым раствором ЭДТА и обтурировали. В контрольной группе проводили лечение периодонтита без обработки лазером. В контрольной группе пациентов титр КОЕ после механической и медикаментозной обработки снизился в 3–6 раз, а в опытной группе была достигнута полная стерилизация корневых каналов. Полученные результаты доказывают, что модификация протокола обработки корневого канала излучением эрбиевого лазера является перспективным направлением в эндодонтии
Экспериментальные исследования оптоакустического воздействия на модель эритроцитов в присутствии углеродных наночастиц
Get PDFExperimental model has been developed to study optoacoustic signal from model blood cells presented by polystyrene microspheres with nanoparticles. It was found out that nanoparticles due to their strong absorption of light significantly affect the coefficient of cellular optical absorption, while the thermophysical parameters, namely the coefficient of thermal expansion, compressibility and isobaric specific heat of cells remain unchanged, since nanoparticles occupy a small intracellular volume compared to the cell volume. Optoacoustic signals were obtained using model solutions at various concentrations of cells and nanoparticles using 1064 nm laser. The results of experimental measurements using LIMO 100–532/1064-U system based on Nd:YAG showed that the amplitude of the optoacoustic signal increased without increasing the temperature in the laser area.Разработана экспериментальная модель для изучения оптико-акустического сигнала от моделей клеток крови, представляющих собой полистирольные микросферы с наночастицами. Установлено, что наночастицы из-за их сильного поглощения света существенно влияют на коэффициент клеточного оптического поглощения, при этом теплофизические параметры, а именно коэффициент теплового расширения, сжимаемость и изобарическая удельная теплоемкость клеток остаются неизменными, так как наночастицы занимают незначительный внутриклеточный объем по сравнению с объемом самой клетки. Оптоакустические сигналы были получены с использованием модельных растворов при различных концентрациях клеток и наночастиц для воздействия лазером с длиной волны 1064 нм. Экспериментальные данные, полученные с помощью лазерной установки LIMO100–532/1064-U на основе Nd:YAG, показали, что амплитуда оптоакустического сигнала возрастала без увеличения температуры в зоне воздействия лазера