Оригинальное исследование Разметка цветных фотографий глазного дна улучшает распознавание макулярной патологии с помощью глубокого обучения
Х. П. Тахчиди, П. В. Глизница, С. Н. Светозарский, А. И. Бурсов, К. А. Шустерзон
Заболевания сетчатки остаются одной из ведущих причин слабовидения в мире. Разработка методов автоматизированной диагностики может повысить эффективность и доступность программ массового скрининга патологии макулярной области. Целью работы было разработать и провалидировать алгоритмы машинного обучения для диагностики макулярной патологии на основе анализа цветных фотографий глазного дна с предварительной разметкой данных и без нее на примере возрастной макулярной дегенерации (ВМД). В исследовании использовали 1200 цветных фотографий глазного дна из локальных баз данных, включая 575 изображений сетчатки пациентов с ВМД и 625 ретинальных фотографий здоровых пациентов. Алгоритм глубокого обучения был реализован на основе нейронной сети Faster RCNN c ResNet50 в качестве сверточной основы с использованием трансферного обучения. В результате, при отсутствии разметки валидация показала неудовлетворительную точность модели (79%), что было связано с неправильным выбором нейросетью областей внимания. Выполнение разметки повысило эффективность разработанной методики, на тестовом наборе данных модель продемонстрировала адекватное определение информативных участков, точность классификации достигла 96,6%. Таким образом, применение разметки изображений значительно повышает точность распознавания цветных изображений сетчатки с помощью нейросетевых технологий и позволяет создавать эффективные модели при использовании ограниченных по объему наборов данных.
Статья получена: 27.07.2021
Опубликовано online: 28.08.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.040
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 346
Оригинальное исследование Экспериментальная оценка биологического потенциала коллагеновых мембран при реконструкции полнослойных дефектов гиалинового хряща
Г. Д. Лазишвили, К. А. Егиазарян, Д. В. Никишин, А. А. Воронцов, Д. В. Клинов
Изучение эффективности применения коллагеновых мембран при хирургическом лечении полнослойных дефектов гиалинового хряща крайне актуально для практического здравоохранения. Отсутствие сведений о том, в какие сроки, как и в какую хрящевую ткань трансформируются коллагеновые мембраны, каково качество вновь образованного хряща, сдерживает их применение в клинической практике. Целью исследования было изучить биологический потенциал коллагеновых мембран и их способность к трансформации в хрящевую ткань.  Исследование проводили на четырех свиньях. На суставах правых задних конечностей формировали полнослойный дефект хряща и имплантировали коллагеновую мембрану Ortokeep. На суставах левых задних конечностей формировали по два полнослойных дефекта хряща. На один дефект имплантировали коллагеновую мембрану ChondroGide, на второй дефект мембрану не имплантировали. Животных выводили из эксперимента в сроки 2, 3, 4, 6 месяцев после операции. Представлены макроскопический и микроскопический анализ характера регенерации хрящевой ткани в различные сроки после операции. Результаты показали высокий биологический потенциал коллагеновых мембран и их возможность трансформироваться в хрящевую ткань. Хрящ выявлялся с 3-го месяца исследования. Отмечена тенденция к статистически достоверному (p < 0,05) увеличению его толщины вплоть до 4-го месяца (в  группе 1 — на 18,7%, во группе 2 — на 12,8%) с последующим его «созреванием». Показано, что при использовании технологии AMIC статистически достоверно (p < 0,05) уменьшается область деструкции костной ткани.
Статья получена: 19.07.2021
Опубликовано online: 20.08.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.038
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 377
Оригинальное исследование Оценка эффективности применения гибридной интраперитонеальной аллопластики при параколостомических грыжах
Н. В. Мальгина, Т. Ю. Долгина, А. Д. Епифанова, Г. В. Родоман
Современный уровень развития медицины позволил значительно сократить частоту операций, сопровождающихся формированием концевых кишечных стом. Такие операции предпринимают для спасения жизни, когда невозможно поступить другим образом. К сожалению, из-за роста числа такого рода заболеваний число стомированных пациентов во всем мире увеличивается. Наличие стомы само по себе приводит человека к социальной дезадаптации, а осложненная стома стойко снижает качество жизни и трудоспособность. Целью исследования было оценить эффективность применения операции гибридной интраперитонеальной аллопластики параколостомических грыж при помощи оценки качества жизни пациентов на основании опросника EUROQOL 5D-5L. Включенные в исследование 60 пациентов с параколостомическими грыжами были разделены на две группы по 30 человек в каждой. Группа исследования (мужчины 10 (33%), женщины 20 (67%)) и группа сравнения (мужчины 11 (37%), женщины 19 (63%) были сопоставимы по полу (р = 0,787) и возрасту (66,5 (62,2; 72,0) лет и 65,0 (61,25; 71,75), соответственно; р = 0,246). Пациентам первой группы была выполнена операция Sugarbaker, второй — гибридная интраперитонеальная аллопластика. Оценку качества жизни пациентов до операции, через год и через два года после нее осуществляли при помощи опросника EUROQOL 5D-5L. Показана эффективность гибридной интраперитонеальной аллопластики до операции и в раннем и позднем послеоперационных периодах. На основании значительного улучшения качества жизни пациентов после гибридной интраперитонеальной аллопластики можно сделать вывод о том, что эта операция является эффективным методом хирургического лечения пациентов с параколостомическими грыжами.
Статья получена: 10.07.2021
Опубликовано online: 17.08.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.037
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 307
Оригинальное исследование Роль тучных клеток в репарации кожи после термической травмы при применении дермальной пленки с мелатонином
М. В. Осиков, А. А. Агеева, А. А. Федосов, В. А. Ушакова
Разработка и патогенетическое обоснование применения новых средств для локальной терапии термической травмы (ТТ) — одна из актуальных проблем медицины. Мелатонин (МТ) — эндогенный фактор регуляции гомеостаза с плейотропным потенциалом. Целью работы было оценить показатели репарации, функциональное состояние тучных клеток (ТК), содержание матриксной металлопротеиназы-9 (MMP-9) и фактора роста сосудистого эндотелия (VEGF) в очаге повреждения кожи в динамике экспериментальной ТТ в условиях применения оригинальной дермальной пленки (ДП) с МТ. ТТ степени IIIА площадью 3,5% моделировали погружением участка кожи в кипящую воду. ДП площадью 12 см2 с МТ в концентрации 5 мг/г наносили ежедневно в течение пяти суток. Вычисляли площадь раны и скорость ее эпителизации, в ожоговой ране определяли число ТК и интенсивность дегрануляции, экспрессию MMP-9 и VEGF. В динамике ТТ абсолютная площадь ожоговой раны уменьшается на 35%, увеличивается скорость ее эпителизации, в очаге ТТ увеличивается число ТК, изменяется их функциональная характеристика; увеличивается экспрессия ММР-9 и VEGF. Выявлена обратная связь площади ожоговой раны с экспрессией ММР-9 и VEGF, коэффициентом дегрануляции ТК. Применение МТ при ТТ ведет к уменьшению площади ожоговой раны, увеличению скорости ее эпителизации, увеличению в ожоговой ране общего числа ТК и дегрануляции на 5-е и 10-е сутки, снижению общего числа и дегрануляции ТК на 20-е сутки ТТ (166,87 (154,95; 178;78) ед./мм2; в контроле — 464,84 (452,92; 476,76) ед./мм2), увеличению экспрессии MMP-9 на 5-е сутки (14,20 (11,30; 18,10); в контроле — 3,30 (2,20; 4,40)), экспрессии VEGF на 5-е и 10-е сутки (33,00 (30,20; 34,90); в контроле — 25,40 (22,20; 29,30)), снижению экспрессии MMP-9 на 10-е и 20-е сутки ТТ.
Статья получена: 28.06.2021
Опубликовано online: 07.08.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.035
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 431
Оригинальное исследование Особенности патогенетических механизмов туберкулезного перитонита в эксперименте
Д. В. Плоткин, Т. И. Виноградова, М. Н. Решетников, Б. М. Ариэль, Ю. Р. Зюзя, В. Ю. Журавлев, М. В. Синицын, Е. М. Богородская, П. К. Яблонский
Наблюдаемый в последние десятилетия рост числа случаев туберкулезного перитонита обусловлен лимфогематогенным распространением микобактерий туберкулеза (МБТ) из легких и других экстрапульмональных источников. До сих пор остается неясным, почему при генерализации туберкулезной инфекции в воспалительный процесс вовлекаются те или иные органы и анатомические области. Почему в одних случаях развивается туберкулез брюшины, а в других туберкулез почек? Целью работы было изучить патогенез туберкулезного перитонита с помощью создания воспроизводимой биологической модели. Туберкулезный перитонит моделировали на 18 кроликах (10 особей — экспериментальная группа, 8 — контрольная) путем внутрибрюшинной инокуляции взвеси МБТ. Кроликам экспериментальной группы перед заражением вводили ингибитор TNF — и железа (III) гидроксид сахарозный комплекс с целью подавления активности перитонеальных макрофагов и основных цитокинов; в контрольной группе введение иммуносупрессивных препаратов не производили. При аутопсии животных контрольной группы в 37,5% случаев выявлены изменения, характерные для туберкулеза легких, поражения других органов и систем не отмечено. Напротив, у кроликов экспериментальной группы в брюшной полости выявлены признаки туберкулезного перитонита. По результатам проведенной работы, анатомическая область, где развивается вторичный очаг внелегочной туберкулезной инфекции, во многом зависит от местной иммунной защиты. Так, для брюшины таким необходимым и достаточным условием развития туберкулезного перитонита являются уменьшение пула перитонеальных макрофагов и снижение цитокиновой продукции.
Статья получена: 30.06.2021
Опубликовано online: 04.08.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.036
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 455
Оригинальное исследование Применение гистохимических красителей для флуоресцентного выявления амилоидных скоплений в тканях человека
В. В. Гусельникова, Д. А. Суфиева, Д. Л. Цыба, Д. Э. Коржевский
В последнее время метод флуоресцентной микроскопии приобретает все большее распространение, открывая новые возможности для решения целого ряда задач экспериментальной биологии и медицины. Целью настоящей работы было оценить эффективность применения метода флуоресцентной микроскопии для идентификации амилоидных скоплений в тканях человека. В качестве материала для исследования были использованы фрагменты миокарда (n = 12) и коры головного мозга (n = 8) людей обоих полов в возрасте от 60 до 98 лет с верифицированным амилоидозом. Препараты окрашивали с применением 11 разных гистохимических красителей с последующим анализом методами световой и флуоресцентной микроскопии. Проведенные качественный и количественный анализ показали, что тиофлавин Т является наиболее эффективным красителем для флуоресцентного выявления β- и транстиретинового амилоида в тканях человека. Методика окраски конго красным обладает высокой эффективностью в отношении транстиретинового амилоидоза, но плохо подходит для идентификации β-амилоидных бляшек. Установлено, что способность конго красного флуоресцировать при связывании с амилоидными фибриллами может быть использована для верификации амилоидных скоплений вместо традиционной поляризационной микроскопии. Впервые отмечено, что краситель метиловый фиолетовый обладает способностью специфично связываться с β-амилоидными скоплениями с формированием флуоресцирующего комплекса, одновременно подавляя автофлуоресценцию нервной ткани. Это делает методику окраски метиловым фиолетовым перспективной для диагностики патологии альцгеймеровского типа.
Статья получена: 12.07.2021
Опубликовано online: 31.07.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.034
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 347
Оригинальное исследование Оценка жизнеспособности SARS-CoV-2 на экспериментальных поверхностях во времени
М. А. Никифорова, А. Э. Синявин, Е. В. Шидловская, Н. А. Кузнецова, В. А. Гущин
Заражение вирусом SARS-CoV-2 происходит не только при непосредственном контакте с инфицированным человеком, но и через поверхности, с которыми соприкасался больной. Вопрос сохранения инфекционного вируса, способного заразить спустя время, остается открытым. Целью исследования было изучить жизнеспособность SARS-CoV-2 на различных модельных поверхностях с течением времени. В качестве модельных материалов были использованы керамическая плитка, металл (алюминиевая фольга), дерево (ДСП), пластик и ткань (полотенце). В ходе исследования проводили оценку наличия РНК SARS-CoV-2 методом количественной ОТ-ПЦР. Жизнеспособность вируса определяли на клеточной линии 293T/ACE2. Показано, что РНК SARS-CoV-2 продолжала детектироваться спустя 360 мин, но значительное снижение РНК на 1 log10 копий/мл обнаружено после контакта вируса с тканью (полотенцем). Жизнеспособный вирус практически полностью отсутствовал через 120 мин. На жизнеспособность вируса значительно влияет тип экспериментальной поверхности.
Статья получена: 25.06.2021
Опубликовано online: 13.07.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.033
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 553
Оригинальное исследование Изменение аминокислотного профиля плазмы пуповинной крови и амниотической жидкости от матерей с COVID-19
Н. А. Ломова, В. В. Чаговец, Е. Л. Долгополова, А. В. Новоселова, У. Л. Петрова, Р. Г. Шмаков, В. Е. Франкевич
Новорожденные от матерей с COVID-19 подвержены риску заражения, могут иметь высокий риск осложнений в раннем неонатальном периоде и отдаленные последствия для здоровья. Цель исследования — определить аминокислотный профиль пуповинной плазмы и амниотической жидкости пациентов с COVID-19 для анализа связи влияния перенесенного антенатально COVID-19 на изменения в метаболоме «внутриутробного пациента». Для оценки уровня 31 аминокислоты в образцах амниотической жидкости и пуповинной плазмы беременных с COVID-19, полученных при родоразрешении, применяли высокоэффективную жидкостную хроматографию с масс-спектрометрической детекцией. Основную группу составили 29 пациенток с подтвержденным диагнозом COVID-19; контрольную — 17 соматически здоровых женщин с беременностью без осложнений. Концентрации восьми аминокислот в амниотической жидкости статистически значимо (p < 0,05) различались между исследуемыми группами. Разработаны модели логистической регрессии (чувствительность 0,84; специфичность — 1), позволяющие определять, что анализируемая амниотическая жидкость взята от пациенток, перенесших COVID-19. В плазме пуповинной крови значимые различия обнаружены для четырех аминокислот. Построенные модели позволяют выявлять принадлежность исследуемой пуповинной плазмы пациентам группы контроля или COVID-19 (чувствительность и специфичность — 1). Одновременно в двух точках (амниотическая жидкость и пуповинная плазма), комплексно отображающих метаболом плода, были выявлены и статистически значимо отличались при COVID-19 три аминокислоты. Воздействие вируса на организм приводит к выраженным изменениям в метаболоме амниотической жидкости и пуповинной плазмы плода, что может привести к нарушению программирования производства белковых молекул, но не проявляется при рождении.
Статья получена: 24.05.2021
Опубликовано online: 29.06.2021
DOI: 10.24075/vrgmu.2021.032
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 473