Б.Я. Гурвиц, *Б.А. Крылов, *К.Г. Коротков
Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва,
*Технический университет "СПИТМО". Центр энерго - информационных технологий, г. С.-Петербург
Метод газоразрядной визуализации в настоящее время достаточно широко применяется в биологии и медицине. С его помощью получают изображения, формируемые в результате свечения газового разряда, возникающего вблизи поверхности объекта, помещенного в электромагнитное поле высокой напряженности. Эмиссионные, электрофизические и другие характеристики объекта исследования влияют на инициирование и развитие разряда. Новый подход к ранней диагностике патологических состояний организма основан на анализе изменений газоразрядных изображений плазмы крови человека, подвергнутой известной в гомеопатии процедуре потенцирования лекарственных препаратов. При последовательном разбавлении исходной плазмы крови в воде или растворах хлорида натрия в различных концентрациях эти изменения могут быть оценены с помощью компьютерной цифровой обработки изображений, а также их качественного анализа. Общая блок-схема установки включает: генератор напряжения, телекамеру, спектральные приборы, установки для регистрации свечения, компьютер с программным обеспечением, интерфейс и др.
Объектами настоящего исследования служили образцы плазмы крови пациентов с первичным и метастазированным раком (карцинома желудка, шейки матки, легких, аденокарцинома простаты и др.), которые сравнивались с образцами крови здоровых доноров. Использовались одно- и четырех- луночные пластиковые планшеты, содержащие по 200 мкл растворов плазмы. Исследовались "свежая" плазма, выделенная из крови, полученной от пациента за несколько минут до эксперимента, и плазма, находившаяся в холодильнике до трех суток. Планшет устанавливался на стеклянное "окно" прибора "Корона ТВ", сверху помещался металлический плоский заземленный электрод, инициировалось газоразрядной свечение, далее проводилась компьютерная обработка изображений. Вычисления физических характеристик изображений осуществлялись с помощью специальных программ. Для получения газоразрядных изображений были выбраны следующие параметры: 10 кВ, 512 Гц, 0,5 сек. Было установлено, что для всех исследованных проб значения газоразрядных параметров изображений свечения крови больных раком (цвет, яркость, форма, площадь и др.) достоверно отличаются от аналогичных параметров крови доноров. Однако наибольшие отличия проявляются в двух параметрах: площади изображения и фрактальном коэффициенте. Отмеченные различия сохранялись во всех сериях последовательного разбавления и потенцирования плазмы крови, при этом наблюдался колебательный характер зависимости изменений исследуемых параметров от степени разведения. Обнаружено усиление этих эффектов на высокоразбавленных пробах по сравнению с исходной плазмой. Полученные результаты не могут быть объяснены лишь известными биохимическими отличиями раковой крови от нормальной (снижением значения рН вследствие накопления лактата при анаэробном гликолизе, изменением коллоидных свойств крови и др.).
Полученные результаты открывают перспективы создания достаточно простого, неинвазивного метода ранней диагностики патологических процессов, в частности, рака, по характеристикам газоразрядного свечения крови. На основе различия значений исследуемых параметров целесообразно разработать интегральные диагностические критерии состояния больного и прогнозов его лечения, а также дифференцированную систему для различных категорий больных и стадий развития болезни. Предложенный метод позволяет также статистически достоверно выявлять различные типы образцов крови. Использование комплекса независимых параметров газоразрядного свечения, характеризующих геометрические, яркостные, спектральные характеристики, существенно повышают достоверность классификации. Новые подходы открывают возможность экспериментального исследования не только крови, но и других биологических жидкостей (лимфы, мочи, слюны, материнского молока и даже жидких экстрактов биоптатов тканей). Они также могут найти применение и для решения других задач биологии и медицины.