Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Виткин Илья Алекс Канада
Номер договора
14.B25.31.0015
Период реализации проекта
2013-2017
Заведующий лабораторией

По данным на 30.01.2020

33
Количество специалистов
42
научных публикаций
4
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Ученые лаборатории разрабатывают технологии многофункциональной спектральной оптической когерентной томографии (ОКТ), которая будет использована для проведения доклинических и клинических исследований по выявлению специфических маркеров и показателей ответа опухоли на различные виды противоопухолевого лечения. Исследования направлены на создание индивидуальной терапии рака.

Название проекта: Разработка новых технологий оптической когерентной томографии для задач индивидуальной терапии рака

Приоритет СНТР: в


Цели и задачи

Направления исследований: Развитие методов оптической когерентной томографии для задач клинической медицины

Цель проекта: Развитие технологии многофункциональной оптической когерентной томографии, разработка процедур доклинических и клинических исследований мониторинга ответа опухоли на различные виды противоопухолевого лечения методом мультимодальной оптической когерентной томографии


Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • Создана лаборатория мирового уровня, оснащенная новейшим оборудованием и высококвалифицированными кадрами, способная проводить полный цикл исследовательских работ в области функционального оптического биоимиджинга – от исследований на тканях и образцах до работ с модельными животными и пациентами.
  • Созданы устройства оптической когерентной томографии, в которых впервые в мире реализованы 4 типа визуализации: прижизненные высокоразрешающие структурные, поляризационные ОКТ-изображения, ОКТ-ангиография и эластография.
  • Разработаны алгоритмы и программно-аппаратные ОКТ-комплексы для получения поляризационных, ангиографических и эластографических изображений биологических объектов в реальном времени.
  • Разработаны методы, обеспечивающие стабилизацию объектов исследования и алгоритмы компенсации движений объекта при работе с мультимодальными ОКТ-приборами в клинических условиях.
  • Разработаны методы всесторонней количественной оценки всех получаемых видов ОКТ-изображений опухоли и окружающей здоровой ткани.
  • Проведены доклинические и клинические исследования, показавшие эффективность и целесообразность применения оптической когерентной томографии для предсказания индивидуального ответа опухоли пациента на противоопухолевую терапию.
  • Разработан высокоточный способ предсказания ответа опухоли на фотодинамическую терапию на основе метода ОКТ-ангиографии (на материале экспериментальной модели опухоли у 60 животных). Способ обеспечивает повышение точности выявления опухолей, ответивших на фотодинамическую терапию в ранний период до 100% по отношению к не ответившим.
  • Разработан способ превентивной диагностики тяжелых радиационных мукозитов у пациентов с опухолями полости рта и глотки на основе ОКТ-ангиографии здоровой слизистой полости рта, попавшей в зону облучения.
  • Впервые проведен прижизненный мониторинг динамики состояния слизистой оболочки полости рта у 25 пациентов в ходе лучевой терапии рака ротоглотки с использованием оптической когерентной ангиографии. Использована система спектральной оптической когерентной томографии со специально разработанным зондом. ОКА-мониторинг может быть использован для объективной оценки радиационно-индуцированных изменений микроциркуляторного русла слизистой оболочки полости рта, в том числе для оценки ранних субклинических изменений.
  • Разработан способ оценки эффективности фотодинамической терапии у пациентов с базальноклеточным раком кожи по ангиографическим ОКТ-изображениям опухолей и окружающей ткани. 40 пациентам с базальноклеточным раком кожи впервые проведено динамическое OКА-исследование в ходе фотодинамической терапии.
  • Впервые обнаружена разница между узловым базальноклеточным раком кожи, хорошо известным в существующей классификации, и узловым базальноклеточным раком кожи с признаками спонтанного некроза опухоли, которые следует рассматривать как разные подтипы.

Внедрение результатов исследования:

  • Созданы устройства кросс-поляризационной оптической когерентной томографии, которые используются в клинической практике: в онкологическом диспансере для определения чистого края резекции при раке молочной железы, в эндоскопической урологической практике для дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных процессов мочевого пузыря, в нейрохирургическом отделении университетской клиники для определения чистого края резекции при глиомах мозга.
  • Созданы ОКТ-устройства с функцией ангиографии, которые используются в клинической практике: в онкологическом диспансере для оценки эффективности процедуры фотодинамической терапии при базальноклеточном раке кожи, для превентивной диагностики тяжелых радиационных мукозитов полости рта у пациентов с опухолями полости рта и глотки в ходе лучевой терапии.
  • Технология ОКТ-эластография, разработанная в ходе выполнения проекта, реализована в устройствах мультимодальной оптической когерентной томографии, которые используются в клинической практике для дифференциальной диагностики форм рака молочной железы и определения чистого края резекции в ходе хирургического лечения.

Образование и переподготовка кадров:

  • Создано 4 курса для студентов и аспирантов: «Многофункциональная оптическая когерентная томография: физический принцип и сферы применения», «Оптическая когерентная томография в ряду оптических методов биоимиджинга», «Современные тенденции развития методов медицинской визуализации в онкологии», «Оптические методы диагностики микроциркуляции».
  • Проведены курсы тематического усовершенствования «Оптическая когерентная томография» для врачей и специалистов из сторонних организаций. Профессиональную переподготовку прошли 29 человек.
  • Проведены систематические циклы занятий и лекций по планированию и организации научных исследований на примере работ по оптической когерентной томографии (в рамках Школы молодых ученых по фундаментальной медицине при НИИ биомедицинских технологий).
  • Проведены международные научные мероприятия: международные конференции Biophotonics in Cancer Research в рамках Симпозиума Topical problems of biophotonics, секция «Биомедицинские технологии» в рамках научной сессии молодых ученых и студентов Приволжского исследовательского медицинского университета, международный семинар «Мультифотонная томография: возможности использования».
  • Защиты: 4 докторские диссертации, 7 кандидатских диссертаций.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

  • Оснащение Лаборатории уникальным оборудованием мирового уровня для проведения исследований по оптическому биоимиджингу.
  • Создание в Приволжском исследовательском медицинском университете нового НИИ экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий.
  • Улучшение материально-технической базы вуза и уровня подготовки специалистов.

Другие результаты:

  • Патент РФ № 2572299. Способ оценки функционального состояния коллагенсодержащей ткани. Авторы: Е. Б. Киселева, Н. Д. Гладкова, Е. А. Сергеева, М. Ю. Кириллин, Е. В. Губарькова, М. М. Карабут, И. В. Балалаева, О. С. Стрельцова, Н. С. Робакидзе, А. В. Масленникова, М. В. Кочуева.
  • Патент РФ № 2615035. Устройство для регистрации изображений кросс-поляризационной низкокогерентной оптической интерферометрии. Авторы: Г. В. Геликонов, В. М. Геликонов, С. Ю. Ксенофонтов, А. А. Моисеев, В. Н. Ромашов, Е. В. Загайнова, Е. В. Губарькова, Е. Б. Киселева, Н. Д. Гладкова, И. А. Виткин.
  • Патент РФ № 2626310. Способ визуализации областей объекта, содержащих микродвижения. Авторы: А. А. Моисеев, Г. В. Геликонов, В. М. Геликонов, С. Ю. Ксенофонтов, В. Ю. Зайцев, А. Л. Матвеев, Л. А. Матвеев, Е. В. Загайнова, М. М. Карабут, М. А. Сироткина, Н. Д. Гладкова, И. А. Виткин.

Сотрудничество:

  • Университет Торонто (Канада), Онкологический институт Онтарио (Канада): совместные исследования в области создания алгоритмов обработки ангиографических и эластографических ОКТ-изображений, обмен молодыми учеными, совместные научные мероприятия, совместные публикации
  • Лаборатория оптической и биомедицинской инженерии Университета Западной Австралии (Австралия): совместные научные мероприятия, взаимные консультации по разработке метода ОКТ-картирования деформаций
  • Институт прикладной физики РАН (Россия): совместные исследования, научные мероприятия, публикации, патенты, проведение международных научных конференций
  • Научно-техническое объединение «ИРЭ-Полюс» (Россия): совместные исследования в области изменения оптических свойств ткани при лазерном воздействии в онкологии, совместные публикации
  • Институт морфологии РАМН (Россия): совместные исследования по созданию животных моделей глиом мозга, совместные публикации
  • Онкологический диспансер, г. Нижний Новгород (Россия): совместные исследования у пациентов с лучевыми повреждениями слизистой полости рта при раке полости рта и носоглотки, при базальноклеточном раке кожи, совместные публикации
  • Онкологический диспансер Чувашии (Россия): совместные исследования у пациентов с базальноклеточным раком кожи, совместные публикации

Скрыть Показать полностью
Moiseev A., Snopova L., Kuznetsov S., Buyanova N., Elagin V., Sirotkina M., Kiseleva E., Matveev L., Zaytsev V., Feldchtein F., Zagaynova E., Gelikonov V., Gladkova N., Vitkin A., Gelikonov G.
Pixel Classification Method in Optical Coherence Tomography for Tumor Segmentation and Its Complementary Usage with OCT Microangiography. Journal of Biophotonics 11(4): e201700072 (2018).
Moiseev A., Ksenofontov S., Sirotkina M., Kiseleva E., Gorozhantseva M., Shakhova N., Matveev L., Zaitsev V., Matveyev A., Zagaynova E., Gelikonov V., Gladkova N., Vitkin A., Gelikonov G.
Optical Coherence Tomography‐Based Angiography Device with Real‐Time Angiography B‐scans Visualization and Hand‐Held Probe for Everyday Clinical Use. Journal of Biophotonics 11(10): e201700292 (2018).
Maslennikova A.V., Sirotkina M.A., Moiseev A.A., Finagina E.S., Ksenofontov S.Y., Gelikonov G.V., Matveev L.A., Kiseleva E.B., Zaitsev V.Y., Zagaynova E.V., Feldchtein F.I., Gladkova N.D., Vitkin A.
In-vivo Longitudinal Imaging of Microvascular Changes in Irradiated Oral Mucosa of Radiotherapy Cancer Patients Using Optical Coherence Tomography. Scientific Reports 7(1): 16505 (2017).
Zaitsev V.Y., Matveyev A.L., Matveev L.A., Gelikonov G.V., Gubarkova E.V., Gladkova N.D., Vitkin A.
Hybrid Method of Strain Estimation in Optical Coherence Elastography Using Combined Sub-Wavelength Phase Measurements and Supra-Pixel Displacement Tracking. Journal of Biophotonics 9(5): 499–509 (2016).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория молекулярной медицины

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии Российской академии наук

Медицинские биотехнологии

Санкт-Петербург

Пьячентини Мауро

Италия

2018-2020

Лаборатория системной медицины здорового старения

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского»

Медицинские биотехнологии

Нижний Новгород

Франчески Клаудио

Италия

2018-2020

Лаборатория молекулярной аллергологии

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Государственный научный центр «Институт иммунологии» Федерального медико-биологического агентства России

Медицинские биотехнологии

Москва

Валента Рудольф

Австрия

2018-2020