RU2716593C1 - Method for rapid diagnosis of inflammatory pharyngeal diseases using fluorescent spectrometry and special algorithm for assessing morphometric, metabolic and functional changes in tissues in dynamics - Google Patents

Method for rapid diagnosis of inflammatory pharyngeal diseases using fluorescent spectrometry and special algorithm for assessing morphometric, metabolic and functional changes in tissues in dynamics Download PDF

Info

Publication number
RU2716593C1
RU2716593C1 RU2018145669A RU2018145669A RU2716593C1 RU 2716593 C1 RU2716593 C1 RU 2716593C1 RU 2018145669 A RU2018145669 A RU 2018145669A RU 2018145669 A RU2018145669 A RU 2018145669A RU 2716593 C1 RU2716593 C1 RU 2716593C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chronic
tissue
fluorescence
point
chronic tonsillitis
Prior art date
Application number
RU2018145669A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алина Борисовна Тимурзиева
Original Assignee
Алина Борисовна Тимурзиева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алина Борисовна Тимурзиева filed Critical Алина Борисовна Тимурзиева
Priority to RU2018145669A priority Critical patent/RU2716593C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716593C1 publication Critical patent/RU2716593C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to otorhinolaryngology, and can be used for diagnosing chronic pharyngeal diseases, such as compensated and decompensated forms of chronic tonsillitis, and chronic pharyngitis. For this purpose, spectral curves are recorded using fluorescence spectrometry from upper pole surface, lower pole, lacunae of palatine tonsils, as well as from posterior pharyngeal wall. That is followed by calculating absolute fluorescence intensity, spectral half-width, normalized fluorescence with respect to the intact point. Thereafter, the obtained values are compared with spectral indices in healthy volunteers. Based on the obtained data, the patient is diagnosed with a compensated or decompensated form of chronic tonsillitis or chronic pharyngitis.
EFFECT: invention provides higher accuracy and sensitivity of non-invasive diagnosis of chronic pharyngeal diseases in a patient.
1 cl, 6 tbl, 30 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к медицине: к оториноларингологии, и может быть использовано при проведении экспресс-диагностики воспалительных заболеваний глотки с использованием флюоресцентной спектрометрии и специального алгоритма с применением параметров-индексов, позволяющих оценить основные морфометрические. метаболические» функциональные особенности ткани в динамике и in situ, как in vivo, так и in vitro.The invention relates to medicine: to otorhinolaryngology, and can be used for express diagnostics of inflammatory diseases of the pharynx using fluorescence spectrometry and a special algorithm using index parameters to evaluate basic morphometrics. metabolic ”functional features of tissue in dynamics and in situ, both in vivo and in vitro.

Способ экспресс-диагностики с использованием флюоресцентной спектрометрии и специального алгоритма заключается в применении лазерного излучения различных длин волн (405 нм, 532 нм) для регистрации метаболических, морфометрических и функциональных показателей тканей глотки в норме и при воспалительных заболеваниях в динамике. Эффект флюоресценции может быть использован для повышения эффективности диагностики воспалительных заболеваний глотки; для проведения ускоренной идентификации формы воспалительного заболевания глотки.The method of express diagnostics using fluorescence spectrometry and a special algorithm involves the use of laser radiation of various wavelengths (405 nm, 532 nm) to record the metabolic, morphometric and functional parameters of pharyngeal tissues in normal and inflammatory diseases in dynamics. The effect of fluorescence can be used to increase the efficiency of the diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx; to conduct accelerated identification of the form of inflammatory diseases of the pharynx.

Способ направлен на проведение высокочувствительной, неинвазивной экспресс-диагностики воспалительного процесса в глотке in situ в динамике, как in vitro, так и in vivo.The method is aimed at conducting highly sensitive, non-invasive rapid diagnosis of the inflammatory process in the pharynx in situ in dynamics, both in vitro and in vivo.

Способ по изобретению позволяет в динамике оценивать индексы, которые иллюстрируют состояние ткани в данный конкретный промежуток времени и позволяют с высокой точностью и чувствительностью (близкой к 100%) охарактеризовать физиологические изменения, происходящие в ткани при воспалении и зарегистрировать структурные ее особенности, а также наличие определенных метаболитов в ней с целью немедленной (быстрой) диагностики и ранней идентификации патологического процесса (для проведения профилактических мер, использования данного метода в качестве скринингового, а также проведения мониторинга лечения, выбора наиболее рационального его вида, коррекции терапии на различных этапах патологического процесса).The method according to the invention allows the dynamics to evaluate indices that illustrate the state of the tissue in a given period of time and allow with high accuracy and sensitivity (close to 100%) to characterize the physiological changes that occur in the tissue during inflammation and to register its structural features, as well as the presence of certain metabolites in it for the purpose of immediate (quick) diagnosis and early identification of the pathological process (for preventive measures, using this method as a screening and monitoring of treatment, the most rational choice of its form, the correction treatment in different stages of a pathological process).

На сегодняшний день известно множество способов диагностики воспалительных заболеваний глотки. Основными их недостатками являются относительно невысокая чувствительность, высокая продолжительность, сложность в технике проведения, неадекватность к моменту лечения (несоответствие проводимой терапии стадии воспалительного процесса), невозможность использовать ее in situ, in vivo и in vitro одновременно в данный конкретный промежуток времени и оценивать происходящие в ткани процессы в динамике в экспресс-режиме.To date, there are many ways to diagnose inflammatory diseases of the pharynx. Their main disadvantages are relatively low sensitivity, high duration, complexity in the technique, inadequacy at the time of treatment (inconsistency of the therapy with the stage of the inflammatory process), inability to use it in situ, in vivo and in vitro at the same time and evaluate what is happening in tissue processes in dynamics in express mode.

Уровень техникиState of the art

Известен способ диагностики различных форм хронического тонзиллита (Брудастов Ю.А., Гончар-Зайкин А.П., Дюков Л.А., Рязанов В.Д., Шульга И.А., 2009, патент №2429477). Сущность данного способа заключается в том, что у пациента определяют комплекс показателей микробиоценоза кишечника: содержание бифидобактерий, лактобактерий, кишечной палочки с нормальными свойствами, кишечной палочки с гемолитическими свойствами, кишечной палочки с лактозонегативными свойствами, энтерококков, сапрофитных стафилококков, золотистого стафилококка, грибов рода Candida, сопоставляя их с показателями относительной нормы по балльной шкале. Рассчитывают индекс дисбиоза по специальной формуле. По индексу дисбиоза судят о форме хронического тонзиллита: компенсированной либо декомпенсированной.A known method for the diagnosis of various forms of chronic tonsillitis (Brudastov Yu.A., Gonchar-Zaikin A.P., Dyukov L.A., Ryazanov V.D., Shulga I.A., 2009, patent No. 2429477). The essence of this method is that the patient determines a set of indicators of intestinal microbiocenosis: the content of bifidobacteria, lactobacilli, Escherichia coli with normal properties, Escherichia coli with hemolytic properties, Escherichia coli with lactose-negative properties, enterococci, saprophytic staphylococci, Staphylococcus aureus, Candida staphylococcus aureus, comparing them with indicators of the relative norm on a point scale. The dysbiosis index is calculated using a special formula. The dysbiosis index judges the form of chronic tonsillitis: compensated or decompensated.

Недостатком указанного способа является то, что о форме хронического тонзиллита можно судить косвенно, на основе функции кишечника. Кроме того, способ является довольно трудоемким в выполнении и длительным.The disadvantage of this method is that the form of chronic tonsillitis can be judged indirectly, based on bowel function. In addition, the method is quite time-consuming to perform and lengthy.

Известен способ дифференциальной диагностики клинической формы хронического тонзиллита, основанный на ультразвуковом исследовании регионарных лимфоузлов (Рычкова И.В., RU 2638429), который используется для проведения, дифференциальной диагностики токсико-аллергической и простой форм хронического тонзиллита с использованием ультразвуковой визуализации регионарных верхнебоковых шейных лимфатических узлов. По размерам и количеству лимфатических узлов определяют клиническую форму хронического тонзиллита, однако при всех преимуществах метода основным недостатком является возможность ошибки при Наличии других сопутствующих заболеваний, вызывающих увеличение размеров и количества лимфатических узлов, то есть, требуется дополнительное обследований пациента для уточнения диагноза; кроме того, не проводится исследования тканей глотки непосредственно in vivo с оценкой всех параметров на морфометрическом, метаболическом, функциональном уровне.A known method for differential diagnosis of the clinical form of chronic tonsillitis, based on ultrasound examination of regional lymph nodes (Rychkova IV, RU 2638429), which is used for differential diagnosis of toxic-allergic and simple forms of chronic tonsillitis using ultrasound imaging of regional upper lateral cervical lymph nodes . The clinical form of chronic tonsillitis is determined by the size and number of lymph nodes, however, with all the advantages of the method, the main disadvantage is the possibility of error in the presence of other concomitant diseases that cause an increase in the size and number of lymph nodes, that is, additional examinations of the patient are required to clarify the diagnosis; in addition, pharyngeal tissue studies are not carried out directly in vivo with an assessment of all parameters at a morphometric, metabolic, and functional level.

Также известен способ диагностики хронического тонзиллита (патент 2004134651/14, Ливенец В.П., 2006). Способ заключается в регистрации активного сопротивления и электрического параметра с поверхности небных миндалин, по которому проводят диагностику формы хронического тонзиллита. Способ позволяет исследовать функциональное состояние ткани миндалин. Основным недостатком является сложность выполнения техники; также чувствительность и специфичность данной методики значительно уступают таковым при использовании метода флюоресцентной спектрометрии.Also known is a method for the diagnosis of chronic tonsillitis (patent 2004134651/14, Livenets V.P., 2006). The method consists in registering the active resistance and the electrical parameter from the surface of the tonsils, which are used to diagnose the form of chronic tonsillitis. The method allows to study the functional state of tonsil tissue. The main disadvantage is the difficulty in performing the technique; also the sensitivity and specificity of this technique are significantly inferior to those when using the method of fluorescence spectrometry.

Известен способ диагностики хронического тонзиллита, основанный на измерении изменений импеданса сосудистой системы в области небных миндалин (реотонзиллография) (RU 2014103 С1 от 15.06.94). В данном случае электроды накладываются на кожу в зачелюстной области в проекции небных миндалин и на твердое небо по средней линии, записывается реограмма и по величине реографического индекса определяют степень выраженности хронического тонзиллита и тактику лечения. Недостатками этого способа является опосредованное измерение импеданса, на который могут оказывать влияние пульсация со стороны близлежащих крупных сосудов. Использование одного параметра, характерного для функциональных нарушений в небных миндалинах при хроническом тонзиллите, а именно снижения кровоснабжения небных миндалин, может косвенно свидетельствовать о нарушении функции небных миндалин частично либо полностью.A known method for the diagnosis of chronic tonsillitis, based on measuring changes in the impedance of the vascular system in the region of the tonsils (rheotonsillography) (RU 2014103 C1 from 06.15.94). In this case, the electrodes are applied to the skin in the maxillary region in the projection of the tonsils and to the hard palate along the midline, a rheogram is recorded and the severity of chronic tonsillitis and treatment tactics are determined by the value of the rheographic index. The disadvantages of this method is the indirect measurement of impedance, which can be influenced by pulsation from nearby large vessels. The use of one parameter characteristic of functional disorders in the tonsils with chronic tonsillitis, namely, a decrease in the blood supply to the tonsils, may indirectly indicate a violation of the function of the tonsils partially or completely.

Расположение электродов непосредственно на небных миндалинах при реографии не получило распространения из-за трудоемкости процесса и необходимости длительной их фиксации, необходимой для записи реограммы.The location of the electrodes directly on the tonsils during rheography was not widespread due to the complexity of the process and the need for their long fixation, necessary for recording rheograms.

Известен способ измерения электрического параметра непосредственно слизистой оболочки небных миндалин с помощью посеребренных электродов. В данном случае проводится исследование функционального состояния ткани миндалин с целью, качественной ее оценки.A known method of measuring the electrical parameter directly of the mucous membrane of the tonsils using silver-plated electrodes. In this case, a study is carried out of the functional state of tonsil tissue with the goal of a qualitative assessment of it.

Существенным свойством данного способа является то, что накладывают пассивный, электрод под язык по средней линии, а активный поочередно на поверхность правой и левой небной миндалины и производится измерение электрического параметра. При этой методике производится исследование активного сопротивления при расположении пассивного электрода под языком по средней линии, а активного поочередно на поверхности правой, затем левой небной миндалин. При этом происходит исключение влияния изменений на кожных покровах и в сосудисто-нервном пучке, проходящем в непосредственной близости с небными миндалинами. Также импеданс определяется на частотах 1 кГц и 100 кГц. Значения активного сопротивления определяются и отображаются на цифровом индикаторе. Используются электроды, изготовленные из латуни с посеребрением и регистрирующий блок, определяющий активное биологическое сопротивление. К описанным в литературе недостаткам относятся небольшие чувствительность и специфичность метода, невозможность применения у пациентов с изменениями реологии крови (О.Я. Плепис. География в оториноларингологии, - Л.: Медицина, 1988. С. 50-62.; руководство по оториноларингологии. // Под ред. И.Б. Солдатова. М.: Медицина, 1994. 574 с.; патент RU 2014103 С1 от 15.06.94. Способ диагностики хронического тонзиллита).An essential property of this method is that a passive electrode is placed under the tongue along the midline, and the active one alternately on the surface of the right and left palatine tonsils and the electrical parameter is measured. With this technique, the active resistance is studied when the passive electrode is located under the tongue along the midline, and the active one alternately on the surface of the right, then left palatine tonsils. In this case, the influence of changes on the skin and in the neurovascular bundle, passing in the immediate vicinity of the tonsils, is eliminated. Also, the impedance is determined at frequencies of 1 kHz and 100 kHz. The resistance values are determined and displayed on a digital display. Electrodes made of silver-plated brass are used and a recording unit determining active biological resistance is used. The disadvantages described in the literature include the small sensitivity and specificity of the method, the impossibility of using it in patients with changes in blood rheology (O.Y. Plepis. Geography in otorhinolaryngology, - L .: Medicine, 1988. P. 50-62; manual on otorhinolaryngology. // Under the editorship of IB Soldatov, Moscow: Medicine, 1994. 574 p .; Patent RU 2014103 C1 dated 06.15.94. Method for the diagnosis of chronic tonsillitis).

Аналогом предлагаемого нового способа является также способ диагностики компенсированной и декомпенсированной форм хронического тонзиллита на основе метода инфракрасной спектрометрии слюны (Портенко Г.М. И соавт., 2005, патент №2261048). Данный способ основан на применении вероятностно-логического обучающего алгоритма бинарного дерева решений CART по показателям инфракрасного спектра слюны и относится к экспресс-методам идентификации и проведения дифференциальной диагностики форм хронического тонзиллита, в сочетании с вероятностной нейронной сетью по энергоинформационному показателю пробы слюны. Однако метод является косвенным в дифференциальной диагностике форм хронического тонзиллита, так как проводится исследование биологической жидкости- слюны, о биохимических изменениях, происходящих в организме, таким образом, можно судить лишь косвенно, то есть диагностика in situ биологического объекта, в данном случае, небных миндалин и других структур глотки, в данной работе не предусмотрена, что не Может нести полную информацию об исследуемом объекте.An analogue of the proposed new method is also a method for diagnosing compensated and decompensated forms of chronic tonsillitis based on the method of infrared spectrometry of saliva (Portenko G.M. et al., 2005, patent No. 2261048). This method is based on the application of the probabilistic-logical training algorithm of the binary tree of CART decisions according to the indicators of the infrared spectrum of saliva and relates to the express methods of identification and differential diagnosis of forms of chronic tonsillitis, in combination with a probabilistic neural network according to the energy-information indicator of saliva samples. However, the method is indirect in the differential diagnosis of forms of chronic tonsillitis, since the study of biological saliva-fluid is carried out, the biochemical changes occurring in the body can thus be judged only indirectly, that is, in situ diagnosis of a biological object, in this case, tonsils and other structures of the pharynx, in this work it is not provided that it can not carry complete information about the studied object.

Ближайшим прототипом предлагаемого нового способа является способ мониторинга лечения заболевания, включающий флюоресцентную диагностику заболевания, и устройство для его осуществления (Борискова Е.Ю., 2014, патент RU 2511262).The closest prototype of the proposed new method is a method for monitoring the treatment of a disease, including fluorescence diagnosis of the disease, and a device for its implementation (Boriskova E.Yu., 2014, patent RU 2511262).

Изобретение относится к области флюоресцентного анализа, а именно к модификациям оптоэлектронного оборудования и методам исследования с его помощью биологических объектов, и может быть использовано для идентификации многокомпонентных систем, в частности, для диагностики заболевания и мониторинга его лечения на основе изменения флуоресцентного отклика биологических жидкостей.The invention relates to the field of fluorescence analysis, namely, modifications of optoelectronic equipment and methods for studying biological objects with its help, and can be used to identify multicomponent systems, in particular, to diagnose a disease and monitor its treatment based on changes in the fluorescence response of biological fluids.

Основным недостатком способа по сравнению с предложенным является возможность его проведения лишь in vitro, а также недостаточная точность, ввиду неполного анализа всех информативных параметров в числовом выражении, позволяющих оценить все составляющие тканей глотки (метаболические, морфометрические, функциональные) на различных стадиях воспалительного процесса и при различных его видах.The main disadvantage of the method compared to the proposed one is the possibility of carrying out it only in vitro, as well as insufficient accuracy, due to the incomplete analysis of all informative parameters in numerical terms, allowing to evaluate all the constituent tissues of the pharynx (metabolic, morphometric, functional) at various stages of the inflammatory process and its various types.

Все вышеперечисленные методы обладают значительными полезными свойствами, и преимуществами, однако основной недостаток приводимых способов заключается в трудоемкости выполнения, длительности, относительно невысокой чувствительности и специфичности, а также невозможности использовать метод одномоментно - in vivo, in vitro и in situ (внутри организма, органа и «по месту»), неинвазивно и в экспресс-режиме, в динамике оценивая все основные параметры тканей глотки (метаболические, морфометрические, функциональные).All of the above methods have significant useful properties and advantages, however, the main disadvantage of these methods is the complexity of the execution, duration, relatively low sensitivity and specificity, as well as the inability to use the method simultaneously - in vivo, in vitro and in situ (inside the body, organ and “In place”), non-invasively and in express mode, in dynamics evaluating all the main parameters of the pharyngeal tissue (metabolic, morphometric, functional).

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Предлагаемый способ флюоресцентной спектрометрии с использованием специального алгоритма и индексов является высокочувствительным и точным методом диагностики, так как позволяет регистрировать минимальные изменения в физиологии, морфометрических и метаболических показателях неинвазивно и быстро (в течение нескольких секунд). Основной сложностью является необходимость клинической интерпретации получаемых результатов с использованием данной технологии. Кроме того, данный способ является наискорейшим по сравнению с остальными методами. Заявляемый способ относится к методам экспресс-диагностики с использованием флюоресцентной составляющей и специального алгоритма диагностики с применением индексов, позволяющих оценить морфометрические, метаболические, функциональные изменения, происходящие в тканях глотки в норме и при вовлечении их в воспалительный процесс при хроническом фарингите и хроническом тонзиллите, что позволяет зарегистрировать основные характеристики исследуемых точек с целью дифференциальной диагностики.The proposed method of fluorescence spectrometry using a special algorithm and indices is a highly sensitive and accurate diagnostic method, since it allows you to record minimal changes in physiology, morphometric and metabolic parameters non-invasively and quickly (within a few seconds). The main difficulty is the need for a clinical interpretation of the results using this technology. In addition, this method is the fastest compared to other methods. The inventive method relates to methods of rapid diagnostics using the fluorescent component and a special diagnostic algorithm using indices to evaluate the morphometric, metabolic, functional changes that occur in the tissues of the pharynx normal and when they are involved in the inflammatory process with chronic pharyngitis and chronic tonsillitis, which allows you to register the main characteristics of the studied points for the purpose of differential diagnosis.

Таким образом, способ флюоресцентной спектрометрии в диагностике форм воспалительных заболеваний глотки с использованием специального алгоритма и индексов является точным, неинвазивным, высокочувствительным, позволяющим в динамике in situ, как in vivo, так и in vitro, в экспресс-режиме оценивать характер воспалительного процесса при заболеваниях глотки, каждое из которых характеризуется определенным набором метаболических, структурных, а также функциональных изменений, что позволяет использовать метод с целью дифференциации типа патологического (воспалительного) процесса.Thus, the method of fluorescence spectrometry in the diagnosis of forms of inflammatory diseases of the pharynx using a special algorithm and indices is accurate, non-invasive, highly sensitive, allowing in situ dynamics, both in vivo and in vitro, to expressly evaluate the nature of the inflammatory process in diseases pharynx, each of which is characterized by a certain set of metabolic, structural, as well as functional changes, which allows you to use the method to differentiate the type of pathological th (inflammatory) process.

Метод флюоресцентной спектрометрии с использованием специального алгоритма и индексов реализуется на основе применения аппаратно-программных комплексов с длинами волн лазерного излучения 405 нм и 532 нм и программного обеспечения, в которое заложены данные показатели (индексы), позволяющие проводить дифференциальную диагностику воспалительных заболеваний глотки в экспресс-режиме. Расчет индексов подробно приводится ниже в описании. Кроме того, с использованием методики in vitro могут быть зарегистрированы спектральные характеристики микроорганизмов и/или их ассоциатов, их концентрация при воспалительных заболеваниях глотки, что является дополнительным фактором, свидетельствующим о возможности применения данного метода в диагностике воспалительного процесса в глотке, поскольку известно, что при различных формах воспалительных заболеваний глотки встречается различная микрофлора. Таким образом, дополнительно к имеющимся спектральным характеристикам тканей при воспалительных заболеваниях глотки можно определить тип метаболизма: аэробный или анаэробный; тип возбудителя и его концентрацию для назначения рациональной антибактериальной терапии на ранних сроках.The method of fluorescence spectrometry using a special algorithm and indices is implemented based on the use of hardware-software complexes with laser wavelengths of 405 nm and 532 nm and software that contains these indicators (indices) that allow differential diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx in express mode. The calculation of indices is described in detail below in the description. In addition, using the in vitro technique, the spectral characteristics of microorganisms and / or their associates, their concentration in inflammatory diseases of the pharynx can be recorded, which is an additional factor indicating the possibility of using this method in the diagnosis of the inflammatory process in the pharynx, since it is known that with various forms of inflammatory diseases of the pharynx there is a different microflora. Thus, in addition to the available spectral characteristics of tissues in inflammatory diseases of the pharynx, one can determine the type of metabolism: aerobic or anaerobic; type of pathogen and its concentration for prescribing rational antibacterial therapy in the early stages.

Способ экспресс-диагностики воспалительных заболеваний глотки с использованием флюоресцентной спектрометрии и специального алгоритма дли оценки морфометрических, метаболических, функциональных изменений тканей в динамикеA method for the rapid diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx using fluorescence spectrometry and a special algorithm for assessing morphometric, metabolic, functional changes in tissues in dynamics

Проблемой, решаемой изобретением, является возможность установления ранних воспалительных изменений в тканях глотки при воспалительном процессе и дифференциации вида воспалительного заболевания глотки для предотвращения заболевания на начальной его стадии, проведения профилактических мер, подбора рациональной терапии и ее мониторинга (оценки эффективности лечения) на всех стадиях воспалительного процесса. С использованием предложенного способа флюоресцентной спектрометрии в совокупности с использованием индексов, характеризующих метаболические, морфометрические, функциональные особенности тканей глотки в норме и при воспалительных заболеваниях, представляется возможным обеспечить ускорение диагностики формы воспалительного заболевания глотки, так как способ позволяет за минимальное время с высокой чувствительностью, неинвазивно, в экспресс-режиме, in situ, как in vivo, так и in vitro с использованием портативного аппаратно-программного комплекса осуществлять идентификацию природы воспалительного процесса, а также его разновидность.The problem solved by the invention is the possibility of establishing early inflammatory changes in the tissues of the pharynx during the inflammatory process and differentiating the type of inflammatory disease of the pharynx to prevent the disease at its initial stage, taking preventive measures, selecting rational therapy and monitoring it (evaluating the effectiveness of treatment) at all stages of the inflammatory process. Using the proposed method of fluorescence spectrometry in conjunction with the use of indices characterizing the metabolic, morphometric, functional features of pharyngeal tissues in normal and inflammatory diseases, it seems possible to accelerate the diagnosis of the form of inflammatory pharyngeal disease, since the method allows for minimal time with high sensitivity, non-invasively , in express mode, in situ, both in vivo and in vitro using a portable hardware-software computer Lex to identify the nature of the inflammatory process, as well as its variety.

Технический результат - осуществление способа дифференциальной диагностики формы воспалительного заболевания глотки с использованием флюоресцентной спектрометрии и специального алгоритма и индексов, заложенных в программное обеспечение, в совокупности с данными объективного осмотра, а также регистрацией спектральных характеристик ткани небных миндалин и задней стенки глотки в экспресс-режиме in situ, in vivo и in vitro, с использованием высокочувствительного и неинвазивного экспресс-метода.EFFECT: implementation of a method for differential diagnosis of the form of an inflammatory pharyngeal disease using fluorescence spectrometry and a special algorithm and indices embedded in the software, together with objective examination data, as well as recording spectral characteristics of the tissue of the tonsils and posterior pharyngeal wall in express mode in situ, in vivo and in vitro using the highly sensitive and non-invasive rapid method.

Способ осуществляется следующим образом: для регистрации спектральных данных используется устройство раман-флюоресцентной диагностики состояния тканей человека в норме и при патологии с длинами волн лазерного излучения 405 нм для измерений in vivo и 532 нм для измерений in vitro, которое включает в себя включает лазер с лазерным фильтром, систему зеркал и линз; систему, собирающую сигнал, исходящий от исследуемого объекта, и отрезающий фильтр; спектрометр с CCD-камерой, отличающийся тем, что спектрометр содержит дополнительно специальные насадки и/или приспособления для экспресс-пробоподготовки объектов для их исследования в жидком, сыпучем, твердом состоянии и/или мазка - «отпечатка», биологической ткани. Спектрометр соединен с компьютером, на котором установлено специальное программное обеспечение, реализующее алгоритмы мониторинга, диагностики и коррекции состояния субъекта и/или биологических тканей человека в норме и при патологии, с помощью специального программного обеспечения производится калибровка, нормировка, вычитание фона и масштабирование получаемых данных и осуществляется установление диагноза состояния субъекта и/или биологических тканей человека, спектрометр соединен с лазером обратной связью, устройство также содержит волоконно-оптический кабель для воздействия лазерным излучением, микроскоп для прецизионной визуализации изображения, а также цифровой флеш-микроскоп с автофокусировкой и подсветкой для микро- и макрообъектов для одновременной визуализации изображения и картины распределения флуоресценции, для исследований in vitro и in vivo. При проведении дифференциальной диагностики форм воспалительных заболеваний глотки in vivo проводится подведение лазерного излучения с длиной волны 405 нм с использованием специального оптоволоконного световода к ткани небных миндалин и задней стенки глотки. Измерение проводится контактным способом после предварительной обработки световода раствором антисептика.The method is as follows: for recording spectral data, a device is used for the Raman-fluorescence diagnostics of the state of human tissues in normal and pathological conditions with wavelengths of laser radiation of 405 nm for in vivo measurements and 532 nm for in vitro measurements, which includes a laser with a laser filter, a system of mirrors and lenses; a system that collects a signal coming from the object under study and a cut-off filter; a spectrometer with a CCD camera, characterized in that the spectrometer additionally contains special nozzles and / or devices for express sample preparation of objects for their investigation in a liquid, loose, solid state and / or smear - an “imprint” of biological tissue. The spectrometer is connected to a computer on which special software is installed that implements algorithms for monitoring, diagnosing and correcting the condition of the subject and / or human biological tissues in normal and pathological conditions, using special software, calibration, normalization, background subtraction and scaling of the obtained data are performed and a diagnosis of the condition of the subject and / or biological tissues of a person is carried out, the spectrometer is connected to the feedback laser, the device also rzhit fiber optic cable for exposure by laser radiation, the microscope images for precision imaging and flash digital microscope with autofocus and illumination for micro-and macro-objects for the simultaneous imaging of fluorescence images and pattern of distribution, for in vitro studies and in vivo. When conducting differential diagnosis of forms of inflammatory diseases of the pharynx in vivo, laser radiation with a wavelength of 405 nm is applied using a special optical fiber to the tissue of the tonsils and posterior pharyngeal wall. The measurement is carried out by the contact method after preliminary processing of the fiber with an antiseptic solution.

С использованием лазерного излучения с длиной волны 532 нм представляется возможным анализировать в экспресс-режиме in vitro метаболические, морфометрические и функциональные особенности тканей глотки, а также биологических жидкостей пациентов (крови, мочи, слюны и др.) и микробов, вызывающих тот или иной вид воспалительного заболевания глотки, что может быть актуально не только в оториноларингологии, но и в других направлениях клинической медицины.Using laser radiation with a wavelength of 532 nm, it seems possible to analyze in vitro express mode the metabolic, morphometric and functional features of the tissues of the pharynx, as well as biological fluids of patients (blood, urine, saliva, etc.) and microbes that cause one or another type inflammatory diseases of the pharynx, which may be relevant not only in otorhinolaryngology, but also in other areas of clinical medicine.

Проведение способа дифференциальной диагностики формы воспалительного заболевания глотки осуществляется с использованием аппаратно-программных комплексов, работающих на основе длин волн 532 нм (in vitro) и 405 нм (in vivo), что заключается в регистрации измерений- спектральных характеристик ткани в норме и воспалительном процессе в глотке при хроническом тонзиллите (токсико-аллергической форме 1 и токсико-аллергической форме 2) или хроническом фарингите гипертрофической формы контактным, стабильным способом, без освещения, с предварительной обработкой световода. Измерения были проведены в нескольких точках небных миндалин (при тонзиллите): у верхнего полюса, у нижнего полюса, в лакуне, а также в области задней стенки глотки (при фарингите). Всего проводилось от 4 до 10 измерений для получения более точного результата и воспроизводимости спектральных характеристик. Перед каждым измерением проводилась обработка оптоволоконного световода раствором антисептика. Время экспозиции - 1-5 секунд. Затем проводятся видеорегистрация спектра и расчет показателей абсолютной интенсивности флюоресценции, спектральной полуширины, нормированного показателя флюоресценции (нормирование проводится по отношению к интактной точке), индекса аэробности (отношение длины волны 665 нм к длине волны 670 нм), индекса структурированности и состоятельности ткани, характерных особенностей пиков, регистрирующихся на определенных длинах волн и других показателей - информативных параметров для идентификации вида ткани: здоровой ткани либо ткани, пораженной воспалительным процессом, а также идентификации формы воспалительного процесса при хроническом тонзиллите или фарингите. Расчет и интерпретация каждого из вышеперечисленных показателей приводится ниже, включая полный алгоритм диагностики.The method of differential diagnosis of the form of inflammatory diseases of the pharynx is carried out using hardware and software systems operating on the basis of wavelengths of 532 nm (in vitro) and 405 nm (in vivo), which consists in recording measurements and spectral characteristics of the tissue in normal and inflammatory process in pharynx with chronic tonsillitis (toxic-allergic form 1 and toxic-allergic form 2) or chronic pharyngitis of hypertrophic form in a contact, stable way, without lighting, with preliminary treatment By operating the fiber. Measurements were taken at several points of the tonsils (with tonsillitis): at the upper pole, at the lower pole, in the gap, and also in the region of the posterior pharyngeal wall (with pharyngitis). In total, from 4 to 10 measurements were performed to obtain a more accurate result and reproducibility of spectral characteristics. Before each measurement, the fiber was processed with an antiseptic solution. Exposure time is 1-5 seconds. Then, video recording of the spectrum and calculation of absolute fluorescence intensity, spectral half-width, normalized fluorescence index (normalization is carried out with respect to the intact point), aerobicity index (ratio of a wavelength of 665 nm to a wavelength of 670 nm), structuredness and tissue consistency index, characteristic features are carried out peaks recorded at certain wavelengths and other indicators - informative parameters to identify the type of tissue: healthy tissue or tissue, affected inflammatory process, as well as identification of the form of the inflammatory process in chronic tonsillitis or pharyngitis. The calculation and interpretation of each of the above indicators is given below, including a complete diagnostic algorithm.

В представленном алгоритме анализируются такие показатели, как генерализованный сигнал флюоресценции, характеристики самих пиков: их форма, амплитуда, ширина, длина волны, их количество в норме и при различных формах воспалительных заболеваний глотки, индекс структурированности и состоятельности ткани, индекс аэробности, индивидуальный индекс метаболизма, а также множество дополнительных параметров, которые рассчитываются следующим образом.In the presented algorithm, indicators such as the generalized fluorescence signal, the characteristics of the peaks themselves are analyzed: their shape, amplitude, width, wavelength, their number is normal and for various forms of inflammatory diseases of the pharynx, tissue structure and consistency index, aerobicity index, individual metabolic index , as well as many additional parameters, which are calculated as follows.

На фиг. 1 представлены максимумы флюоресценции для различных флюорохромов (Колтовой Н.А., Флуоресценция в медицине. 2017).In FIG. 1 shows the fluorescence maxima for various fluorochromes (Koltova N.A., Fluorescence in medicine. 2017).

Известно, что каждый вид химического вещества, в том числе различные флюорохромы, имеет максимум флюоресценции на определенных длинах волн, благодаря чему становится возможным идентифицировать его. Данный феномен позволяет регистрировать изменения метаболизма в ткани в динамике с использованием предложенного нового способа на основе регистрации качественного и количественного состава биологического объекта. Особенностью предложенного способа является то, что используется не только сам феномен флюоресценции в качестве диагностического критерия, но и применяются специальный алгоритм диагностики и индексы, которые позволяют охарактеризовать вид воспалительного процесса в тканях глотки в динамике.It is known that each type of chemical, including various fluorochromes, has a maximum fluorescence at certain wavelengths, making it possible to identify it. This phenomenon allows you to register changes in metabolism in the tissue in dynamics using the proposed new method based on the registration of the qualitative and quantitative composition of a biological object. A feature of the proposed method is that not only the fluorescence phenomenon is used as a diagnostic criterion, but also a special diagnostic algorithm and indices are used, which allow us to characterize the type of inflammatory process in the pharyngeal tissues in dynamics.

Преимущество использования данных индексов в качестве диагностических параметров заключается в том, что они нормируются на интактную точку в пределах исследуемого индивидуума, что позволяет нивелировать систематическую ошибку, связанную с индивидуальными параметрами тканей у каждого исследуемого, что подробно будет описано ниже, после проведения статистической обработки данных исследования.The advantage of using these indices as diagnostic parameters is that they are normalized to an intact point within the studied individual, which makes it possible to level out the systematic error associated with the individual tissue parameters of each examined, which will be described in detail below, after statistical processing of the research data .

В связи с тем, что тело человека имеет метамерное строение, и симметричные области иннервируются из одних и тех же ганглиев, так что есть взаимное влияние смежных анатомических зон на кровоток и иннервацию (Александров М.Т., 2008), в качестве интактной точки была выбрана асимметричная точка на коже внутренней поверхности предплечья.Due to the fact that the human body has a metameric structure, and symmetrical regions are innervated from the same ganglia, so there is a mutual influence of adjacent anatomical zones on blood flow and innervation (Alexandrov MT, 2008), as an intact point, an asymmetric point on the skin of the inner surface of the forearm is selected.

После обработки результатов выяснилось, что интактная точка, несмотря на то, что она является асимметричной, тесно взаимосвязана с исследуемыми точками, что также подтверждает возможность использования предложенного способа диагностики не только на местном, но и на системном уровнях.After processing the results, it turned out that the intact point, despite the fact that it is asymmetric, is closely interconnected with the studied points, which also confirms the possibility of using the proposed diagnostic method not only at the local, but also at the system level.

На предварительном этапе мы пробовали выбрать в качестве интактных точек те, что были расположены в области головы и шеи, такие как кожа щечной области, губ и т.д., однако при соответствующих измерениях мы наблюдали интерференцию волн, в связи с чем в качестве интактной точки нами была выбрана точка в области кожи внутренней поверхности предплечья (асимметричная точка).At the preliminary stage, we tried to choose as intact points those that were located in the head and neck, such as the skin of the buccal region, lips, etc., however, with appropriate measurements, we observed wave interference, and therefore as an intact we selected a point in the region of the skin of the inner surface of the forearm (asymmetric point).

В предварительных исследованиях при отработке методики, было отмечено, что спектры, снятые с поверхности небных миндалин с двух сторон, имели практически идентичные характеристики спектральных кривых, что дополнительно подтверждает не только схожий характер кровотока в данной области, но и системность процесса, вовлекающего симметричные зоны в патологический процесс. Помимо интактной точки мы проводили измерения в 3 исследуемых точках в пределах одного и того же индивидуума. Точка 1 располагалась в области верхнего полюса небной миндалины, точка 2 - в области нижнего полюса небной миндалины, точка 3 - в области лакуны небной миндалины, точка 3 при хроническом фарингите - в области задней стенки глотки, у здоровых добровольцев - точка 3 - в области слизистой оболочки задней стенки глотки при сравнении с группой пациентов с хроническим фарингитом. При сравнении с группой пациентов с хроническим тонзиллитом нами были выбраны точки 1, 2, 3 в области аналогичной локализации у здоровых добровольцев, а именно, в области верхнего полюса, нижнего полюса и лакуны небных миндалин. При сравнении с группой пациентов с хроническим фарингитом точкой 3 была точка на задней стенке глотки. Таким образом, сравниваемые точки во всех группах были идентичными и зависели от локализации патологического процесса. Также в предварительно проведенных исследованиях была доказана, взаимосвязь между рассчитываемыми индексами в интактной точке и исследуемых точках, что позволило использовать данные, полученные в отношении интактной точки, также в целях диагностики.In preliminary studies during the development of the technique, it was noted that the spectra taken from the surface of the tonsils on both sides had almost identical characteristics of the spectral curves, which additionally confirms not only the similar nature of the blood flow in this area, but also the systematic nature of the process involving symmetrical zones in pathological process. In addition to the intact point, we carried out measurements at 3 studied points within the same individual. Point 1 was located in the region of the upper pole of the palatine tonsil, point 2 - in the region of the lower pole of the palatine tonsil, point 3 - in the region of the lacuna of the palatine tonsil, point 3 in chronic pharyngitis - in the region of the posterior pharyngeal wall, and in healthy volunteers - point 3 - in the region mucous membrane of the posterior pharyngeal wall when compared with a group of patients with chronic pharyngitis. When comparing with a group of patients with chronic tonsillitis, we selected points 1, 2, 3 in the region of similar localization in healthy volunteers, namely, in the region of the upper pole, lower pole and lacuna of palatine tonsils. When compared with a group of patients with chronic pharyngitis, point 3 was a point on the back of the throat. Thus, the compared points in all groups were identical and depended on the localization of the pathological process. Also, in preliminary studies, it was proved that the relationship between the calculated indices at the intact point and the studied points, which made it possible to use the data obtained with respect to the intact point, also for diagnostic purposes.

Величины данных индексов в исследуемых точках рассчитываются следующим образом:The values of these indices at the studied points are calculated as follows:

если спектр задается функцией интенсивности от длины волны: F=F(x),if the spectrum is specified by a function of intensity versus wavelength: F = F (x),

Figure 00000001
Figure 00000001

то представленные индексы можно обозначить как интегральные индексы флюоресценции (по всему спектральному диапазону) для функций Intact и Fundus.then the indices presented can be designated as integral fluorescence indices (over the entire spectral range) for the Intact and Fundus functions.

Условные обозначения: Intact - интактная точка, в данном случае - кожа внутренней поверхности предплечья, Fundus - точка 1 - у верхнего полюса небной миндалины, Middle - точка 2 - на слизистой оболочке небной миндалины в области нижнего ее полюса, Internal - точка 3 - в лакуне небной миндалины (в случае хронического тонзиллита) и в области задней стенки глотки (при хроническом фарингите).Legend: Intact - intact point, in this case - the skin of the inner surface of the forearm, Fundus - point 1 - at the upper pole of the palatine tonsil, Middle - point 2 - on the mucous membrane of the palatine tonsil in the region of its lower pole, Internal - point 3 - at palatine tonsil lacunae (in case of chronic tonsillitis) and in the region of the posterior pharyngeal wall (in case of chronic pharyngitis).

В проведенных исследованиях выяснилось, что, учитывая различие морфометрической структуры тканей глотки, а также характера метаболитов при различных видах воспалительного процесса в глотке, можно использовать практически бесчисленное множество относительных индексов, характеризующих физиологию происходящих процессов в тканях глотки, однако лишь некоторые из них являются наиболее информативными для проведения диагностики.The studies revealed that, given the difference in the morphometric structure of the pharynx tissue, as well as the nature of the metabolites for various types of inflammatory process in the pharynx, one can use an almost infinite number of relative indices characterizing the physiology of the processes in the pharyngeal tissues, but only a few of them are the most informative for diagnostics.

В формулах, представленных ниже, указаны описанные обозначения. Все функции заложены в программном обеспечении аппаратно-программных комплексов, использующихся в заявляемом способе.The formulas below describe the designations described. All functions are embedded in the software of the hardware-software systems used in the claimed method.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Представленные выше 3 индекса являются нормированными (на интегральный индекс флюоресценции в интактной точке); данные индексы флюоресценции представлены для точек 1-3: Fundus, Middle, Internal и характеризуют структурированность ткани, ее состоятельность, функциональные и метаболические изменения в ней в норме и при воспалительном процессе в глотке.The 3 indices presented above are normalized (by the integrated fluorescence index at the intact point); these fluorescence indices are presented for points 1-3: Fundus, Middle, Internal and characterize the structure of the tissue, its viability, functional and metabolic changes in it normal and during the inflammatory process in the pharynx.

Описанные выше 3 индекса обозначены в описании как «нормированный показатель флюоресценции» (далее в тексте «НПФ» или «ИФ»).The 3 indices described above are indicated in the description as “normalized fluorescence index” (hereinafter referred to as “NPF” or “IF”).

Figure 00000004
Figure 00000004

Вышеперечисленные четыре индекса для функций Intact, Fundus, Middle, Internal (интактной точки и точек 1-3) обозначены в таблицах 2, 4, 6 как «индекс аэробности» (далее в тексте «ИА»), который позволяет оценить степень преобладания процесса - аэробного или анаэробного, степень оксигенации ткани, а также характер изменения метаболизма в интактной ткани при вовлечении ее в воспалительный процесс.The above four indices for the functions Intact, Fundus, Middle, Internal (intact points and points 1-3) are indicated in Tables 2, 4, 6 as the “aerobic index” (hereinafter referred to as “IA”), which allows to assess the degree of prevalence of the process - aerobic or anaerobic, the degree of tissue oxygenation, as well as the nature of the change in metabolism in intact tissue when it is involved in the inflammatory process.

Как выяснилось в ходе исследования, для тканей глотки в норме и при воспалительных заболеваниях существует бесчисленное множество подобных индексов, на основании которых можно производить расчеты и анализировать спектральные данные, однако наиболее информативными являются вышеописанные индексы аэробности, нормированные показатели флюоресценции, иллюстрирующие степень микробной обсемененности патологического очага, структурированность и состоятельность тканей глотки, стадию воспалительного процесса, что подробно будет проиллюстрировано на примерах, представленных в разделе «Рисунки и чертежи» и описано далее.As it turned out during the study, for pharyngeal tissues in normal and inflammatory diseases, there are countless such indices, based on which you can calculate and analyze spectral data, but the aerobicity indices described above, normalized fluorescence indices illustrating the degree of microbial contamination of the pathological focus are the most informative , the structure and consistency of the tissues of the pharynx, the stage of the inflammatory process, which will be illustrated in detail Based on the examples presented in the “Drawings and Drawings” section and described below.

Количество рассчитываемых индексов варьирует в зависимости от индивидуальных параметров ткани, регистрируемых на определенных длинах волн (величинах волновых чисел), однако при сравнении данных, полученных в отношении здоровых добровольцев, пациентов с хроническим тонзиллитом и хроническим фарингитом, выяснилось, что наиболее информативным является некоторое конечное число индексов, что было подтверждено в соответствующих исследованиях. Полученные результаты продемонстрированы ниже, как на конкретных примерах, так и в результате проведенной статистической обработки данных.;The number of calculated indices varies depending on the individual tissue parameters recorded at specific wavelengths (wave numbers), however, when comparing the data obtained for healthy volunteers, patients with chronic tonsillitis and chronic pharyngitis, it turned out that some final number is the most informative indexes, which was confirmed in relevant studies. The results obtained are shown below, both on specific examples and as a result of statistical data processing .;

Также в норме, при хроническом тонзиллите и хроническом фарингите регистрируются различные метаболиты, которые можно идентифицировать, рассчитав значения индексов по формулам, представленным выше.Also, normal, with chronic tonsillitis and chronic pharyngitis, various metabolites are recorded that can be identified by calculating the index values according to the formulas presented above.

Для клинициста важно не только, какие именно метаболиты или микроорганизмы играют роль в развитии воспалительных заболеваний глотки, но и какие изменения в ткани в общем возникают, причем последний аспект при анализе данных в изучаемых группах является более важным, так как позволяет оценить все процессы, происходящие в ткани на морфометрическом, метаболическом, функциональном уровнях.It is important for the clinician not only which metabolites or microorganisms play a role in the development of inflammatory diseases of the pharynx, but also what changes in the tissue generally occur, and the latter aspect is more important when analyzing data in the studied groups, since it allows you to evaluate all the processes that occur in tissue at morphometric, metabolic, functional levels.

Алгоритм расчета при использовании предложенного способа и интерпретация каждого из индексов заключаются в следующем (по этапам):The calculation algorithm using the proposed method and the interpretation of each of the indices are as follows (in stages):

1. регистрация спектральной кривой в интакной точке;1. registration of the spectral curve at the intact point;

2. регистрация спектральной кривой в исследуемой точке (точки 1-3 в приведенном исследовании);2. registration of the spectral curve at the studied point (points 1-3 in the study);

3. регистрация всех диапазонов длин волн, в которых наблюдаются изменения;3. registration of all wavelength ranges in which changes are observed;

4. выделение наиболее информативных диапазонов длин волн, на которых регистрируются изменения;4. allocation of the most informative wavelength ranges at which changes are recorded;

5. вычисление по формулам, примеры которых представлены выше, то есть, вычисление значения отношения интегралов общего флюоресцентного сигнала на определенных наиболее информативных длинах волн по отношению друг к другу и к интактной точке;5. calculation by formulas, examples of which are presented above, that is, calculation of the ratio of the integrals of the total fluorescent signal at certain most informative wavelengths with respect to each other and to the intact point;

6. сравнение полученных значений в автоматическом режиме.6. comparison of the obtained values in automatic mode.

7. Выводы: соответствующие значения в выборке здоровых добровольцев отличаются от таковых при хроническом тонзиллите и хроническом фарингите, что подтверждается соответствующими исследованиями, подробно описанными ниже.7. Conclusions: the corresponding values in the sample of healthy volunteers differ from those for chronic tonsillitis and chronic pharyngitis, which is confirmed by the relevant studies described in detail below.

Все вышеперечисленные индексы позволяют судить о физиологических, морфометрических, метаболических изменениях в ткани в норме и при воспалительном процессе при хроническом тонзиллите и хроническом фарингите. Оценивая данные индексы с использованием специального программного обеспечения, становится возможным проводить моментальную диагностику типа патологического процесса в тканях ЛОР-органов при воспалительном процессе, проводить мониторинг лечения, оценивать его эффективность, проводить дифференциацию тканей на ранних стадиях заболевания.All of the above indices allow us to judge the physiological, morphometric, metabolic changes in the tissue in the normal and inflammatory process with chronic tonsillitis and chronic pharyngitis. Assessing these indices using special software, it becomes possible to conduct an instant diagnosis of the type of pathological process in the tissues of the ENT organs in the inflammatory process, monitor treatment, evaluate its effectiveness, and differentiate tissues in the early stages of the disease.

При проведении соответствующих исследований для доказательства информативности применения методики флюоресцентной спектрометрии в совокупности со специальными индексами в качестве диагностического метода в отношении воспалительных заболеваний глотки на первом этапе был разработан клинический алгоритм диагностики воспалительных заболеваний глотки.When conducting relevant studies to prove the informativeness of the application of fluorescence spectrometry in combination with special indices as a diagnostic method for inflammatory diseases of the pharynx, a clinical algorithm for diagnosing inflammatory diseases of the pharynx was developed at the first stage.

На втором этапе были определены чувствительность и специфичность метода, которые были близки к 100%. На третьем этапе были выявлены наиболее информативные параметры, характеризующие ткани глотки в норме и при хроническом фарингите, хроническом тонзиллите, которые представляют собой специальные индексы, рассчитывающиеся по алгоритму, описанному ранее.At the second stage, the sensitivity and specificity of the method were determined, which were close to 100%. At the third stage, the most informative parameters were identified that characterize pharyngeal tissue normal and in case of chronic pharyngitis, chronic tonsillitis, which are special indices calculated according to the algorithm described earlier.

Разработанный алгоритм диагностики воспалительных заболеваний глотки, позволяющий оценить морфометрические, метаболические, функциональные изменения интактной ткани и ткани, вовлеченной в воспалительный процесс при заболеваниях глотки, может быть использован с целью немедленной идентификации патологического процесса с последующим назначением наиболее рационального лечения и его мониторинга, оценки эффективности на всем протяжении терапии.The developed algorithm for the diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx, which allows one to evaluate the morphometric, metabolic, and functional changes in the intact tissue and the tissue involved in the inflammatory process in diseases of the pharynx, can be used to immediately identify the pathological process and then prescribe the most rational treatment and monitor it, and evaluate the effectiveness of throughout the course of therapy.

Для оценки особенностей спектральных характеристик тканей глотки у здоровых добровольцев и пациентов с хроническим тонзиллитом и хроническим фарингитом были разработаны следующий алгоритм диагностики и методика расчета и выявления информативных ее критериев в отношении воспалительных заболеваний глотки методом флюоресцентной диагностики с использованием специальных индексов для оценки морфометрических, метаболических, функциональных изменений тканей глотки в норме и при патологии:To assess the spectral characteristics of the pharynx tissue in healthy volunteers and patients with chronic tonsillitis and chronic pharyngitis, the following diagnostic algorithm was developed and a method for calculating and identifying its informative criteria for inflammatory diseases of the pharynx using fluorescence diagnostics using special indices for assessing morphometric, metabolic, functional changes in the tissues of the pharynx in normal and pathological conditions:

1. Оценка чувствительности и специфичности методики ЛКД РФС.1. Assessment of the sensitivity and specificity of the LCD RFU technique.

2. Оценка показателей мощности флюоресценции в исследуемых точках в норме и при ВЗГ.2. Evaluation of fluorescence power indices at the studied points in normal and with VZG.

3. Оценка индекса аэробности в норме и при ВЗГ в исследуемых точках.3. Evaluation of the aerobic index in normal and with VZG in the studied points.

4. Оценка индекса структурированности тканей глотки в норме и при ВЗГ в исследуемых точках.4. Evaluation of the structured index of pharyngeal tissues in normal and with VZG in the studied points.

5. Анализ интенсивности основного сигнала флюоресценции в норме и при ВЗГ в изучаемых точках.5. The analysis of the intensity of the main fluorescence signal in normal and with VZG in the studied points.

Если интенсивность флюоресценции во всех исследуемых точках отличается не более, чем на 5-10% от референтных значений (при отсутствии воспалительного процесса в глотке), то мы обозначаем данный результат как + (таблица 3). Если интенсивность флюоресценции во всех исследуемых точках отличается не более, чем на 20-30% от референтных значений (при отсутствии воспалительного процесса в глотке), то мы обозначаем данный результат как +- (таблица 3). Если интенсивность флюоресценции во всех исследуемых точках отличается более, чем на 31% от референтных значений (при отсутствии воспалительного процесса в глотке), то мы обозначаем данный результат как -- (таблица 3). Обозначение +++ характерно для референтных значений (таблица 3).If the fluorescence intensity at all the studied points differs by no more than 5-10% from the reference values (in the absence of an inflammatory process in the pharynx), then we designate this result as + (table 3). If the fluorescence intensity at all the studied points differs by no more than 20-30% from the reference values (in the absence of an inflammatory process in the pharynx), then we designate this result as + - (table 3). If the fluorescence intensity at all the studied points differs by more than 31% from the reference values (in the absence of an inflammatory process in the pharynx), then we designate this result as - (table 3). The designation +++ is characteristic of reference values (table 3).

6. При оценке состоятельности ткани мы используем те же обозначения: «++» означает полную структурированность ткани (воспалительного процесса нет, ткань интактна), «+-» означает, что структурированность ткани частичная (процесс компенсированный), «--» используется для обозначения полного нарушения структурированности ткани (декомпенсированный процесс либо выраженные изменения, связанные с воспалительным процессом),6. When assessing the consistency of tissue, we use the same notation: “++” means the complete structure of the tissue (there is no inflammatory process, the tissue is intact), “+ -” means that the structure of the tissue is partial (the process is compensated), “-” is used to designations of a complete violation of the structure of the tissue (decompensated process or pronounced changes associated with the inflammatory process),

7. По итогам расчетов всех показателей мы оценивали индекс состоятельности тканей в норме и при хроническом тонзиллите (в работе использовалась классификация хронического тонзиллита Б.С. Преображенского - В.Т. Пальчуна), таким образом, обозначение «+++» применялось в отношении интактной ткани, которая была полностью состоятельна,«++-» и «+--» - ткань частично состоятельна, в разной степени, что наблюдается при хроническом тонзиллите токсико-аллергической формы 1 (XT ТАФ 1) и токсико-аллергической формы 2 (XT ТАФ 2) и на различных этапах реабилитации в зависимости от формы заболевания (хронического тонзиллита) и от реактивности организма; «---» - ткань полностью не состоятельна, отмечаются выраженные изменения в ее структуре и метаболической; составляющей, по сравнению с референтными значениями, кроме того, при особенно выраженном патологическом процессе, особенно при присоединении анаэробной микрофлоры, отмечается сдвиг пика флюоресценции вправо и, чем более выражен этот процесс, тем интенсивнее степень его тяжести. Представленные нами показатели закреплены в программном продукте и рассчитываются в автоматическом режиме на Принципе обратной связи в режиме «онлайн».7. Based on the results of calculations of all indicators, we evaluated the tissue solvency index in normal conditions and in chronic tonsillitis (the classification of chronic tonsillitis of B.S. intact tissue, which was completely solvent, “++ -” and “+ -” - tissue partially solvent, to varying degrees, which is observed in chronic tonsillitis of toxic-allergic form 1 (XT TAF 1) and toxic-allergic form 2 ( XT TAF 2) and at various stages of rehabilitation depending on the form of the disease (chronic tonsillitis) and on the reactivity of the body; “---” - the tissue is completely unsound, marked changes are noted in its structure and metabolic; component, in comparison with reference values, in addition, with a particularly pronounced pathological process, especially when anaerobic microflora is attached, a shift of the fluorescence peak to the right is noted and, the more pronounced this process, the more intense its severity. The indicators presented by us are fixed in a software product and are calculated automatically on the principle of feedback in the online mode.

С использованием нового способа проводится ускоренная дифференциальная диагностика формы воспалительного заболевания: хронического тонзиллита или хронического фарингита.Using the new method, an accelerated differential diagnosis of the form of the inflammatory disease is carried out: chronic tonsillitis or chronic pharyngitis.

Все показатели, полученные в отношении воспалительных заболеваний глотки, сравнивались с показателями интактных тканей - тканей, не вовлеченных в воспалительный процесс.All indicators obtained in relation to inflammatory diseases of the pharynx were compared with indicators of intact tissues - tissues not involved in the inflammatory process.

Было выявлено, что в зависимости от характера метаболических, морфометрических, функциональных изменений интактной ткани при воспалительном процессе можно провести дифференциальную диагностику формы воспалительного заболевания глотки с использованием флюоресцентной спектрометрии и специальных показателей, рассчитываемых вышеуказанным способом, и заложенных в программном обеспечении, с высокой точностью, чувствительностью, неинвазивно и в экспресс-режиме, in situ, in vitro и in vivo.It was found that, depending on the nature of the metabolic, morphometric, functional changes in the intact tissue during the inflammatory process, it is possible to conduct differential diagnosis of the form of the inflammatory disease of the pharynx using fluorescence spectrometry and special indicators calculated by the above method and embedded in the software with high accuracy and sensitivity non-invasively and in express mode, in situ, in vitro and in vivo.

Существующие на сегодняшний день методы диагностики воспалительных заболеваний глотки являются либо длительными, либо дорогими, либо дают лишь косвенное представление о происходящих процессах в организме, не позволяя проводить диагностику in vivo in situ, либо сложными в исполнении. Также они не настолько чувствительные методы, как флюоресцентная спектрометрия, которая является не только высокочувствительной, но и неинвазивной, а также быстрой. Но наибольший акцент для обоснования использования предложенного способа проводится не на самой флюоресцентной спектрометрии, которая ранее в исследованиях многократно использовалась (Ryan K. Orosco, 2013 и др.), а на алгоритме диагностики с использованием специальных индексов, информативных в отношении экспресс-диагностики воспалительных заболеваний глотки. Наибольшее преимущество данного способа заключается в возможности оценить физиологические изменения в тканях глотки, которые возникают на более ранних стадиях, по сравнению с морфометрическими, таким образом способ можно использовать для ранней диагностики воспалительных заболеваний глотки. Кроме того, способ позволяет регистрировать многочисленные параметры в режиме реального времени, то есть, осуществлять «диагностику по месту обследования и лечения». Для определения морфологических, функциональных и метаболических характеристик тканей глотки норме и при патологии, в том числе на основе регистрации аутофлюоресцентных характеристик, необходимо выбрать наиболее оптимальный способ, к которому относится метод флюоресцентной диагностики. Разработка и внедрение представленной технологии в широкую клиническую практику являются перспективными и клинически целесообразными и позволят в дальнейшем существенно повысить качество диагностики воспалительных заболеваний глотки и своевременно назначить рациональное лечение.Existing methods for diagnosing inflammatory diseases of the pharynx are either long-term or expensive, or give only an indirect idea of the processes occurring in the body, not allowing in-vivo in situ diagnostics, or difficult to perform. They are also not as sensitive methods as fluorescence spectrometry, which is not only highly sensitive, but also non-invasive and also fast. But the greatest emphasis to justify the use of the proposed method is carried out not on fluorescence spectrometry itself, which was previously used repeatedly in studies (Ryan K. Orosco, 2013, etc.), but on the diagnostic algorithm using special indices informative in relation to the rapid diagnosis of inflammatory diseases pharynx. The greatest advantage of this method is the ability to assess the physiological changes in the tissues of the pharynx that occur at earlier stages, compared with the morphometric ones, thus the method can be used for early diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx. In addition, the method allows you to register numerous parameters in real time, that is, to carry out "diagnosis at the place of examination and treatment." To determine the morphological, functional and metabolic characteristics of pharyngeal tissues under normal and pathological conditions, including on the basis of recording autofluorescence characteristics, it is necessary to choose the most optimal method, which includes the method of fluorescence diagnostics. The development and implementation of the presented technology in wide clinical practice is promising and clinically feasible and will subsequently significantly improve the quality of diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx and timely prescribe rational treatment.

Применение предлагаемого метода позволяет также обеспечить достоверное, высокочувствительное (104-105 КОЕ/мл) обнаружение этиологического фактора при различных формах воспалительных заболеваний, так как помогает выявлять вид, концентрацию микроорганизма либо ассоциатов микроорганизмов.The application of the proposed method also allows for reliable, highly sensitive (10 4 -10 5 CFU / ml) detection of the etiological factor in various forms of inflammatory diseases, as it helps to identify the type, concentration of the microorganism or microorganism associates.

Результаты проведения экспресс-диагностики форм воспалительных заболеваний глотки представлены на соответствующих рисунках и в таблицах, расположенных в разделе «Графики и чертежи» и подробно описанных ниже.The results of the rapid diagnosis of forms of inflammatory diseases of the pharynx are presented in the corresponding figures and tables located in the "Graphs and Drawings" section and described in detail below.

Выбор метода флюоресцентной спектрометрии с использованием специального алгоритма и индексов и его программной реализации в аппаратно-программных комплексах на основе лазерного излучения с длинами волн 405 нм и 532 нм, при хроническом тонзиллите и фарингите обоснован необходимостью повышения чувствительности и специфичности, ускорения диагностики с последующей интерпретацией информативных критериев индивидуальных спектральных характеристик. Для выявления и подтверждения диагностической информативности флюоресцентной спектрометрии в совокупности с показателями морфометрических, метаболических, функциональных характеристик тканей глотки было проведено сравнение двух групп- на основании анализа спектров небных миндалин и задней стенки глотки пациентов из группы больных хроническим тонзиллитом ТАФ 1, хроническим тонзиллитом ТАФ 2, хроническим фарингитом гипертрофической формы (ХФ ГФ).The choice of the method of fluorescence spectrometry using a special algorithm and indices and its software implementation in hardware-software complexes based on laser radiation with wavelengths of 405 nm and 532 nm for chronic tonsillitis and pharyngitis is justified by the need to increase sensitivity and specificity, speed up diagnostics with subsequent interpretation of informative criteria for individual spectral characteristics. To identify and confirm diagnostic informativeness of fluorescence spectrometry in combination with morphometric, metabolic, and functional characteristics of pharyngeal tissues, two groups were compared based on an analysis of the spectra of the tonsils and posterior pharyngeal wall of patients from the group of patients with chronic tonsillitis TAF 1, chronic tonsillitis TAF 2, chronic pharyngitis of hypertrophic form (HF GF).

Полученные результаты представлены на рисунках, описание которых приведено ниже (см. приложение «Чертежи и рисунки»):The results are presented in the figures, the description of which is given below (see the appendix “Drawings and drawings”):

Дифференциальная диагностика форм хронического тонзиллита и фарингита является одной из самых важных задач, стоящих перед оториноларингологами и врачами-общей практики. С использованием метода флюоресцентной спектрометрии в совокупности с применением специальных индексов становится возможным провести анализ спектральных данных тканей глотки в норме и при воспалительных заболеваниях глотки в экспресс-режиме, неинвазивно и в динамике, на ранних стадиях. В работе использована классификация хронического тонзиллита Б.С. Преображенского - В.Т. Пальчуна.Differential diagnosis of forms of chronic tonsillitis and pharyngitis is one of the most important tasks facing otorhinolaryngologists and general practitioners. Using the method of fluorescence spectrometry in conjunction with the use of special indices, it becomes possible to analyze the spectral data of pharyngeal tissues in normal and inflammatory diseases of the pharynx in express mode, non-invasively and in dynamics, in the early stages. In the work used classification of chronic tonsillitis B.S. Preobrazhensky - V.T. Palm tree.

Разделение между изучаемыми классами было близко к 100% с чувствительностью около 100% и точностью около 100% при дифференциации тканей при хроническом фарингите, хроническом тонзиллите и в норме в интактных тканях, не вовлеченных в воспалительный процесс. При дифференциации форм хронического тонзиллита с использованием предлагаемого способа высокая чувствительность и специфичность были обнаружены лишь при сравнении одной точки- в области лакуны небной миндалины: данные точки были различны во всех изучаемых группах после статистической обработки данных, что проиллюстрировано ниже.The separation between the studied classes was close to 100% with a sensitivity of about 100% and an accuracy of about 100% for tissue differentiation in chronic pharyngitis, chronic tonsillitis and normal in intact tissues that are not involved in the inflammatory process. When differentiating forms of chronic tonsillitis using the proposed method, high sensitivity and specificity were found only when comparing one point in the lacuna of the palatine tonsil: these points were different in all the studied groups after statistical processing of data, which is illustrated below.

Однако следует понимать, что проведение дифференциальной диагностики в данном случае информативнее при анализе совокупности данных, полученных в отношении форм воспалительных заболеваний глотки, а именно, объективного исследования (фарингоскопической картины и осмотра других органов), регистрации соответствующих метаболитов в плазме крови и других биологических жидкостях пациентов, оценки микробного состава патологического очага, концентрации на грамм ткани микробных тел в данный промежуток времени на соответствующей стадии заболевания, то есть необходим системный подход, который может быть осуществлен грамотным специалистом.However, it should be understood that the differential diagnosis in this case is more informative when analyzing the totality of data obtained in relation to the forms of inflammatory diseases of the pharynx, namely, objective research (pharyngoscopic picture and examination of other organs), registration of the corresponding metabolites in the blood plasma and other biological fluids of patients , assessing the microbial composition of the pathological focus, the concentration per gram of tissue of microbial bodies in a given period of time at the corresponding stage of the disease evanie, that is, a systematic approach is needed that can be implemented by a competent specialist.

Системный подход с анализом вышеперечисленных показателей в динамике на различных стадиях заболевания позволит судить также о происходящих в тканях физиологических процессах, таких как кровоток и микроциркуляция, пролиферативная активность клеток, различие метаболитов, особенности морфометрических данных и т.д. Однако для клинициста не столько важно, какие метаболиты, микробы, изменения на физиологическим и морфологическом уровнях, по отдельности, происходят в тканях, сколько важны все параметры в совокупности и в сравнительном аспекте: «норма-патология», которые представлены в предлагаемом способе с использованием специального алгоритма диагностики и выражаются в графическом и цифровом виде, что удобно и информативно для клинициста. Таким образом, врач может использовать метод (в перспективе), не прибегая к огромному множеству других диагностических методов, что позволяет сократить сроки диагностики и лечения и обеспечивать рациональную терапию, однако следует понимать, что метод намного более информативен при использовании данных объективного осмотра.A systematic approach with the analysis of the above indicators in dynamics at various stages of the disease will also make it possible to judge the physiological processes occurring in tissues, such as blood flow and microcirculation, proliferative activity of cells, difference in metabolites, features of morphometric data, etc. However, for the clinician it is not so important what metabolites, microbes, changes at the physiological and morphological levels, individually, occur in the tissues, how much all the parameters are important in the aggregate and in the comparative aspect: “norm-pathology”, which are presented in the proposed method using special diagnostic algorithm and are expressed in graphical and digital form, which is convenient and informative for the clinician. Thus, the doctor can use the method (in the future) without resorting to a huge variety of other diagnostic methods, which allows to reduce the time of diagnosis and treatment and provide rational therapy, however, it should be understood that the method is much more informative when using objective examination data.

Ниже представлены клинические наблюдения различных форм и стадий воспалительных заболеваний глотки (ВЗГ): исследования методом флюоресцентной спектрометрии с использованием специального алгоритма и индексов, на конкретных примерах. Исследования проводились на основе клинических наблюдений в динамике с использованием метода флюоресцентной спектрометрии. Для подтверждения полученных результатов клинической объективности метода был использован бактериологический метод.Below are the clinical observations of various forms and stages of inflammatory diseases of the pharynx (VHI): studies using fluorescence spectrometry using a special algorithm and indices, using specific examples. The studies were conducted on the basis of clinical observations in dynamics using the method of fluorescence spectrometry. To confirm the results of the clinical objectivity of the method, the bacteriological method was used.

На фиг. 2 представлены графики спектральных характеристик ткани небных миндалин здоровых добровольцев. И- спектр в интаткной точке; 1, 2, 3 - спектры в исследуемых точках на поверхности небных миндалин - точки 1, 2, 3, соответственно. По оси абсцисс-величины волновых чисел - значения, обратные значениям длин волн, единица измерения -обратные сантиметры (1/см); по оси ординат-интенсивность флюоресценции (в относительных единицах). Интенсивность флюоресценции ткани небных миндалин, не вовлеченных в воспалительный процесс, измеренная в разных точках, практически одинакова и крайне низка по интенсивности, по сравнению с амплитудно-спектральными показателями области сравнения (кожные покровы) - составляет практически 1/10 от интенсивности флюоресценции в интактной области; дополнительных пиков флюоресценции не регистрируется; структурированность ткани и ее состоятельность не нарушены; так отношение интегралов мощности флюоресценции и других параметров (индексов) - практически равно единице в пределах спектров в исследуемых точках, то есть, они практически одинаковые.In FIG. 2 shows graphs of spectral characteristics of the tissue of the tonsils of healthy volunteers. I-spectrum at the intact point; 1, 2, 3 - spectra at the studied points on the surface of the tonsils - points 1, 2, 3, respectively. On the abscissa axis, the magnitudes of the wave numbers are the values inverse to the wavelengths, the unit of measurement is the inverse centimeters (1 / cm); along the ordinate, the fluorescence intensity (in relative units). The fluorescence intensity of the tissue of the tonsils, not involved in the inflammatory process, measured at different points, is almost the same and extremely low in intensity, compared with the amplitude-spectral indices of the comparison area (skin) - it is almost 1/10 of the fluorescence intensity in the intact region ; additional fluorescence peaks are not recorded; structured tissue and its viability are not violated; thus, the ratio of the fluorescence power integrals and other parameters (indices) is almost equal to unity within the spectra at the studied points, that is, they are almost the same.

На фиг. 3 изображены спектральные характеристики ткани задней стенки глотки здоровых добровольцев. До оси абсцисс-величины волновых чисел - значения, обратные значениям длин волн, единица измерения-обратные сантиметры (1/см); по оси ординат-интенсивность флюоресценции (в относительных единицах).In FIG. 3 shows the spectral characteristics of the tissue of the posterior pharyngeal wall of healthy volunteers. To the abscissa axis, the magnitudes of the wave numbers are the values inverse to the wavelengths, the unit of measurement is inverse centimeters (1 / cm); along the ordinate, the fluorescence intensity (in relative units).

Условные обозначения заложены в программное обеспечение на английском языке, расшифровка индексов представлена следующим образом: I_Intact - интенсивность флюоресценции в интактной ткани, Air Intact - индекс аэробности в интактной точке, I_А, I_В, I_С - нормированные показатели флюоресценции в точках 1, 2, 3, соответственно (НПФ1, НПФ2, НПФ3, соответственно); Air_A, Air_B, Air_C-индексы аэробности (ИА1, ИА2, ИА3) - в точках 1, 2, 3, соответственно; Infl. 1, Infl. 2, Infl. 3 - индексы микробной обсемененности ткани в точках 1, 2, 3, соответственно, рассчитываемые следующим образом:The legend is embedded in the English software, the decoding of the indices is as follows: I_Intact - fluorescence intensity in the intact tissue, Air Intact - aerobicity index at the intact point, I_А, I_В, I_С - normalized fluorescence indices at points 1, 2, 3, respectively (NPF1, NPF2, NPF3, respectively); Air_A, Air_B, Air_C-aerobic indices (IA1, IA2, IA3) - at points 1, 2, 3, respectively; Infl. 1, Infl. 2, Infl. 3 - indices of microbial dissemination of tissue at points 1, 2, 3, respectively, calculated as follows:

Figure 00000005
Figure 00000005

Диапазоны длин волн 665-675 нм и 713-723 нм взяты, так как они, в данном случае, наиболее информативные в отношении регистрации спектров микрофлоры и определения ее концентрации. На рисунке по оси абсцисс-величины, обратные величинам длин волн - волновые числа, единица измерения также заложена в программное обеспечение.The wavelength ranges of 665-675 nm and 713-723 nm are taken, since they are, in this case, the most informative with respect to recording the spectra of microflora and determining its concentration. In the figure along the abscissa, the reciprocal of the wavelengths is the wave numbers, the unit of measure is also embedded in the software.

Из фиг. 3 видно, что в норме (при отсутствии воспалительного заболевания глотки) интенсивность флюоресценции в области задней стенки глотки невысока (в данном случае, не более 500 отн. ед.), однако при воспалительном процессе-хроническом фарингите (гипертрофической форме) отмечается значительное повышение интенсивности флюоресценции, до 5000 отн., что проиллюстрировано на фиг. 4. При этом интенсивность флюоресценции ткани небных миндалин выше интенсивности флюоресценции ткани задней стенки глотки (фиг. 2, фиг 3), что свидетельствует о более выраженной микробной обсемененности небных миндалин на грамм ткани. Последнее положение было доказано с использованием бактериологического метода в предварительных исследованиях.From FIG. Figure 3 shows that normal (in the absence of an inflammatory disease of the pharynx), the fluorescence intensity in the region of the posterior pharyngeal wall is low (in this case, no more than 500 rel. Units), however, in the inflammatory process, chronic pharyngitis (hypertrophic form), a significant increase in intensity fluorescence, up to 5000 rel., as illustrated in FIG. 4. Moreover, the fluorescence intensity of the tonsils tissue is higher than the fluorescence intensity of the tissue of the posterior pharyngeal wall (Fig. 2, Fig 3), which indicates a more pronounced microbial contamination of the tonsils per gram of tissue. The latter position was proved using the bacteriological method in preliminary studies.

На фиг. 4 проиллюстрированы спектральные характеристики ткани задней стенки глотки при гипертрофическом фарингите, где И-спектр в интактной точке, ООС - обратно отраженный сигнал, 1, 2, 3 - спектры в исследуемых точках - 1 (верхний полюс небной миндалины), 2 (нижний полюс небной миндалины), 3 (лакуна небной миндалины), соответственно.In FIG. Figure 4 illustrates the spectral characteristics of the tissue of the posterior pharyngeal wall with hypertrophic pharyngitis, where the I-spectrum is at the intact point, the OOS is the back-reflected signal, 1, 2, 3 are the spectra at the studied points - 1 (upper palatine tonsil), 2 (lower palatine pole tonsils), 3 (palatine tonsil lacuna), respectively.

Как видно из фиг. 4, при гипертрофическом фарингите отмечаются нарушение структурированности ткани, значительное повышение интенсивности флюоресценции по всему диапазону частот; появляется дополнительный пик на величине волнового числа 5750/см, а также увеличение ширины обратно отраженного сигнала, что свидетельствует о нарушениях морфометрических, метаболических, функциональных параметров тканей, чего не наблюдается в норме (фиг. 3).As can be seen from FIG. 4, with hypertrophic pharyngitis there is a violation of the structure of the tissue, a significant increase in the fluorescence intensity over the entire frequency range; an additional peak appears at the value of the wave number 5750 / cm, as well as an increase in the width of the back-reflected signal, which indicates violations of the morphometric, metabolic, functional parameters of tissues, which is not observed normally (Fig. 3).

Приведем примеры расчета индексов структурированности и состоятельности тканей.We give examples of calculating the indices of structured and tissue consistency.

Фиг. 5 Спектральные характеристики ткани небных миндалин при хроническом тонзиллите, компенсированной форме. По оси абсцисс-величины волновых чисел, по оси ординат-интенсивность флюоресценции в относительных единицах.FIG. 5 Spectral characteristics of the tissue of the tonsils with chronic tonsillitis, compensated form. The abscissa axis is the magnitude of the wave numbers, the ordinate axis is the fluorescence intensity in relative units.

И-спектр в интактной точке, 3 - спектр в лакуне небной миндалины. При регистрации спектра в точке 3 отмечается значительное увеличение интенсивности флюоресценции, чего не наблюдается в точке 3 у здорового добровольца (фиг. 2).I-spectrum at the intact point, 3 - spectrum in the lacuna of the palatine tonsil. When registering the spectrum at point 3, there is a significant increase in fluorescence intensity, which is not observed at point 3 in a healthy volunteer (Fig. 2).

Согласно разработанному алгоритму диагностики с использованием метода флюоресцентной спектрометрии в совокупности с информативными индексами оценки морфометрических, метаболических и функциональных параметров тканей глотки в норме и при воспалительных заболеваниях глотки, можно заключить, что:According to the developed diagnostic algorithm using the method of fluorescence spectrometry in conjunction with informative indexes for assessing the morphometric, metabolic and functional parameters of pharyngeal tissues in normal and inflammatory diseases of the pharynx, we can conclude that:

- интенсивность флюоресценции и ее мощность при хроническом тонзиллите (на рисунке обозначено цифрой 3 - обозначен спектр, снятый в области 3-ей точки - в области лакуны небной миндалины, цифрой 2 - в области нижнего полюса небной миндалины, цифрой 1 - в области верхнего полюса небной миндалины), интенсивность флюоресценции в точке 3 превышает таковую в интактной точке «И». Кроме того, отмечается дополнительный пик На величине волнового числа 6350/см, которого не наблюдается в норме (фиг. 2). Индекс аэробности в точке 1 равен, в данном случае 0,993, в точке 2-2,04, в точке 3-1,79, что проиллюстрировано в таблице под фиг. 5.- fluorescence intensity and its power in chronic tonsillitis (indicated by 3 in the figure - the spectrum recorded in the region of the 3rd point - in the region of the lacuna of the palatine tonsil, 2 - in the region of the lower pole of the tonsil, 1 - in the region of the upper pole tonsils), the fluorescence intensity at point 3 exceeds that at the intact point "And." In addition, there is an additional peak at the wave number of 6350 / cm, which is not observed normally (Fig. 2). The aerobic index at point 1 is, in this case, 0.993, at point 2-2.04, at point 3-1.79, which is illustrated in the table under FIG. 5.

ИИ-интенсивность флюоресценции в интактной точке равна 14000 относительных единиц (ОЕ), интенсивность флюоресценции (ИФ) в ткани небных миндалин, не вовлеченных в воспалительный процесс - 1700 ОЕ (фиг. 2) - 100%, в то время, как интенсивность флюоресценции в точке 3 - лакуне небной миндалины, - равна 19000 ОЕ-х %, х=1118, повышение ИФ (интенсивности флюоресценции) в 11 раз. Таким образом, можно рассчитать индексы структурированности и состоятельности ткани в отношении всех точек:The II fluorescence intensity at the intact point is 14,000 relative units (OE), the fluorescence intensity (IF) in the tissue of the tonsils not involved in the inflammatory process is 1700 OE (Fig. 2) - 100%, while the fluorescence intensity at point 3 - the lacuna of the palatine tonsil, - is equal to 19000 ОЕ-х%, х = 1118, increase of IF (fluorescence intensity) by 11 times. Thus, it is possible to calculate the indices of tissue structure and consistency in relation to all points:

В точке 2 ИФ равна 4200 отн. ед. - 100%, в то время как в точке 3 - 19000-х%, отсюда х=452%, то есть, в 4,5 раза больше, чем в точке 2, что говорит полностью о разобщенности и нарушении структурированности спектров (как относительно референтных значений в норме, так и в точках небной миндалины по отношению друг к другу) и состоятельности тканей глотки при хроническом тонзиллите (---).At point 2, the IF is equal to 4200 rel. units - 100%, while at point 3 - 19000-x%, hence x = 452%, that is, 4.5 times more than at point 2, which indicates completely the disunity and violation of the structure of the spectra (as with reference values in the norm, and at the points of the palatine tonsil with respect to each other) and the consistency of pharyngeal tissues in chronic tonsillitis (---).

Индекс аэробности в интактной точке 1,85, во 2-й точке - 2,04 (таблица по фиг. 5 - заложена в программное обеспечение), соответственно,The aerobic index at the intact point is 1.85, at the second point is 2.04 (the table in Fig. 5 is embedded in the software), respectively,

1,85-100%,1.85-100%,

2,04-х%, отсюда х=110, то есть при хроническом тонзиллите компенсированной формы отмечается повышение ИА в точке 2 на 10% (+), что свидетельствует о компенсированности воспалительного процесса в ткани небных миндалин (об относительно небольших физиологических изменениях).2.04-x%, hence x = 110, that is, with chronic tonsillitis of the compensated form, an increase in IA at point 2 by 10% (+) is noted, which indicates the compensation of the inflammatory process in the tissue of the tonsils (relatively small physiological changes).

Таким образом, из фиг. 5 следует, что интенсивность флюоресценции при воспалительном процессе повышается и коррелирует с микробной обсемененностью патологического очага (ткани небных миндалин) на грамм ткани, так как наибольшая микробная обсемененность наблюдается в области лакун небных миндалин.Thus, from FIG. 5 it follows that the intensity of fluorescence during the inflammatory process increases and correlates with microbial contamination of the pathological focus (tissue of the tonsils) per gram of tissue, since the greatest microbial contamination is observed in the region of the gaps of the tonsils.

Также на величине 6350/см обнаруживается дополнительный пик, который не регистрируется в норме (при отсутствии XT).Also at a value of 6350 / cm an additional peak is detected, which is not detected normally (in the absence of XT).

На фиг. 6 изображены спектральные характеристики ткани задней стенки глотки при гипертрофическом фарингите. Основной сигнал флюоресценции регистрируется на величине волнового числа 5000/см; отмечается нарушение структурированности ткани, дополнительный пик на величине волнового числа 5750/см. Условные обозначения на рисунке: И-интактная точка, 1, 2, 3 - спектры в точках 1, 2, 3, соответственно.In FIG. 6 shows the spectral characteristics of the tissue of the posterior pharyngeal wall with hypertrophic pharyngitis. The main fluorescence signal is recorded at a wave number of 5000 / cm; there is a violation of tissue structure, an additional peak at the wave number of 5750 / cm. Symbols in the figure: I-intact point, 1, 2, 3 - spectra at points 1, 2, 3, respectively.

Из рисунка следует, что при гипертрофическом фарингите отмечается увеличение интенсивности флюоресценции во всех исследуемых точках, структурированность ткани полностью нарушена, что можно подтвердить соответствующими расчетами:From the figure it follows that with hypertrophic pharyngitis, an increase in the fluorescence intensity is noted at all the studied points, the structure of the tissue is completely impaired, which can be confirmed by the corresponding calculations:

так, в точке 1 интенсивность флюоресценции 500 ОЕ-100%, а в точке 2-3000 ОЕ-х % (600%), изменения составляют 500% (3000:500=6), что свидетельствует о нарушении структурированности ткани и ее состоятельности, чего не наблюдается в норме (фиг. 2, фиг. 3).so, at point 1, the fluorescence intensity of 500 OE-100%, and at point 2-3000 OE-x% (600%), the changes are 500% (3000: 500 = 6), which indicates a violation of the structure of the tissue and its consistency, which is not observed normally (Fig. 2, Fig. 3).

На фиг. 7 проиллюстрированы спектральные характеристики ткани небных миндалин до промывания лакун небных миндалин раствором антисептика (мирамистина 0,01%-ного), пациент K., 26 лет, с хроническим тонзиллитом, токсико-аллергической формы 2 (XT ТАФ 2) и хроническим фарингитом гипертрофической формы (ХФ ГФ). Цифрой 3 на фиг. 7, 8 обозначены спектры, снятые в точке 3-в лакунах небных миндалин.In FIG. 7 illustrates the spectral characteristics of the tissue of the tonsils before washing the gaps of the tonsils with an antiseptic solution (miramistine 0.01%), patient K., 26 years old, with chronic tonsillitis, toxic-allergic form 2 (XT TAF 2) and chronic hypertrophic pharyngitis (HF GF). The number 3 in FIG. 7, 8 indicate the spectra taken at point 3 in the gaps of the palatine tonsils.

Из фиг. 7 следует, что при хроническом тонзиллите ТАФ 2 на величине волнового числа 6370/см отмечается дополнительный пик, регистрирующийся при хронической гипоксии в тканях, согласно предварительно проведенным исследованиям и не наблюдающийся в норме (фиг. 2). Также отмечается нарушение структурированности ткани. ИФ в точке 3-1500 ОЕ, в точке 2-4000 ОЕ, таким образом,From FIG. 7 it follows that with chronic tonsillitis of TAF 2, an additional peak is observed at the wave number of 6370 cm – 1, which is recorded in chronic tissue hypoxia, according to preliminary studies and not observed normally (Fig. 2). There is also a violation of tissue structure. IF at point 3-1500 OE, at point 2-4000 OE, thus

1500-100%, 4000-х, х=267%, то есть, при хроническом тонзиллите, токсико-аллергической форме 2, отмечается нарушение структурированности и состоятельности тканей глотки на 167%, что говорит о полном нарушении структурированности ткани (---).1500-100%, 4000s, x = 267%, that is, with chronic tonsillitis, toxic-allergic form 2, there is a violation of the structure and consistency of pharyngeal tissues by 167%, which indicates a complete violation of the structure of the tissue (---) .

На фиг. 8 изображены спектральные характеристики ткани небных миндалин пациента К. 28 лет с хроническим тонзиллитом, ТАФ 2 и хроническим фарингитом гипертрофической формы после промывания лакун небных миндалин раствором мирамистина, дополнительный пик на величине волнового числа 6350/см сохраняется, но амплитуда его увеличивается, что свидетельствует о гибели микробов и выходе порфиринов (которые являются эндогенными флюорофорами) их клеточной стенки; после воздействия мирамистина 0,1%-ного в качестве детергента увеличивается амплитуда пика, регистрирующегося на величине волнового числа 6350/см, полученные данные подтверждаются исследованиями, проведенными отечественными учеными (Попов С.Н., 2012; Черкесов И.В., 2005).In FIG. Figure 8 shows the spectral characteristics of the tissue of the tonsils of a patient K., aged 28 with chronic tonsillitis, TAF 2 and chronic hypertrophic pharyngitis after washing the lacunae of the tonsils with miramistin solution, an additional peak at the wave number of 6350 / cm remains, but its amplitude increases, which indicates the death of microbes and the exit of porphyrins (which are endogenous fluorophores) of their cell wall; after exposure to miramistin 0.1% as a detergent, the amplitude of the peak recorded at a wave number of 6350 / cm increases; the obtained data are confirmed by studies conducted by domestic scientists (Popov S.N., 2012; Cherkesov I.V., 2005) .

На фиг. 9 проиллюстрированы спектральные характеристики ткани в области миндаликовых ниш пациента К. 28 лет с хроническим тонзиллитом, ТАФ 2 и хроническим фарингитом гипертрофической формы спустя 2 недели после двусторонней тонзиллэктомии.In FIG. Figure 9 illustrates the spectral characteristics of tissue in the region of the amygdala niches of a patient K., 28 years old with chronic tonsillitis, TAF 2 and chronic hypertrophic pharyngitis 2 weeks after bilateral tonsillectomy.

Спектральные признаки хронического тонзиллита сохраняются: частично нарушена структурированность ткани, интенсивность флюоресценции выше значений, регистрирующихся в норме, однако более не наблюдается дополнительного пика флюоресценции на величине волнового числа 6350/см, который свидетельствует о выраженности микробной обсемененности на грамм ткани. После удаления небных миндалин хронический патологический очаг отсутствует, постепенно микрофлора глотки меняется и приближается к таковой у здоровых добровольцев, что было проиллюстрировано в предыдущих исследованиях.The spectral signs of chronic tonsillitis persist: tissue structure is partially impaired, the fluorescence intensity is higher than the values recorded in the norm, but there is no longer an additional peak in fluorescence at a wave number of 6350 / cm, which indicates the severity of microbial contamination per gram of tissue. After removal of the tonsils, there is no chronic pathological focus, gradually the microflora of the pharynx changes and approaches that of healthy volunteers, which was illustrated in previous studies.

На фиг. 10 изображено распределение значений индекса аэробности в изучаемых группах. Н- ИА в норме; 1- ИА при хроническом тонзиллите ТАФ 1, 2- ИА при хроническом тонзиллите ТАФ 2.In FIG. 10 shows the distribution of aerobicity index values in the studied groups. N-IA is normal; 1 - IA in chronic tonsillitis TAF 1, 2 - IA in chronic tonsillitis TAF 2.

Отмечается сосредоточение средних значений ИА на определенной площади в каждой из представленных групп. Наибольший индекс аэробности наблюдается в случае нормы, однако в случае XT ТАФ 2 встречаются единичные значения ИА, превосходящие ИА в группе здоровых добровольцев, что можно объяснить с позиций попытки восстановления гомеостаза в организме, в том числе, посредством перераспределения кровотока при хроническом тонзиллите, ТАФ 2, при максимально предельной допустимой нагрузке на организм (декомпенсации XT).The concentration of the average IA values on a certain area in each of the presented groups is noted. The highest aerobicity index is observed in the case of normal, but in the case of XT TAF 2 there are single IA values that are superior to IA in the group of healthy volunteers, which can be explained from the standpoint of attempts to restore homeostasis in the body, including through redistribution of blood flow in chronic tonsillitis, TAF 2 , at the maximum maximum permissible load on the body (XT decompensation).

На фиг. 11 отмечено соотношение НПФ в норме и при хроническом тонзиллите, ТАФ 2. XT-распределение НПФ в группе пациентов с хроническим тонзиллитом ТАФ 2. Обозначение «ХТ» на фиг. 11 - хронический тонзиллит, токсико-аллергическая форма 2.In FIG. 11, the ratio of NPFs is normal in case of chronic tonsillitis, TAF 2. The XT distribution of NPFs in the group of patients with chronic tonsillitis TAF 2. The designation "CT" in FIG. 11 - chronic tonsillitis, toxic-allergic form 2.

Анализируя НПФ в динамике можно делать заключение о том, на какой стадии находится воспалительный процесс в глотке, проводить мониторинг и оценку показателей в сравнительном аспекте для назначения соответствующей адекватной терапии в данный промежуток времени, что будет подробно описано ниже, после приведения статистической обработки данных.Analyzing NPFs in dynamics, one can draw a conclusion about what stage the inflammatory process is in the pharynx, monitor and evaluate indicators in a comparative aspect to prescribe appropriate adequate therapy for a given period of time, which will be described in detail below, after the statistical processing of the data.

На фиг. 12 представлено сравнение интенсивности флюоресценции ткани небных миндалин (I max N) в норме и при хроническом тонзиллите, токсико-аллергической форме 2 (I max, декомп.), где Н - норма, 2- XT ТАФ 2.In FIG. 12 presents a comparison of the fluorescence intensity of the tissue of the tonsils (I max N) in normal and chronic tonsillitis, toxic-allergic form 2 (I max, decomp.), Where N is normal, 2-XT TAF 2.

На фиг. 12 продемонстрировано сравнение интенсивности флюоресценции в норме и при хроническом тонзиллите: при воспалительном процессе отмечается значительные повышение ИФ (в 7 раз выше по сравнению с нормой), что связано как с повышением микробной обсемененности ткани, так и с более интенсивным пролиферативным процессом в ткани небных миндалин при XT. В частности, при хроническом тонзиллите, декомпенсированной формы отмечается не только деструктуризация ткани небных миндалин, нарушение кровотока и снижение оксигенации, но и интенсивно протекающий рубцовый процесс, склероз ткани и нарушение ее функции.In FIG. Figure 12 shows a comparison of the fluorescence intensity in normal and chronic tonsillitis: in the inflammatory process, a significant increase in IF is observed (7 times higher than normal), which is associated with both an increase in microbial dissemination of tissue and a more intensive proliferative process in the tissue of the tonsils at XT. In particular, with chronic tonsillitis, a decompensated form, not only tissue destructuring of the palatine tonsils, impaired blood flow and decreased oxygenation are noted, but also an intensive scar process, tissue sclerosis and impaired function.

На фиг. 13 продемонстрировано повышение ИФ при хроническом тонзиллите, ТАФ 1 по сравнению с тканью, не вовлеченной в воспалительный процесс, однако данное увеличение выражено менее значительно, чем в ряду норма - «ХТ ТАФ 2», что можно объяснить с позиций восстановления гомеостаза и мобилизацией ресурсов организма для борьбы с воспалительным процессом. В данном случае воспалительный процесс относительно контролируем и компенсирован. Условные обозначения на фиг 13: Н - норма, I max N - максимальная интенсивность флюоресценции в норме, 1-ХТ ТАФ1, I max комп. - максимальная интенсивность флюоресценции при ХТ ТАФ 1.In FIG. Fig. 13 shows an increase in IF in chronic tonsillitis, TAF 1 compared with tissue not involved in the inflammatory process, but this increase is less pronounced than in the normal series - “CT TAF 2”, which can be explained from the perspective of restoration of homeostasis and mobilization of body resources to fight the inflammatory process. In this case, the inflammatory process is relatively controlled and compensated. Legend in FIG. 13: H — norm, I max N — maximum fluorescence intensity in norm, 1-HT TAF1, I max comp. - maximum fluorescence intensity with CT TAF 1.

На фиг. 14 проиллюстрированы спектральные характеристики ткани небных миндалин при хроническом тонзиллите, ТАФ 2. 3 - спектр в точке 3 - лакуне небной миндалины.In FIG. 14 illustrates the spectral characteristics of the tissue of the tonsils with chronic tonsillitis, TAF 2. 3 - spectrum at point 3 - gap of the tonsils.

Помимо нарушения структурированности ткани небных миндалин отмечается регистрация пика на величине волнового числа 6350-6400/см, а также увеличение интенсивности флюоресценции ткани небных миндалин по сравнению с референтными значениями ткани НМ здоровых добровольцев, как было подробно описано выше.In addition to a violation of the structure of the tissue of the tonsils, a peak is recorded at the wave number of 6350-6400 / cm, as well as an increase in the fluorescence intensity of the tissue of the tonsils compared to the reference tissue values of the NM of healthy volunteers, as described in detail above.

Фиг. 15 Спектральные характеристики ткани небных миндалин пациентки с хроническим тонзиллитом, декомпенсированной формы, 1-й день после вскрытия паратонзиллярного абсцесса.FIG. 15 Spectral characteristics of the tonsils tissue of a patient with chronic tonsillitis, decompensated form, 1 day after opening of the paratonsillar abscess.

На фиг. 15 видим, что при декомпенсации процесса - при токсико-аллергической форме 2 хронического тонзиллита структурированность ткани и ее состоятельность нарушена по сравнению с референтными значениями, однако дополнительных пиков не регистрируется, что связано с тем, что полость после вскрытия паратонзиллярного процесса промывается антибактериальными и антисептическим препаратами, что способствует гибели микробов.In FIG. 15 we see that during the decompensation of the process - with the toxic-allergic form 2 of chronic tonsillitis, the structure of the tissue and its viability are violated in comparison with the reference values, however, no additional peaks are recorded, due to the fact that the cavity is rinsed after opening the paratonsillar process with antibacterial and antiseptic drugs , which contributes to the death of microbes.

Фиг. 6 Спектральные характеристики ткани небных миндалин пациентки с хроническим тонзиллитом, декомпенсированной формы, 6-й день после вскрытия паратонзиллярного абсцесса.FIG. 6 Spectral characteristics of the tissue of the palatine tonsils of a patient with chronic tonsillitis, decompensated form, 6th day after opening of the paratonsillar abscess.

На фиг. 16 видим, что спустя некоторый промежуток времени (6-е сутки после операции), структурированность ткани постепенно восстанавливается.In FIG. 16 we see that after a certain period of time (6th day after the operation), the structure of the tissue is gradually restored.

Фиг. 17 демонстрирует спектральные характеристики ткани небных миндалин пациентки с хроническим тонзиллитом, ТАФ 1 до курса промывания лакун небных миндалин: отмечается увеличение интенсивности флюоресценции ткани небных миндалин, появление дополнительных пиков на величинах волновых чисел 6350-6400/см, нарушение структурированности ткани НМ по сравнению с нормальными значениями. На фиг. 17 цифрой 3 обозначен спектр, снятый в области лакуны небной миндалины - в точке 3.FIG. 17 shows the spectral characteristics of the tonsils tissue of a patient with chronic tonsillitis, TAF 1 before washing the tonsils lacunae: there is an increase in the fluorescence intensity of the tonsils tissue, the appearance of additional peaks at the wave numbers of 6350-6400 / cm, violation of the structure of the tissue NM compared with normal values. In FIG. 17, figure 3 denotes a spectrum taken in the region of the lacuna of the palatine tonsil - at point 3.

На фиг. 18 (3 - спектр в точке 3- в лакуне небной миндалины) отмечены спектральные характеристики ткани небных миндалин пациентки с хроническим тонзиллитом, ТАФ 1, непосредственно после промывания лакун небных миндалин (1 минута) раствором мирамистина 0,01%-ного: отмечается значительное увеличение интенсивности флюоресценции ткани НМ, появление дополнительного пика на величинах волновых чисел 6350-6400/см, нарушение структурированности ткани небных миндалин, по сравнению с нормальными значениями, а также увеличение амплитуды регистрируемого дополнительного пика за счет увеличения концентрации порфиринов, что достигается воздействием мирамистина на клеточную стенку бактерий, в результате чего интенсивность флюоресценции повышается, как было показано в предыдущих исследованиях.In FIG. 18 (3 - spectrum at point 3- in the lacuna of the palatine tonsil) the spectral characteristics of the tissue of the palatine tonsils of a patient with chronic tonsillitis, TAF 1, immediately after washing the lacunae of the palatine tonsils (1 minute) with a miramistin solution of 0.01%: a significant increase fluorescence intensity of tissue NM, the appearance of an additional peak at wave numbers of 6350-6400 / cm, violation of the structured structure of the tissue of the tonsils, compared with normal values, as well as an increase in the amplitude of the recorded supplement Nogo peak by increasing the concentration of porphyrin, which is achieved miramistina influence on the cell wall of the bacteria, resulting in increased fluorescence intensity has been shown in previous studies.

На фиг. 19 (цифрами обозначены спектры, снятые в точках 1, 2, 3, соответственно); проиллюстрированы спектральные характеристики ткани небных миндалин пациентки с хроническим тонзиллитом, ТАФ 1, непосредственно после промывания лакун небных миндалин раствором мирамистина (10 минут): отмечается значительное увеличение интенсивности флюоресценции ткани НМ, появление дополнительных пиков на величинах волновых чисел 6400/см, нарушение структурированности ткани небных миндалин по сравнению с нормальными значениями, а также увеличение амплитуды регистрируемого дополнительного пика за счет увеличения концентрации порфиринов, что достигается воздействием мирамистина на клеточную стенку бактерий, в результате чего интенсивность флюоресценции повышается, как было показано в предыдущих исследованиях, затем, по истечении некоторого времени, интенсивность флюоресценции падает.In FIG. 19 (the numbers indicate the spectra taken at points 1, 2, 3, respectively); spectral characteristics of the tonsils tissue of a patient with chronic tonsillitis, TAF 1, immediately after washing the tonsils lacunae with miramistin solution (10 minutes) are illustrated: a significant increase in the fluorescence intensity of NM tissue, the appearance of additional peaks at wave numbers of 6400 / cm, violation of the structure of the palatine tissue tonsils compared with normal values, as well as an increase in the amplitude of the recorded additional peak due to an increase in the concentration of porphyry new, which is achieved by the action of miramistin on the bacterial cell wall, as a result of which the fluorescence intensity increases, as was shown in previous studies, then, after some time, the fluorescence intensity decreases.

Фиг. 20 Спектральные характеристики ткани небных миндалин пациентки с хроническим тонзиллитом, ТАФ 1, после полного курса промывания лакун небных миндалин раствором мирамистина (в течение 9 дней): отмечается значительное снижение интенсивности флюоресценции ткани НМ, дополнительных пиков на величинах волновых чисел 6400/см не отмечается, структурированность ткани небных миндалин восстанавливается, приближаясь к нормальным значениям, что свидетельствует об эффективности проведенного консервативного лечения.FIG. 20 Spectral characteristics of the tissue of the palatine tonsils of a patient with chronic tonsillitis, TAF 1, after a full course of washing of the gaps of the palatine tonsils with miramistin solution (for 9 days): a significant decrease in the fluorescence intensity of the NM tissue was noted, no additional peaks at the wave numbers of 6400 / cm the structure of the tissue of the tonsils is restored, approaching normal values, which indicates the effectiveness of the conservative treatment.

После обработки всех полученных данных относительно эффективности консервативного лечения при хроническом тонзиллите ТАФ 1 (токсико-аллергической формы 1), были получены значения, представленные в таблице 1, где НПФ 1, НПФ 2, НПФ 3 - нормированные показатели флюоресценции, в точках 1, 2, 3, соответственно, ИА1, ИА2, ИА3 - индексы аэробности в точках 1, 2, 3, соответственно. Расчет представленных индексов был описан ранее.After processing all the data obtained regarding the effectiveness of conservative treatment for chronic tonsillitis of TAF 1 (toxic-allergic form 1), the values were obtained, which are presented in table 1, where NPF 1, NPF 2, NPF 3 are normalized fluorescence indices, at points 1, 2 , 3, respectively, IA1, IA2, IA3 - aerobic indices at points 1, 2, 3, respectively. The calculation of the presented indices was described earlier.

В таблице 1 представлены данные показатели до лечения и после лечения.Table 1 presents these indicators before treatment and after treatment.

Согласно данной таблице 1 отмечается, что индексы аэробности после курса лечения (промывания лакун небных миндалин растворами антисептиков, обработки слизистой оболочки глотки противовоспалительными препаратами, дополнительных физиотерапевтических процедур и др.) увеличиваются, что свидетельствует о нормализации оксигенации и микроциркуляции в тканях, восстановлении ее структуры и физиологических свойств, нормированные показатели флюоресценции, в данном случае, напротив, уменьшаются, что свидетельствует об уменьшении активности микробного (воспалительного) процесса в тканях глотки на фоне проводимой терапии.According to this table 1, it is noted that aerobic indices after treatment (washing the lacunae of the tonsils with antiseptic solutions, treating the pharyngeal mucosa with anti-inflammatory drugs, additional physiotherapeutic procedures, etc.) increase, which indicates the normalization of oxygenation and microcirculation in tissues, the restoration of its structure and physiological properties, normalized fluorescence indices, in this case, on the contrary, decrease, which indicates a decrease in activity m krobnogo (inflammatory) processes in the tissues of the pharynx on the background of the therapy.

При воспалительных изменениях в миндалинах при ХТ на графиках появляются дополнительные пики на величинах 6350-6400, 7050/см, что говорит как о регистрации патогенной флоры, так и о повышении концентрации условно патогенной флоры, что может приводить к заболеванию.With inflammatory changes in the tonsils with CT, additional peaks appear on the graphs at values of 6350-6400, 7050 / cm, which indicates both the registration of pathogenic flora and an increase in the concentration of conditionally pathogenic flora, which can lead to disease.

В предварительно проведенных исследованиях было показано, что чем более выражен анаэробный процесс, тем больше смещается пик вправо по оси абсцисс. Чем более интенсивен дополнительный пик флюоресценции на оси абсцисс, тем более выражен воспалительный процесс в тканях глотки.In preliminary studies, it was shown that the more pronounced the anaerobic process, the more the peak shifts to the right along the abscissa. The more intense the additional peak of fluorescence on the abscissa axis, the more pronounced the inflammatory process in the tissues of the pharynx.

На графиках (фиг. 20) видим, что структура ткани, оксигенация, микроциркуляция нормализовались, индекс аэробности повысился, спектральных данных в пользу патогенной флоры не визуализируется, максимальный пик флюоресценции лежит в нижней трети кривой, зарегистрированной с поверхности интактной точки, что свидетельствует о клиническом улучшении и морфологическом восстановлении ткани небных миндалин после проведенного консервативного лечения, чего не наблюдается при анализе спектров ткани небных миндалин при ХТ ТАФ 1 до проведенного лечения (фиг. 18, фиг. 19).On the graphs (Fig. 20) we see that the tissue structure, oxygenation, microcirculation are normalized, the aerobicity index increased, spectral data in favor of the pathogenic flora are not visualized, the maximum fluorescence peak lies in the lower third of the curve recorded from the surface of the intact point, which indicates clinical improvement and morphological restoration of the tissue of the tonsils after conservative treatment, which is not observed when analyzing the tissue spectra of the tonsils with CT TAF 1 before treatment niya (Fig. 18, Fig. 19).

При оценке основных спектральных характеристик ткани в норме и при воспалительных заболеваниях глотки (ВЗГ) были проанализированы интенсивность флюоресценции в интактной точке (ИИ), интенсивность флюоресценции в точках на поверхности небных миндалин у здоровых добровольцев и пациентов с хроническим тонзиллитом, а также на поверхности задней стенки глотки у пациентов с наличием и отсутствием хронического фарингита.When assessing the basic spectral characteristics of tissue in normal and inflammatory diseases of the pharynx (VHI), the fluorescence intensity at the intact point (II), the fluorescence intensity at the points on the surface of the tonsils in healthy volunteers and patients with chronic tonsillitis, as well as on the surface of the posterior wall, were analyzed pharynx in patients with and without chronic pharyngitis.

Важным аспектом диагностики является не только оценка функционального состояния ткани при воспалительном процессе, но и качественный и количественный анализ микрофлоры для выбора рациональной антибактериальной терапии. Кроме того, необходимы Оценка реабилитации пациента после перенесенного инфекционного процесса, а также профилактика широкого распространения таких эпидемиологически значимых заболеваний, таких, как как воспалительные заболевания глотки.An important aspect of the diagnosis is not only an assessment of the functional state of the tissue during the inflammatory process, but also a qualitative and quantitative analysis of microflora for the selection of rational antibacterial therapy. In addition, it is necessary to evaluate the patient's rehabilitation after an infectious process, as well as prevent the widespread occurrence of epidemiologically significant diseases, such as inflammatory diseases of the pharynx.

В эксперименте на микробах также выяснилось, что у каждого микроба в зависимости от его вида, имеется определенный набор спектральных данных, который изменяется при увеличении или уменьшении концентрации их на грамм ткани, также было определено, что у тканей при воспалительном процессе глотки регистрируются дополнительные пики, смещенные вправо по оси ординат, что свидетельствует о микробном процессе, данного эффекта не наблюдается при регистрации спектров тканей глотки в норме. Для оториноларинголога, как клинициста, важен не только вид возбудителя воспалительного заболевания, но и концентрация микробов на грамм ткани, что можно зарегистрировать с использованием представленного способа.In the experiment on microbes, it was also found that each microbe, depending on its type, has a certain set of spectral data that changes with an increase or decrease in their concentration per gram of tissue, it was also determined that additional peaks are recorded in tissues during the inflammatory process of the pharynx. shifted to the right along the ordinate axis, which indicates a microbial process, this effect is not observed when recording spectra of the pharyngeal tissue is normal. For the otorhinolaryngologist, as a clinician, not only the type of inflammatory pathogen is important, but also the concentration of microbes per gram of tissue, which can be registered using the presented method.

Для оценки вклада микробного фактора в изменения в тканях, происходящих при воспалительных заболеваниях глотки, были исследованы спектры тканей глотки (ткань небных миндалин при хроническом тонзиллите; ткань задней стенки глотки при хроническом фарингите) и некоторых видов возбудителей воспалительных заболеваний глотки. Для оценки информативности применения флюоресцентных медицинских технологий в серии экспериментов in vitro и исследований in vivo были продемонстрированы основные спектральные особенности тканей глотки и некоторых колонизирующих ее микробов.To assess the contribution of the microbial factor to changes in tissues that occur during inflammatory diseases of the pharynx, spectra of the tissues of the pharynx (tissue of the tonsils with chronic tonsillitis; tissue of the posterior pharyngeal wall with chronic pharyngitis) and some types of pathogens of inflammatory diseases of the pharynx were studied. To assess the information content of the use of fluorescent medical technologies in a series of in vitro experiments and in vivo studies, the main spectral features of pharyngeal tissues and some microbes colonizing it were demonstrated.

На фиг. 21 проиллюстрированы спектральные характеристики микроба Candida albicans (чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках).In FIG. 21 illustrates the spectral characteristics of the microbe Candida albicans (pure monoculture on non-fluorescent substrates).

Фиг. 22 и фиг. 23 демонстрируют спектральные характеристики микроба Candida dubliniensis (чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках) и спектральные характеристики микроба Е. faecalis (чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках, соответственно.FIG. 22 and FIG. 23 show the spectral characteristics of the microbe Candida dubliniensis (pure monoculture on non-fluorescent substrates) and the spectral characteristics of the microbe E. faecalis (pure monoculture on non-fluorescent substrates, respectively.

На фиг. 24 изображены спектральные характеристики микроба Klebsiella pneumoniae - чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках.In FIG. 24 shows the spectral characteristics of the microbe Klebsiella pneumoniae - pure monoculture on non-fluorescent substrates.

На фиг. 25 отмечены спектральные характеристики микроба Proteus mirabilis (чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках).In FIG. 25 shows the spectral characteristics of the microbe Proteus mirabilis (pure monoculture on non-fluorescent substrates).

Фиг. 26 демонстрирует спектральные характеристики микроба Staphylococcus aureus (чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках).FIG. 26 shows the spectral characteristics of the microbe Staphylococcus aureus (pure monoculture on non-fluorescent substrates).

На фиг. 27 изображены спектральные характеристики микроба Streptococcus pneumoniae - чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках.In FIG. 27 shows the spectral characteristics of the microbe Streptococcus pneumoniae - pure monoculture on non-fluorescent substrates.

На фиг. 28 продемонстрированы спектральные характеристики микроба Streptococcus pyogenes (чистая монокультура на нефлюоресцирующих подложках).In FIG. 28 shows the spectral characteristics of the microbe Streptococcus pyogenes (pure monoculture on non-fluorescent substrates).

Из представленных фиг. 21-28 следует, что каждый вид микроба характеризуется набором определенных спектральных особенностей, которые позволяют вычислить его среди множества других. Эти спектральные данные могут быть представлены как в цифровом, так и в графическом виде, как видно на соответствующих рисунках. Также у большинства микробов выявляется дополнительный пик на величине волнового числа 6700/см, что свидетельствует о микробной составляющей воспалительного процесса, а именно, можно отметить, что подобный пик выявляется при воспалительном процессе в глотке: особенно при хроническом тонзиллите (фиг. 5, 7, 8, 14, 17, 18, 19), чего не отмечается в норме (фиг. 2). Таким образом, можно заключить, что характерные особенности спектральных кривых тканей глотки при хроническом тонзиллите и хроническом фарингите связаны, отчасти, с микробным фактором, что продемонстрировано на фиг. 21-28.From the presented FIG. 21-28 it follows that each type of microbe is characterized by a set of specific spectral features that allow it to be calculated among many others. These spectral data can be presented both in digital and in graphical form, as can be seen in the corresponding figures. Also, in most microbes, an additional peak is detected at a wave number of 6700 / cm, which indicates the microbial component of the inflammatory process, namely, it can be noted that a similar peak is detected during the inflammatory process in the pharynx: especially in chronic tonsillitis (Fig. 5, 7, 8, 14, 17, 18, 19), which is not noted in the norm (Fig. 2). Thus, it can be concluded that the characteristic features of the spectral curves of the pharyngeal tissue in chronic tonsillitis and chronic pharyngitis are associated, in part, with the microbial factor, as shown in FIG. 21-28.

При превышении концентрации микробов на грамм ткани эти изменения становятся более очевидными, а именно, увеличивается интенсивность флюоресценции, появляются дополнительные пики на величинах волновых чисел 5350-6700/см, чем более данный пик смещен вправо по оси абсцисс, тем более выражен анаэробный процесс и тем более агрессивно протекает воспалительный процесс в глотке в целом, что подтверждается клиническим и микробиологическими данными.When the concentration of microbes per gram of tissue is exceeded, these changes become more obvious, namely, the fluorescence intensity increases, additional peaks appear at the wave numbers of 5350-6700 / cm, the more this peak is shifted to the right along the abscissa, the more pronounced the anaerobic process and the the inflammatory process in the pharynx as a whole proceeds more aggressively, which is confirmed by clinical and microbiological data.

В результате после обработки полученных данных статистическими методами мы получили следующие результаты.As a result, after processing the obtained data by statistical methods, we obtained the following results.

Как выяснилось, величины ИИ (интенсивности флюоресценции в интактной точке) и ИАИ (индекса аэробности в интактной точке) положительно коррелируют, коэффициент ранговой корреляции Спирмена равен 0,231 (р<0,001), что означает, что абсолютная интенсивность флюоресценции в интактной точке взаимосвязана и зависима от индекса аэробности в этой точке у конкретного индивидуума.As it turned out, the values of AI (fluorescence intensity at the intact point) and IAI (aerobic index at the intact point) are positively correlated, Spearman's rank correlation coefficient is 0.231 (p <0.001), which means that the absolute fluorescence intensity at the intact point is interconnected and dependent on aerobic index at this point in a particular individual.

На фиг. 29 данная взаимосвязь изображена более наглядно. Условные обозначения: ХФ-хронический фарингит, ИИ - по оси ординат - интенсивность флюоресценции в интактной точке, в абсолютных единицах; ИАИ - индекс аэробности в интаткной точке, в относительных единицах.In FIG. 29 this relationship is depicted more clearly. Legend: HF-chronic pharyngitis, AI - along the ordinate axis - fluorescence intensity at the intact point, in absolute units; IAI is the aerobic index at the intact point, in relative units.

Достоверных сведений величин ИИ и ИАИ с полом и возрастом не выявлено, то есть данные величины не зависят от пола и возраста.Reliable information on the values of AI and IAI with gender and age has not been identified, that is, these values do not depend on gender and age.

Из фиг. 29 следует, что самая сильная связь между изучаемыми показателями наблюдается в группе пациентов с хроническим фарингитом, в других группах она менее сильная, таким образом, между изучаемыми индексами существует корреляция.From FIG. 29 it follows that the strongest relationship between the studied parameters is observed in the group of patients with chronic pharyngitis, in other groups it is less strong, so there is a correlation between the studied indices.

Исследование нормированного показателя флюоресценции и индекс ааэробности в сравниваемых группах (0, 1, 2, 3) на поверхности небных миндалин у верхнего и нижнего полюса (в точках 1 и 2).The study of the normalized fluorescence index and aaerobic index in the compared groups (0, 1, 2, 3) on the surface of the tonsils at the upper and lower poles (at points 1 and 2).

Рассматриваемые показатели распределены с заметной асимметрией и некомпактно, в связи с чем для анализа этих показателей мы будем использовать, преимущественно, методы непараметрической статистики.The considered indicators are distributed with a noticeable asymmetry and non-compactly, in connection with which, for the analysis of these indicators we will use mainly non-parametric statistics methods.

В таблице 2 представлено сравнение статистических параметров исследуемых величин в подгруппах, где НПФ1, НПФ2 - нормированные показатели флюоресценции в точках 1 и 2, ИА1, ИА2 - индексы аэробности в точках 1, 2; М - среднее значение, σ - среднеквадратическое отклонение, Min и Мах - минимальные и максимальные значения; Ме - медиана, m - ошибка среднего.Table 2 presents a comparison of the statistical parameters of the studied quantities in the subgroups, where NPF1, NPF2 are normalized fluorescence indices at points 1 and 2, IA1, IA2 are aerobic indices at points 1, 2; M is the average value, σ is the standard deviation, Min and Max are the minimum and maximum values; Me is the median, m is the error of the mean.

Проанализировав индексы аэробности и нормированные показатели флюоресценции в изучаемых группах, мы получили достоверные различия показателей НПФ 1 и НПФ 2 во всех изучаемых группах, однако значения показателей ИА во всех группах были недостоверны (таблица 2). Таким образом, после верификации достоверности результатов по Манну-Уитни и Колмогорову-Смирнову было отмечено, что в группах «Здоровых добровольцев» и лиц с «Хроническим тонзиллитом, ТАФ 1» отмечаются различия в значениях нормированных показателей флюоресценции, различия достоверны, и в случае отсутствия воспаления (у здоровых добровольцев) данные показатели в 1,7 (НПФ 1) - 1,9 (НПФ 2) раза меньше, чем при воспалительных изменениях в небных миндалинах при хроническом тонзиллите, ТАФ 1.After analyzing the aerobic indices and normalized fluorescence indices in the studied groups, we obtained significant differences between the NPF 1 and NPF 2 indices in all the studied groups, however, the IA indices in all the groups were unreliable (table 2). Thus, after verifying the reliability of the results by Mann-Whitney and Kolmogorov-Smirnov, it was noted that in the groups of “Healthy volunteers” and people with “Chronic tonsillitis, TAF 1” there are differences in the values of normalized fluorescence indices, the differences are significant, and in the absence inflammation (in healthy volunteers) these indicators are 1.7 (NPF 1) - 1.9 (NPF 2) times less than with inflammatory changes in the tonsils with chronic tonsillitis, TAF 1.

При хроническом тонзиллите, ТАФ 2 значения НПФ 1 и НПФ 2 превышают таковые показатели в норме в 2,28-2,59; различия достоверны.In chronic tonsillitis, TAF 2, the values of NPF 1 and NPF 2 exceed those in the normal range of 2.28-2.59; differences are significant.

В группе «Хронический фарингит» отмечаются достоверные различия в показателях НПФ 1, НПФ 2, которые при наличии заболевания в 8,25-11,69 раз превышают соответствующие значения в норме.In the group "Chronic pharyngitis" there are significant differences in the rates of NPF 1, NPF 2, which in the presence of the disease are 8.25-11.69 times higher than the corresponding values in the norm.

Формы «Хронический тонзиллит, ТАФ1» и «Хронический тонзиллит, ТАФ 2» не имеют в соответствующих точках ИА1, ИА2, НПФ1, НПФ2 - достоверных различий.The forms “Chronic tonsillitis, TAF1” and “Chronic tonsillitis, TAF 2” do not have significant differences at the corresponding points IA1, IA2, NPF1, NPF2.

Между соответствующими показателями при хроническом тонзиллите, ТАФ1 и хроническом фарингите имеются достоверные различия во всех точках: ИА1, ИА2, НПФ1, НПФ2 и показатель НПФ1 при ХФ в 4,81 больше, чем при XT 1, ИА 1 в 1,33 раза меньше при ХФ, НПФ 2 в 6,25 раз больше при ХФ, чем при XT 1, а также ИА2 в 1,279 раза больше при XT 1, чем при ХФ.There are significant differences between the corresponding indices for chronic tonsillitis, TAF1 and chronic pharyngitis at all points: IA1, IA2, NPF1, NPF2 and NPF1 for HF 4.81 more than for XT 1, IA 1 1.33 times less for HF, NPF 2 is 6.25 times greater with HF than with XT 1, and IA2 is 1.279 times greater with XT 1 than with HF.

Также отмечаются достоверные различия в соответствующих точках при хроническом тонзиллите, токсико-аллергической форме 2 и хроническом фарингите, таким образом, что НПФ 1 в 3,623 раза при ХФ больше, чем при ХТ ТАФ 2, ИА 1 в 1,37 раза больше при ХТ ТАФ 2, чем при ХФ, НПФ 2 в, 5 раза больше при ХФ, чем при ХТ ТАФ 2, ИА 2 в 1,31 раза больше при ХТ ТАФ 2, чем при ХФ. Все различия в группах достоверны.There are also significant differences at the corresponding points in chronic tonsillitis, toxic-allergic form 2 and chronic pharyngitis, so that NPF 1 is 3.623 times greater with CP than with CT TAF 2, IA 1 is 1.37 times more with CT TAF 2 than with HF, NPF 2, 5 times more with HF than with CT TAF 2, IA 2 1.31 times more with CT TAF 2 than with HF. All differences in the groups are significant.

В таблице 3 представлены нормированные показатели флюоресценции, индексы структурированности и состоятельности тканей глотки у здоровых добровольцев, пациентов с хроническим тонзиллитом ТАФ 1 и ТАФ 2 и хроническим фарингитом гипертрофической формы. ИС - индекс структурированности ткани, ИСТ-индекс состоятельности ткани, НПФ - нормированный показатель флюоресценции, цифрами обозначены точки, в которых проводилась регистрация спектров.Table 3 presents the normalized fluorescence indices, the indices of the structure and viability of the pharyngeal tissue in healthy volunteers, patients with chronic tonsillitis TAF 1 and TAF 2 and chronic pharyngitis of hypertrophic form. IP is the tissue structure index, IST is the tissue consistency index, NPF is the normalized fluorescence index, the numbers indicate the points at which the spectra were recorded.

Условные обозначения: +++- ткань полностью структурирована и состоятельна (характерно для тканей глотки здоровых добровольцев),++-- ткань частично структурирована, +-- ткань практически не структурирована; ---- ткань полностью не структурирована. ЗД - здоровые добровольцы, ХТ ТАФ 1 - токсико-аллергическая форма; ХТ ТАФ2 -хронический тонзиллит, токсико-аллергическая форма 2; ХФ ГФ - хронический фарингит, гипертрофическая форма.Legend: +++ - the tissue is completely structured and consistent (typical for the tissues of the pharynx of healthy volunteers), ++ - the tissue is partially structured, + - the tissue is practically unstructured; ---- The fabric is not completely structured. ZD - healthy volunteers, CT TAF 1 - toxic-allergic form; CT TAF2 - chronic tonsillitis, toxic-allergic form 2; HF GF - chronic pharyngitis, hypertrophic form.

При анализе данных таблицы 3 следует, что при хроническом фарингите и хроническом тонзиллите отмечается нарушение структурированности и состоятельности тканей глотки, выраженное в различной степени, в отличие от соответствующих результатов в норме, при отсутствии воспалительного процесса В глотке.When analyzing the data of Table 3, it follows that with chronic pharyngitis and chronic tonsillitis, there is a violation of the structure and viability of the pharyngeal tissues, expressed to various degrees, in contrast to the corresponding results in the norm, in the absence of the inflammatory process in the pharynx.

В таблице 4 представлены корреляционные связи между показателями интенсивности флюоресценции в интактных точках и у верхнего полюса небной миндалины (точка 1).Table 4 presents the correlation between the indicators of fluorescence intensity at intact points and at the upper pole of the palatine tonsil (point 1).

Из таблицы 4 следует, что между интенсивностью флюоресценции в интактной точке и индексом аэробности и нормированным показателем флюоресценции существует взаимозависимость. Подобная взаимозависимость прослеживается во всех исследуемых точках. Таким образом, подтверждается системность патологического процесса при воспалительных заболеваниях глотки.From table 4 it follows that there is an interdependence between the fluorescence intensity at the intact point and the aerobic index and the normalized fluorescence index. A similar interdependence can be traced in all the studied points. Thus, the consistency of the pathological process in inflammatory diseases of the pharynx is confirmed.

Между индексами аэробности и нормированными показателями флюоресценции также существует взаимозависимость: при изменении одной группы показателей, другие синхронно изменяются.There is also an interdependence between aerobic indices and normalized fluorescence indices: when one group of indicators changes, others synchronously change.

На основании представленного моделирования (фиг. 29, таблицы 2-4), можно окончательно сформулировать основные закономерности взаимозависимости наиболее информативных параметров друг от друга:Based on the presented modeling (Fig. 29, tables 2-4), we can finally formulate the basic laws of the interdependence of the most informative parameters from each other:

1. Интенсивность флюоресценции, нормированный показатель флюоресценции, индекс аэробности в исследуемых точках в пределах групп пациентов взаимосвязаны;1. Fluorescence intensity, normalized fluorescence index, aerobic index at the studied points within the patient groups are interconnected;

2. В каждой из исследуемых групп наблюдается взаимозависимость данных параметров различной силы. Наиболее сильная зависимость прослеживается в группе пациентов с хроническим фарингитом;2. In each of the studied groups there is an interdependence of these parameters of different strengths. The most severe dependence is observed in the group of patients with chronic pharyngitis;

3. В группах здоровых добровольцев, а также пациентов с хроническим фарингитом наблюдается наименьший разброс значений показателей ИФ, НПФ, ИА, как в интактной точке, таки в исследуемых точках в области небных миндалин и задней стенки глотки;3. In groups of healthy volunteers, as well as patients with chronic pharyngitis, there is the smallest variation in the values of IF, NPF, and IA indicators, both at the intact point and at the studied points in the palatine tonsils and posterior pharyngeal wall;

4. различия в индексах аэробности ИА 1 и ИА 2 в исследуемых группах были недостоверны;4. differences in the aerobic indices of IA 1 and IA 2 in the study groups were unreliable;

5. нормированные показатели флюоресценции в изучаемых группах НПФ 1 и НПФ 2 во всех изучаемых группах были различны и различие было достоверно;5. normalized fluorescence indices in the studied groups of NPF 1 and NPF 2 in all studied groups were different and the difference was significant;

6. у здоровых добровольцев показатели НПФ в 1,7 (НПФ 1) - 1,9 (НПФ 2) раза меньше, чем при воспалительных изменениях в небных миндалинах при хроническом тонзиллите, ТАФ 1.6. in healthy volunteers, NPF indicators are 1.7 (NPF 1) - 1.9 (NPF 2) times less than with inflammatory changes in the tonsils with chronic tonsillitis, TAF 1.

7. при хроническом тонзиллите, ТАФ 2 значения НПФ 1 и НПФ 2 превышают таковые показатели в норме в 2,28-2,59; различия достоверны.7. with chronic tonsillitis, TAF 2, the values of NPF 1 and NPF 2 exceed those in the norm in 2.28-2.59; differences are significant.

8. в группе пациентов с хроническим фарингитом отмечаются достоверные различия в показателях НПФ 1, НПФ 2, которые при наличии заболевания в 8,25-11,69 раз превышают соответствующие значения в норме.8. In the group of patients with chronic pharyngitis there are significant differences in the rates of NPF 1, NPF 2, which in the presence of the disease are 8.25-11.69 times higher than the corresponding values in normal.

9. формы «Хронический тонзиллит, ТАФ 1» и «Хронический тонзиллит, ТАФ 2» не имеют в соответствующих точках ИА1, ИА2, НПФ1, НПФ2 - достоверных различий.9. The forms “Chronic tonsillitis, TAF 1” and “Chronic tonsillitis, TAF 2” do not have significant differences at the corresponding points IA1, IA2, NPF1, NPF2.

10. между соответствующими показателями при хроническом тонзиллите, ТАФ1 и хроническом фарингите имеются достоверные различия во всех точках: ИА1, ИА2, НПФ1, НПФ2 и показатель НПФ1 при ХФ в 4,81 больше, чем при XT 1, ИА 1 в 1,33 раза меньше при ХФ, НПФ 2 в 6,25 раз больше при ХФ, чем при XT 1, а также ИА2 в 1,279 раза больше при XT 1, чем при ХФ.10. between the corresponding indicators for chronic tonsillitis, TAF1 and chronic pharyngitis, there are significant differences at all points: IA1, IA2, NPF1, NPF2 and the rate of NPF1 with CP is 4.81 more than with XT 1, IA 1 is 1.33 times less with HF, NPF 2 6.25 times more with HF than with XT 1, and IA2 1.279 times more with XT 1 than with HF.

11. отмечаются достоверные различия в соответствующих точках при хроническом тонзиллите, токсико-аллергической форме 2 и хроническом фарингите, таким образом, что НПФ 1 в 3,623 раза при ХФ больше, чем при XT ТАФ 2, ИА 1 в 1,37 раза больше при ХТ ТАФ 2, чем при ХФ, НПФ 2 в, 5 раза больше при ХФ, чем при ХТ ТАФ 2, ИА 2 в 1,31 раза больше при ХТ ТАФ 2, чем при ХФ.11. There are significant differences at the corresponding points in chronic tonsillitis, toxic-allergic form 2 and chronic pharyngitis, so that NPF 1 is 3.623 times greater with CP than with XT TAF 2, IA 1 is 1.37 times more with CT TAF 2 than with HF, NPF 2 is 5 times greater with HF than with CT TAF 2, IA 2 1.31 times more with HT TAF 2 than with HF.

Измерение нормированного показателя флюоресценции и индекса аэробности в точке 3 (лакуна небной миндалины при хроническом тонзиллите и у здоровых добровольцев)Measurement of the normalized fluorescence index and aerobic index at point 3 (palatine tonsil lacunae in chronic tonsillitis and in healthy volunteers)

В таблице 5 представлены статистические параметры величины НПФ 3 в сравниваемых группахTable 5 presents the statistical parameters of the value of NPF 3 in the compared groups

Различия среднего достоверны с р=0,004The differences in the mean are significant with p = 0.004

Согласно таблице 5, отмечаются достоверные различия между средними значениями НПФ 3 в группах здоровых добровольцев и пациентов с хроническим тонзиллитом, ТАФ 1: НПФ 3 в группе здоровых добровольцев в 1,7 раза меньше, чем в группе пациентов с ХТ ТАФ 1, а также в 3,6 раза меньше, чем в группе ХТ ТАФ 2, тогда как НПФ 3 в группе пациентов с ХТ ТАФ 1 в 2,2 раза меньше, чем в группе пациентов с ХТ ТАФ 2, что может быть использовано с целью проведения дифференциальной диагностики форм хронического тонзиллита.According to table 5, there are significant differences between the average values of NPF 3 in groups of healthy volunteers and patients with chronic tonsillitis, TAF 1: NPF 3 in the group of healthy volunteers is 1.7 times less than in the group of patients with CT TAF 1, as well as in 3.6 times less than in the CT TAF 2 group, while NPF 3 in the group of patients with CT TAF 1 is 2.2 times less than in the group of patients with CT TAF 2, which can be used for the differential diagnosis of forms chronic tonsillitis.

Исследование нормированного показателя флюоресценции и индекса аэробности в точке 3 (задняя стенка глотки у пациентов с хроническим фарингитом),Study of the normalized fluorescence index and aerobic index at point 3 (posterior pharyngeal wall in patients with chronic pharyngitis),

Из 51 пациента данной группы значения НПФ 3 наблюдались в пределах от 0,219 до 8,38 со средним, равным 2,66±0,27 и σ=1,91.Of 51 patients in this group, NPF 3 values were observed in the range from 0.219 to 8.38 with an average of 2.66 ± 0.27 and σ = 1.91.

На фиг. 30 изображены частотные распределения НПФ 3 у пациентов с хроническим фарингитом, где Mean-среднее значение, Std. Dev. - стандартное отклонение, N - количество исследуемых, Frequency - частота встречаемости, по оси ординат, в относительных единицах, НПФ - нормированный показатель флюоресценции.In FIG. 30 shows the frequency distribution of NPF 3 in patients with chronic pharyngitis, where Mean is the average value, Std. Dev. - standard deviation, N - number of subjects, Frequency - frequency of occurrence, along the ordinate axis, in relative units, NPF - normalized fluorescence index.

Из фиг. 30 следует, что варьирование НПФ 3 в пределах рассматриваемой группы достаточно близко к нормальному распределению. В большинстве случаев НПФ 3 в данной группе находится в диапазоне от 0 до 4,5, однако может достигать и 8,5 отн. ед. Нормирование на интактную точку в данном случае приводит к нивелированию разницы между динамическим показателями ткани, характеризующими ее метаболические, морфометрические и функциональные изменения.From FIG. 30 it follows that the variation of NPF 3 within the considered group is close enough to the normal distribution. In most cases, NPF 3 in this group is in the range from 0 to 4.5, however, it can reach 8.5 rel. units Normalization to the intact point in this case leads to leveling the difference between the dynamic parameters of the tissue, characterizing its metabolic, morphometric and functional changes.

В таблице 6 представлены корреляционные связи величины НПФ 3 у пациентов с хроническим фарингитом с показателями индекса аэробности в интактной точке, индексов аэробности в точках 1 и 2, а также с нормированными показателями флюоресценции в точках 1 и 2 и показателем интенсивности флюоресценции в. интакной точке у пациентов из этой же группы.Table 6 presents the correlation between the values of NPF 3 in patients with chronic pharyngitis with the aerobic index at the intact point, the aerobic index at points 1 and 2, as well as the normalized fluorescence indices at points 1 and 2 and the fluorescence intensity index c. intact point in patients from the same group.

Из таблицы 6 следует, что имеется взаимозависимость между НПФ 3 при хроническом фарингите с другими показателями, такими как ИИ, ИАИ, НПФ1, ИА1, НПФ2, ИА2, таким образом при изменении одних индексов можно судить о характере изменения других, а также зарегистрировать полученные данные в экспресс-режиме и в Динамике с использованием предложенного способа диагностики.From table 6 it follows that there is an interdependence between NPF 3 in chronic pharyngitis with other indicators, such as II, IAI, NPF1, IA1, NPF2, IA2, so when changing some indices, one can judge the nature of changes in others, as well as register the data obtained in express mode and in Dynamics using the proposed diagnostic method.

Предложенный способ и алгоритм, разработанный в ходе исследования, позволяет проводить дифференциальную диагностику между нормой и патологией при воспалительных заболевания глотки, а также оценивать основные различия и характерные особенности тканей глотки при хроническом фарингите и хроническом тонзиллите различных форм.The proposed method and algorithm developed during the study allows differential diagnosis between the norm and pathology in inflammatory diseases of the pharynx, as well as to evaluate the main differences and characteristic features of the pharyngeal tissue in case of chronic pharyngitis and chronic tonsillitis of various forms.

Таким образом, метод флюоресцентной спектрометрии в совокупности с информативными критериями зарекомендовал себя в качестве неинвазивного, высокочувствительного, высокоспецифичного экспресс-метода, позволяющего оценить набор морфометрических, метаболических, функциональных особенностей тканей в норме и при воспалительных заболеваниях глотки.Thus, the method of fluorescence spectrometry, together with informative criteria, has established itself as a non-invasive, highly sensitive, highly specific express method that allows us to evaluate the set of morphometric, metabolic, functional features of tissues in normal and inflammatory diseases of the pharynx.

Таким образом, в соответствии с приведенными данными, можно отметить, что способ экспресс-диагностики воспалительных заболеваний глотки с использованием флюоресцентной спектрометрии и специального алгоритма для оценки морфометрических, метаболических, функциональных изменений тканей в динамике может быть использован in situ (по «месту» обследования), как in vivo, так и in vitro, для идентификации воспалительных заболеваний глотки, а также для оценки микробного фактора (как этиологического) в патогенезе воспалительного процесса. С использованием предложенного способа возможно в экспресс-режиме, с высокой чувствительностью и специфичностью, в динамике оценивать морфометрические, метаболические, функциональные особенности тканей глотки в норме и при воспалительных заболеваниях глотки, а также анализировать качественный и количественный состав микрофлоры патологического очага. Таким образом, разработка алгоритма диагностики воспалительных заболеваний глотки с использованием данного способа может быть в перспективе использована для немедленной идентификации воспалительных заболеваний глотки и, как следствие, для осуществления наиболее рационального лечения и проведения профилактических мер.Thus, in accordance with the data presented, it can be noted that the method of rapid diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx using fluorescence spectrometry and a special algorithm for assessing morphometric, metabolic, functional changes in tissues in dynamics can be used in situ (at the "location" of the examination) , both in vivo and in vitro, to identify inflammatory diseases of the pharynx, as well as to assess the microbial factor (as an etiological) in the pathogenesis of the inflammatory process. Using the proposed method, it is possible in express mode, with high sensitivity and specificity, in dynamics to evaluate the morphometric, metabolic, functional features of the pharyngeal tissues in normal and inflammatory diseases of the pharynx, as well as to analyze the qualitative and quantitative composition of the microflora of the pathological focus. Thus, the development of an algorithm for the diagnosis of inflammatory diseases of the pharynx using this method can be used in the future for immediate identification of inflammatory diseases of the pharynx and, as a result, for the implementation of the most rational treatment and preventive measures.

Claims (1)

Способ диагностики хронических заболеваний глотки, выбранных из компенсированной формы хронического тонзиллита, декомпенсированной формы хронического тонзиллита и хронического фарингита, с использованием флюоресцентной спектрометрии, заключающийся в том, что с поверхности верхнего полюса (точка 1), нижнего полюса (точка 2), лакуны (точка 3) небных миндалин, а также из области задней стенки глотки регистрируют спектральные кривые и проводят расчет показателей абсолютной интенсивности флюоресценции, спектральной полуширины, нормированного показателя флюоресценции по отношению к интактной точке, расположенной на коже внутренней поверхности предплечья; сравнивают полученные значения со спектральными показателями у здоровых добровольцев; при увеличении нормированного показателя флюоресценции в точках 1 и 2 в 1,7-2,59 раза по сравнению с нормой, появлении дополнительных пиков на величинах волновых чисел 5350-6700/см и смещении указанных пиков вправо по оси абсцисс диагностируют у пациента хронический тонзиллит, а при увеличении основного сигнала флюоресценции на величине волнового числа 5000/см, при увеличении нормированного показателя флюоресценции в точках 1 и 2 в 8,25-11,69 раз выше нормы и появлении дополнительного пика на величине волнового числа 5750/см в спектре, полученном с задней стенки глотки, диагностируют у пациента хронический фарингит; при этом нормированный показатель флюоресценции в точке 3 в группе здоровых добровольцев в 1,7 раза меньше, чем в группе пациентов с компенсированной формой хронического тонзиллита и в 3,6 раза меньше, чем в группе с декомпенсированной формой хронического тонзиллита, а нормированный показатель флюоресценции в точке 3 у пациентов с компенсированной формой хронического тонзиллита в 2,2 раза меньше, чем в группе пациентов с декомпенсированной формой хронического тонзиллита.A method for the diagnosis of chronic diseases of the pharynx, selected from a compensated form of chronic tonsillitis, a decompensated form of chronic tonsillitis and chronic pharyngitis, using fluorescence spectrometry, which consists in the fact that the surface of the upper pole (point 1), lower pole (point 2), lacuna (point 3) palatine tonsils, as well as from the region of the posterior pharyngeal wall, spectral curves are recorded and absolute fluorescence intensity, spectral half-width, normalized fluorescence of the indicator relative to the intact point located on the inner surface of the skin of the forearm; comparing the obtained values with spectral indices in healthy volunteers; with an increase in the normalized fluorescence index at points 1 and 2 by 1.7-2.59 times compared with the norm, the appearance of additional peaks at the wave numbers of 5350-6700 / cm and a shift of these peaks to the right along the abscissa axis, chronic tonsillitis is diagnosed in the patient, and with an increase in the main fluorescence signal at a wave number of 5000 / cm, with an increase in the normalized fluorescence index at points 1 and 2, 8.25-11.69 times higher than the norm and the appearance of an additional peak at a wave number of 5750 / cm in the spectrum obtained from the back pharyngeal walls; chronic pharyngitis is diagnosed in a patient; the normalized fluorescence at point 3 in the group of healthy volunteers is 1.7 times less than in the group of patients with a compensated form of chronic tonsillitis and 3.6 times less than in the group with a decompensated form of chronic tonsillitis, and the normalized fluorescence at point 3 in patients with a compensated form of chronic tonsillitis is 2.2 times less than in the group of patients with a decompensated form of chronic tonsillitis.
RU2018145669A 2018-12-21 2018-12-21 Method for rapid diagnosis of inflammatory pharyngeal diseases using fluorescent spectrometry and special algorithm for assessing morphometric, metabolic and functional changes in tissues in dynamics RU2716593C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145669A RU2716593C1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Method for rapid diagnosis of inflammatory pharyngeal diseases using fluorescent spectrometry and special algorithm for assessing morphometric, metabolic and functional changes in tissues in dynamics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145669A RU2716593C1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Method for rapid diagnosis of inflammatory pharyngeal diseases using fluorescent spectrometry and special algorithm for assessing morphometric, metabolic and functional changes in tissues in dynamics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716593C1 true RU2716593C1 (en) 2020-03-13

Family

ID=69898837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145669A RU2716593C1 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Method for rapid diagnosis of inflammatory pharyngeal diseases using fluorescent spectrometry and special algorithm for assessing morphometric, metabolic and functional changes in tissues in dynamics

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716593C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740362C1 (en) * 2020-09-08 2021-01-13 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Diagnostic technique for severity of chronic pharyngitis

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6091985A (en) * 1998-01-23 2000-07-18 Research Foundation Of City College Of New York Detection of cancer and precancerous conditions in tissues and/or cells using native fluorescence excitation spectroscopy
RU2261048C1 (en) * 2004-07-02 2005-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации" Differential diagnosis method for distinguishing compensated and decompensated chronic tonsillitis form
WO2011149855A2 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Enhanced Spectrometry, Inc. An apparatus and method for detecting raman and photoluminescence spectra of a substance
RU2511262C2 (en) * 2012-05-29 2014-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр медицинских и промышленных биотехнологий Спектролюкс" Method for monitoring of treatment of disease involving fluorescence diagnostics of disease, and device for implementing it

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6091985A (en) * 1998-01-23 2000-07-18 Research Foundation Of City College Of New York Detection of cancer and precancerous conditions in tissues and/or cells using native fluorescence excitation spectroscopy
RU2261048C1 (en) * 2004-07-02 2005-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации" Differential diagnosis method for distinguishing compensated and decompensated chronic tonsillitis form
WO2011149855A2 (en) * 2010-05-26 2011-12-01 Enhanced Spectrometry, Inc. An apparatus and method for detecting raman and photoluminescence spectra of a substance
RU2511262C2 (en) * 2012-05-29 2014-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр медицинских и промышленных биотехнологий Спектролюкс" Method for monitoring of treatment of disease involving fluorescence diagnostics of disease, and device for implementing it

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WINIARSKI P., et al., Autofluorescence spectroscopy in the differentiation of laryngeal epithelial lesions - preliminary results, Acta Oto-Laryngologica, 2016, 136(6), P. 580-584. doi:10.3109/00016489.2016.1142116. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2740362C1 (en) * 2020-09-08 2021-01-13 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Diagnostic technique for severity of chronic pharyngitis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gomez Detection and diagnosis of the early caries lesion
Lin et al. Routine Kato–Katz technique underestimates the prevalence of Schistosoma japonicum: a case study in an endemic area of the People's Republic of China
Flum et al. Misdiagnosis of appendicitis and the use of diagnostic imaging
Soviero et al. Validity of microCT for in vitro detection of proximal carious lesions in primary molars
Gardner et al. Clinical signs of infection in diabetic foot ulcers with high microbial load
Carounanidy et al. Dental caries: A complete changeover (Part II)-Changeover in the diagnosis and prognosis
JP5410274B2 (en) How to characterize an organization
Nelson et al. Self-collected versus provider-collected vaginal swabs for the diagnosis of bacterial vaginosis: an assessment of validity and reliability
RU2716593C1 (en) Method for rapid diagnosis of inflammatory pharyngeal diseases using fluorescent spectrometry and special algorithm for assessing morphometric, metabolic and functional changes in tissues in dynamics
Shah et al. Association between asthma and periodontitis in the US adult population: A population‐based observational epidemiological study
Jablonski-Momeni et al. Use of AC impedance spectroscopy for monitoring sound teeth and incipient carious lesions
Lodetti et al. Surface electromyography and magnetic resonance imaging of the masticatory muscles in patients with arthrogenous temporomandibular disorders
US20170115240A1 (en) Method for the detection and/or diagnosis of eating disorders and malnutrition using x-ray diffraction
RU2723139C2 (en) Method for differential diagnosis of forms of chronic tonsillitis using raman-fluorescence spectroscopy
KR101709058B1 (en) Method of providing the information for diagnosing of oral malodor
CN115267161A (en) Test method and system for qualified subject with soothing effect of cosmetic
Hahn et al. Prevalence and accuracy of home sphygmomanometers in an urban population.
Yap et al. Bio-conductivity characteristics of chronic kidney disease stages examined by portable frequency-difference electrical impedance tomography
Heesakkers et al. Applicability of a disposable home urinary flow measuring device as a diagnostic tool in the management of males with lower urinary tract symptoms
Viskovic et al. Assessment of ultrasound for use in detecting lipoatrophy in HIV-infected patients taking combination antiretroviral therapy
Wong et al. Reliability of automated blood pressure devices used by hypertensive patients
US20180289269A1 (en) Handheld blood-flow imaging device
RU2311639C1 (en) Method for detecting the level of computed radiation impact upon dental state
RU2638429C2 (en) Method for differential diagnostics of clinical form of chronic tonsillitis, based on ultrasound investigation of regional lymph nodes
RU2394497C1 (en) Method of estimated clinical, functional, morphological disorders in temporomandibular joint dysfunction and effectiveness monitoring of therapeutic process