Вышедшие номера
Электрические и вязкоупругие параметры эритроцитов в моделях для диагностики аденоматозных полипов и стадий колоректального рака при оптической детекции клеток в неоднородном переменном электрическом поле
Кручинина М.В.1,2, Громов А.А.1, Щербакова Л.В.1, Кручинина Э.В.2, Генералов В.М.3, Генералов К.В.3, Кручинин В.Н.4, Рыхлицкий С.В.4, Яковина И.Н.5, Яковлев М.В.5, Минин О.В., Минин И.В.
1НИИ терапии и профилактической медицины --- филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук", Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный медицинский университет, Новосибирск, Россия
3Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Кольцово, Новосибирская обл., Россия
4Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
5Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Поступила в редакцию: 22 декабря 2020 г.
В окончательной редакции: 11 января 2021 г.
Принята к печати: 26 февраля 2021 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2021 г.

С помощью метода диэлектрофореза в неоднородном переменном электрическом поле при использовании оптической системы детекции клеток проведено исследование электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов в частотном диапазоне от 5·104 до 1·106 MHz у 129 больных с колоректальным раком (КРР) различных стадий развития заболевания, 25 человек с аденоматозными полипами и 35 лиц группы сравнения. Показано, что величины физических характеристик эритроцитов значимо различаются как при сопоставлении групп контроля и пациентов с аденоматозными полипами и больных с ранними стадиями КРР, так и при сравнении пациентов с различными стадиями онкологического процесса между собой. Построение SHAP-графиков на основе электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов позволило достичь 100% диагностической точности при различении пациентов с аденоматозными полипами, ранними стадиями КРР от здоровых лиц, 98.7% точности - при дифференцировании пациентов с полипами от больных с ранними стадиями КРР, 91.9% точности - при различении ранних и поздних стадий КРР. Полученные результаты демонстрируют высокий потенциал предложенного метода для скрининга и диагностики КРР. Ключевые слова: диэлектрофорез, эритроциты, электрические и вязкоупругие параметры, диагностика, колоректальный рак, аденоматозные полипы, SHAP-графики.
  1. Ferlay J., Soerjomataram I., Dikshit R., Eser S., Mathers C., Rebelo M., Parkin D.M., Forman D., Bray F. // Int. J. Cancer. 2015. V. 136. N 5. P. E359--E386
  2. Di Lena M., Travaglio E., Altomare D.F. // World J. Gastroenterol. 2013. V. 19. N 12. P. 1855--1860
  3. Garborg K., Holme O., L berg M., Kalager M., Adami H.O., Bretthauer M. // Ann. Oncol. 2013. V. 24. N 8. P. 1963--1972
  4. Stracci F., Zorzi M., Grazzini G. // Front. Public Health. 2014. V. 2. P. 210--219
  5. Кручинина М.В., Светлова И.О., Громов А.А., Кручинина Э.В., Генералов В.М., Кручинин В.Н., Яковина И.Н., Баннова Н.А. Факторы риска и методы скрининга колоректального рака: Учеб.-метод. пособие. Новосибирск: ООО "Офсет-ТМ", 2019. 160 с
  6. Kruchinina M.V., Gromov A.A., Generalov V.M., Kruchinin V.N., Shuvalov G.V., Minin O.V., Minin I.V. // Proc. SPIE 11065. Saratov Fall Meeting 2018: Optical and Nano-Technologies for Biology and Medicine. 2019. V. 110650V
  7. Estridge B.H., Reynolds A.P. Basic Clinical Laboratory Techniques. Sixth Edition. N.Y., USA: Delmar, 2012. 907 p
  8. Кручинина М.В., Прудникова Я.И., Громов А.А., Генералов В.М., Генералов К.В., Кручинин В.Н., Кручинина Э.В., Шувалов Г.В., Яковина И.Н., Баннова Н.А., Минин О.В., Минин И.В. // Опт. и спектр. 2019. Т. 126. В. 5. С. 652--657
  9. Кручинина М.В., Стариков А.В., Громов А.А., Генералов В.М. // Терапия. 2016. N 3. В. 7. С. 40--47
  10. Sofaer H.R., Hoeting J.A., Jarnevich C.S. // Intelligent Systems Design and Appl. 2019. V. 941. P. 447--457
  11. Ge Sh., Lu H., Li Q., Logan H.L., Dodd V., Bian J., Shenkman E.A., Guo Y. // American J. Health Behavior. 2019. V. 43. N 3. P. 635--647
  12. Scott M. Lundberg, Su-In Lee A // 31st Conference on Neural Information Processing Systems (NIPS 2017). Long Beach, CA, USA. https://papers.nips.cc/paper/2017/file/ 8a20a8621978632d76c43dfd28b67767-Paper.pdf
  13. Шувалов Г.В., Генералов К.В., Генералов В.М., Кручинина М.В., Коптев Е.С., Минин О.В., Минин И.В. // Изв. вузов. Физика. 2017. Т. 60. В. 11. С. 47--51
  14. Генералов В.М., Кручинина М.В, Дурыманов А.Г., Медведев А.А., Сафатов А.С., Сергеев А.Н., Буряк Г.А., Курилович С.А., Громов А.А. Диэлектрофорез в диагностике инфекционных и неинфекционных заболеваний. Новосибирск: ЦЭРИС, 2011. 172 с
  15. Минин И.В., Минин О.В. Микроскопное покровное стекло. Патент РФ 2672980. Опубл. 21.11.2018. Бюл. N 33
  16. Kruchinina M.V., Gromov A.A., Prudnikova Y.I., Generalov V.M., Kruchinin V.N., Volodin V.A., Shuvalov G.V., Minin O.V., Shehovtsov S.V., Peltec S.E., Minin I.V. // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 516. P. 012017
  17. Shuvalov G.V., Generalov K.V., Generalov V.M., Kruchinina M.V., Koptev E.S., Minin O.V., Minin I.V. // Russian Phys. J. 2018. V. 60. N 11. P. 1901--1904
  18. Кручинина М.В., Кручинин В.Н., Шувалов Г.Н., Минин И.В., Минин О.В. // Опт. и спектр. 2020. Т. 128. В. 6. С. 783--789
  19. Qiu Y., Cai G., Su M., Chen T., Zheng X., Xu Y., Ni Y., Zhao A., Xu L.X., Cai S., Jia W. // J. Proteome Res. 2009. V. 8. N 10. P. 4844--4850
  20. Coussens L.M., Werb Z. // Nature. 2002. V. 420. Р. 860--867
  21. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Степовая Е.А. Физиология и патофизиология эритроцита. Томск: Наука, 2004. 202 c
  22. Мейерхардт Дж., Сандерз М. Рак толстой кишки / Под ред. Скарина А.Т. М.: ООО Рид Элсивер, 2009. 186 с
  23. Ballinger A.B., Anggiansah C. // B.M.J. 2007. V. 335. P. 715--718
  24. Rozen P., Young G.P., Levin B., Spann S.J. Colorectal Cancer in Clinical Practice: Prevention, Early Detection and Management. London: Taylor and Francis, 2006. 534 p
  25. Козинец Г.И., Макарова В.А. Исследование системы крови в клинической практике. М.: Изд-во Триада-Х, 1997. 480 с
  26. Markowitz S.D., Bertagnolli M.M. // N. Engl. J. Med. 2009. V. 361. Р. 2449--2460

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.