Рассмотрено формирование пленок оксидов вентильных металлов ряда алюминий, цирконий, титан, тантал, ниобий толщиной около 100 нм электрохимическим анодированием в электролите на основе 1%-ного водного раствора лимонной кислоты. Исследовано влияние пленок анодных оксидов вентильных металлов со встроенным электретным зарядом на процесс гемостаза крови при ее контактировании с поверхностью оксидных пленок. Установлено, что пленки оксидов, имеющие отрицательный электрический заряд (оксиды алюминия и циркония), замедляют процесс гемостаза крови, а пленки анодных оксидов с положительным электрическим зарядом (оксиды ниобия и тантала) ускоряют его. Даны рекомендации по использованию покрытий с отрицательным электрическим зарядом в качестве покрытий имплантатов для обеспечения тромборезистентного эффекта. Оксиды вентильных металлов с положительным зарядом могут быть использованы при обработке ран для остановки кровотечения.

В статье представлен расчет методом HF-3c структурных и электронных характеристик конъюгата, состоящего из лекарственного препарата карбоплатина (C₆H₁₂N₂O₄Pt) и наноносителя фуллеренола (C₆₀(OH)₂₄). Оптимизация геометрической структуры конъюгата в водной среде проводилась с использованием того же метода и с применением модели поляризуемого континуума. Для выяснения природы межмолекулярной связи и оценки силы взаимодействия между молекулой карбоплатина и фуллеренолом был выполнен топологический анализ механизмов нековалентного взаимодействия на основе метода квантовой теории атомов в молекулах. Проанализированы индивидуальные парные атомные нековалентные взаимодействия в конъюгате и проведена оценка их энергий с помощью корреляции между энергией взаимодействия и характеристиками электронной плотности в критических точках связей. Показано, что конъюгат формируется за счет слабых сил взаимодействия между карбоплатином и фуллеренолом, обеспечивая освобождение лекарственного препарата при доставке его к соответствующему участку ДНК без значительных энергозатрат. Исследованные конъюгаты могут быть использованы для адресной доставки лекарств енных препаратов.

Поскольку утрата трудоспособности и инвалидность, связанные с болезнями органов дыхания, в 2/3 случаев обусловлены бронхиальной астмой и хронической обструктивной болезнью лёгких, существует необходимость в техническом обеспечении раннего выявления данных заболеваний. В основу разработанного диагностического комплекса положена эволюционная математическая модель дыхательной системы человека, описывающая процессы газообмена между атмосферой и лёгкими и между лёгкими и кровью. Комплекс позволяет анализировать такие параметры дыхательной системы, как сатурация гемоглобина артериальной крови кислородом, частота сердечных сокращений и частота дыхания. Комплекс подходит для разовых (скрининговых) измерений, а также длительного (ночного/суточного) мониторирования. Разработано соответствующее программное обеспечение, позволяющее анализировать индекс десатураций, индекс апноэ-гипопноэ, фотоплетизмограмму, визуализировать процесс дыхания. В комплексе реализован стандартизированный нагрузочный тест шестиминутной ходьбы. Это позволяет выявить дыхательную недостаточность, оценить ее выраженность и условия возникновения. В ходе апробации на базе санаторно-курортного учреждения удалось диагностировать синдром обструктивного апноэ-гипопноэ на ранней стадии у людей, не подозревающих о наличии у них данного заболевания. Выбор именно санаторно-курортного учреждения обусловлен комфортными условиями проведения ночного мониторирования, наличием времени и желанием людей заняться своим здоровьем, пройти диагностику.

Электрокардиография – важный диагностический метод, позволяющий оценить электрическую активность сердца. Его использование позволяет диагностировать сердечно-сосудистые заболевания на ранних стадиях, предотвращая их прогрессирование и развитие осложнений. Однако не все патологии могут быть выявлены при краткосрочном исследовании. В случае подозрения на наличие таких заболеваний применяют метод длительной регистрации электрокардиограммы. Качество ее записи при длительной регистрации во многом зависит от используемых электродов. Сегодня самые распространенные – электроды с хлорсеребряным покрытием, показывающие хорошие результаты в течение непродолжительного времени. Однако их использование более 24 часов приводит к искажению сигнала и раздражению кожного покрова пациента из-за обезвоживания и деградации поверхности. В статье приведены результаты исследований материалов, предназначенных для изготовления сухих электродов, их свойств и влияния на показатели, получаемые при обследовании. 

Повысить качество лечения пациентов с применением дентальных имплантатов возможно за счет усиления соединения кость–дентальный имплантат слабым постоянным током. В процессе проведения эксперимента in vitro использовались титановые электроды, имитирующие дентальные имплантаты. Электроды помещали в забранную венозную кровь человека. В опытной группе в течение 10 мин проводили физиопроцедуры с помощью разработанного устройства при силе тока 15–20 мкА. В контрольной группе титановые пластины помещали в кровь без электрического тока на 10 мин. В исследуемых образцах изучали плотность прилегания кровяных сгустков к титановым пластинам, толщину кровяных сгустков, число тромбоцитов и эритроцитов. Установлено, что воздействие электрическим током силой 15–20 мкА на кровяной сгусток через титановые пластины способствует утолщению и уплотнению кровяных сгустков на поверхности электродов. В кровяном сгустке увеличивается число эритроцитов и тромбоцитов, что способно оказать положительный эффект на процесс остеоинтеграции.

Для улучшения результатов диагностики анатомических структур в стоматологии применяется такой метод, как конусно-лучевая компьютерная томография, которая обеспечивает расширенную визуализацию анатомических структур зубочелюстной системы и соседних областей, включая шейную область, верхние дыхательные пути и др. Для улучшения результатов диагностики пациентов с заболеваниями височно-нижнечелюстных суставов предлагается алгоритм анализа компьютерного изображения шейно-черепного отдела, обладающий диагностической воспроизводимостью, позволяющий определять асимметрию взаиморасположения анатомических структур, обнаруживать дегенеративно-дистрофические и другие изменения сочлененных поверхностей. Такой метод способствует выявлению этиологических факторов развития заболеваний височно-нижнечелюстных суставов, повышает эффективность лечения других болезней шейно-черепного отдела. 

Генеративные диффузионные модели являются общепризнанным методом генерации высококачественных изображений. Однако среди исследований есть примеры, подтверждающие, что диффузионные модели менее конфиденциальны, чем генеративные модели, такие как генеративные состязательные сети и растущее семейство их модификаций. Обнаруженные уязвимости требуют глубокого изучения различных аспектов безопасности. Это особенно важно для таких чувствительных областей, как задачи анализа медицинских изображений и их практическое применение. В статье рассмотрен метод обнаружения шаблонов изображений, представленных на сгенерированных изображениях, которые потенциально могут быть идентифицированы на реальных изображениях компьютерной томографии пациентов с туберкулезом лёгких. Метод включает следующие основные процедуры: корреляция пар сгенерированных и реальных изображений для предварительного выбора пар, которые предполагают дальнейший анализ; вычисление статистики корреляции с использованием прямого и обратного преобразований Фишера; выполнение аффинной регистрации изображений и расчет оценок парного сходства; нелинейная (эластичная) регистрация изображений и повторный расчет оценок сходства для выделения наиболее похожих/несхожих областей изображения.

Направленная контактная диатермия является одним из наиболее перспективных методов физиотерапии. Для ее изучения в среде COMSOL Multiphysics было проведено биофизическое моделирование воздействия с помощью передачи емкостно-резистивной энергии (ТЕКАР-терапии, или TR-терапии) на биологическую ткань с использованием метода конечных разностей. Создана модель биологического объекта, подвергнутого воздействию TR-терапии. Выполнена визуализация распределения температуры и электрического потенциала в объеме модели. Определена зависимость интенсивности нагрева от частоты переменного тока. Показана динамика изменения температуры в каждом слое биологической ткани.

Поиск анатомических слоев на изображениях компьютерной томографии лёгких позволит упростить задачу диагностирования и планирования лечения, а также автоматизирует процесс разметки изображений при подготовке обучающей выборки. В статье предлагаются методика сравнения нейросетевых дескрипторов и выбор оптимального нейросетевого метода поиска схожих анатомических областей, гибридный алгоритм поиска, основанный на совместном использовании традиционных и нейросетевых дескрипторов. Такой алгоритм позволил улучшить результат нейросетевого поиска анатомических паттернов, выраженный в миллиметрах до искомого слоя, на 47 % для первых десяти найденных изображений класса сердца и на 18 % – для изображений с позициями от 10 до 100. Итоговый результат поиска анатомической области улучшился по сравнению с традиционными подходами на 9,7 % для найденных изображений с позициями от 10 до 100 и на 2 % – для первых десяти найденных изображений.

Рассмотрены методы машинного обучения и нейронные сети для диагностики неврологических заболеваний (болезней Альцгеймера и Паркинсона) пациентов на основе голосового анализа. Приведены модели извлеченной из голосовых данных информации о признаках заболеваний (включая частоту, дрожание, мел-кепстральные коэффициенты и т. д.). Использованы различные классификаторы для обучения нейронных сетей и распознавания заболеваний. Среди них – алгоритм GridSearchCV для оптимизации гиперпараметров классификатора случайного леса при распознавании болезни Альцгеймера (точность распознавания – 87,6 %) и алгоритм KNN – для обучения и тестирования на общедоступных наборах данных признаков изменения речи пациентов с болезнью Паркинсона. Алгоритм KNN показал лучшие результаты классификации по сравнению с другими, достигнув экспериментальной точности 94 % на тех же наборах данных. Отмечено, что использование многомерного извлечения признаков и методов машинного обучения может повысить точность ранней диагностики неврологических заболеваний.

В статье представлена многоветвевая сверточная нейронная сеть, разработанная для диагностики глаукомы с использованием биомаркеров оптической когерентной томографии и симуляции синтетических изображений. Сеть включает шесть ветвей, каждая из которых нацелена на ключевые анатомические особенности. Обученная на синтетическом наборе данных, модель показала точность проверки 94,2 % и потери при обучении 0,162, демонстрируя эффективность в различении разных типов глаукомы. Результаты также подчеркивают потенциал модели для дальнейшего повышения точности, особенно в части уменьшения ошибок классификации между близкими состояниями.

Проведена оценка биоэлектрической активности жевательных и височных мышц в покое и при произвольном напряжении у пациентов с клиническими признаками бруксизма. Установлено превышение значений средней амплитуды для правой и левой жевательных и височных мышц при произвольном напряжении у пациентов с клиническими признаками бруксизма в сравнении с пациентами контрольной группы. Изучение средней амплитуды покоя для жевательных и височных мышц у пациентов с признаками бруксизма в сравнении с пациентами контрольной группы позволило определить увеличение значений как для жевательных, так и для височных мышц. Полученные данные указывают на стойкие функциональные нарушения мышц челюстно-лицевой области у пациентов с клиническими признаками бруксизма, которые характеризуются выраженным отклонением значений средней и максимальной амплитуд в покое и при произвольном напряжении, а также асимметрией амплитудно-частотных характеристик. Анализ данных биоэлектрической активности жевательных и височных мышц в покое и при произвольном напряжении после курса комплексной терапии указывает на выраженное снижение этого показателя и на стремление его к подобным значениям у пациентов контрольной группы. Выявленная асимметрия биоэлектрической активности височных мышц после курса терапии не определялась, однако сохранялась на тех же значениях в собственно жевательных мышцах, что обусловлено сложностью симптомокомплекса, включающего бруксизм и расстройства жевательно-речевого аппарата и требующего расширения терапевтических методов этиопатогенетической направленности. Эффективность комплекса методов лечения будет выше при использовании патогенетической терапии.