Search

Данная работа посвящена анализу методов протонной терапии, ее особенностей и перспектив развития. Задачи, которые решались в Ñ Ð¾Ð´Ðµ работы: изучение Ñ„Ð¸Ð·Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð°ÑÐ¿ÐµÐºÑ‚Ð¾Ð² протонной терапии; изучение строения ускорителей протонов для лучевой терапии; рассмотрение Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸Ð·Ð¼Ð¾Ð² радиационного поражения клетки. Работа представлена обзором литературы по вопросу применения методов протонной лучевой терапии и Ð¸Ñ Ð¿Ñ€ÐµÐ¸Ð¼ÑƒÑ‰ÐµÑÑ‚Ð² в лечении Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ð¾Ð½ÐºÐ¾Ð»Ð¾Ð³Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð·Ð°Ð±Ð¾Ð»ÐµÐ²Ð°Ð½Ð¸Ð¹. Для этого были рассмотрены процессы взаимодействия протонов с веществом, формирование пика Брэгга, Ð¼ÐµÑ Ð°Ð½Ð¸Ð·Ð¼Ñ‹ поражения клетки ионизирующем излучением, проведено сравнение распределения дозы по глубине проникновения для Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ñ‡Ð°ÑÑ‚Ð¸Ñ† в водном фантоме. Так же в Ñ Ð¾Ð´Ðµ работы были рассмотрены практики применения протонной терапии в Ñ€Ð°Ð·Ð½Ñ‹Ñ ÑÑ‚Ñ€Ð°Ð½Ð°Ñ Ð¼Ð¸Ñ€Ð° и тенденции ее развития., This paper focuses on the analysis of proton therapy methods, its features, and prospects. Tasks that were solved during the work: 1. investigation of the physical layers of proton therapy; 2. examination of the structure of Proton Accelerators for Radiotherapy; 3. consideration of the mechanisms of radiation damage to the cell. The work is presented by a literature review on the application of proton radiation therapy techniques and their advantages in the treatment of various oncological diseases. For this, the processes of interaction of protons with matter, the formation of the Bragg peak, the mechanisms of cell damage by ionizing radiation were considered, and a comparison was made of the dose distribution over the penetration depth for various particles in a water phantom. Also, in the course of the work, the practices of using proton therapy in different countries of the world and the trends in its development were considered.

The authors on the basis of analytical review of the world literature analyzed the pharmacological activity of melatonin in the aspect of clinical use in COVID-19. Melatonin is traditionally considered a hormone of the pineal gland, which provides the interaction of organism with environment for information about the light regime of the environment. Until recently, the main scope of this drug was various sleep disorders. However, subsequent studies revealed that the melatonin’s ability to exert anticonvulsant, antidepressant, antineoplastic, neuroprotective, antioxidant and anti-gonadotropic effect and have some therapeutic activity for pharmacotherapy of tinnitus, migraine, neurodegenerative diseases, epilepsy, breast cancer, diseases of the respiratory and cardiovascular systems.The article found that a valuable effect of melatonin is its ability to reduce the release of proinflammatory cytokines, thereby reducing the intensity of inflammation and «cytokine storm» in patients with COVID-19.The paper notes that melatonin’s role as antioxidant, reduce the risk of oxidative stress during inflammation, but also as a factor of prevention of the development of «cytokine storm», with the development of which is associated with high risks of mortality at COVID-19. Melatonin is effective in patients hospitalized with COVID-19 by reducing vascular permeability, levels of General anxiety, use of sedatives and improve sleep quality.Found that melatonin can be used in combination with drugs and therapies COVID-19. For example, melatonin and alpha-lipoic acid may decrease kidney damage from oxidative stress caused by a combination of antiviral medications lopinavir/ritonavir. Using melatonin to mitigate medical and social problems in the context of a global pandemic may be substantial and socially responsible measure to preserve and maintain the health of the population.The authors found that the pharmacological activity of melatonin in the aspect of clinical use in COVID-19 is associated with its antioxidant and anti-stress activity that can be used effectively in conditions of coronavirus infection., Авторами статьи на основании аналитического обзора мировой литературы проанализирована фармакологическая активность мелатонина в аспекте клинического применения при COVID-19. Мелатонин традиционно считается гормоном эпифиза, который обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой для информирования о световом режиме окружающей среды. До недавнего времени основной сферой применения данного препарата были различные нарушения сна. Однако последующие исследования выявили у мелатонина способность оказывать противосудорожное, антидепрессивное, антинеопластическое, нейропротекторное, антиоксидантное и гонадотропное действие и обладать некоторой терапевтической активностью при фармакотерапии шума в ушах, мигрени, нейродегенеративных заболеваниях, эпилепсии, раке грудной железы, заболеваниях дыхательной и сердечно-сосудистой системы.Выявлено, что ценным эффектом мелатонина является способность снижать высвобождение провоспалительных цитокинов, что способствует снижению интенсивности воспаления и «цитокинового шторма» у пациентов с COVID-19.В статье отмечено, что мелатонину отводится роль не только как антиоксиданту, снижающему риски оксидативного стресса при воспалении, но и как фактору профилактики развития «цитокинового шторма», с развитием которого связывают высокие риски летальности при COVID-19. Мелатонин эффективен у пациентов, госпитализированных с COVID-19, за счет снижения проницаемости сосудов, уровня общей тревожности, использования седативных средств и улучшения качества сна.Установлено, что мелатонин можно применять в комбинации с лекарствами и средствами лечения COVID-19. Например, мелатонин и альфа-липоевая кислота могут уменьшить повреждение почек от окислительного стресса, вызванного комбинацией противовирусных препаратов лопинавир/ритонавир. Использование мелатонина для ослабления медицинских и общественных проблем в условиях всемирной вспышки пандемии может быть существенной и социально ответственной мерой сохранения и поддержания здоровья населения.Авторами установлено, что фармакологическая активность мелатонина в аспекте клинического применения при COVID-19 связана с его антиоксидантной и антистрессовой активностью, что может быть эффективно использовано в условиях коронавирусной инфекции., Авторами статті на підставі аналітичного огляду світової літератури проаналізовано фармакологічну активність мелатоніну в аспекті клінічного застосування при COVID-19. Мелатонін традиційно вважається гормоном епіфізу, який забезпечує взаємодію організму з навколишнім середовищем для інформування про світловий режим навколишнього середовища. До недавнього часу основною сферою застосування даного препарату були різні порушення сну. Проте подальші дослідження виявили у мелатоніну здатність чинити протисудомну, антидепресивну, антинеопластичну, нейропротекторну, антиоксидантну і гонадотропну дію та володіти деякою терапевтичної активністю при фармакотерапії шуму у вухах, мігрені, нейродегенеративних захворюваннях, епілепсії, раку грудної залози, захворюваннях дихальної і серцево-судинної системи.Встановлено, що цінним ефектом мелатоніну є здатність знижувати вивільнення прозапальних цитокінів, що сприяє зниженню інтенсивності запалення і «цитокинового шторму» у пацієнтів із COVID-19. У статті зазначено, що мелатоніну відводиться роль не тільки як антиоксиданту, що знижує ризики оксидативного стресу при запаленні, але і як фактору профілактики розвитку «цитокинового шторму», з розвитком якого пов’язують високі ризики летальності при COVID-19. Мелатонін ефективний у пацієнтів, госпіталізованих з COVID-19, за рахунок зниження проникності судин, рівня загальної тривожності, використання седативних засобів і поліпшення якості сну.Встановлено, що мелатонін можна застосовувати в комбінації з ліками і засобами лікування COVID-19. Наприклад, мелатонін і альфа-ліпоєва кислота можуть зменшити пошкодження нирок від окисного стресу, викликаного комбінацією противірусних препаратів лопінавір/ритонавір. Використання мелатоніну для ослаблення медичних і суспільних проблем в умовах всесвітнього спалаху пандемії може бути суттєвим і соціально відповідальним заходом збереження та підтримання здоров’я населення. Авторами встановлено, що фармакологічна активність мелатоніну в аспекті клінічного застосування при COVID-19 пов’язана з його антиоксидантною і антистресовою активністю, що може бути ефективно використано в умовах коронавірусної інфекції.

Актуальной проблемой современной медицины является группа дегенеративно-дистрофических заболеваний опорно-двигательного аппарата, среди которых остеоартроз занимает одно из главных мест. Остеоартроз является хроническим прогрессирующим заболеванием синовиальных суставов различной этиологии и характеризуется дегенерацией суставного хряща, структурными изменениями субхондральной кости и синовитом. На сегодняшний день для лечения остеоартроза применяются хондропротекторы различных классов и различных путей введения, которые, как правило, содержат хондроитин сульфат. Однако результаты клинического применения препаратов хондроитина сульфата достаточно противоречивы. В настоящее время в литературе можно встретить различные данные об эффективности и безопасности использования хондроитина сульфата при патологии опорно-двигательного аппарата, что свидетельствует о наличии нерешенных вопросов при исследовании этой проблемы. Авторами статьи определены факторы эффективности и безопасности при клиническом применении готовых лекарственных препаратов хондроитина сульфата и описаны рекомендации относительно выбора препарата. Авторами установлено, что назначение препаратов хондроитина сульфата целесообразно на I или II стадии дегенеративно-дистрофического процесса. Также необходимо обязательно использовать препарат хондроитина сульфата в адекватной терапевтической дозе и лекарственной форме, а выбор лекарственного препарата хондроитина сульфата должен основываться на информации фирмы-производителя с обязательным указанием источника получения исходного сырья и качества изготовления препарата согласно требованиям GMP., An actual problem of modern medicine is a group of degenerative-destructive diseases of the musculoskeletal system, among which osteoarthritis has one of the main places. Osteoarthritis is a chronic progressive disease of the synovial joints of various etiology and is characterized by degeneration of articular cartilage, structural changes in subchondral bone and synovitis. Today for treatment of osteoarthritis chondroprotectors of different classes and different routes of administration, which generally contain chondroitin sulfate, are used. However, the results of clinical application of drugs of chondroitin sulfate are rather contradictory. Currently, in the literature one can find various data about the effectiveness and safety of use of chondroitin sulfate in the pathology of musculoskeletal system, indicating the presence of unresolved issues in the study of this problem. The authors of the article determine the factors of efficacy and safety in clinical use of drugs of chondroitin sulfate and describe recommendations regarding drug selection. The authors found that the administration of drugs of chondroitin sulfate suitable for I or II stage of degenerative- destructive process. Also, be sure to use the drug of chondroitin sulfate in an adequate therapeutic dose and dosage form as the drug choice of chondroitin sulfate should be based on information of the manufacturer with the obligatory indication of the source of the original raw materials and quality of manufacture of the drug according to GMP requirements., №1 (2020)

Based on literature data, the results of experimental studies and clinical application of diamond-like carbon (DLC) films as coatings of the endoprosthesis metal components are estimated. Most implants used in orthopedics and traumatology are made of various metals and their alloys. Being a long time in the human body, they exhibit certain cytotoxicity as a result of corrosion and migration of particles or metal ions. DLC coatings are considered as a promising material for use in orthopedic implants due to the unique combination of properties such as biocompatibility, hardness, chemical inertness, high wear resistance, corrosion resistance and electrical resistance, and low friction coefficient. In vitro studies has found that the surface of DLC coatings creates favorable conditions for the adhesion and growth of various cells in cultures, including fibroblasts, osteoblasts, macrophages, does not cause cytotoxicity and inflammatory reaction. The results of testing DLC films in vivo indicate their biocompatibility and the absence of inflammatory reactions in the animal’s body. The results of tribological studies concerning the influence of DLC on the wear of the friction pairs of orthopedic implants were controversial. Some studies have found that these coatings in the simulators of the hip and knee joints reduce to a minimum the wear, corrosion and release of metal ions from the metal base of implants. In this case, DLC coatings show a wide range of changes in the structure and properties of coatings, depending on the conditions of their application, which determines the ratio of atomic diamond sp3- and graphite sp2-bonds. Due to the high residual internal compressive stress, DLC exhibit a tendency to arbitrarily crack and flake, which can lead to the wear of the working surfaces of the friction pair and is a major problem for the widespread introduction of these coatings into orthopedic practice, since friction pairs working under heavy load conditions. One of the ways to solve this problem is to improve the technologies of their application on the basis and reduce the compressive stress in the synthesized coatings., Основываясь на данных литературы, оценены результаты экспериментальных исследований и клинического применения алмазоподобных углеродных (diamond like carbon — DLC) пленок как покрытий металлических компонентов эндопротезов. Находясь длительное время в организме человека, имплантаты из металлов и их сплавов проявляют определенную цитотоксичность вследствие коррозии и миграции частиц или ионов металлов. DLC-покрытия рассматривают как перспективный материал для применения в ортопедических имплантатах благодаря уникальному сочетанию таких свойств, как биосовместимость, твердость, химическая инертность, высокие износо- и коррозионная стойкость, электросопротивление, низкий коэффициент трения. Экспериментально установлено, что поверхность DLC-покрытий создает благоприятные условия для адгезии и роста клеток в культурах фибробластов, остеобластов, макрофагов. Материал не вызывает цитотоксическою и воспалительную реакцию. Результаты тестирования DLC-покрытий in vivo указывают на их биосовместимость и отсутствие воспалительных реакций в организме животных. Противоречивыми оказались результаты трибологических исследований. Показано, что нанесение на имплантаты DLC-покрытий в симуляторах тазобедренного и коленного суставов снижает до минимума износ, коррозию и высвобождение ионов металлов. При этом структура и свойства DLC-пленок значительно варьируют в зависимости от условий получения, определяющим является соотношение атомных алмазных sp3- и графитовых sp2-связей. Из-за высокого остаточного внутреннего сжимающего напряжения DLC-покрытие могут растрескиваться и отслаиваться, что становится причиной износа рабочих поверхностей пары трения и является основным ограничением их широкого внедрения в ортопедическую практику, поскольку они работают в условиях значительных нагрузок. Один из путей решения этой проблемы — совершенствование технологий нанесения DLC-покрытий на основу и уменьшение в них сжимающего напряжения., Ґрунтуючись на даних літератури, оцінено результати експериментальних досліджень і клінічного застосування алмазоподібних вуглецевих (diamond like carbon — DLC) плівок як покриттів металевих компонентів ендопротезів. Перебуваючи тривалий час в організмі людини, імплантати з металів та їхніх сплавів проявляють певну цитотоксичність унаслідок корозії та міграції часток або іонів металів. DLC-покриття розглядають як перспективний матеріал для застосування в ортопедичних імплантатах завдяки унікальному поєднанню таких властивостей, як біосумісність, твердість, хімічна інертність, високі зносо- та корозійна стійкість, електроопір, низький коефіцієнт тертя. Експериментально встановлено, що поверхня DLC-покриттів створює сприятливі умови для адгезії та росту клітин у культурах фібробластів, остеобластів, макрофагів. Матеріал не спричинює цитотоксичну та запальну реакцію. Результати тестування DLC-покриттів in vivo вказують на їхню біосумісність і відсутність запальних реакцій в організмі тварин. Суперечливими виявилися результати трибологічних досліджень. Показано, що нанесення на імплантати DLC-покриттів у симуляторах кульшового і колінного суглобів знижує до мінімуму зношування, корозію та вивільнення іонів металів. При цьому структура та властивості DLC-плівок значно варіюють залежно від умов отримання, визначальним є співвідношення атомних алмазних sp3- і графітових sp2-зв’язків. Через високе залишкове внутрішнє стискальне напруження DLC-покриття можуть розтріскуватися та відшаровуватися, що стає причиною зношування робочих поверхонь пари тертя та є основним обмеженням їхнього широкого впровадження в ортопедичну практику, оскільки вони працюють в умовах значних навантажень. Один із шляхів розв’язання цієї проблеми — удосконалення технологій нанесення DLC-покриттів на основу і зменшення в них стискального напруження.

Based on analysis of 60 literature sources and own studies found that different forms of carbon are non-toxic and safe, with adequate supply mechanical strength. Carbon biomate­rials are non-magnetic, they do not cause allergic reactions, local and systemic reactions. In the culture of osteoblasts and in animal experiments after implantation of carbon biomate­rial in bone defect identified it’s osteointegration and high biocompatibility. Implants made of carbon composite materi­als is not inferior in mechanical and biological characteris­tics of different artificial biomaterials, but have much lower cost. Carbon has electrical conductivity. The use of various forms of carbon implants makes it possible to optimize re­parative osteogenesis, to decrease patient stay, to monitor the operated portion of the skeleton using MRI, it makes pos­sible postoperative radiotherapy and electrotherapy during rehabilitation. In terms of physical, chemical and mechanical properties, biological inertness of carbon are unique bioma­terials, including bone implants can be made of any shape and size. Well established in the regeneration of bone and carbon coating of metal implants. Developments in nanotech­nology have led to the creation of nanotubes based on car­bon, the use of which is prospective and empowers regenera­tory medicine due to their combination with cell transplants, collagen and hyaluronic acid. Biomaterials based on carbon can saturate medications, expanding their use in medicine., На основе анализа 60 источников литературы и собственных исследований установлено, что различные формы углерода нетоксичны и безопасны, имеют достаточный запас механической прочности. Углеродные биоматериалы не магнитные, они не вызывают аллергических проявлений, локальной и системной реакции организма. В культуре остеобластов и в экспериментах на животных после имплантации углеродного биоматериала в дефект кости определены его остеоинтегративные качества и высокая биосовместимость с тканями. Имплантаты из углеродных композитных материалов не уступают по механическим и биологическими характеристиками другим искусственным биоматериалам, но значительно ниже по себестоимости. Углерод обладает электропроводностью. Применение различных форм углеродных имплантатов дает возможность оптимизировать репаративный остеогенез, сократить сроки лечения пациентов, мониторировать прооперированный участок скелета с использованием МРТ, провести послеоперационные курсы лучевой терапии, а также электролечение на этапе реабилитации. По своим физико-химическим и механическим свойствам, биологической инертности углеродные биоматериалы являются уникальными, из них можно изготовить эндопротезы кости любой формы и размеров. Хорошо зарекомендовали себя в регенерации кости и углеродные покрытия металлических имплантатов. Разработки в области нанотехнологий привели к созданию нанотрубок на основе углерода, использование которых является перспективным и расширяет возможности регенераторной медицины благодаря их сочетанию с клеточными трансплантатами, коллагеном и гиалуроновой кислотой. Биоматериалы на основе углерода можно насыщать медикаментозными препаратами, что расширяет их использование в медицине., На підставі аналізу 60 джерел літератури та власних досліджень встановлено, що різні форми вуглецю нетоксичні та безпечні, мають достатній запас механічної міцності. Вуглецеві біоматеріали немагнітні, вони не викликають алергічних проявів, локальної та системної реакції організму. У культурі остеобластів та в експериментах на тваринах після імплантації вуглецевого біоматеріалу в дефект кістки визначено його остеоінтегративні якості та високу біосумісність із тканинами. Імплантати з вуглецевих композиційних матеріалів не поступаються за механічними і біологічними характеристиками іншим штучним біоматеріалам, але значно нижчі за собівартістю. Вуглець має електропровідність. Застосування різних форм вуглецевих імплантатів дає можливість оптимізувати репаративний остеогенез, скоротити терміни лікування пацієнтів, моніторувати прооперовану ділянку скелета з використанням МРТ, провести післяопераційні курси променевої терапії, а також електролікування на етапі реабілітації. За своїми фізико-хімічними та механічними властивостями, біологічною інертністю вуглецеві біоматеріали є унікальними, із них можна виготовити ендопротези кістки будь-якої форми та розмірів. Добре зарекомендували себе в регенерації кістки й вуглецеві покриття металевих імплантатів. Розробки в галузі нанотехнологій привели до створення нанотрубок на основі вуглецю, використання яких є перспективним і розширює можливості регенераторної медицини завдяки їхньому поєднанню з клітинними трансплантатами, колагеном і гіалуроновою кислотою. Біоматеріали на основі вуглецю можна насичувати медикаментозними препаратами, що розширює їх використання в медицині.