Показано, что при облучении воды низкоинтенсивным электромагнитным полем меняются ее свойства, которые фиксируются с помощью восходящей хроматографии на бумаге. Полученные данные свидетельствуют о возможности относительно быстрого (до 2-х часов) построения кривой доза - эффект.

Представлена математическая модель кинетики опухолевого процесса под синергетическим действием цитотоксического химиопрепарата и пространственно-неоднородного низкоинтенсивного внешнего физического фактора. Показано, что пространственно-неоднородное облучение способно существенно повышать эффективность химиотерапии, а выбор интенсивности внешнего фактора зависит от анизотропии среды для клеточной подвижности. Пространственную неоднородность внешнего физического фактора следует характеризовать количеством паттернов, приходящихся на область облучения, и перепадом (градиентом) интенсивности в пространстве. При высокой неоднородности поля, паттерны которого соизмеримы с площадью разрастания опухоли за элементарное время, воздействие воспринимается как однородное в пространстве с увеличенной интенсивностью.

На основе детонационных наноалмазов и противоопухолевого препарата доксорубицина методом механомагнитохимического синтеза получен нанокомплекс, обладающий магнитными свойствами мягкого ферромагнетика. Комбинированное действие синтезированного нанокомплекса и локальной радиочастотной гипертермии инициирует тенденцию увеличения торможения роста карциносаркомы Уокер-256 по сравнению с моноэффектами нанокомплекса и официнального доксорубицина.

С помощью метода спонтанной люминесценции исследованы структурно-динамические свойства водных растворов: 0,9 % раствор NaCl и доксорубицина. Показано, что внешнее электромагнитное поле ОВЧ диапазона способствует увеличению размеров водных кластеров (молекулярной ячейки). В то же время, при относительно пространственно-неравномерном распределении поля увеличение размеров молекулярной ячейки сопровождается понижением стационарности, устойчивости динамических свойств системы.

На основании экспериментальных данных и качественной математической модели показано, что при наличии анизотропии перфузии тканей биологических жидкостей, метаболической активности клеток, различных коэффициентов диффузии тепла равномерное в пространстве электромагнитное поле является усилителем собственной пространственной неоднородности тканей. Для увеличения пространственной неоднородности теплового поля опухоли генерацию пространственной неоднородности внешнего электромагнитного поля целесообразно проводить в геометрических масштабах меньших, чем характерные размеры паттернов теплового поля опухоли.

Сделана попытка обоснования классификации функционального напряжения паренхимы почек с точки зрения самоорганизации функциональной активности нефронов на основе анализа флуктуаций радиоактивного счета в почках при проведении реносцинтиграфии. Предположено, что флуктуации гамма-счета на сцинтиграфических изображениях почек связаны с синхронизацией колебательных процессов ансамблей нефронов. На основе флуктуационного анализа изображений непрямой ренангиографии показано существование счетного количества точек/областей синхронизации функциональной активности нефронов. Данные активные точки являются водителями ритма.

Рассмотрены основные особенности влияния магнитотермии на биологические объекты, в том числе характеристики ближнего поля магнитной антенны, изменения течения крови и диффузии, вызванные температурой и магнитным полем.

Рассмотрены неоднородные тепловые и магнитные поля, связанные с изменением геометрии антенны-аппликатора и их влияние на конвективные потоки крови, переносящей лекарственные препараты.

Разработан новый подход количественного анализа изображений однофотонной эмиссионной компьютерной томографии головного мозга на предмет степени умеренных когнитивных нарушений. Анализ основан на расчете среднего градиента распределения радиоактивности на поперечном срезе головного мозга вдоль заданного направления, а так же на анализе Фурье-спектров сигналов. Приведенные данные свидетельствуют о вероятном проявлении катастрофы типа сборка для мозговой перфузии в зависимости от уровня когнитивных нарушений.

Разработана методика оценки действия низкоинтенсивных электромагнитных полей, в частности, постоянного магнитного и радиочастотного электромагнитного поля на водные растворы солей. Методика основана на дегидратации водного раствора, получения кристаллов соли и последующей термолюминесценции кристаллов. Показано, что в зависимости от пространственного распределения внешнего поля изменяется интенсивность термовысвечивания кристаллических структур NaCl и KCl до двух раз по сравнению с интактными образцами. Так же показан эффект памяти водных растворов, характеризующийся изменением теромолюминесценцией кристаллов соли, несмотря на то, что время воздействия на водный раствор существенно меньше времени дегидратации.

С целью регулирования пространственной неоднородности постоянного магнитного поля на заданном расстоянии от локализатора предложено размещать магниты на диамагнитных штырях, которые позволяют удалять или приближать их от рабочей поверхности локализатора. Наиболее эффективная пространственная неоднородность поля реализуется, если локализатор представлен матрицей магнитов, пространственный период между которыми порядка 5 мм. На основе метода Монте-Карло разработан алгоритм синтеза структуры постоянного пространственно-неоднородного магнитного поля на расстояниях соизмеримых с геометрическими размерами локализатора (a). Компьютерное моделирование показывает, что предложенный метод синтеза поля позволяет на расстояниях 0,3 - 1,0a существенно увеличить пространственную неоднородность, по сравнению со случаем, когда постоянные магниты расположены в одной плоскости.

На основе теории просачивания (перколяции) обоснован выбор пространственной неоднородности внешнего физического фактора, позволяющего повысить эффективную перфузию биологических тканей. Показано, что размеры кластеров (паттернов) пространственного распределения внешнего поля должны составлять от 5 до 45 % полезной площади (объема) облучения; количество кластеров - более трех.

Рассмотрена проблема фантомного обеспечения гамма-камер. Приведены основные положения для генерации виртуального фантома сцинтиграфического изображения почки с 99mTc-ДМСА: пространственное распределение препарата в почках, тип и уровень шумов, форма почек. Результаты работы позволяют провести количественную оценку корректности работы методов сегментации сцинтиграфических изображений.