СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ЖЕЛУДКА И ЛЕГКИХ Российский патент 1994 года по МПК A61B17/00 A61B1/06 

Изобретение относится к медицине, в частности к эндоскопической онкологической диагностике, и может быть применено для диагностики злокачественных опухолей желудка и легких.

Известен способ, который заключается в том, что к исследуемому участку внутриполостного органа (желудок, легкие) подводят лазерное излучение в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне для возбуждения и одновременного исследования сигнала флюоресценции методом спектрально-люминесцентного анализа. Лазерное излучение подводят к объекту через волоконно-оптический катетер, соединенный с многоканальным спектроанализатором. Спектры люминесценции измеряют в диапазоне 300-850 нм. По соотношению интенсивностей флюоресценции в сине-зеленом диапазоне спектра, характеризующей в основном флюоресценцию молекул NADH, к интенсивности флюоресценции в зелено-красном диапазоне (флюоресценция собственно эндогенных порфиринов) оценивают диагностическую контрастность (ДК) исследуемых тканей, означающую, во сколько раз интенсивность флюоресценции исследуемой ткани в зелено-красном диапазоне выше, чем в нормальной слизистой, что позволяет идентифицировать злокачественное новообразование.

Основным недостатком данного способа является небольшая глубина проникновения лазерного излучения УФ-диапазона (0,1-0,2 мм), что позволяет анализировать флюоресценцию, полученную только с поверхности исследуемого объекта, что применимо лишь в случае экзофитных поверхностных раковых опухолей, содержащих значительное количество эндогенных порфиринов, и невозможность четкого разделения на спектре флюоресценции эндогенных порфиринов и продуктов перекисного окисления липидов, что вносит соответствующую погрешность в расчет ДК исследуемых тканей.

Целью изобретения является повышение точности диагностики эндофитных и экзофитных форм раковых опухолей, находящихся на разных стадиях развития, в том числе предраковых, за счет увеличения глубины проникновения в ткань лазерного излучения красного диапазона спектра для возбуждения флюоресценции с глубины до 2-4 мм и увеличения сигнала флюоресценции.

Предлагаемый способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких отличается тем, что к исследуемому участку внутренней поверхности органа подводят лазерное излучение в красном диапазоне спектра, через волоконно-оптический катетер, соединенный с многоканальным оптическим спектроанализатором. В процессе эндоскопии проводят одновременное измерение интенсивности рассеянной лазерной компоненты, характеризующей степень поглощения и рассеяния облучаемой ткани, используемой для возбуждения собственной флюоресценции и измерение спектра флюоресценции в диапазоне 650-850 нм.

По измеренному соотношению интенсивностей рассеянной лазерной линии и максимальной величины интенсивности флюоресценции оценивают диагностическую контрастность ДК, показывающую во сколько раз интенсивность флюоресценции опухолевой ткани выше интенсивности флюоресценции нормальной слизистой
ДК= : где I_ф.о., I_ф.н. - интенсивности флюоресценции опухоли и нормальной слизистой соответственно;
I_р.о., I_р.н. - интенсивности рассеянной лазерной компоненты опухоли в нормальной слизистой соответственно.

По результатам экспериментальных данных и сопоставления с данными морфологического анализа было установлено, что при ДК≥2, можно судить о злокачественном перерождении ткани, причем, чем выше ДК, тем выше степень малигнизации.

Способ осуществляют следующим образом. Во время проведения эндоскопии через биопсийный канал эндоскопа вводят волоконно-оптический катетер, который предназначен для подведения возбуждающего лазерного излучения красного диапазона спектра к ткани и одновременно регистрируют рассеянную лазерную компоненту и спектр флюоресценции, например, при возбуждении флюоресценции Не-Ne лазером мощностью 5-15 мВт.

Регистрация спектров происходит в режиме усреднений и накоплений сигнала для улучшения соотношения сигнал-шум. Процесс измерений происходит за доли секунды и не удлиняет процедуру исследования.

В таблице приведены сравнительные характеристики известного и предлагаемого способов.

П р и м е р 1. Больной А. 47 лет. Диагноз: инфильтративная язвенная форма рака желудка.

Гастроскопия выполнялась фиброэндоскопом giFq фирмы Olympus под местной анестезией. Проводился осмотр внутренней поверхности желудка. Участок поверхности 1, имеющий видимые отличия от окружающей слизистой, исследовался спектрально-флюоресцентным способом. Излучение Не-Nе лазера подводилось к ткани через биопсийный канал эндоскопа и при выключенном источнике света проводилась регистрация флюоресценции и рассеянной лазерной компоненты. Измерение спектра осуществляли в режиме 5 усреднений и 10 накоплений сигнала. Измерения проводились в трех участках (1,2,3). Измеряемая поверхность составила 2-3 мм. Полученные соотношения интенсивностей флюоресценции к рассеянной лазерной линии К_i составили:
K₁= · 100% = 100 ∓ 5%
К₂= 20±1% ; К₃= 5±0,3%
Диагностическая контрастность, означающая во сколько раз интенсивность флюоресценции исследуемого участка выше интенсивности флюоресценции нормальной слизистой, составила в данном случае ДК= К₁/К₃= 20±1 ед. Спектроскопический диагноз - злокачественное новообразование.

Последующий морфологический анализ показал, что участок 1 - аденокарцинома, Участок 2 был идентифицирован как граница опухолевой ткани и нормальной слизистой, а участок 3 - нормальная слизистая.

П р и м е р 2. Больной Б. 55 лет.

При эндоскопическом исследовании выявлены органические изменения желудка и высказано подозрение на подслизистый опухолевый процесс. При исследовании биопсийного материала злокачественный процесс не был подтвержден. При повторном эндоскопическом исследовании выполнены спектрально-флюоресцентный анализ и взятие биопсии, данных, свидетельствующих об опухолевом поражении не получено.

Спектрально-флюоресцентный анализ показал на спектральные различия в ряде отделов желудка. Область с повышенной интенсивностью флюоресценции (1) была тщательно исследована. Определены границы и проведено сравнение интенсивности флюоресценции объекта (1) и нормальной слизистой (2).

Полученные соотношения К_i составили К₁= 30+1,5% ; К₂= 5+0,3% ; ДК= 6+0,3.

Больной оперирован. Подтверждено злокачественное поражение.

Таким образом, при данном способе диагностики удалось диагносцировать злокачественную опухоль, развивающуюся под слизистой оболочкой желудка, что не удалось осуществить ранее общепринятыми диагностическими способами.

П р и м е р 3. Больной В. 60 лет. Диагноз: рецидив полипа антрального отдела желудка.

При эндоскопическом исследовании желудка проводился спектрально-флюоресцентный анализ пораженной области (1) и нормальной слизистой (2). Сравнение интенсивностей флюоресценции К₁ и К₂ составило 5 единиц. ДК= 1, что означает: различий между исследуемым участком и нормальной слизистой не обнаружено.

При морфологическом исследовании установлен доброкачественный процесс - аденоматозный полип.

При проведении исследований, рассмотренных в примерах 1-3, система измерений и методика расчета были одинаковы.

П р и м е р 4. Больной Ф. 47 лет.

Бронхоскопия выполнялась под местной анестезией фибробронхоскопом BF 10. Проводился осмотр внутренней поверхности бронха. Участок поверхности, имеющий значительные отличия от нормальной слизистой, исследовался спектрально-флюоресцентным способом.

Волоконно-оптический катетер подводился к исследуемой ткани через биопсийный канал фибробронхоскопа и далее исследование осуществлялось по приведенной методике (см. примеры 1-3). Полученное соотношение интенсивности рассеянной лазерной компоненты и флюоресценции К_i составило на двух участках К₁= 30+1,5% ; К₂= 7+0,4% ; ДК= 4+0,4.

Взятие биопсийного материала подтвердило злокачественность новообразования. Таким образом, данным методом удалось идентифицировать злокачественное новообразование бронха.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для диагностики злокачественных новообразований желудка и легких. Сущность изобретения: вводят через эндоскоп в исследуемый орган волоконно-оптический катетер, связанный с многоканальным оптическим спектроанализатором, подводят через катетер лазерное излучение, определяют интенсивность флюоресценции. Излучение проводят в красном диапазоне спектра, в диапазоне 600 - 850 нм измеряют интенсивность рассеянной лазерной компоненты и спектра флюоресценции исследуемого участка ткани и нормальной слизистой, определяют диагностическую контрастность ДК по формуле , где I_ф.о. и I_ф.н. -интенсивности флюоресценции опухоли и нормальной слизистой; I_р.о. и I_р.н. - интенсивности рассеянной лазерной компоненты и нормальной слизистой соответственно, при D_к≥2 устанавливают наличие злокачественного поражения органа. 1 табл.

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ЖЕЛУДКА И ЛЕГКИХ, включающий введение в исследуемый орган через эндоскоп волоконно-оптического катетера, связанного с многоканальным оптическим спектр-анализатором, подведение через катетер лазерного излучения и определение интенсивности флюоресценции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностики эндофитных и экзофитных раковых опухолей, излучение проводят в красном диапазоне спектра, при этом в диапазоне 600 - 850 нм измеряют интенсивность рассеянной лазерной компоненты и спектра флюоресценции исследуемого участка ткани и нормальной слизистой, определяют диагностическую контрастность D_K по формуле
ДК= : ,
где I_ф.о, I_ф.н - интенсивность флюоресценции опухоли и нормальной слизистой соответственно;
I_р.о, I_р.н - интенсивность рассеянной лазерной компоненты и нормальной слизистой соответственно,
и при D_к ≥ 2 устанавливают наличие злокачественного поражения органа.