ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК A61B6/00 A61B10/00 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначается для диагностического исследования злокачественных опухолей с использованием радиофосфорного метода и позволяет осуществить прогнозирование течения рака, эффективность консервативного лечения, оценку операбельности опухоли после консервативного лечения.

Известно диагностическое устройство, позволяющее с помощью радиометрии определять состояние злокачественных опухолей, представляющее собой игловидный корпус, в котором расположен датчик бета-частиц цилиндрической формы. Недостаток данного устройства - невысокая объективность информации.

Известно устройство, принятое за прототип, в корпусе игловидной формы которого размещен полупроводниковый датчик бета-частиц. В процессе исследования зонд вводят в исследуемую ткань, в том числе в опухоль. Измеряют количество импульсов, возникших от попавших в бета-датчик бета-частиц из тканей, прилежащих к зонду за время, достаточное для набора статистически достоверной информации. В большинстве случаев оно оказывается не менее 300 с.

Основным недостатком прототипа является отсутствие объективного критерия, который подтвердил бы или отверг внутриопухолевое расположение чувствительной части зонда. Необходимость внутриопухолевой локализации бета-детектора для получения точных данных об относительном накоплении 32Р опухолью связана с малой средней длиной пробега в тканях бета-частиц, испускаемых 32Р - 3 мм. Отсутствие объективной информации о взаимном расположении чувствительной части зонда и опухоли сказывается на результатах измерения относительного накопления опухолью (ОНОп) 32Р. Средняя величина ОНОп32Р в тех случаях, когда измерение производится на удельном препарате (то есть под контролем глаза) при размерах опухоли (рак молочной железы) <2 см составляет 1453±245% , а in vivo (только на основании пальпаторных данных) при таком же размере опухолей - 593±171%. Такие различия объясняются недостаточно точным попаданием чувствительной частью зонда в опухоль.

Техническим результатом изобретения является увеличение достоверности результатов исследования за счет обеспечения контроля местоположения точки изменения внутри опухоли и одновременно ее температуры.

Для этого в диагностическом устройстве, содержащем игловидный корпус, внутри которого расположен полупроводниковый датчик бета-частиц, дополнительно в игловидном корпусе в области расположения бета-датчика помещен термочувствительный датчик, находящийся в термическом контакте с игловидным корпусом и подключенный к индикатору температуры и ее приращения. Анализ показаний термодатчика позволяет осуществлять контроль внутриопухолевого положения бета-датчика, или осуществлять топическую диагностику опухоли.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена конструкция устройства. Диагностическое устройство состоит из игловидного корпуса 1 из материала с высокой теплопроводностью, герметично соединенного с несущей трубкой 2. Последняя состыкована с переходной втулкой 3, служащей для соединения с корпусом. Внутри игловидного корпуса помещен полупроводниковый бета-датчик 4 и термочувствительный элемент 5, имеющий тепловой контакт с корпусом. Термочувствительный элемент соединен с электронным индикатором температуры и ее приращения. Термочувствительный элемент может быть бусинкового типа, пленочный, термопарный и т.п. В качестве электронного индикатора температуры и ее приращении может быть использован цифровой вольтметр.

Устройство работает следующим образом.

На первом этапе исследования проводят топическую температурную диагностику рака, на втором - непосредственно бета-радиометрию. Для этого после внедрения устройства в предполагаемую опухоль производят измерение внутритканевой температуры с помощью термодатчика, совмещенного в одной игле с бета-детектором; счет бета-импульсов осуществляется при расположении бета-детектора в точке, характеризующейся данными термометрии как рак: гипертермия ≥1,0 градуса по Цельсию в сравнении с симметричным местом здоровой молочной железы или приращение температуры ниже порогового значения, определенного экспериментально, либо в точке с минимальным приращением температуры.

Для этого больной внутривенно вводится двузамещенный фосфат натрия, меченный 32Р, в дозе 111 КБк/кг. Через 24-96 часов игольчатым бета-детектором измеряют фоновую радиоактивность трижды по 100 с - а1, а2, а3. Вычисляют среднюю арифметическую
a =
Больная ложится на спину. 5%-ным спиртовым раствором йода обрабатывают кожу молочных желез, 0,5% -ным раствором новокаина анестезируют кожу на участке, симметричном опухоли и кожу над опухолью. Иглой диаметром 1,5-2,0 мм перфорируют кожу здоровой молочной железы, игольчатый бета-детектор внедряют в ткань железы на участке, симметричном опухоли, через 10 с (время, перекрывающее инерционность термодатчика) снимают показатель температуры t₀, трижды измеряют число импульсов за интервалы по 100 с - b1, b2, b3. Бета-детектор извлекают, вычисляют среднюю арифметическую
b =
Затем иглой диаметром 1,5-2,0 мм перфорируют кожу больной молочной железы, бета-детектор внедряют в предполагаемую опухоль, через 10 с снимают показатель температуры t₁.

Если t₁ превышает t₀ на 1,0 градус Цельсия или больше, внутриопухолевое расположение бета-детектора считается подтвержденным, в этом случае: трижды измеряют число импульсов за интервалы по 100 с - с1, с2, с3. Бета-детектор извлекают. Кожу в местах пункций обрабатывают раствором йода. Вычисляют среднюю арифметическую
c =
Если уровень гипертермии не достигает 1,0 градуса, в этой же точке снимают показатель температуры t₂ через 200 с после t₁ и вычисляют приращение температуры
v =
Если приращение температуры во время v равно пороговому или меньше его, подтверждается внутриопухолевое расположение бета-детектора, производят измерение с.

Если приращение температуры v выше порогового, внутриопухолевое расположение бета-детектора ставится под сомнение. В этом случае производят его перемещение. В новой точке производят измерение приращения температуры. При подтверждении внутриопухолевого расположения бета-детектора (v≅ порогового значения, определенного экспериментально) производят измерение с как указано выше в противном случае бета-детектор перемещают в третью точку, где также измеряется v, в случае, если v ≅ порового значения, данная точка считается соответствующей внутриопухолевому расположению бета-детектора, и здесь производят изменение с, как указано выше.

Наконец, если во всех трех точках приращение температуры превышает пороговое значение, измерение с производится в той из исследованных точек, где v имеет минимальное значение.

Далее вычисляют относительное накопление радионуклида в опухоли (ОНРОп) в процентах по формуле:
ОНРОп = a, b, c - средние арифметические показаний Бета-детектора при предыдущих операциях.

Размещение термочувствительного датчика внутри игловидного корпуса в области расположения бета-датчика обеспечивает совпадение локализации бета-датчика и чувствительного к гипертермии опухоли термодатчика.

Термодатчик должен иметь тепловой контакт не с рабочим телом детектора, а со стенкой игловидного корпуса, выполненного из теплопроводного материала. Только при этом условии может быть обеспечена низкая тепловая инерционность при измерении температуры тканей, окружающих игловидный корпус.

Диагностическое устройство. Использование: в медицинской технике для исследования злокачественных опухолей. Сущность изобретения: устройство содержит игловидный корпус из теплопроводного материала, в полости которого размещены полупроводниковый датчик бета - частиц и термодатчик, находящийся в тепловом контакте с корпусом. Датчик бета - частиц подключен к регистратору, термодатчик - к электронному индикатору температуры и ее приращения. Термодатчик может быть выполнен бусинкового типа, а индикатор - в виде цифрового вольтметра. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус игловидной формы, во внутренней герметизированной полости которого установлен полупроводниковый датчик бета-частиц, соединенный с регистратором, отличающееся тем, что оно снабжено термочувствительным датчиком, размещенным в полости игловидного корпуса, выполненного из теплопроводного материала, в тепловом контакте с ним и соединенным с введеннным в устройство электронным индикатором температуры и ее приращения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что термодатчик выполнен полупроводниковым бусинкового типа. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что электронный индикатор температуры и ее приращения выполнен в виде цифрового вольтметра.