СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ Российский патент 1997 года по МПК A61B8/00 G01N33/49 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к онкологии, и может быть использовано для диагностики злокачественных новообразований.

Известен способ диагностики рака, защищенный а.с. СССР N 1081846, МПК(3) А 61 В 10/00, включающий ультразвуковое облучение эталонной жидкости (бидистиллированной воды) и плазмы крови, определение времени свечения от момента максимальной его интенсивности до исходного уровня и вычисление относительного изменения времени ультразвукового свечения плазмы крови в сравнении с бидистиллированной водой, по которому судят о наличии злокачественных новообразований. При этом предполагается, что время ультразвукового свечения бидистиллированной воды является постоянной величиной для каждой измерительной ячейки.

Существенным недостатком известного способа является его невысокая информативность, обусловленная тем, что для диагностики используется только один из параметров, которые могут быть исследованы в процессе ультразвукового облучения плазмы, а именно: время убывания и интенсивности свечения эталонной жидкости и плазмы от максимального уровня до исходного. Невысокая информативность способа не позволяет использовать его при диагностике злокачественных опухолей из соединительной ткани, таких как саркомы, меланомы, лимфомы. Кроме того, способ не приемлем для выявления больных с предопухолевыми заболеваниями, т.е. больных группы риска.

Другим недостатком способа является использование в качестве эталонной жидкости бидистиллированной воды. Как показала практика время ультразвукового свечения воды не является строго постоянной величиной. В зависимости от времени года и времени суток оно изменяется от 860 до 1600 с, а также зависит от атмосферного давления, солнечной активности, меняет свои свойства при гамма-облучении и при очистке от ионов. Непостоянство времени ультразвукового свечения бидистиллированной воды требует отслеживания этого параметра с течением времени, что увеличивает трудоемкость и время исследования.

Известен способ диагностики злокачественных новообразований, защищенный а. с. СССР N 1639242, МПК G 01 N 33/49. Способ заключается в том, что производят ультразвуковое облучение плазмы дважды в течение трех минут, причем перед первым облучением регистрируют уровень темнового тока, а второе облучение начинают при достижении плазмой исходного уровня темнового тока. Затем определяют площади интенсивностей свечения первого и второго пика и при их соотношении 2,5 и более диагностируют злокачественное новообразование.

В известном техническом решении сделана попытка отказаться от использования эталонной жидкости (бидистиллированной воды) и исключить, тем самым, ошибки в диагностировании, вызванные ее применением. В отличие от предыдущего аналога в качестве параметра, положенного в основу диагноза, используется площадь интенсивности свечения, которая позволяет увязать два параметра процесса ультразвукового свечения плазмы максимальное значение интенсивности и время свечения, а следовательно, и является более информативным. Его использование позволило диагностировать злокачественное новообразование с точностью 95,6% При этом время каждого исследования составило 19 мин.

Длительные клинические исследования описанного способа выявили наряду с его достоинствами и существенный недостаток, а именно: при его использовании наблюдается до 15% ошибок диагноза в сторону гипердиагностики рака, что в сочетании с длительным временем каждого исследования, не позволяет отнести данный способ к разряду кардинальных решений при диагностике рака, а лишь использовать как вспомогательный при предварительной диагностике.

Таким образом, использование ультразвукового облучения плазмы с последующей регистрацией ее свечения является достаточно перспективным инструментом диагностики злокачественных новообразований при условии использования для диагностики наиболее информативных параметров процесса.

Прототипом предлагаемого изобретения выбран первый из описанных выше аналогов способ диагностики рака, защищенный а.с. СССР N 1081846. Как было показано выше недостатком прототипа является его невысокая информативность, а следовательно, и точность диагностики.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении точности и сокращении времени исследования при диагностике злокачественных новообразований.

Указанная задача решается тем, что в способе диагностики злокачественных новообразований путем ультразвукового облучения эталонной жидкости и плазмы крови, включающем определение времени убывания интенсивности свечения от момента максимальной интенсивности до исходного уровня, согласно изобретению, дополнительно измеряют дискретное изменение интенсивности свечения во времени, график полученной зависимости аппроксимируют двумя пересекающимися прямыми, по которым определяют время нарастания интенсивности от исходного уровня до максимального и максимальное значение интенсивности, затем определяют среднюю скорость нарастания интенсивности свечения плазмы в соответствии с выражением:

где I_maxпл. максимальное значение интенсивности свечения плазмы,
Т_н.пл. время нарастания интенсивности от исходного уровня до максимального, и относительную среднюю скорость убывания интенсивности свечения плазмы в соответствии с выражением:

где I_maxэ максимальное значение интенсивности свечения эталонной жидкости,
Т_уб.пл., Т_э время убывания интенсивности свечения плазмы и эталонной жидкости соответственно от максимального уровня до исходного,
и по совокупности полученных параметров судят о наличии злокачественных новообразований.

Поставленная задача решается также тем, что в качестве эталонной жидкости используется буферный раствор.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для диагностики злокачественных новообразований используется совокупность двух параметров процесса ультразвукового свечения плазмы, а именно: средняя скорость изменения интенсивности свечения плазмы при ее нарастании от исходного уровня до максимального и относительная средняя скорость изменения интенсивности при ее убывании от максимального уровня до исходного. Как известно, относительные методы измерений более точны, однако из-за практически мгновенного нарастания интенсивности свечения эталонной жидкости до максимального значения относительное определение скорости изменения интенсивности плазмы на нарастающем участке невозможно.

Клинические исследования показали, что совокупностью этих двух параметров полностью описывается процесс ультразвукового свечения плазмы, а следовательно, заявляемый способ, обладая большей информативностью, позволяет повысить точность диагностики. В самом деле, используя этот способ исследователь имеет возможность от начала до конца проследить за изменением интенсивности, скоростью ее нарастания и убывания с течением времени, а значит и четко идентифицировать каждую зависимость и, тем самым, осуществить дифференциальную диагностику злокачественных новообразований, доброкачественных опухолей различных органов, а также неопухолевых заболеваний. Кроме того, в качестве эталонной жидкости в предлагаемом способе используется буферный раствор, свойства которого не меняются с течением времени и не зависят от внешних воздействий, что позволяет исключить их влияние на результаты измерений.

Сущность способа поясняется чертежом, где изображена зависимость интенсивности свечения плазмы от времени.

Как видно из чертежа реальная зависимость интенсивности свечения плазмы от времени (а) может быть аппроксимирована двумя пересекающимися прямыми ∂. Тогда скорость нарастания интенсивности свечения оценивается тангенсом угла наклона прямой "С" к оси времени, а скорость убывания интенсивности свечения оценивается тангенсом угла наклона прямой "∂" к оси времени. Поэтому средняя скорость нарастания интенсивности свечения может быть определена из выражения:

I_max максимальное значение интенсивности свечения плазмы,
Т_н.пл. время нарастания интенсивности от исходного уровня до максимального.

Следующий участок зависимости интенсивности свечения плазмы удобно анализировать в сравнении с эталонной жидкостью. Для этого аналогичным образом определяют среднюю скорость изменения интенсивности эталонной жидкости и плазмы:

I_maxэ, I_maxпл. максимальные значения интенсивностей свечения эталонной жидкости и плазмы соответственно,
Т_э, Т_уб.пл. время убывания интенсивности свечения плазмы и эталонной жидкости соответственно от максимального уровня до исходного. Отношение этих двух величин позволяет определить среднюю скорость убывания интенсивности свечения плазмы относительно средней скорости убывания интенсивности свечения эталонной жидкости:

Способ осуществляют следующим образом.

В ячейку прибора помещают буферный раствор, например, стандарт титры натрий хлористый. В течение 30 с измеряют интенсивность ее свечения исходный уровень темнового тока. Затем эталонную жидкость подвергают ультразвуковому облучению интенсивностью 0,1 Вт/см² и частотой 530 кГц. При этом регистрируют дискретные значения интенсивностей через интервал времени t 10 с. После почти мгновенного нарастания интенсивности, она начинает убывать. В момент равенства интенсивности свечения исходному уровню темнового тока ультразвуковое облучение прекращают. График полученной зависимости аппроксимируют двумя пересекающимися прямыми, по которым определяют I_maxэ максимальное значение интенсивности свечения эталонной жидкости и Т_э время убывания интенсивности от максимального уровня до исходного. Полученные значения являются величинами постоянными для измерительной ячейки, так как буферный раствор не меняет свои свойства с течением времени и не требует отслеживания параметров в процессе измерений, что уменьшает трудоемкость и время исследований.

Затем в измерительную ячейку помещают плазму крови исследуемого больного. В течение 30 с измеряют исходный уровень темнового тока, после чего плазму подвергают ультразвуковому облучению интенсивностью 0,1 Вт/см² и частотой 530 кГц. При этом регистрируют дискретные значения интенсивностей через интервал времени t 10 с. Ультразвуковое облучение снимают, когда интенсивность свечения плазмы после нарастания и последующего убывания становится равной исходному уровню темнового тока. График полученной зависимости аппроксимируют двумя пересекающимися прямыми, по которым определяют I_maxпл. максимальное значение интенсивности свечения плазмы, Т_н.пл. время нарастания интенсивности свечения плазмы от исходного уровня до максимального и Т_уб.пл. время убывания интенсивности свечения плазмы от максимального уровня до исходного.

Среднюю скорость нарастания и относительную среднюю скорость убывания интенсивности свечения плазмы определяют по выражениям (1) и (2).

Многочисленные клинические исследования предлагаемого способа позволили выработать критерии значений параметров "в" и "П", которые с высокой точностью подтвердились на практике.

По совокупности двух параметров диагностируют злокачественное новообразование, если:
в от 6 до 100 П от 10 до 180,
относят больного в группу риска, если:
в от 101 до 169 П от 181 до 192
и диагностируют хронические неопухолевые заболевание и здоровых людей, если:
в 170 и более П 193 и более
Пример 1.

Больной Ф.И.П. 46 лет (ист. бол. N 1746) направлен в поликлинику онкологического диспансера с подозрением на рак легкого. При исследовании ультразвукового свечения плазмы крови показатели составили: П 20, в 70. Диагностирован рак. При инструментальном обследовании у больного обнаружен центральный рак правого легкого. 11.04.94 г. проведена пневмоэктомия (гистологически плоскоклеточный рак).

Пример 2.

Больная С. А.Р. 50 лет (ист.бол. N 3118) обследована при профосмотре на предприятии сонолюминесцентным методом. Показатели составили: П 184, в 140. Больная отнесена в группу "повышенного онкологического риска". При инструментальном обследовании в стационаре обнаружена узловая форма фиброзно-кистозной мастопатии. Операция 3.02.95 г. секторальная резекция молочной железы (гистологически выявлена пролиферация эпителия, дисплазия II-III ст.), что соответствует предраковому заболеванию молочной железы.

Пример 3.

Больной К. В. Н. 56 лет направлен из поликлиники с диагнозом рак поджелудочной железы. Показатели сонолюминесценции составили: П 210, в 190, что не соответствовало предварительному диагнозу. При обследовании (УЗИ, компьютерная томография) данных за опухоль поджелудочной железы не выявлено. Установлен диагноз хронический холецисто-панкреатит.

Пример 4.

Больная С. В. П. 39 лет (ист. бол. N 2374) в течение 3-х лет лечится по поводу язвы 12-перстной кишки. Показатели свечения плазмы составили: П 130, в 80 и соответствовали злокачественному новообразованию. При обследовании выявлена саркома матки (гистологически ангиолейомиосаркома), 23.03.95 г. произведена экстрипация матки с придатками. Выписана из стационара в удовлетворительном состоянии.

Результаты использования способа в клинической практике представлены в таблице.

Как видно из таблицы всего обследовано 1722 человека. Результаты обследований показывают, что использование совокупности двух параметров для дифференциальной диагностики позволяет повысить точность диагностики до 96,2% и сократить время обследования одного больного до 6 мин.

Способ диагностики злокачественных новообразований путем ультразвукового облучения эталонной жидкости и плазмы крови заключается в том, что измеряют дискретное изменение интенсивности свечения во времени, график полученной зависимости аппроксимируют двумя пересекающимися прямыми, по которым определяют время нарастания интенсивности свечения от исходного уровня до максимального и время убывания интенсивности от максимального уровня до исходного, а также максимальное значение интенсивности, затем определяют по измеренным значениям среднюю скорость нарастания интенсивности свечения плазмы и относительную среднюю скорость убывания интенсивности свечения плазмы и по совокупности полученных параметров судят о наличии злокачественных новообразований. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ диагностики злокачественных новообразований путем ультразвукового облучения эталонной жидкости и плазмы крови, включающий определение времени убывания интенсивности свечения от момента максимальной интенсивности до исходного уровня, отличающийся тем, что дополнительно измеряют дискретное изменение интенсивности свечения во времени, график полученной зависимости аппроксимируют двумя пересекающимися прямыми, по которым определяют время нарастания интенсивности от исходного уровня до максимального и максимальное значение интенсивности, затем определяют среднюю скорость нарастания интенсивности свечения плазмы в соответствии с выражением

где I_maxпл максимальное значение интенсивности свечения плазмы;
Т_н.пл время нарастания интенсивности от исходного уровня до максимального,
и относительную среднюю скорость убывания интенсивности свечения плазмы в соответствии с выражением

где I_{m a x. э} максимальное значение интенсивности свечения эталонной жидкости;
Т_уб.пл, Т_э время убывания интенсивности и свечения плазмы и эталонной жидкости соответственно от максимального уровня до исходного,
и по сопокупности полученных параметров судят о наличии злокачественных новообразований. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве эталонной жидкости используется буферный раствор.