СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ РАКА ЛЕГКОГО Российский патент 1997 года по МПК G01N33/487 

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической биохимии, и касается диагностики злокачественных новообразований.

За последние годы рак легкого (РЛ) стал одной из самых распространенных форм злокачественных опухолей. Так, по данным P.Drings (1986), в ФРГ ежегодно от РЛ умирают 25000 человек [1] По расчетам R.A.Matthay et al. (1987) заболеваемость РЛ в США достигла 1500000 человек, а ежегодная смертность за последние 9 лет возросла на 92000. От РЛ в США умирает каждые 5 минут 1 больной, а в Швейцарии 8 ежедневно. Прогноз при РЛ плохой и он мало изменился за последние 30 лет. Средняя продолжительность жизни составляет примерно 6 месяцев, 30% живут менее 1 года, лишь 8% мужчин и 13% женщин живут более 5 лет [2]
Впервые в 1985 г. на 1 место в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями населения бывшего СССР вышел рак легкого. Заболеваемость и смертность от РЛ сохраняет свою тенденцию к росту. Активная выявляемость данной патологии повысится незначительно и будет обусловлена разрешающей способностью только рентгенологического метода 60-65% Выявляемость в 1 стадию РЛ по прогнозам специалистов в 1995 г. составит лишь 45% [3]
Трудности в диагностики РЛ связаны с тем, что у больных в течение длительного времени (до 8-10 лет) может отсутствовать какая-либо характерная клиническая симптоматика. По данным И.Т. Пятаночка и соавт. (1987)[4] ошибки диагностики на догоспитальном этапе чаще всего обусловлены неполноценным обследованием больных, врачебными просчетами, трудностями диагностики, недисциплинированностью и невнимательным отношением к своему здоровью больных и их тяжелым состоянием. Сходство клинических и рентгенологических симптомов при различных заболеваниях легких, а также отсутствие в ряде случаев каких-либо проявлений во многом объясняют многочисленные ошибки, допускаемые в диагностике этих заболеваний. Часто рак легкого проявляется наличием только неспецифических симптомов, поэтому больным нередко устанавливаются ошибочные диагнозы: хронический бронхит, пневмонии (острые и хронические), грипп и другие [5]
Основными причинами ошибочной диагностики [6] являются следующие
1. "Пневмониеподобное" начало заболевания с повышением температуры, появлением кашля, одышки и в ряде случав кровохарканья.

2. Сходная клиническая и рентгенологическая картина изменения в легких при пневмонии и опухоли.

3. Развитие бронхообструктивного синдрома на фоне длительного течения хронического обструктивного бронхита.

4. Отсутствие рентгенологических изменений в легких.

5. Ложноположительная в ряде случаев клиническая и рентгенологическая динамика под влиянием антибиотической терапии за счет разрешения параканкрозной пневмонии.

6. Не всегда типичная для опухолевого процесса локализация в нижних и средних отделах легкого.

7. Отсутствие диспансерного клинического и рентгенологического наблюдения у лиц пожилого и старческого возраста.

8. Неправильная интерпретация врачами клинических и рентгенологических данных.

В клинической практике для диагностики используют чаще всего рентгенологические методы, анализ мокроты на атипичные клетки, реже биопсию ткани легкого, бронхоскопию, а в последние годы компьютерную томографию и флуоресцентную фибробронхоскопию [7] В 1985 г. в Англии и Японии получены моноклональные антитела для диагностики мелкоклеточного РЛ [8, 9]
Кроме этих методов также используются биохимические способы диагностики рака легкого.

Известен способ, взятый в качестве аналога, с помощью исследования плазмы крови на концентрацию адренокортикотропного гормона (АКТГ), кальцитонина, серотонина: их уровень значительно повышается только при мелкоклеточном РЛ [10] а при других формах рака и ХНЗЛ остается нормальным. Однако, по данным Л.С.Бассалык и соавт. (1985) высокие цифры АКТГ обнаруживаются лишь в 44% случаев, кальцитонина 34% серотонина 13% [11] т.е. точность диагностики остается весьма низкой.

Известен способ путем исследования в плазме крови у данных больных содержания раково-эмбрионального антигена, но он также дает достоверные результаты лишь у 61% больных [11] Высокий уровень данного соединения может также выявляться и у пациентов с другой онкологической патологией, т.е. определение данного антигена является низкоспецифичным для рака легкого [12] Кроме того, изучение данных параметров является очень дорогостоящим как в отношении реактивов, так и в отношении аппаратуры для анализа.

Известен способ диагностики РЛ путем биохимического исследования сыворотки крови на активность фермента нуклеинового обмена и количество преформированных нуклеотидов, взятый в качестве прототипа [13]
Согласно этому способу при злокачественных новообразованиях в сыворотке крови появляется активность данного фермента, отсутствующая у здоровых людей и лиц с доброкачественными опухолями. При обнаружении активности излучаемого фермента, независимо от количества преформированных нуклеотидов, делается вывод о наличии у больного злокачественного новообразования в I-II-III стадии развития. При отсутствии активности фермента и высоком уровне (более 95 мкмоль/л) диагностируют также наличия злокачественного процесса в запущенной стадии. Отсутствие активности фермента и низкий уровень КПН (ниже 95 мкмоль/л) говорят о доброкачественном процессе или об отсутствии патологии.

Недостатком этого способа является его относительно низкая специфичность 58,3% и точность 76,5% а также отклонения характерные для рака легкого, могут быть выявлены при абсцедирующей пневмонии, туберкуломах [13] Кроме того, данный способ является инвазивным, что в настоящее время служит неблагоприятным фактором, а также исследование активности ферментов необходимо проводить в ближайшие часы после забора крови, что создает определенные трудности.

Для повышения точности диагностики рака легкого, ее специфичности и устранения инвазивности исследования предлагается изучать жирно-кислотный состав конденсата выдыхаемого воздуха (КВВ) и по уровню нонандекановой кислоты (C 19:0) судить о наличии злокачественного процесса в легких.

Сущность изобретения состоит в том, что при исследовании конденсата выдыхаемого воздуха на жирно-кислотный состав методом газожидкостной хроматографии у больных раком легкого происходит достоверный рост нонандекановой кислоты (C 19:0) по сравнению со здоровыми людьми и больными незлокачественными заболеваниями дыхательной системы.

Способ осуществляют следующим образом.

У больных с подозрением на опухоль собирают конденсат выдыхаемого воздуха [14] экстрагируют из него липиды методом Folch [15] гидролизуют их и метилируют жирные кислоты [16] Экстрагируют гексаном, упаривают экстракт в токе азота, анализируют на газожидкостном хроматографе и рассчитывают процентное содержание всех жирных кислот. При увеличении относительного содержания C 19:0 более 28,00±2,09% от суммы всех жирных кислот, диагностируют злокачественную опухоль легкого.

Для диагностики различных заболеваний, в том числе и онкологических, сравнительно редко используют исследование жирно-кислотного состава биологических жидкостей. Существует способ диагностики рака желудка по жирно-кислотному спектру сыворотки крови [17] При повышении концентрации линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот диагностировали рак желудка. Однако сдвиги данных жирных кислот являются неспецифическими, так как эти кислоты относятся к незаменимым, т.е. их синтез в организме человека не происходит и они должны поступать с пищей в виде витамина F [18] Следовательно, у лиц постоянно потребляющих продукты питания, богатые данными жирными кислотами (в основном растительные масла, а также печень, мясные продукты), возможно повышение их уровня [19]
При патологии сердечно-сосудистой системы (атеросклероз), а также при сахарном диабете наблюдается дефицит полиненасыщенных жирных кислот, однако специфических отклонений в жирно-кислотном спектре не наблюдается [20]
В предлагаемом нами способе фиксируется уровень жирной кислоты с нечетным числом углеродных атомов (C 19:0), которой в организме очень малые количества [21] а изменения ее концентрации при патологических состояниях в литературе мы не обнаружили; т.е. сдвиги C 19:0 являются более специфичными и показательными по сравнению с другими преобладающими жирными кислотами.

Данным способом обследовано 96 больных раком легкого в возрасте от 36 до 67 лет, находившихся на лечении в отделении торакальной хирургии областной клинической больницы г. Читы. Среди них было 73 мужчины и 23 женщины.

Диагноз подтверждался данными рентгенологнического и бронхологического исследований. Все больные были оперированы. Данные о морфологической картине легких представлены в таблице.

При гистологическом анализе разные формы рака легкого выявлены в 81 случае, в 8 случаях встретилась туберкулома, в 5 гамартохондрома и в 2 - тератома. Из 81 человека правильный диагноз по предлагаемому способу был поставлен 74 больным. Из 15 больных незлокачественными образованиями РЛ по нашему способу отвергнут у 10 человек.

Таким образом, получены следующие характеристики предлагаемого способа диагностики РЛ: чувствительность 74/81 • 100% 91,6% точность (74 + 10)/96•100% 87,5% специфичность 10/15 • 100% 66,7%
У прототипа эти показатели равны 90,9% 76,5% и 58,3% соответственно.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Больной К.В. 49 лет, находился на лечении в клинике с 09.10.92 по 15.11.92. Предварительный диагноз: центральный тумор верхнедолевого бронха справа. У больного до операции взят КВВ и исследован жирно-кислотный спектр. Выявлено увеличение уровня C 19:0 до 36,41% Полученные данные свидетельствуют о наличии у больного РЛ. Гистологический диагноз: плоскоклеточный рак без ороговения совпал с диагнозом, поставленным до операции.

Пример 2. Больная М. А. 67 лет, находилась на лечении в клинике с 17.05.93 по 10.06.93. Предварительный диагноз: периферический рак верхней доли левого легкого, T2NxMO. У пациента был исследован состав ЖК конденсата. Обнаружено повышение содержания C 19:0 до 29,31% что говорит о злокачественном процессе в органах дыхания. Гистологический диагноз: низкодифференцированная аденокарцинома совпал с диагнозом, поставленным до операции.

Пример 3. Больной С.Я. 38 лет, находился на лечении в клинике с 09.10.92 по 15.11.92. Предварительный диагноз: центральный рак левого легкого, T3NxMO. У больного до операции взят КВВ и исследован жирно-кислотный спектр. Выявлено повышение уровня C 19:0 до 13,41% Полученные данные отвергают наличие у больного РЛ. При операции и морфологически был выставлен диагноз туберкулома левого легкого, что подтверждает специфичность предлагаемого способа.

Таким образом, предлагаемый способ диагностики рака легкого является достаточно точным, высокоспецифичным, очень чувствительным, информативным, а также неинвазивным. Он характеризуется своей относительной простотой, не требует дорогостоящих импортных реактивов, позволяет проводить исследования в течение нескольких месяцев после забора материала, так как биологический субстрат консервируется и хранится длительное время. Он может найти свое широкое применение во всех лечебных учреждениях онкологического профиля, в пульмонологических центрах и отделениях больниц, а также может использоваться при проведении массовых медицинских осмотров в поликлиниках и на предприятиях с целью выявления больных раком легкого.

Источники информации
1.Drings P. // Therapiewohe. 1986. v. 36, N 16, p. 1628-1634.

2. Matthay R.A. et al. // Amer. Rev. Respir. Dis. 1987. v. 136, N 4. -p. 1040-1043.

3. Денисов Л.Е. Грецова В.И. Заева Н.Н. Ушакова Т.И. Прогноз заболеваемости и ранней диагностики злокачественных опухолей основных локализаций до 1995 г. // Выявление ранних форм злокачественных опухолей/ Сб. науч. тр. М. 1990. c. 3-9.

4. Пятаночка И. Т. Исаева Т.П. Корняга С.И. // Проблемы туберкулеза. - 1987, N 3 c. 29-31.

5. Трахтенберг А.Х. Рак легкого М. Медицина, 1987, 304 с.

6. Бакулин М.П. Богдан О.В. Малов Ю.Я. и др. Ошибки и трудности в диагностике рака легкого в отделениях терапевтического профиля // Выявление ранних форм в злокачественных опухолей /Сб. науч. тр. М, 1990 c. 44-50.

7. Hayata J. et al // Earliy Detect and Local. ration Lung Tumors High Risk Groups. Berlin, 1982 p. 121-130.

8. Rostmus P.E. ey al. // Cancer. 1986. v. 57, N 1 p. 60-63
9. Sato I. et al. // Jap. J. Clin. Oncol. 1985. v. 15, N 3. p. 537-547.

10. Hansen M. Hammer M. Hammer L. ACTH, ADH and calcitonin concentrations as markers of response and relapse in small-cell carcinoma of the lung // Cancer (Philad) 1980, v. 46- p. 2062-2067.

11. Бассалык Л.С. Ткачева Г.А. Аусекар Б.В. Смирнова К.Д. Герштейн Е.С. Биохимические методы и их место в прогнозировании и оценке эффективности лечения мелкоклеточного рака легкого //Вопр. онкологии 1985, т. 31, N 10 - c. 28-31.

12. Мороз Г.С. Дрыжак В.И. Дыкан И.Н. и др. Опухолевые макеры - диагностический и прогностический тест // Вопр. онкологии 1991, т. 37 N 3 с. 289-293.

13. Зинькович С.А. Кислякова Н.Д. Чилингарянц С.Г. Биохимический способ диагностики рака легкого // Новое в решении проблем онкологии: Сб. статей / Под редакцией Ю.С. Сидоренко/. М. 1990, с. 25-27.

14. Сидоренко Г. И. Зборовский Э.И. Левина Д.И. Поверхностно-активные свойства конденсата выдыхаемого воздуха (новый способ определения функции легких) // Tep. apx. 1980, N 3 с. 65-68.

15. Folch J. Less M. Sloane-Stanley A.G.H. A symple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // J. Biol Chem 1957. v. 226 p. 497-509.

16. Синяк К.М. Оргель М.Я. Крук В.И. Метод приготовления липидов крови для газохроматографического исследования // Лаб. дело 1976, N 1. c. 37-41.

17. Способ диагностики рака желудка // А.С. N 1102093 А61 В10/00.

18. Ленинджер А. Основы биохимии (в 3-х томах): Пер. с англ М. Мир, 1985, 1018 с.

19. Алимова Е.К. Аствацатурьян А.Т. Жаров Л.В. Липиды и жирные кислоты в норме и при ряде патологических состояний М. Медицина, 1975, 280 с.

20. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов: Пер. с чешск. - М. Медицина, 1985, 432 с.

21. Алимова Е.К. Аствацатурьян А.Т. Метаболизм жирных кислот с нечетным числом атомов углерода // Укр. биохим. журн. 1984, N 3 c. 309-317.

Изобретение относится к области медицины, а именно к клинической биохимии и касается диагностики злокачественных новообразований. Сущность изобретения состоит в том, что при исследовании конденсата выдыхаемого воздуха на жирно-кислотный состав у больных раком легкого происходит повышение уровня нонандекановой кислоты более 28,00±2,09 по сравнению со здоровыми людьми и больными незлокачественными заболеваниями дыхательной системы. Предлагаемый способ диагностики рака легкого является достаточно точным, высокоспецифичным, очень чувствительным, а также неинвазивным. Он может найти свое широкое применение во всех лечебных учреждениях онкологического профиля, в пульмонологических отделениях больниц, а также при проведении массовых медицинских осмотров. 1 табл.

Способ диагностики рака легкого путем биохимического исследования биологической жидкости, отличающийся тем, что в конденсате выдыхаемого воздуха определяют относительное содержание нонандекановой кислоты и при повышении ее уровня более 30,0% от суммы жирных кислот диагностируют злокачественную опухоль легкого.