СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ТЯЖЕСТИ ОСТРОГО ЛУЧЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК G01N33/483 

Изобретение относится к области медицины, в частности к радиобиологии, и может быть использовано для диагностики тяжести острого лучевого поражения.

Известен способ оценки тяжести острой лучевой болезни по изменению содержания лимфоцитов в периферической крови. При острой лучевой болезни 1 раз в сутки развивается нейтрофильный лейкоцитоз, сменяющийся уже ко 2 суткам лейкопенией, глубина которой зависит прежде всего от дозы облучения, а во-вторую очередь от индивидуально типологических особенностей организма. В любом случае лейкопения носит прогрессирующий характер и к 9-11 суткам содержание лейкоцитов в периферической крови может практически отсутствовать, что затрудняет постановку диагноза, определение степени тяжести и возможность прогнозирования исхода лучевой болезни.

При длительном воздействии на организм малых доз облучения или при кратковременном действии массивной дозы первоначальные изменения характеризуются неустойчивыми колебаниями количества лейкоцитов, однако через определенное время (в зависимости от суммарной дозы облучения) развивается значительная лейкопения, которая "растянута" во времени, что также значительно затрудняет определение степени тяжести лучевого поражения. Принято диагностировать легкую степень лучевой болезни при снижении содержания лейкоцитов на 5-7 сутки после облучения до 40% от исходного уровня, среднюю степень лучевого поражения до 20-25% и, наконец, тяжелую до 5-10% Содержание лимфоцитов коррелирует с изменением содержания лейкоцитов, т.е. основным недостатком указанных способов является резкое снижение уровня лейкоцитов и лимфоцитов (вплоть до полного отсутствия) при высоких и даже средних дозах облучения, что не позволяет дифференцировать тяжесть острого лучевого поражения и обусловливает низкую чувствительность способов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ диагностики острой лучевой болезни по величине усилий, необходимых для полной дизагрегации эритроцитов в исследуемой пробе крови. При амплитуде колебаний вибратора более 0,5 мкм (что соответствует напряжению более 70 В) диагностируют острую лучевую болезнь. Показатель информативен в ходе всего патологического процесса.

Основным недостатком способа является низкая диагностическая точность тяжести острого лучевого поражения, обусловленная тем, что одинаковые значения максимальной прочности агрегатов эритроцитов могут иметь место как при средних, так и при высоких дозах облучения (фиг. 1А).

На фиг.1 приведены серии кривых, по которым определяют тяжесть лучевого поражения способом-прототипом (A) по максимальной прочности эритроцитарных агрегатов и предлагаемым способом по индексу тяжести лучевого поражения (В).

Новый технический результат достигают за счет введения нового интегрального показателя индекса тяжести лучевого поражения путем исследования периферической крови, где в хорде заболевания наряду с определением максимальной прочности эритроцитарных агрегатов одномоментно определяют содержание лейкоцитов и полупериод агрегации эритроцитов, о тяжести острого лучевого поражения судят по максимальному отклонению величины индекса тяжести лучевого поражения, который рассчитывают по формуле
J=Ud/τ(L+n),
где J индекс тяжести лучевого поражения (отн.ед);
Ud максимальная прочность агрегатов эритроцитов (В);
τ полупериод агрегации эритроцитов (с);
L содержание лейкоцитов (тыс./мкл);
n поправочный коэффициент, n равен нулю при L, не равном нулю, n равен 0,1 при L, равном нулю,
и при максимальном отклонении J, зарегистрированном в диапазоне от 0,31 до 3, диагностируют легкое лучевое поражение, от 3,1 до 9 среднее, от 9,1 и выше тяжелое лучевое поражение, а в диапазоне величин J от 0,05 до 0,30 диагностируют норму.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. В исследуемой пробе периферической крови определяют содержание лейкоцитов (L) путем подсчета окрашенных метиленовым синим клеток в камере Горяева. Максимальную прочность агрегатов эритроцитов (Ud) определяют фотометрическим способом в микрокювете, как и полупериод спонтанной агрегации эритроцитов t. На основании анализа экспериментальных данных установлено, что именно показатели L, Ud и t являются наиболее информативными при лучевом поражении организма. На основании измеренных величин расчетным путем определяют индекс тяжести лучевого поражения по вышеприведенной формуле.

Динамика J (представлена на фиг.1В в десятичной логарифмической шкале, что вызвано необходимостью сопоставить способы диагностики: заявляемый и прототип, а также реакцию организма на различные дозы облучения) отражает изменение тяжести лучевого поражения организма в процессе лучевой болезни, вызванной различными дозами облучения. Степень тяжести лучевого поражения организма зависит от двух основных факторов: величины дозы облучения и исходного функционального состояния организма. Как видно из фиг.1В, тяжесть лучевого поражения пропорциональна дозе облучения. При малых и средних дозах облучения (0,5 и 5 Гр) наблюдаются волнообразные затухающие изменения J, соответствующие классическому адаптивному характеру развития лучевой болезни. При высоких дозах облучения (8 Гр) значения J экспоненциально нарастают, процесс необратим. На фиг.2 приведена серия полиномиальных зависимостей J от исходного функционального состояния организма и дозы облучения за первые 15 сут. Исходное функциональное состояние организма контролировалось по величине максимальной прочности агрегатов эритроцитов Ud. Анализ зависимостей позволил установить, что в области нормальных значений Ud (66,88 ±4,24 B) наблюдаются минимальные отклонения J от исходных значений при дозах облучения 0,5 и 5 Гр. За пределами области нормальных значений наблюдается более высокая тяжесть лучевого поражения, что особенно характерно для области высоких значений Ud. Таким образом, тяжесть лучевого поражения зависит от дозы облучения и от исходного функционального состояния организма и может контролироваться величиной J.

Анализ зависимостей показывает (фиг.1), что диапазон изменения J более чем в 5 раз превышает соответствующий диапазон изменения Ud и обеспечивает более высокую точность диагностики тяжести лучевого поражения предлагаемым способом по сравнению с прототипом. Результаты получены на различных видах лабораторных животных: белых беспородных мышах, самцах, весом 18-20 г, 82 наблюдения; белых беспородных крысах, самцах, весом 180-200 г, 690 наблюдений; беспородных собаках обоего пола весом 14-17 кг, 73 наблюдения. Всего 845 наблюдений.

О тяжести острого лучевого поражения судят по максимальному отклонению величины J, зарегистрированной в диапазоне от 0,31 до 3, диагностируют легкое лучевое поражение, от 3,1 до 9 среднее, от 9,1 и выше тяжелое лучевое поражение, а в диапазоне величины J от 0,05 до 0,30 диагностируют норму.

Примеры конкретного исполнения.

Пример 1. Крыса, вес 222 г, самец. Доза облучения 0,5 Грей (см.табл.1).

Уровень максимального значения индекса тяжести лучевого поражения (J равно 0,89) свидетельствует о поражении легкой степени тяжести. Максимальное отклонение величины Ud, зарегистрированное способом-прототипом, по отношению к исходному значению составило 80,5-45,5/80,5=0,435, т.е. 43,5% Соответствующее отклонение J, зарегистрированное предлагаемым способом, составило 256% (различие в 5,89 раз).

Пример 1. Крыса, вес 216 г, самец. Доза облучения 5 Грей (см. табл.2).

Уровень максимального значения индекса тяжести лучевого поражения (J равно 7,03) свидетельствует о поражении средней степени тяжести. Максимальное отклонение Ud 7,14% (прототип), а J 3600% (предлагаемый способ) (различие более чем в 504 раза).

Пример 3. Крыса, вес 200 г, самец. Доза облучения 8 Грей (см. табл.3).

Уровень максимального значения индекса тяжести лучевого поражения (J равно 21,10) свидетельствует о тяжелом поражении. Максимальное отклонение Ud 38,4% (прототип), J 7176% (предлагаемый способ) (различие в 167 раз).

Пример 4. Крыса, вес 202 г, самец. Контроль (см. табл.4).

Уровень максимального значения индекса тяжести лучевого поражения (J равно 0,15, предлагаемый способ) и величина максимальной прочности агрегатов эритроцитов (Ud равно 59, прототип) свидетельствуют о нормальном состоянии животного.

Пример 5. Собака "Белка", вес 15 кг, самка. Доза облучения 15 Грей (см. табл.5).

Уровень максимального значения индекса тяжести лучевого поражения (J равно 93) свидетельствует о тяжелом поражении. Максимальное отклонение Ud 66,3% (прототип), J 22042% (предлагаемый способ), различие в 332,5 раза.

Пример 6. Собака "Флера", вес 14,5 кг, самка. Доза облучения 15 Грей (см. табл.6).

Уровень максимального значения индекса тяжести лучевого поражения (J равно 36,5) свидетельствует от тяжелом поражении. Собака прошла курс лечения. Максимальное отклонение Ud 53,3% (прототип), J 15108% (предлагаемый способ), различие в 283 раза.

Норма для собак: Ud 70,5 ±2,6; t 65,1±5,1; L 7,0±1,5; J 0,28±0,05.

Таким образом, на основании приведенных выше результатов можно сделать вывод, что предлагаемый способ позволяет более чем в пять раз повысить точность диагностики тяжести острого лучевого поражения при действии малых и более чем на два порядка при действии средних и больших доз облучения по сравнению со способом прототипом.

Изобретение относится к области медицины, в частности к радиобиологии. Изобретение позволяет повысить точность диагностики тяжести острого лучевого поражения за счет введения нового интегрального показателя-индекса тяжести лучевого поражения. С целью повышения точности диагностики в процессе заболевания наряду с определением прочности эритроцитарных агрегатов одномоментно определяют содержание лейкоцитов и полупериод агрегации эритроцитов, о тяжести острого лучевого поражения судят по максимальному отклонению величины индекса тяжести лучевого поражения, который рассчитывается по формуле
J=Ud/τ(L+n),
где J - индекс тяжести лучевого поражения (отн.ед);
Ud - максимальная прочность агрегатов эритроцитов (B);
τ - полупериод агрегации эритроцитов (с);
L - содержание лейкоцитов (тыс/мкл);
n - поправочный коэффициент, n равен нулю при L, не равном нулю, n равен 0,1 при L, равном нулю,
и при максимальном отклонении J, зарегистрированном в диапазоне от 0,31 до 3, диагностируют легкое лучевое поражение, от 3,1 до 9 - среднее, от 9,1 и выше - тяжелое лучевое поражение, а в диапазоне величин J от 0,05 до 0,30 диагностируют норму. Предлагаемый способ позволяет более чем в пять раз повысить точность диагностики тяжести острого лучевого поражения при действии малых и более чем на два порядка при действии средних и больших доз облучения. 6 табл., 2 ил.

Способ диагностики тяжести острого лучевого поражения путем исследования периферической крови, отличающийся тем, что в процессе заболевания наряду с определением прочности эритроцитарных агрегатов одномоментно определяют содержание лейкоцитов и полупериод агрегации эритроцитов, о тяжести острого лучевого поражения судят по максимальному отклонению величины индекса тяжести лучевого поражения, который рассчитывают по формуле
J = Ud/τ(L + n),
где I индекс тяжести лучевого поражения, отн.ед;
Ud максимальная прочность агрегатов эритроцитов, В;
τ - полупериод агрегации эритрицитов, с;
L содержание лейкоцитов, тыс/мкл;
n поправочный коэффициент, n 0 при L ≠ 0, n 0,1 при L 0,
и при максимальном отклонении I, зарегистрированном в диапазоне от 0,31 до 3,0, диагностируют легкое лучевое поражение, от 3,1 до 9,0 среднее, от 9,1 и выше тяжелое лучевое поражение, а в диапазоне величин I от 0,05 до 0,30 диагностируют норму.