СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ АКТИВНОСТИ ТУБЕРКУЛЕЗА Российский патент 1998 года по МПК G01N33/53 G01N33/48 

Изобретение относится к клинической медицине и может быть использовано во фтизиатрии.

В настоящее время существуют проблемы надежной диагностики туберкулеза, определения формы его активности, особенно это касается способов, доступных для проведения в медицинских учреждениях 1-4 категории. Для диагностики туберкулеза используют комплекс клинических, лабораторных и инструментальных методов исследования. Однако их чувствительность и специфичность невелики. Известно, что чувствительность - это частота положительного результата теста у больных туберкулезом, а специфичность - это частота отрицательного результата у больных другим заболеванием или у здоровых. Чувствительность наиболее распространенного и давно известного способа диагностики туберкулеза путем постановки кожной туберкулиновой пробы (проба Коха) не превышает 67%, а его специфичность составляет не более 83%.

Более высокую чувствительность имеет способ диагностики туберкулеза, включающий забор венозной крови, выделение сыворотки, приготовление препаратов из сыворотки крови и их исследование (авт.св. СССР N 1545164, кл. G 01 N 33/53). При этом способе препараты готовят разведением сыворотки крови, после чего их облучают ультрафиолетом и добавляют туберкулин. Исследование препаратов проводят методом хемилюминесценции, измеряя ее средний уровень. При увеличении этого уровня на 5% по сравнению с контролем, не содержащим туберкулин, диагностируют туберкулез. Однако специфичность способа составляет лишь 77% при чувствительности 91,7%. Кроме того, для осуществления способа необходима дорогая и сложная аппаратура, отсутствующая в туберкулезных учреждениях 1-4 категории, т.е. проведение диагностики невозможно в большинстве учреждений противотуберкулезной службы.

Наиболее близким к заявляемому и выбранным за прототип является способ диагностики активности туберкулеза, включающий забор венозной крови, выделение сыворотки, приготовление из нее препаратов и их микроскопическое исследование в поляризованном свете (Рогожина Н.А. Причины реактиваций туберкулеза легких после хирургических вмешательств, проведенных у впервые выявленных больных на ранних сроках лечения и меры их профилактики. Автореферат дис. на соискание ученой степени канд.мед.наук, с.9-11. Ь.; 1994). Критерием диагностики активности туберкулеза служит отношение количества жидких кристаллов (ЖК) типа сферолитов и дендритов в препарате сыворотки крови с раствором туберкулина в реополиглюкине к количеству жидких кристаллов этих же типов в препарате сыворотки крови с реополиглюкином. Способ доступен для широкого использования в клинической практике и не требует дорогостоящей аппаратуры и реактивов.

Однако данный способ имеет недостаточные чувствительность (74,4%) и специфичность (84%). Обусловлено это, возможно, тем, что при данном способе анализу подвергают не чистые препараты сыворотки крови, а в смеси с реополиглюкином и с раствором туберкулина в реополиглюкине. Известно, что исследование биологических сред (в частности, сыворотки крови) всегда желательно проводить в чистом виде, так как добавление любого вещества (в данном случае реополиглюкина) может изменить свойства среды, ее жидкокристаллическую структуру, что ведет к искажению результатов исследования. Вероятно, что возникающие в реополиглюкине ЖК усложняют картину, и диагностика активности туберкулеза возможна лишь по количественному критерию. Добавление туберкулина в сыворотку крови in vitro не совсем точно отражает изменение, происходящие в целом организме, так как исключаются клеточные составляющие крови. Это также может снижать точность способа. Кроме того, способ трудоемок, так как требует обязательного приготовления и сравнения двух препаратов сыворотки крови с реополиглюкином и с раствором туберкулина в реополиглюкине, а самое главное - требует визуального подсчета количества ЖК типа сферолитов и дендритов во всех полях зрения этих двух препаратов.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в разработке простого и недорогого способа активности туберкулеза с высокой точностью диагностики. Повысить точность диагностики можно путем увеличения чувствительности способа и его специфичности.

Указанный технический результат достигается тем, что при способе диагностики активности туберкулеза, включающем забор венозной крови, выделение сыворотки, приготовление препаратов из сыворотки крови и их микроскопическое исследование в поляризованном свете, активный туберкулез диагностируют при наблюдении в препарате радиально-лучистых структур, или дендритов, или кристаллов. Точность диагностики увеличивают и тем, что в кровь до выделения из нее сыворотки добавляют стандартный туберкулин Линниковой в разведении.

Авторами были получены морфологические типы ЖК сыворотки венозной крови здоровых лиц, больных активным туберкулезом и лиц с неактивным туберкулезом легких. Авторы установили, что у здоровых лиц в сыворотке крови при поляризационной микроскопии видны ЖК в виде бороздок и доменов. У лиц, перенесших туберкулез легких, с отсутствием активности последнего в сыворотке крови обнаружены те же самые типы ЖК. В то же время у больных туберкулезом легких с отсутствием активности последнего в сыворотке крови обнаружены те же самые типы ЖК. У больных с активным туберкулезом легких в сыворотке крови авторы выявили дополнительные типы ЖК:
1) радиально-лучистые структуры - ярко светящиеся структуры, имеющие форму креста, вписанного в окружность;
2) дендриты - анизотропные древовидные структуры;
3) кристаллы - различной формы и размеров образования, имеющие веретенообразную, многоугольную или сферическую форму.

Эти три типа ЖК никогда не обнаруживали у здоровых людей, поэтому авторы их назвали патологическими. Таким образом, авторами получен неизвестный ранее качественный критерий диагностики активности туберкулеза, который в отличие от количественного критерия позволяет более быстро поставить диагноз. При первом наблюдении одного из типов указанных патологических кристаллов можно сразу диагностировать активный туберкулез без подсчета количества ЖК в препаратах, что упрощает способ. Проведенные исследования показали, что чувствительность разработанного авторами способа диагностики активности туберкулеза составляет 83,3%, а специфичность - 93,3%. Для получения результата достаточно приготовить и исследовать только один препарат.

Известно, что при туберкулезе как воспалительном заболевании все применяемые тесты не имеют специфичности. Для повышения специфичности тестов в практике традиционно принято использовать специфический антиген - туберкулин. При микроскопическом исследовании стандартного туберкулина Линниковой в разведении в поляризованном свете авторами не были обнаружены ЖК, которые могли бы исказить наблюдения.

Для большего увеличения чувствительности и специфичности разработанного авторами способа используют туберкулин - специфический антиген при туберкулезе, но вводят его не в сыворотку крови, как делают обычно, а в цельную кровь до выделения из нее сыворотки, что позволяет использовать и клеточные составляющие крови. При этом получено увеличение чувствительности и специфичности способа до 100%. Для получения результата также достаточно одного препарата.

Таким образом, авторам удалось упростить способ диагностики активности туберкулеза и повысить его точность за счет увеличения чувствительности и специфичности.

Способ осуществляют следующим образом. Обследовано три группы людей: здоровые (15 человек), лица с неактивным туберкулезом легких (15 человек) и больные активным туберкулезом легких (30 человек). По стандартной методике у обследуемых людей производили натощак забор 20 мл крови из периферической вены. Кровь забирали в две пробирки. В одну из них сразу же добавляли 1 мл туберкулина Линниковой в разведении (20 ТЕ), а в другую пробирку 1 мл физиологического раствора, после чего кровь в обеих пробирках отстаивали 60 мин. Из полученной сыворотки готовили препараты для поляризационной микроскопии, для чего 50 мкл сыворотки крови помещали между предметным и покровным стеклами, обработанными раствором лецитина для создания равномерной гомеотропной ориентации молекул. Препараты выдерживали сутки в термостате при температуре 37^oC для более полного проявления медленного структурообразования (кристаллизации) в сыворотке крови. Препараты просматривали на оптическом микроскопе "Биолам" в поляризованном свете при увеличении 130 крат. Результаты исследования препаратов сыворотки крови приведены в табл.1 и 2.

В препаратах группы здоровых лиц не были обнаружены патологические типы ЖК. У лиц с неактивным туберкулезом в одном случае найдены радиально-лучистые структуры и дендриты, в дальнейшем другими методами в этом случае был диагностирован рак желудка. Специфичность способа составила 93,3%. Из 30 лиц с активным туберкулезом у 25 наблюдали разные типы патологических ЖК, что дает возможность диагностировать у них активный туберкулез (чувствительность способа 83,3%).

Для повышения точности диагностики достаточно провести исследование препаратов с туберкулином лишь у лиц с неактивным туберкулезом (в данном случае 15 препаратов) и у больных туберкулезом, у которых не были обнаружены патологические типы ЖК (в данном случае 5 препаратов), т.е. нет необходимости исследовать все препараты с туберкулином.

При исследовании препарата сыворотки крови с туберкулином у здоровых лиц не были выявлены патологические структуры. У лиц с неактивным туберкулезом в одном случае были обнаружены патологические типы структур, что позволило диагностировать в этом случае активный туберкулез, подтвержденный в дальнейшем другими методами. Специфичность способа составила 100% (28 отрицательных результатов у 28 здоровых и лиц с неактивным туберкулезом). Исследование препаратов сыворотки крови с туберкулином у больных активным туберкулезом выявило наличие патологических структур во всех 30 случаях. Чувствительность способа составила 100%.

Известно, что структурно-оптические реакции сыворотки крови, являясь матрицей для всех без исключения биохимических реакций, отражают глубину расстройств гомеостаза. При туберкулезе как системном заболевании все без исключения составляющие элементы этой системы претерпевают значительные изменения, что проявляется во множестве реакций (биохимических, иммунологических, биофизических) в ответ на развитие специфического процесса. Известны закономерности количественного изменения отдельных ЖК структур сыворотки крови в зависимости от активности туберкулезного процесса.

Авторами, в отличие от прототипа, обнаружены качественные различия по типам ЖК у лиц с активным и неактивным туберкулезом, а также у здоровых. При использовании туберкулина как полного специфического антигена эти различия еще более увеличиваются.

Пример 1. Больной В. Диагноз: инфильтративный туберкулез верхней доли левого легкого. При поляризационной микроскопии сыворотки крови помимо доменов и бороздок обнаружены радиально-лучистые структуры, дендриты и кристаллы, что подтвердило активность туберкулезного процесса. Необходимости исследования препарата с туберкулином нет.

Пример 2. Больной К. Диагноз: инфильтративный туберкулез верхней доли правого легкого в фазе распада и обсеменения. Проведен основной курс лечения 14 месяцев. По данным рентгенотомографического исследования на месте инфильтрата определялись плотные очаги, участки пневмосклероза. При поляризационной микроскопии, кроме доменов и бороздок, найдены дендриты. Лечение продолжили. В результате получено дальнейшее уплотнение очагов, что ретроспективно позволило подтвердить активность процесса на момент проведения поляризационной микроскопии. Необходимость исследования препарата с туберкулином отсутствовала.

Примеры 3 и 4. Больные М. и Д.. Оба состоят на учете по 3 группе диспансерного наблюдения (неактивный туберкулез). У обоих в верхней доле правого легкого следы перенесенного инфильтративного туберкулеза в виде плотных очагов и участков пневмосклероза. По данным обычного клинико-рентгенотомографического исследования, изменения в легких стабильны, процесс неактивный. При проведении поляризационной микроскопии, сыворотки крови в препаратах обнаружены ЖК по типу бороздок и доменов, но при добавлении туберкулина у больного Д. обнаружены радиально-лучистые структуры и дендриты, а у больного М. - бороздки и домены. Заподозрен рецидив туберкулеза легких у больного Д., который не подтвержден при тщательном углубленном дообследовании. Только после проведения 3-х месячной пробной терапии химиопрепаратами рецидив туберкулеза легких установлен, т.е. добавление туберкулина позволяет без проведения пробного лечения установить активность процесса и в ранние сроки назначить полноценную химиотерапию.

Таким образом, авторы упростили известный способ диагностики активности туберкулеза и сократили время его проведения за счет использования качественного критерия диагностики активного туберкулеза, исключения использования реополиглюкина и уменьшения количества исследуемых препаратов. При этом повысилась чувствительность и специфичность способа, что повышает точность диагностики.

Способ может быть использован в области клинической медицины, а также во фтизиатрии. У обследуемого берут венозную кровь, выделяют из нее сыворотку, из которой приготавливают препараты, и проводят их микроскопическое исследование в поляризованном свете. При наблюдении в препарате радиально-лучистых структур, дендритов или кристаллов диагностируют активный туберкулез. Повышается точность диагностики. Увеличивается чувствительность и специфичность способа, уменьшается его трудоемкость за счет сокращения времени его проведения. Чувствительность и специфичность способа диагностики могут достигать 100%. Это позволяет с большей точностью отделять лиц с неактивной формой туберкулеза и здоровых лиц от больных активным туберкулезом. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Способ диагностики активности туберкулеза, включающий забор венозной крови, выделение сыворотки, приготовление препаратов из сыворотки крови и их микроскопическое исследование в поляризованном свете, отличающийся тем, что активный туберкулез диагностируют при наблюдении в препарате радиально-лучистых структур, или дендритов, или кристаллов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в кровь до выделения из нее сыворотки добавляют туберкулин Линниковой в разведении.