СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ Российский патент 1998 года по МПК G01N33/49 G01N33/483 

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, и может быть использован при диагностике злокачественных новообразований.

Известны способы диагностики злокачественных новообразований, в частности, в печени, основанные на регистрации спектров поглощения в области 500-1200 нм биологических жидкостей (сыворотки крови и мочи).

Однако известные способы позволяют диагностировать злокачественные образования узкой локализации [1].

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является известный способ диагностики рака легкого, который выбран в качестве прототипа.

Известный способ осуществляют следующим образом. Берут биоптат ткани легкого, помещают его в пробирку с гексаметилдисилазаном и нагревают при температуре 120-140^oC в течение 1-2 ч. Гексаметилдисилазан сливают, образец ткани промывают диэтиловым эфиром, высушивают его на воздухе и снимают инфракрасные спектры поглощения веществ биоптата в таблетках с бромидом калия или в тонком слое вещества в виде суспензии в вазелиновом масле. По полученным спектрам рассчитывают отношение оптических плотностей полос поглощения с максимумами при 1160 и 1065 см^-1 и при значении этого показателя, равном 0,49 и менее, диагностируют рак легкого [2].

Данный способ позволяет диагностировать рак легкого с большой точностью (вероятность ошибки ≈2%).

Однако известный способ позволяет диагностировать только рак легкого. При этом в качестве биоматериала берется биоптат ткани легкого, что связано с травматизацией ткани, чревато осложнениями и возможностью имплантационного метастазирования опухоли.

Кроме того, здесь предполагается использование дорогого и небезопасного с точки зрения здоровья исследователя и пожароопасности операции растворителя. Продолжительность реализации способа составляет 2-3 ч.

Задача изобретения - возможность диагностики злокачественного новообразования в любом органе человека без травматизации органов и тканей, повышение его безопасности и уменьшение продолжительности анализа.

Поставленная задача решается способом диагностики злокачественных новообразований, включающем взятие образца путем его высушивания и введения полученного сухого остатка в основу, регистрацию инфракрасных спектров поглощения (ИК-спектров) в области 1200-1000 см^-1, расчет величины отношения максимума поглощения при 1165 см^-1 к максимуму поглощения при 1070 см^-1, (H₁₁₆₅/H₁₀₇₀), диагностирование злокачественного новообразования по значению величины этого отношения, согласно изобретению, в качестве биоматериала берут нативную сыворотку крови и дополнительно перед регистрацией ИК-спектров измеряют спектр ее поглощения в области 430-750 нм, при наличии полос поглощения при 680 и 715 нм и/или величине отношения H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ равном 0,43 и менее, диагностируют злокачественное новообразование в организме человека.

Отличительными признаками является то, что в качестве биоматериала берут нативную сыворотку крови и дополнительно перед регистрацией ИК-спектров измеряют спектр поглощения нативной сыворотки крови в области 430-750 нм, при наличии полос поглощения 680 и 715 нм и/или величине отношения 0,43 и менее диагностируют злокачественное новообразование в организме человека.

То, что в качестве биоматериала исследуют сыворотку крови, позволяет получать информацию о патологии, в частности злокачественном новообразовании, в любом органе, так как кровь проходит через все органы и ткани, поэтому содержит практически все вещества, выделяющиеся при образовании и развитии злокачественной опухоли.

Регистрация спектра поглощения нативной сыворотки крови в области 430-750 нм позволяет по наличию полос поглощения при 680 и 715 нм получать дополнительную информацию о развитии злокачественных новообразований в различных органах человека.

Экспериментально доказано, что при величине отношения H₁₁₆₅/H₁₀₇₀, равной 0,43 и менее, имеет место онкологическое заболевание.

Однако наличие злокачественного новообразования диагностируется при наличии полос поглощения 680 и 715 нм и/или величине отношения H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ 0,43 и менее, так как информация о развитии и стадии злокачественного новообразования поступает в кровь в виде суммы определенных химических веществ, регистрация которых в области 430-750 нм и 1200-1000 см^-1 может быть осуществлена с разной точностью в зависимости от строения этих веществ.

Анализ патентной и научно-технической информации показал, что предлагаемый способ является новым и соответствует критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

У пациента берут венозную кровь, получают нативную сыворотку крови, которую помещают в кювету для последующего измерения спектра ее поглощения в области 430-715 нм. Затем сыворотку сливают в открытую емкость и высушивают. Сухой остаток измельчают и смешивают с вазелиновым маслом, после этого снимают ИК-спектр поглощения образца, рассчитывают величину отношения максимума поглощения при 1165 см^-1 к максимуму поглощения 1070 см^-1 (H₁₁₆₅/H₁₀₇₀) и при наличии полос поглощения при 680 и 715 нм и/или величине отношения 0,43 и менее диагностируют злокачественное новообразование в организме человека. Продолжительность анализа 30 мин.

В качестве эталона сравнения при регистрации спектра поглощения в области 430-750 нм берут бидистиллированную воду. Для регистрации спектра поглощения в области 430-750 нм использовали спектрофотометр со сканирующей длиной волны "Perkin-Elmer-Spectrofotometer Coleman 575", а ИК-спектры в области 1200-1000 см^-1 регистрировали на приборах "Specord-75-IR" и "Specord-M80".

Предлагаемым способом на базе медсанчасти Горьковского автозавода (Нижний Новгород) было продиагностировано 163 чел. В результате у 57 чел был поставлен диагноз - наличие в организме злокачественного новообразования.

Из них 1 - у 44 чел в спектрах было как наличие полос поглощения 680 и 715 нм, так и значение величины отношения H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ было равно 0,43 или менее;
2 - у 4 чел в спектрах полосы поглощения в области 430-750 нм отсутствовали, а значение величины отношения H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ было 0,43 или менее;
3 - у 9 чел в спектрах присутствовали полосы поглощения 680 и 715 нм, а значение величины отношения H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ превышало 0,43.

При этом всем 163 чел было параллельно с предлагаемым способом проведено установление заболевания с использованием обычных клинических методов диагностики новообразований в организме человека, в результате которого у 59 чел выявлены злокачественные новообразования. Поэтому точность предлагаемого способа составляет ≈97% (57 из 59 чел.).

Пример 1. Больной Рукавишников В.К., 53 лет. История болезни N А-563. Клинический диагноз: центральный рак верхней доли левого легкого (T₃N₃M₀).

Параллельно с клиническими методами было проведено диагностирование предлагаемым способом (N 0395 от 16.03.94). В результате в спектрах было отмечено наличие полос поглощения при 680 и 715 нм (тест положительный) и величина отношения максимумов полос поглощения в ИК-спектрах H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ составила 0,43 (тест положительный).

Таким образом, по предлагаемому способу диагноз - рак. Произведена операция: расширенная пульмонэктомия слева. Результат морфологического исследования - рак.

Пример 2. Больная Беседина Т.Н., 41 г. История болезни N В-2120. Клинический диагноз: рак шейки матки (C-r colliuteri tercia).

Параллельно с клиническими методами было проведено диагностирование предлагаемым способом (N 0391 от 04.03.94). В результате в спектрах было отмечено наличие полос поглощения при 680 и 715 нм (тест положительный), в то время как величина отношения максимумов полос поглощения в ИК-спектрах H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ составила 0,66 (тест отрицательный).

Диагноз по предлагаемому способу - рак.

Результат послеоперационного морфологического исследования - рак.

Пример 3. Больной Семин К.И., 64 лет. История болезни N А-215. Клинический диагноз: рак легкого (T₃N₃M₀).

Параллельно с клиническими методами было проведено диагностирование предлагаемым способом (N 0430, 0431 от 06.04.94, 0587 от 15.05.94). В результате в спектрах было отмечено отсутствие полос поглощения при 680 и 715 нм (тест отрицательный), в то время как величина отношения максимумов полос поглощения в ИК-спектрах H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ по данным трех анализов составила, соответственно, 0,30; 0,32 и 0,28 (тесты положительные).

Таким образом, по предлагаемому способу диагноз - рак.

Произведена операция: расширенная пульмонэктомия. Результат морфологического исследования - рак.

Пример 4. Лебедев В.В., 49 лет. Практически здоров. Клиническими способами заболеваний не выявлено.

Параллельно с клиническими методами было проведено диагностирование предлагаемым способом (N 1307 от 10.08.94) В результате в спектрах было отмечено отсутствие полос поглощения при 680 и 715 нм (тест отрицательный) и величина отношения максимумов полос поглощения в ИК-спектрах H₁₁₆₅/H₁₀₇₀ составила 0,53 (тест отрицательный).

Таким о6разом, по предлагаемому способу диагноз - не рак.

Как видно из полученных данных, предлагаемый способ позволяет диагностировать злокачественные новообразования в любом органе человека с точностью ≈97%, что определяется наличием хотя бы одного или обоих (из двух применяемых в способе) положительных тестов.

Способ является неинвазивным, безопасен для пациента и врача.

Продолжительность выполнения диагностического анализа - не более 30 мин.

Источники информации.

1. Горский С.М., Ильичева К.В. Спектрофлюориметрия и спектрофотометрия биологических жидкостей: Тезисы IV Всесоюзного совещания "Люминесцентный анализ в медицине и биологии и его аппаратурное обеспечение".-M.: 17-23 февраля 1992 г. с. 9.

2. Авторское свидетельство СССР N 1489373 - прототип.

Изобретение может быть использовано в области медицины, в частности в онкологии, и позволяет осуществлять диагностику в любом органе с большой точностью без травматизации органов и тканей, неинвазивно и безопасно при осуществлении. У пациента берут венозную кровь, получают нативную сыворотку крови, которую помещают в кювету для последующего измерения спектра ее поглощения в области 430 - 715 нм. Затем сыворотку сливают в открытую емкость и высушивают. Сухой остаток измельчают и смешивают с вазелиновым маслом, затем снимают ИК-спектр поглощения образца, рассчитывают величину отношения максимума поглощения при 1165 см^-1 к максимуму поглощения 1070 см^-1 и при наличии полос поглощения при 680 и 715 нм и/или величине отношения 0,43 и менее диагностируют злокачественное новообразование в организме человека.

Способ диагностики злокачественных новообразований, включающий взятие образца биоптата, подготовку образца путем высушивания и введение полученного сухого остатка в основу и регистрацию инфракрасных спектров поглощения в области 1200 -1000 см^-1, отличающийся тем, что в качестве биоматериала берут нативную сыворотку крови и дополнительно регистрируют спектр поглощения нативной сыворотки в области 430 - 750 нм и при наличии полос поглощения 680 и 715 и/или величине отношения максимума поглощения при 1165 см^-1 к максимуму поглощения при 1070 см^-1, равной 0,43 и менее, диагностируют злокачественное новообразование в организме человека.