СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ НАРУШЕНИЙ В СИСТЕМЕ ОБМЕНА ЛИПИДОВ У ДЕТЕЙ Российский патент 2005 года по МПК G01N33/493 

Изобретение относится к медицине, в частности к исследованию или анализу биологических материалов, и может быть использовано для диагностики нарушений в системе обмена липидов у детей.

Известен способ определения нарушений в системе обмена липидов, в том числе у детей, в соответствии с которым проводят биохимическое исследование липидного спектра крови с определением величины общего холестерина, липопротеидов высокой и низкой плотности, триглицеридов и индекса атерогенности (Методические рекомендации МЗ СССР /Под редакцией А.Н.Климова и И.Е.Ганелиной, 1975).

Недостаток известного способа заключается в сложности качественного и количественного определения вышеперечисленных составляющих и в большой роли субъективного фактора при получении этой информации. Это снижает его достоверность, так как на практике это приводит к несоответствию между клинической симптоматикой, морфологическим субстратом и липидным спектром. Из практики известно, что даже при выраженном клиническом проявлении заболевания примерно в 1/3 случаев регистрируют нормальные показатели отдельных компонентов липидного обмена.

Кроме того, способ не позволяет диагностировать ранние стадии заболевания, а диагностирует наличие или отсутствие факта заболевания, поскольку каждый критерий имеет допустимый предел, превышение которого говорит о нарушении в системе обмена липидов.

К недостатку способа относится и инвазивность, что не исключает вероятность занесения инфекции в организм больного.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения нарушений в системе обмена липидов, в том числе у детей (а.с. СССР №1723527, G 01 N 33/92, 30.03.92), в соответствии с которым у больного берут венозную кровь, экстрагируют общие липиды и регистрируют их содержание. При этом экстракт общих липидов кристаллизуют на предметном стекле, после чего регистрируют тип текстуры в поляризованном свете. При обнаружении текстуры миелиновых форм и веерных кристаллов определяют нарушение в системе обмена липидов.

Недостаток известного способа заключается в следующем. Использование в качестве исследуемого биологического вещества сыворотки крови усложняет известный способ и снижает его оперативность из-за необходимости приготовления препарата для исследования и из-за сложности его приготовления. При этом хранение препарата нежелательно. Это объясняется тем, что в отличие от большинства компонентов лабораторных препаратов, у которых хранение при низких температурах или в лиофилизированном состоянии заметно увеличивает стабильность, липопротеиды человеческой сыворотки являются исключением. Это говорит о том, что приготовленную сыворотку необходимо исследовать как можно быстрее, так как задержка во времени снижает достоверность информации, используемой для диагностики. Кроме того, при получении сыворотки крови непредвиденное влияние может оказать фактор свертывания. Например, в сыворотке, не полностью коагулированной, образуются нити фибрина или сгустки, причем иногда через несколько часов после окончания процесса обработки. В результате снижается достоверность способа.

К недостатку известного способа относится также инвазивность, что не исключает вероятность занесения инфекции в организм больного. Кроме того, сам процесс забора венозной крови у больного, тем более у ребенка, влияет на его психическое состояние, вводит его в стрессовую ситуацию, что в некоторых случаях может отразиться и на результатах диагностики, особенно это касается пациентов, страдающих болезнями сердечно-сосудистой системы.

Таким образом, выявленные аналог и прототип предлагаемого изобретения при осуществлении не обеспечивают достижения технического результата, заключающегося в повышении достоверности, исключении инвазивности, в упрощении способа и в повышении его оперативности.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания способа диагностики нарушений в системе обмена липидов, осуществление которого позволяет обеспечить достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности, исключении инвазивности, в упрощении способа и в повышении его оперативности.

Суть изобретения заключается в том, что в способе диагностики нарушений в системе обмена липидов у детей, включающем морфологическое исследование биологической жидкости путем изучения текстуры ее жидкокристаллической структуры в динамике в поляризованном свете, анализ результатов исследований и констатацию факта отсутствия или наличия нарушения в системе обмена липидов, кроме того, текстуру жидкокристаллической структуры биологической жидкости изучают в светлом поле, а в качестве биологической жидкости используют мочу, для чего на поверхность предметного стекла наносят каплю мочи и накрывают покровным стеклом, затем, поддерживая условия окружающей среды постоянными, препарат выдерживают, до появления на предметном стекле выраженных типичных текстур, после чего проводят исследование препарата путем осмотра всей поверхности образца в светлом поле, а затем производят поляризационно-оптическое исследование препарата, результаты осмотра фиксируют, при этом, если на предметном стекле в светлом поле не наблюдают текстуры, а в поляризованном свете одновременно наблюдают большое количество мелких двулучепреломляющих пластинчатых и игольчатых кристаллов, то диагностируют отсутствие нарушений в системе обмена липидов, если на предметном стекле в светлом поле одновременно наблюдают геометрические дендриты и атипичные кристаллы, а в поляризованном свете одновременно наблюдают небольшое количество или крупные двулучепреломляющие пластинчатые и игольчатые кристаллы, сферолиты, линзовидные кристаллы, то диагностируют нарушения в системе обмена липидов.

Технический результат достигается следующим образом. Многие жидкие биологические среды организма человека способны кристаллизоваться, а в определенных условиях - переходить в промежуточное жидкокристаллическое состояние. В жидкокристаллическом состоянии среда, сохраняя текучесть, проявляет в поляризованном свете специфические кристаллические картины - текстуры. Известно, что биологические жидкости представляют собой многокомпонентные системы, в большинстве своем проявляющие структурную гетерогенность (неоднородность) и обладающие высокой чувствительностью к составу и форме существования компонентов. Состав биожидкостей адекватно отражает физиологическое состояние организма человека, а также функциональную полноценность его отдельных органов и систем. Например, регуляторные механизмы и фармакологические факторы влияют на количественное содержание белка и солей кальция в моче, на соотношение насыщенных и ненасыщенных липидов в сыворотке крови, характер агрегирования липидного комплекса желчи, количество фосфолипидов, производных холестерина и его эфиров, проявляющих жидкокристаллические свойства. Эти изменения на тонком молекулярном уровне проявляются, в частности, в особенностях агрегирования биологических жидкостей на уровне микроструктур. Морфология текстур жидкокристаллической фазы коррелирует с состоянием организма и изменяется при наличии патологии, что и позволяет наблюдать это в динамике в светлом поле и в поляризованном свете при обычных оптических увеличениях (а.с. СССР №1209168, А 61 В 10/00, 07.02.86; а.с. СССР №1486932, G 01 N 33/92, 15.06.89; а.с. СССР №1723527, G 01 N 33/92, 30.03.92; патент РФ №2173462, G 01 N 33/48, 33/68, 10.09.2001; патент РФ №2170432, G 01 N 33/48, 33/68, 10.07.2001).

В предлагаемом способе для диагностики нарушений в системе обмена липидов у детей используют морфологическое исследование биологической среды, а именно мочи. Благодаря тому, что моча способна кристаллизоваться, проходя промежуточное жидкокристаллическое состояние, обеспечивается возможность морфологического исследования мочи изучением текстуры ее жидкокристаллической структуры в динамике светлом поле и в поляризованном свете путем осмотра всей поверхности образца.

В предлагаемом способе для исследований готовят препарат из мочи, для чего на поверхность предметного стекла наносят каплю мочи и накрывают покровным стеклом. Благодаря тому, что препарат накрывают покровным стеклом, обеспечивается возможность диагностики нарушений в системе обмена липидов путем изучения текстуры жидкокристаллической структуры исследуемой капли мочи. Это объясняется следующим. Известно, что липиды - это разные по своей химической природе вещества. К липидам относятся нейтральные жиры - триглицериды, холестерин (общий, свободный и связанный), фосфолипиды (липиды, содержащие в качестве обязательного компонента фосфор), а также гликолипиды (B.C.Камышников «Клинические лабораторные тесты от А до Я и их диагностические профили», Минск: Беларуска навука, 1999, с.209). Самоорганизация жидкостей в процессе дегидратации имеет достаточно четкие закономерности. Прежде всего, она определятся разделением солей и органических веществ, что объясняется разной степенью гидрофильности солевых и органических веществ. Капля имеет вид полусферы, которая имеет разную толщину слоя в центре и на периферии. В результате в неприкрытой покровным стеклом капле мочи при испарении воды происходит неравномерное изменение концентрации растворенных веществ, а именно: концентрация в тонких периферических отделах возрастает более быстрыми темпами, по сравнению с центральной (толстой) частью капли. В этих условиях проявляет себя гидрофильность растворенных в биожидкости компонентов. Первыми начинают кристаллизоваться соли. Соли, в борьбе за оставшуюся воду, начинают быстро перемещаться к центру капли, «выдавливая» органические вещества на периферию. Поэтому при образовании типичных текстур в открытой капле мочи преобладают кристаллы солей. На их фоне текстуры органических веществ плохо различимы и мало информативны.

В капле мочи, накрытой покровным стеклом, процессы кристаллизации происходят иначе. В этом случае жидкость распределяется по стеклу равномерно. Поскольку препарат накрыт покровным стеклом и условия окружающей среды поддерживают постоянными, то при испарении воды происходит также равномерное изменение концентрации растворенных веществ. При этом молекулы органических и неорганических веществ не вытесняются на периферию, а распределяются между входящими в состав мочи солевыми молекулами, принимая активное участие в формировании типичных базовых текстур. Это и позволяет достоверно фиксировать не только присутствие в исследуемой капле мочи органических и неорганических веществ, но их количественное и качественное изменения, а следовательно, повышает достоверность результатов диагностики нарушений в системе обмена липидов.

Образование выраженных типичных базовых текстур на предметном стекле означает окончание процесса агрегирования. Это делает нецелесообразным дальнейшее увеличение времени выдержки препарата и определяет время начала исследования текстуры.

В заявленном изобретении исследование препарата проводят путем осмотра всей поверхности образца в светлом поле, а затем производят поляризационно-оптическое исследование препарата, результаты осмотра фиксируют. Осмотр поверхности препарата дважды: в светлом поле и в поляризованном свете позволяет получить полную информацию о текстуре исследуемой капли мочи, поскольку некоторые кристаллические структуры проявляются только в поляризованном свете.

Если на предметном стекле в светлом поле не наблюдают текстуры, а в поляризованном свете одновременно наблюдают большое количество мелких двулучепреломляющих пластинчатых и игольчатых кристаллов, то диагностируют отсутствие нарушений в системе обмена липидов.

Если на предметном стекле в светлом поле одновременно наблюдают геометрические дендриты и атипичные кристаллы, а в поляризованном свете одновременно наблюдают небольшое количество или крупные двулучепреломляющие пластинчатые и игольчатые кристаллы, сферолиты, линзовидные кристаллы, то диагностируют нарушения в системе обмена липидов.

Опытным путем авторами изобретения доказано, что ненасыщенные липиды, входящие в состав исследуемой биологической среды - мочи, при формировании текстуры выпадают в форме мелких пластинчатых кристаллов, которые проявляются только в поляризованном свете и являются двулучепреломляющими. Известно, что здоровый детский организм характеризуется высоким уровнем обмена веществ. Поэтому у здоровых детей, у которых компенсаторные возможности почек высокие, количество ненасыщенных липидов в моче больше, чем у больных. Это и объясняет большее количество пластинчатых кристаллов в текстуре исследуемой капли мочи здоровых детей, по сравнению с больными детьми, а следовательно, позволяет диагностировать нарушение или отсутствие нарушения в системе обмена липидов. При этом в норме присутствие в текстуре мочи в большом количестве в совокупности только мелких пластинчатых и игольчатых двулучепреломляющих кристаллов говорит об отсутствии аномалий в качественном и количественном составе исследуемой капли мочи.

Появление в текстуре исследуемой капли мочи аномальных кристаллов: в светлом поле - атипичных кристаллов и геометрических дентритов, в поляризованном свете - сферолитов и линзовидных кристаллов, говорит о качественном изменении состава мочи, не характерном для состава мочи в норме. Уменьшение количества и увеличение размеров пластинчатых и игольчатых двулучепреломляющих кристаллов также говорит об отклонении от нормы качественного и количественного состава исследуемой капли мочи.

Из выше изложенного следует, что изучение в динамике жидкокристаллической структуры исследуемой жидкости - мочи в светлом поле и в поляризованном свете позволяет с высокой достоверностью диагностировать нарушения в системе обмена липидов, поскольку текстура жидкокристаллической структуры исследуемой капли мочи отражает динамику обмена в системе обмена липидов. Это дает полное представление о качественном и количественном составе мочи на данный момент времени. При этом осмотр на предметном стекле текстуры исследуемой капли мочи в светлом поле и в поляризованном свете позволяет получить полную информацию о морфологии исследуемой капли мочи, поскольку некоторые кристаллические структуры проявляются только в поляризованном свете, что так же повышает достоверность результатов диагностики. Кроме того, это доказывает возможность, используя мочу в качестве исследуемой биологической среды, диагностировать нарушения в системе обмена липидов. В результате обеспечивается неинвазивность способа. Неинвазивность способа делает его безопасным для пациента в отношении инфекционного заражения и не оказывает психоэмоционального воздействия. Последнее особенно важно при работе с детьми. Кроме того, снижается опасность заражения персонала через исследуемый препарат, так как, в отличие от мочи, препарат крови (в нашем случае сыворотка) может быть переносчиком СПИДа.

Использование мочи в качестве исследуемой биологической жидкости упрощает заявленный способ диагностики, в отличие от прототипа, в котором используют в качестве биологической жидкости сыворотку крови, поскольку процесс приготовления препарата для исследования в предлагаемом способе сводится к забору мочи у пациента и помещению исследуемой капли мочи между предметным и покровным стеклами. Простота приготовления препарата для исследований упрощает способ и повышает его оперативность.

Простота забора биологической жидкости для исследований и отсутствие необходимости в приготовлении специального препарата для исследований повышает оперативность предлагаемого способа, по сравнению с прототипом.

Таким образом, предлагаемое изобретение «Способ диагностики нарушений в системе обмена липидов у детей» при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности, исключении инвазивности, в упрощении способа и в повышении его оперативности.

Кроме того, предлагаемое изобретение, по сравнению с прототипом, обеспечивает достижение дополнительного технического результата, заключающегося в возможности оценки компенсаторных способностей почек. Это достигается благодаря тому, что в предлагаемом способе нарушение липидного обмена контролируют путем исследования биологической жидкости - мочи, которая является продуктом работы почек и ее состав адекватно отражает их функциональное состояние. При этом нарушение липидного обмена контролируют по количественному изменению содержания ненасыщенных липидов в моче, которые являются продуктом работы почек. Поскольку авторами доказано опытным путем, что ненасыщенные липиды, входящие в состав исследуемой биологической среды - мочи, при формировании текстуры выпадают в форме мелких пластинчатых кристаллов, то текстура достоверно отражает количество ненасыщенных липидов в исследуемой капле мочи на данный момент времени. Это и позволяет, анализируя характер текстуры мочи, констатировать не только отсутствие или нарушение липидного обмена, но и оценить компенсаторные способности почек, а именно: чем больше в текстуре присутствует мелких пластинчатых кристаллов (ненасыщенных липидов), тем компенсаторные способности почек лучше.

Заявленный способ диагностики нарушений в системе обмена липидов у детей осуществляют следующим образом. В качестве биологической жидкости используют мочу. Проводят морфологическое исследование биологической жидкости путем изучения текстуры ее жидкокристаллической структуры в динамике в светлом поле и в поляризованном свете. На поверхность предметного стекла наносят каплю мочи и накрывают покровным стеклом. Затем, поддерживая условия окружающей среды постоянными, препарат выдерживают, до появления на предметном стекле выраженных типичных текстур. После чего проводят исследование препарата путем осмотра всей поверхности образца в светлом поле, а затем производят поляризационно-оптическое исследование препарата. Результаты осмотра фиксируют. При этом, если на предметном стекле в светлом поле не наблюдают текстуры, а в поляризованном свете одновременно наблюдают большое количество мелких двулучепреломляющих пластинчатых и игольчатых кристаллов, то диагностируют отсутствие нарушений в системе обмена липидов. Если на предметном стекле в светлом поле одновременно наблюдают геометрические дендриты и атипичные кристаллы, а в поляризованном свете одновременно наблюдают небольшое количество или крупные двулучепреломляющие пластинчатые и игольчатые кристаллы, сферолиты, линзовидные кристаллы, то диагностируют нарушения в системе обмена липидов.

Во всех примерах выполнения способа для приготовления препаратов из мочи брали предварительно прошедшие обработку предметные и покровные стекла. На стекло наносили каплю мочи, затем накрывали покровным стеклом. Препарат выдерживали, поддерживая постоянными условия окружающей среды, до появления на поверхности предметных стекол типичных текстур.

Во всех примерах выполнения способа для приготовления препаратов из мочи брали предварительно прошедшие обработку предметные стекла. Обращали внимание на качество обработки предметного стекла, чтобы избежать артефактов при исследованиях. Предметное стекло промывали дистиллированной водой, затем обезжиривали путем погружения в 96% медицинский спирт и протирали насухо в одном направлении сухой стерильной тканью.

Просмотр в светлом поле производили при разведенных николях при увеличении х150...х250. Осмотр всей поверхности образца производили продольно поперечным сканированием с шагом, равным величине поля зрения.

Просмотр в поляризованном свете производили при скрещенных николях при увеличении х150...х250. Осмотр всей поверхности образца производили продольно поперечным сканированием с шагом, равным величине поля зрения. Все обнаруженные особенности фиксировали.

Для исследований могут быть использованы микроскопы серий БИОЛАМ (с поляризованными фильтрами), ПОЛАМ, МБИ.

За небольшое количество кристаллов принимали случай, когда кристаллы занимают не более 20% площади поля зрения при 150-кратном увеличении и не более, чем в 2-х из 5-7-ми полей зрения.

За мелкие размеры кристаллов принимали случай, когда кристалл находится в ¹/₄ поля зрения и занимает менее 0,1 от него.

Пример 1. Больной К., 7 лет, обследование.

При осмотре закрытой капли мочи в светлом поле текстур не наблюдается. При просмотре в поляризованном свете в закрытой капле мочи наблюдаются одновременно в большом количестве мелкие двулучепреломляющие игольчатые кристаллы и пластинчатые кристаллы.

Диагноз: отсутствие нарушений в системе обмена липидов.

Пример 2. Больной В., 8 лет, обследование.

При осмотре закрытой капли мочи в светлом поле в препарате обнаруживаются геометрические дендриты и атипичные кристаллы различной формы. При просмотре в поляризованном свете в препарате одновременно наблюдаются крупные двулучепреломляющие пластинчатые и игольчатые кристаллы в небольшом количестве, а также двулучепреломляющие сферолиты и линзовидные кристаллы.

Диагноз: наличие нарушений в системе обмена липидов у этого больного.

Результаты диагностики подтверждены общепринятыми лабораторными тестами.

Изобретение относится к области медицины, а именно к исследованию или анализу биологических материалов, и может быть использовано для диагностики нарушений в системе обмена липидов у детей. На поверхность предметного стекла наносят каплю мочи и накрывают покровным стеклом. Поддерживая условия окружающей среды постоянными, препарат выдерживают до появления на предметном стекле выраженных типичных структур. Проводят исследование препарата путем осмотра всей поверхности образца в светлом поле, а затем производят поляризационно-оптическое исследование. Результаты осмотра фиксируют. Если на предметном стекле в светлом поле не наблюдают текстуры, а в поляризованном свете одновременно наблюдают большое количество мелких двулучепреломляющих пластинчатых и игольчатых кристаллов, то диагностируют отсутствие нарушений в системе обмена липидов. Если на предметном стекле в светлом поле одновременно наблюдают геометрические дендриты и атипичные кристаллы, а в поляризованном свете одновременно наблюдают небольшое количество или крупные двулучепреломляющие пластинчатые и игольчатые кристаллы, сферолиты, линзовидные кристаллы, то диагностируют нарушения в системе обмена липидов. Технический результат состоит в исключении инвазивности, упрощении способа и повышение его точности.

Способ диагностики нарушений в системе обмена липидов у детей, включающий морфологическое исследование биологической жидкости путем изучения текстуры ее жидкокристаллической структуры в динамике в поляризованном свете, анализ результатов исследований и констатацию факта отсутствия или наличия нарушения в системе обмена липидов, отличающийся тем, что, кроме того, текстуру жидкокристаллической структуры биологической жидкости изучают в светлом поле, а в качестве биологической жидкости используют мочу, для чего на поверхность предметного стекла наносят каплю мочи и накрывают покровным стеклом, затем, поддерживая условия окружающей среды постоянными, препарат выдерживают до появления на предметном стекле выраженных типичных текстур, после чего проводят исследование препарата путем осмотра всей поверхности образца в светлом поле, а затем производят поляризационно-оптическое исследование препарата, результаты осмотра фиксируют, при этом, если на предметном стекле в светлом поле не наблюдают текстуры, а в поляризованном свете одновременно наблюдают большое количество мелких двулучепреломляющих пластинчатых и игольчатых кристаллов, то диагностируют отсутствие нарушений в системе обмена липидов, если на предметном стекле в светлом поле одновременно наблюдают геометрические дендриты и атипичные кристаллы, а в поляризованном свете одновременно наблюдают небольшое количество или крупные двулучепреломляющие пластинчатые и игольчатые кристаллы, сферолиты, линзовидные кристаллы, то диагностируют нарушения в системе обмена липидов.