СПОСОБ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЕ ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ Российский патент 2008 года по МПК G01N33/48 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, гастроэнтерологии, эндокринологии, патофизиологии и может использоваться для диагностики структурных изменений в поджелудочной железе у больных с сахарным диабетом (СД).

СД - заболевание, обусловленное абсолютным или относительным дефицитом инсулина, вызывающее нарушение углеводного и других видов обмена (Дедов И.И., Шестакова М.В. Сахарный диабет. - М., 2003).

При сахарном диабете в первую очередь поражается островковый аппарат поджелудочной железы. В дальнейшем наступают патологические изменения в паренхиме органа, сосудах, протоках, что сопровождается структурной перестройкой поджелудочной железы с нарушением функций ее экзокринной части.

При морфологическом исследовании поджелудочной железы у больных с СД наблюдаются следующие изменения островкового аппарата: количество островков Лангерганса уменьшается за счет инсулина, атрофии с последующим развитием гиалиноза, липоматоза, некробиоза, кальциноза, склероза.

Для тяжелых и быстро прогрессирующих форм СД характерен некробиоз бета-клеток, а также лимфоидноклеточная инфильтрация. В паренхиме поджелудочной железы (ПЖ) обнаруживают склеротическую атрофию, развитие липоматоза; перидуктальный фиброз, гиалиноз, кальциноз протоков, склеротические изменения кровеносных сосудов (Бреславский А.С., Гордиенко В.М.. Патологическая анатомия желез внутренней секреции. - Киев.: Здоров'е, 1974; Руководство по патологической анатомии. Патанатомия болезней органов кровообращения. Книга 2. Под ред. А.И.Абрикосова. - М., 1957. - С.458-464.; Пальцев М.А., Аничков Н.М. Патологическая анатомия. - М., 2001. - Т.2. Часть I.).

Деятельность островкового аппарата и ацинарных клеток, образующих паренхиму ПЖ, находится в тесной связи. Дефицит инсулина любого генеза рассматривается как основная причина развития фиброза, жировой дегенерации и атрофии ацинарных клеток (Морозова Н.Н. Внешнесекреторная функция поджелудочной железы при начальных формах сахарного диабета. // Клин. мед. - 1980. - №1. - С.69-72.).

Среди способов диагностики структурных изменений в ПЖ наиболее известны компьютерная томография и ультразвуковое исследование (Габуния Р.И., Колесникова Е.К. Компьютерная томография в клинической диагностике. - М., 1995. - С.160-170.; Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике (Под ред. В.В.Митькова, М.В.Медведева) - М.: ВИДАР, 1996. - T.1. - С.140-160, 166-173.; Ультразвуковая диагностика в абдоминальной и сосудистой хирургии (Под. Ред. Г.И.Кунцевич) - Кавалер Паблишерс, 1999. - С.42-57).

Аналог - компьютерная томография. В основе способа лежит возможность получить изображение органа и патологических очагов в плоскости исследуемого среза, получить точную количественную информацию о размерах и плотности органа. Диагностика основана на прямых рентгенологических симптомах (Габуния Р.И., Колесникова Е.К. Компьютерная томография в клинической диагностике. - М., 1995. - С.160-170).

Основные этапы способа:

1. Перед исследованием за 15-20 мин пациент принимает 100 мл 70% раствора верографина для контрастирования тонкой кишки, непосредственно перед сканированием еще 50 мл для контрастирования желудка.

2. Затем пациент помещается на стол томографа в горизонтальном положении для сканирования органа.

3. Перемещение пациента при сканировании производят с пульта управления в автоматическом режиме.

4. После сканирования получают серию томограмм, которые изучают.

Недостатки способа:

- наличие дорогостоящего компьютерного устройства (сканирующая система, рентгеновская система, пульт управления, ЭВМ);

- присутствие высококвалифицированного специалиста;

- облучение, которому подвергается пациент и врач;

- длительность исполнения.

Ближайший аналог - ультразвуковое исследование (УЗИ) поджелудочной железы с помощью датчика с частотой 3,5-5 МГц (Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике /Под ред. В.В.Митькова, М.В.Медведева/. - М.: ВВДАР, 1996. - T.1. - С.140-160, 166-173).

Сущность способа основана на исследовании ЭХО-структуры поджелудочной железы с использованием ультразвукового сканера.

Этапы исследования:

1. Пациента укладывают на спину.

2. Датчик устанавливают под мечевидным отростком и постепенно смещают в каудальном направлении.

3. Структуру поджелудочной железы оценивают по состоянию ее контура, размеров, эхогенности и однородности.

Недостатки способа:

- применение ультразвукового сканера, который влияет на физиологическое состояние исследуемого;

- взаимовлияние на изображение ПЖ окружающих органов и тканей (желудок, тонкий и толстый кишечник, селезенка, левая почка);

- возникновение артефактов во время сканирования;

- помехи от содержимого органов ЖКТ;

- стимуляция некоторых процессов в ПЖ (киста, опухоль).

Задачи предлагаемого изобретения:

1. Обеспечение безопасности для больного при диагностике структурной патологической перестройки в ПЖ при сахарном диабете.

2. Повышение информативности путем экспресс визуализации изменений в структуре органа.

3. Обеспечение оперативного контроля за эффективностью лечения.

4. Экспресс регистрация энергетического излучения ПЖ.

5. Снижение себестоимости диагностики.

Техническим результатом предложения является экспресс-регистрация энергетического излучения ПЖ в виде определенных морфологических структур биологической тест-системы, что позволяет оперативно в динамике регистрировать структурную патологическую перестройку органа в зависимости от тяжести течения заболевания. Дифференцируя эти нарушения, можно своевременно достигнуть компенсации эндо- и экзокринной функций ПЖ. Способ безопасен для больного, экономичен, выгоден, информативен.

Существенной новизной предложения является регистрация естественного излучения ПЖ при помощи БТС, для чего в отличие от способа УЗИ предварительно готовят БТС (смесь 0,1% водного раствора аминокислот - аспарагиновая, глицин, триптофан, лейцин, валин, серии, фенилаланин, треонин в равных пропорциях; 0,5% водный раствор нейромедиатора дофамина, 12% водный раствор сернокислой магнезии в соотношении 3:1:6), наносят ее в количестве 0,01-0,02 мл в виде дорожки на стеклянную пластину, которую помещают в зону Мэйо-Робсона левого реберно-позвоночного угла, выдерживают ее на протяжении 1-2 минут, сушат при Т=+18-20°С, исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором и при наличии в препарате кристаллов-сферолитов пестрой окраски: полигональных в капсуле с зернами по периферии и в центре и/или оволоидных в капсуле с зернами по периферии и в центре, округлых агрегатов из зерен, оволоидных без капсулы с зернами в центре и по периферии, деградированных, реликтовых, диагностируют структурные изменения в поджелудочной железе.

Способ осуществляют следующим образом:

1. Готовят биологическую тест-систему - энергоинформационную модель для регистрации излучения поджелудочной железы, для чего используют смесь, состоящую из 0,1% водного раствора 8 жизненно важных аминокислот (аспарагиновая, глицин, триптофан, лейцин, валин, серин, фенилаланин, треонин), 0,5% водного раствора нейромедиатора дофамина, 12% водного раствора сернокислой магнезии. Соотношение аминокислот, нейромедиатора и сернокислой магнезии 3:1:6.

2. Тарированной пипеткой БТС объемом 0,01-0,02 мл наносят на предметное стекло в виде дорожки.

3. Предметное стекло (стеклянная пластинка) с нанесенной на него БТС помещают в область проекции ПЖ (зона Мэйо-Робсона, левый реберно-позвоночный угол), выдерживают 1-2 мин, сушат в термостате при Т=+18-20°С на протяжении 2-3 мин.

4. Полученный препарат исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором и при наличии в препарате кристаллов-сферолитов пестрой окраски: полигональных в капсуле с зернами по периферии и в центре и/или оволоидных в капсуле с зернами по периферии и в центре, округлых агрегатов из зерен, оволоидных без капсулы с зернами в центре и по периферии, деградированных, реликтовых, диагностируют структурные изменения в поджелудочной железе.

Способ апробирован на 270 больных и сопоставлен с известными способами диагностики структурных изменений в ПЖ при СД. При оценке статистической значимости полученных данных выявлено, что р<0,05.

Приводим данные о БТС (энергоинформационной модели излучения биообъекта) - варианте биологического жидкого кристалла, реагирующего на излучение появлением специфической структуры.

Информационные излучения от различных объектов (живых, биокосных, косных) - один из общих принципов энергоинформационного взаимодействия в природе.

Под информационным воздействием понимается специфическая реакция систем на слабый вещественно-энергетический стимул, воспринимаемый как сигнал в форме кода (Раймес Н.Ф. Системный подход к решению проблемы взаимодействия среды с биологическим объектом. В кн.: Электромагнитные поля в биосфере. - М., 1984. - Т.1. - С.294-300).

Структура - мгновенный снимок внутренних энергетических взаимодействий в биологической системе (Малиновский А.А. Теория структур и ее место в системном подходе. В кн.: Системные исследования. Ежегодник. - М.: 1970. - С.10-31).

Нами разработана БТС - вариант жидкого кристалла, энергоинформационная матрица. Предложенная модель является сложной биологической системой, обладающей самоорганизацией и высокой пространственной ориентацией. Входящие в ее состав аминокислоты формируют клеточное ядро (ДНК и РНК), сами являются источниками информации, обладают способностью к восприятию информации об электронно-информационных взаимодействиях, происходящих в других веществах, и передаче информации в виде структур. Жидкие кристаллы используют в качестве биосенсорных устройств.

Жидкокристаллическая ДНК и аминокислоты - аналоги клеточных ассоциаций - «считывают» информационно-энергетический код энергетического биологического излучения, следствием чего является возникновение определенной структуры (Евдокимов Ю.М. Жидкокристаллические формы нуклеиновых кислот. // Вестник Росс. академии наук. - 2003. - №8. - С.712-721; Варфоломеев С.Д., Евдокимов Ю.М., Островский М.А. Сенсорная биология, сенсорные технологии и создание новых органов чувств человека // Вестник Росс. академии наук. - 2000. - №2. - С.99-108).

Мы применили БТС для регистрации биологического излучения ПЖ на основании данных о том, что от человека (его органов) во все стороны излучаются модулированные биоэлектромагнитные излучения. Возникают сложные информационно-закодированные многочастотные паттерны колебаний, волновое излучение, формирующее индивидуальные информационно-энергетические коды (Введенский ВЛ., Ожогин В.И. Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм. - М., 1986; Коган Ш.М. Физическая природа биополя человека. В кн.: Аномальные явления. Факты, исследования, гипотезы. - М., 1991. - вып.1. - С.24-37).

На фиг.1 приведена морфологическая микроструктура поджелудочной железы, гистологическое строение островка Лангерганса (ОЛ) в норме (Дедов И.И., Шестакова М.В. Сахарный диабет. - М., 2003. - С.24). Паренхима ПЖ включает экзо- и эндокринный компоненты, составляющие 97% и 3% от массы железы соответственно. Экзокринная часть ПЖ составлена ацинусами и системой протоков. Эндокринная часть представлена ОЛ, лежащими между ацинусами. ОЛ обычно имеют округлую или овальную форму.

На фиг.2 приведена исходная структура БТС, представленная полигональными структурными элементами.

На фиг.3 приведена структура БТС, полученная при помещении стеклянной пластины с нанесенной на нее БТС в область проекции поджелудочной железы здорового человека (зона Мэйо-Робсона). Пластину выдержали в зоне на протяжении 2 мин, высушили в термостате при Т=+18°С на протяжении 3 минут и исследовали в поляризованном свете. Присутствует кристалл - округлый сферолит пестрой окраски с выраженной радиально-лучевой ориентацией, по его периферии видны мелкие сферолиты с друзами в центре.

При исследовании проведено 350 экспериментов. Предлагаемый способ сопоставлен с известными способами диагностики структурных изменений в ПЖ при СД.

При оценке статистической значимости полученных данных выявлено, что р<0,05.

Пример 1, фиг.4 а,б. Б-ой К. Диагноз (ДЗ): СД, средняя степень тяжести. История болезни (ИБ) №349.

На фиг.4а,б приведены наиболее информативные участки структуры БТС, полученные при помещении стеклянной пластины с нанесенной на нее БТС в зону Мэйо-Робсона, присутствуют кристаллы: полигональные сферолиты в капсуле с зернами по периферии и в центре (а), оволоидные сферолиты в капсуле с зернами по периферии и в центре (б) пестрой окраски.

Технология. На стеклянную пластину нанесли 0,01 мл БТС и поместили ее в зону проекции ПЖ - в зону Мэйо-Робсона, выдержали 1 мин, затем высушили в термостате на протяжении 3 мин и исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором. Присутствуют кристаллы сферолитов пестрой окраски: полигональные сферолиты в капсуле с зернами по периферии и в центре, оволоидные сферолиты в капсуле с зернами по периферии и в центре. Одномоментно произвели УЗИ ПЖ: размеры не увеличены, головка - 23 мм, тело - 16 мм, хвост - 24 мм; контуры четкие, неровные; эхогенность повышена, структура диффузно-неоднородная.

Структурная перестройка ПЖ подтвердилась.

Пример 2, фиг.5 а,б. Б-ая Д. ДЗ: СД, средняя степень тяжести. ИБ №485.

На фиг.5а,б приведена структура БТС, полученная при помещении стеклянной пластины с нанесенным на нее БИ в зону Мэйо-Робсона. Видны оволоидные сферолиты в капсуле пестрой окраски с зернами в центре и по периферии (а), округлые агрегаты из зерен (б).

Технология. На стеклянную пластину нанесли 0,01 мл БТС и поместили ее в зону проекции ПЖ (зона Мэйо-Робсона), выдержали 2 мин, затем высушили в термостате 2 мин при Т=+20°С и исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором. Присутствуют оволоидные сферолиты пестрой окраски в капсуле с зернами в центре и по периферии, округлые агрегаты из зерен. Одномоментно произвели УЗИ ПЖ: размеры не увеличены, головка - 20 мм, тело - 16 мм, хвост - 20 мм; контуры четкие, неровные; эхогенность смешанная, структура диффузно-неоднородная с множественными мелкими, до 2-4 мм, гиперэхогенными зонами.

Структурная перестройка ПЖ подтвердилась.

Пример 3, фиг.6 а,б. Б-ой А. ДЗ: СД, тяжелое течение. ИБ №795.

На фиг.6а,б присутствуют пестрой окраски оволоидный сферолит без капсулы с зернами в центре и по периферии (а) и деградированный сферолит пестрой окраски (б).

Технология. На стеклянную пластину нанесли 0,02 мл БТС и поместили ее в зону Мэйо-Робсона б-ого А., выдержали на протяжении 2 мин и изучили в поляризованном свете с кварцевым компенсатором. Видны: оволоидный сферолит пестрой окраски без капсулы с зернами в центре и по периферии и деградированный сферолит пестрой окраски. Сделали УЗИ ПЖ; головка - 15 мм, тело - 9 мм, хвост - 16 мм; контуры четкие, неровные; эхогенность повышена, структура диффузно-неоднородная, главный панкреатический проток расширен до 4 мм, просвет гомогенный, стенки гиперэхогенны.

Диагноз структурной перестройки ПЖ подтвердился.

Пример 4, фиг.7 а,б. Б-ой И. ДЗ: СД, средняя степень тяжести. ИБ №499.

На фиг.7а,б присутствуют сферолиты пестрой окраски оволоидные без капсулы с зернами по периферии и в центре.

Технология. На стеклянную пластину нанесли 0,01 мл БТС и поместили ее в зону Мэйо-Робсона б-ого И., выдержали 2 мин, высушили в термостате при Т=+19°С на протяжении 2 мин и изучили в поляризованном свете с кварцевым компенсатором. В препарате присутствуют сферолиты оволоидные пестрой окраски без капсулы с зернами по периферии и в центре. Одномоментно произвели УЗИ ПЖ: размеры не увеличены, головка - 24 мм, тело - 19 мм, хвост - 22 мм; контуры четкие, неровные; эхогенностъ повышена, структура диффузно-неоднородная.

Диагноз структурной перестройки ПЖ подтвердился.

Пример 5, фиг.8 а,б. Б-ой С. ДЗ: СД, тяжелое течение. ИБ №129.

На фиг.8а,б приведены реликтовые сферолиты пестрой окраски.

Технология. На стеклянную пластину нанесли 0,02 мл БТС, поместили ее в зону проекции ПЖ (Мэйо-Робсона) б-ого С., высушили в термостате при T=+20°C, изучили в поляризованном свете с кварцевым компенсатором, видны пестрые реликтовые сферолиты. Одномоментно произвели УЗИ ПЖ; головка - 16 мм, тело - 12 мм, хвост - 15 мм; контуры четкие, неровные; эхогенность смешанная с множественными зонами повышенной эхогенности до 2-5 мм, линейными гиперэхогенными включениями без акустической тени.

Структурная перестройка ПЖ подтвердилась.

Преимущества предложенного способа:

1. Применение высокочувствительной биологической тест-системы - маркера нарушенной структуры поджелудочной железы.

2. Высокая информативность и эффективность способа.

3. Нативность и физиологичность.

Технической сущностью изобретения является повышение информативности достоверности.

Медико-биологический и социальный эффект применения способа заключается в его доступности и возможности проведения скрининговых исследований.

Изобретение относится к медицине, гастроэнтерологии, эндокринологии, патофизиологии, биологии и может быть использовано для диагностики структурных изменений в поджелудочной железе при сахарном диабете. Сущность способа: готовят биологическую тест-систему (БТС), которую в виде дорожки наносят на стеклянную пластину и помещают ее в область проекции поджелудочной железы - в зону Мэйо-Робсона левого реберно-позвоночного угла. Выдерживают ее на протяжении 1-2 минут, сушат при Т=+18-20°С, далее исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором. При наличии в препарате кристаллов-сферолитов пестрой окраски: полигональных в капсуле с зернами по периферии и в центре и/или оволоидных в капсуле с зернами по периферии и в центре, округлых агрегатов из зерен, оволоидных без капсулы с зернами в центре и по периферии, деградированных, реликтовых, диагностируют структурные изменения в поджелудочной железе. Использование способа позволяет повысить информативность диагностики структурных изменений в поджелудочной железе при сахарном диабете, а также обеспечивает оперативный контроль за эффективностью лечения. 8 ил., 1 з.п. ф-лы.

1. Способ экспресс-диагностики структурных изменений в поджелудочной железе при сахарном диабете, включающий регистрацию излучения поджелудочной железы, отличающийся тем, что предварительно готовят биологическую тест-систему, состоящую из 0,1% водного раствора смеси аминокислот - аспарагиновой, глицина, триптофана, лейцина, валина, серина, фенилаланина, треонина, 0,5% водного раствора нейромедиатора дофамина, 12% водного раствора серно-кислой магнезии в соотношении 3:1:6, которую в виде дорожки наносят на стеклянную пластину, помещают ее в область проекции поджелудочной железы - в зону Мэйо-Робсона левого реберно-позвоночного угла, выдерживают ее на протяжении 1-2 мин, сушат при Т=+18-20°С, исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором, и при наличии в препарате кристаллов-сферолитов пестрой окраски: полигональных в капсуле с зернами по периферии и в центре и/или оволоидных - в капсуле с зернами по периферии и в центре, округлых агрегатов из зерен, оволоидных без капсулы с зернами в центре и по периферии, деградированных, реликтовых диагностируют структурные изменения в поджелудочной железе.2. Способ по п.5, отличающийся тем, что биологическую тест-систему наносят на стеклянную пластину в объеме 0,01-0,02 мл.