СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ СТЕПЕНИ ТЯЖЕСТИ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА Российский патент 2009 года по МПК G01N33/68 

Предлагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано в неврологии и терапии при диагностике степени тяжести рассеянного склероза и лечении.

Рассеянный склероз (PC) определяют как хроническое воспалительное демиелинизирующее заболевание нервной системы с множественными очагами поражения преимущественно в центральной нервной системе, характеризующееся началом болезни в молодом возрасте, протекающее с обострениями и ремиссиями или прогредиентно, и почти с неизбежностью приводящее на определенной стадии развития к инвалидизации (В.И.Гузева, М.Л.Чухловина в кн.: Рассеянный склероз. С.-П., 2003, с.5; Т.Е.Шмидт, Н.Н.Яхно в кн.: Рассеянный склероз. М.: Медицина, 2003, с.7). В настоящее время общепринято мнение, что PC является мультифакториальным заболеванием. Его развитие обусловлено взаимодействием внешней среды (вируса и/или другого патогена, географических факторов) и наследственной предрасположенностью, реализуемой полигенной системой, включающей особенности иммунного ответа и определенного типа метаболизма (Е.И.Гусев с соавт. Рассеянный склероз. - М.; Нефть и газ, 1997, с.463; И.А.Завалишин с соавт. Рассеянный склероз; современные аспекты этиологии и патогенеза // Ж. Неврологии и психиатрии, 2003, №2, с.10-16).

Во всем мире отмечено увеличение числа пациентов с PC, что связано не только с усовершенствованием методов диагностики, но и с абсолютным ростом числа заболевших.

Одним из патогенетических звеньев развития заболевания является нарушение метаболизма структурных компонентов миелина. Изучение аминокислотного спектра у больных PC показало отчетливую дизаминоацидемию. У больных PC отмечено достоверное снижение концентрации незаменимых аминокислот (НАК): треонина, валина, изолейцина, лейцина и лизина и повышение фенилаланина. При изучении заменимых аминокислот (ЗАК) обнаружено достоверное повышение концентрации аспаргиновой, глутаминовой кислот, глицина, серина и понижение уровня аргинина (А.Н.Иваноков и соавт. Спектр свободных аминокислот плазмы крови у больных рассеянным склерозом. Журнал "Неврология и психиатрия", 1984, №2, с.185-189).

Известны способы диагностики PC: магнитно-резонансная томография головного и спинного мозга (И.А.Завалишин, В.И.Головкин в кн.: Рассеянный склероз. Избранные вопросы теории и практики. М., 2000, с.222-244; Е.И.Гусев, И.А.Завалишин, А.Н.Бойко в кн.: Рассеянный склероз и другие демиелинизирующие заболевания. М.: Миклош, 2004, с.309-318); исследование аминокислотного спектра в сыворотке крови, которое осуществляется с помощью ионообменной хроматографии (Т.Д.Козаренко в кн.: "Ионообменная хроматография аминокислот." - Новосибирск.: Наука, 1975. - С.5-72).

Аналог

Магнитно-резонансная томография (И.А.Завалишин, В.И.Головкин в кн.: Рассеянный склероз. Избранные вопросы теории и практики. Москва, 2000, с.222-244; Е.И.Гусев, И.А.Завалишин, А.Н.Бойко в кн.: Рассеянный склероз и другие демиелинизирующие заболевания. М.: Миклош, 2004, с.309-318). Способ основан на регистрации электромагнитного излучения, испускаемого протонами после их возбуждения радиочастотными импульсами в постоянном магнитном поле.

Основные этапы способа

1. Подготовка пациента для исследования (переодевание, удаление с тела металлических предметов).

2. Укладка на кушетку и помещение в аппарат для исследования.

3. Исследование в режимах Т1, Т2 и SLAIR.

4. Внутривенное введение контрастного вещества (20.0 магневиста 1.0 ммоль/мл).

5. Повторное исследование после введения контрастного вещества.

6. Получение снимков с изображением структур головного и спинного мозга.

7. Оценка результатов исследования.

Недостатки способа

- Использование дорогостоящего устройства.

- Невозможность применения его у больных с пейсмекерами и вживленными металлическими (неамагнитными) конструкциями.

Ближайший аналог

Способ дифференциальной диагностики фаз рассеянного склероза, в котором осуществления способа достигается путем определения активности протеолитического фермента в пробе ликвора (SU 897225, 5.01.1982).

Недостатки способа

- Трудоемкость метода.

- Травмирование пациента при заборе ликвора.

Задачи

1. Обеспечение дифференцирования PC в зависимости от степени его тяжести,

2. Повышение информативности диагностики путем визуализации препаратов.

3. Обеспечение оперативного контроля за эффективностью лечения.

4. Экспресс-регистрация волнового энергетического излучения головного мозга.

5. Обеспечение безопасности для больного при диагностике структурных изменений в головном мозге при PC.

6. Снижение себестоимости диагностики.

Техническим результатом предложения является дифференциальная экспресс-регистрация излучения головного мозга, интенсивность которой зависит от хода биохимического метаболизма в условиях гиперацидемии. Регистрацию осуществляют при помощи биологической тест-системы (БТС) в связи с возникновением в ней определенных морфологических структур, обусловленных повышением уровня содержания аминокислот: аспаргиновой, глутаминовой, глицина, серина, фенилаланина, что позволяет оперативно в динамике регистрировать структурные изменения в головном мозге в зависимости от степени тяжести PC. Дифференцируя структуры БТС, обусловленные метаболическими нарушениями в головном мозге, можно исключить побочные эффекты, возникающие при других способах диагностики PC (взятие крови из вены, облучение при проведении магнитно-резонансной томографии) и визуально определить относительную тяжесть заболевания по специфической кристаллизации БТС.

Существенной новизной предложения является регистрация излучения головного мозга при помощи БТС, для чего, в отличие от известного способа определения аминокислот в сыворотке крови, предварительно готовят БТС (смесь 0,1% водного раствора аминокислот: аспаргиновой, глутаминовой, глицина, серина, фенилаланина, треонина, валина, аргинина, взятых в равных пропорциях; 0,5% водного раствора дофамина; 25% водного раствора сернокислой магнезии в соотношении 4:1:5, которую в объеме 0,02-0,03 мл наносят на предметное стекло, помещают на лобные зоны мозга, выдерживают 2-3 минуты, затем препарат сушат при Т 18-20°С на протяжении 2-3 минут, исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором и при наличии в пробе кристаллов: мелких спиралеобразно-ориентированных агрегатов, и/или крупных спиралеобразно-разреженных агрегатов, и/или лепестковых диагностируют легкую степень тяжести PC; при наличии в пробе кристаллов: разно-ориентированных разреженных спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или плато из слившихся спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или дендритных агрегатов диагностируют среднюю степень тяжести PC; при наличии в пробе кристаллов: плато из разреженных вытянутых агрегатов с зернами и/или плато из разреженных вытянутых агрегатов, разреженных округлых агрегатов, реликтовых лепестковых агрегатов - диагностируют тяжелую степень PC.

Способ осуществляют следующим образом

1. Готовят БТС - энергоинформационную модель для регистрации излучения головного мозга, которая состоит из смеси 0,1% водного раствора аминокислот: аспаргиновой, глутаминовой, глицина, серина, фенилаланина, треонина, валина, аргинина, взятых в равных пропорциях; 0,5% водного раствора дофамина; 25% водного раствора сернокислой магнезии в соотношении 4:1:5.

2. Тарированной пипеткой БТС объемом 0,02-0,03 мл наносят в виде дорожки на предметное стекло.

3. Предметное стекло с нанесенной на нее БТС помещают в зону проекции лобных долей головного мозга, выдерживают 2-3 минуты, сушат в термостате на протяжении 2-3 минут при Т 18-20°С.

4. Полученный препарат исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором и при наличии в пробе кристаллов: мелких спиралеобразно-ориентированных агрегатов, и/или крупных спиралеобразно-разреженных агрегатов, и/или лепестковых - диагностируют легкую степень тяжести PC; при наличии в пробе кристаллов: разно-ориентированных разреженных спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или плато из слившихся спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или дендритных агрегатов диагностируют среднюю степень тяжести PC; при наличии в пробе кристаллов: плато из разреженных вытянутых агрегатов с зернами и/или плато из разреженных вытянутых агрегатов, разреженных округлых агрегатов, реликтовых лепестковых агрегатов - диагностируют тяжелую степень PC.

Способ апробирован на 80 больных и сопоставлен с известными способами диагностики PC. При оценке статистической значимости полученных данных выявлено, что р<0,05.

Приводим данные о БТС (энергоинформационной модели, регистрирующей излучение биообъекта) - варианте биологического жидкого кристалла, реагирующего на излучение появлением информационной 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 (Н.Ф.Раймес. Системный подход к решению проблемы взаимодействия среды с биологическим объектом. Электромагнитные поля в биосфере. T.1. С.294-300. М., 1984).

Структура - мгновенный снимок внутренних взаимодействий в системе (А.А.Малиновский. Теория структуры и ее место в системном подходе. Системные исследования. Ежегодник. М., 1970. С.10-31). Излучение вокруг человека, животных и других биообъектов являются носителями информации об их обменном гомеостате (Рорр F.A. Coherent photon storage of biological systems // Jbid. p.144-167), волновые коды которого можно регистрировать биологическим жидким кристаллом.

Нами разработана БТС - вариант биологического жидкого кристалла, главным компонентом которого являются аминокислоты. Аминокислоты образуют белки, входящие в состав тканей и органов человека, некоторые из них выполняют роль нейромедиаторов (нейротрансмиттеров), например глутаминовая, аспаргиновая аминокислота, фенилаланин, серин. Они необходимы для работы головного мозга, обладают высокой биологической активностью (Готовский Ю.В., Косарева Л.Б., Перов Ю.Ф. Аминокислоты. Методическое пособие. М., 2003). Кроме того, свойства генетического кода обуславливают единую систему "записи" информации в виде последовательности нуклеотидов, в которой каждые три нуклеотида - кодон - определяют одну молекулу аминокислоты (В.П.Горяев. Волновой код ДНК. М., 2004).

Используя БТС для регистрации энергетического излучения головного мозга, мы тем самым при помощи аминокислот "считываем" волновой энергетический код органа при помощи возникновения в БТС конвертируемой информационной структуры.

На фиг.1 приведена исходная структура БТС. На фиг.2 (а, б) показана структура БТС, обогащенная аспаргиновой аминокислотой, на фиг.3 (а, б) - структура БТС, обогащенная глутаминовой аминокислотой, на фиг.4 (а, б) - структура БТС, обогащенная глицином, на фиг.5 (а, б) - серином, на фиг.6 (а, б) - обогащенная фенилаланином. Показаны специфические морфологические структуры, которые мы использовали как стандартную шкалу для определения гиперацидемии, возникающей при PC, способствующей деструктивным изменениям в головном мозге.

На фиг.7 приведена структура БТС, полученная при регистрации излучения лобных долей головного мозга здорового человека, находящегося в состоянии психического и физического покоя.

Примеры

С целью унификации полученных данных все больные были разделены по степени тяжести: согласно шкале инвалидизации по Куртцке (шкала EDSS) больные с количеством баллов от 1 до 3 соответствуют легкой степени тяжести PC; больные с количеством баллов от 4 до 6 - средней степени тяжести PC; больные с количеством баллов от 7 до 9.5 - тяжелой степени PC.

Пример 1, фиг.8. Б-ая П., 20 лет, история болезни (ИБ) №526. Диагноз (Д-з): Рассеянный склероз, ремиттирующее течение. Стадия экзацербации. Пирамидно-атактический синдром с умеренным парезом левой кисти. По шкале инвалидизации EDSS 2.5 балла (легкая степень тяжести). На фиг.8 приведены наиболее информативные фрагменты структуры БТС, присутствуют кристаллы: а) спиралеобразно-ориентированные и б) лепестковые агрегаты.

Технология: БТС нанесли на стеклянную пластинку в виде дорожки в количестве 0,02-0,03 мл, поместили в зону проекции лобных долей, выдержали 2-3 минуты, высушили при Т 18-20°С, исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором.

В пробе обнаружили кристаллы: спиралеобразно-ориентированные агрегаты, что указывает на повышенное содержание фенилаланина, и лепестковые агрегаты, что указывает на повышенное содержание глутаминовой кислоты.

Одновременно провели определение содержания аминокислот в сыворотке

крови (СК), которое оказалось повышенным и составило: фенилаланин - 0,064 мкМ при норме 0,052 мкМ; глутаминовая кислота - 0,149 мкМ при норме 0,070 мкМ.

Кроме того, провели магнитно-резонансную томографию головного и спинного мозга (МРТ): в правой ножке мозжечка, в мозолистом теле, в перивентрикулярных отделах белого вещества определяются множественные (до 30) очаги демиелинизации размерами 3-9 мм, после введения контраста отмечается повышение интенсивности сигнала от периферических отделов наиболее крупных очагов.

Таким образом, диагноз PC легкой степени тяжести подтвержден.

Пример 2, фиг.9. Б-ая С., 47 лет, ИБ №1028. Д-з: Рассеянный склероз, ремиттирующее течение. Стадия экзацербации. Глазодвигательные нарушения. Пирамидно-атактический синдром с сенсорными нарушениями. По шкале инвалидизации EDSS 3 балла (легкая степень тяжести). На фиг.9 приведены наиболее информативные фрагменты структуры БТС, присутствуют кристаллы: а) спиралеобразно-разреженные и б) лепестковые агрегаты.

Технология: БТС нанесли на стеклянную пластинку в виде дорожки в количестве 0,02-0,03 мл, поместили в зону проекции лобных долей, выдержали 2-3 минуты, высушили при Т 18-20°С, исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором. В пробе обнаружили кристаллы: спиралеобразно-разреженные агрегаты, что указывает на повышенное содержание глицина, и лепестковые агрегаты, что указывает на повышенное содержание глутаминовой кислоты.

Одновременно провели определение содержания аминокислот в СК, которое оказалось повышенным и составило: глицин - 0,233 мкМ при норме 0,198 мкМ; глутаминовая кислота - 0,152 мкМ при норме 0,070 мкМ.

Кроме того, провели МРТ головного мозга: в мозолистом теле и в белом веществе головного мозга, преимущественно в пери- и суправентрикулярных отделах имеются множественные (до 35) очаги демиелинизации размерами 2-9 мм.

Таким образом, диагноз PC легкой степени тяжести подтвержден.

Пример 3, фиг.10. Б-ой В., 47 лет, ИБ №547. Д-з: Рассеянный склероз, ремиттирующее течение. Стадия экзацербации. Смешанный асимметричный тетрапарез, более выраженный в правых конечностях, с нарушением функции ходьбы. Мозжечковая недостаточность. По шкале инвалидизации 5 баллов (средняя степень тяжести). На фиг.10 приведены наиболее информативные фрагменты структуры БТС, присутствуют кристаллы: а) разно-ориентированные разреженные спиралеобразные агрегаты с зернами и б) дендритные агрегаты.

Технология: БТС нанесли на стеклянную пластинку в виде дорожки в количестве 0,02-0,03 мл, поместили в зону проекции лобных долей, выдержали 2-3 минуты, высушили при Т 18-20°С, исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором.

В пробе обнаружили кристаллы: разно-ориентированные разреженные спиралеобразные агрегаты с зернами, что указывает на повышенное содержание глицина, и дендритные агрегаты, что указывает на повышенное содержание серина.

Одновременно провели определение содержания аминокислот в СК, которое оказалось повышенным и составило: глицин - 0,229 мкМ, при норме 0,198 мкМ; серин - 0,158 мкМ, при норме 0,142 мкМ.

Кроме того, провели МРТ головного мозга: в мозжечке, в белом веществе головного мозга, преимущественно суправентрикулярно, в мозолистом теле определяются множественные очаги демиелинизации (до 30) размерами 3-12 мм.

Таким образом, диагноз PC средней степени тяжести подтвердился.

Пример 4, фиг.11. Б-ая Б., 41 год, ИБ №232. Д-з: Рассеянный склероз, ремиттирующее течение. Стадия экзацербации. Центральный асимметричный тетрапарез, грубее выраженный в ногах. Умеренный атактический синдром. Нарушение функции тазовых органов по типу задержки. По шкале инвалидизации EDSS 5 баллов (средняя степень тяжести). На фиг.11 приведены наиболее информативные фрагменты структуры БТС, присутствуют кристаллы: а) плато из слившихся спиралеобразных агрегатов с зернами и б) дендритные агрегаты. Технология: БТС нанесли на стеклянную пластинку в виде дорожки в количестве 0,02-0,03 мл, поместили в зону проекции лобных долей, выдержали 2-3 минуты, высушили при Т 18-20°С, исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором.

В пробе обнаружили кристаллы: плато из слившихся спиралеобразных агрегатов с зернами, что указывает на повышенное содержание глицина, и дендритные агрегаты, что указывает на повышенное содержание серина. Одновременно провели определение содержания аминокислот в СК, которое оказалось повышенным и составило: глицин - 0,232 мкМ при норме 0,198 мкМ; серии - 0,170 мкМ при норме 0,142 мкМ.

Кроме того, провели МРТ головного мозга: в мозжечке, в белом веществе головного мозга, преимущественно перивентрикулярно, в мозолистом теле, в передне-правых отделах моста определяются множественные очаги демиелинизации размерами 3-11 мм.

Таким образом, диагноз PC средней степени тяжести подтвержден.

Пример 5, фиг.12. Б-ая Н., 44 года, ИБ 1127. Д-з: Рассеянный склероз, ремиттирующее течение. Стадия экзацербации. Выраженный пирамидно-мозжечковый синдром. Нейрогенный мочевой пузырь. По шкале инвалидизации EDSS 8 баллов (тяжелая степень). На фиг.12 приведены наиболее информативные фрагменты структуры БТС, присутствуют кристаллы: а) плато из разряженных вытянутых агрегатов с зернами и б) реликтовые лепестковые агрегаты.

Технология: БТС нанесли на стеклянную пластинку в виде дорожки в количестве 0,02-0,03 мл, поместили в зону проекции лобных долей, выдержали 2-3 минуты, высушили при Т 18-20°С, исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором.

В пробе обнаружили кристаллы: плато из разреженных вытянутых агрегатов с зернами и реликтовые лепестковые агрегаты, что указывает на повышенное содержание фенилаланина, серина и глицина.

Одновременно провели определение содержания аминокислот в СК, которое оказалось повышенным и составило: глицин - 0,238 мкМ, при норме 0,198 мкМ; серин - 0,167 мкМ при норме 0,142 мкМ, фенилаланин - 0,063 мкМ при норме 0,052 мкМ.

Кроме того, провели МРТ головного и спинного мозга: в белом веществе

головного мозга пери- и суправентрикулярно, в мозолистом теле, по задней поверхности продолговатого мозга, мозжечке определяются множественные очаги демиелинизации (до 25) размерами от 2-3 до 12-13 мм, не накапливающие контраст; в спинном мозге на уровне Th6-Th8 определяется очаг демиелинизации размерами 5×6×30 мм. После введения контраста отмечается повышение интенсивности сигнала от периферических отделов указанной зоны.

Таким образом, диагноз PC тяжелой степени подтвердился.

Пример 6, фиг.13. Б-ая К., 49 лет, ИБ №479. Д-з: Рассеянный склероз, ремиттириующее течение. Стадия экзацербации. Частичная нисходящая атрофия дисков зрительных нервов. Смешанный асимметричный тетрапарез. Умеренный атактический синдром. Нарушение функции тазовых органов по центральному типу. По шкале инвалидизации EDSS 7 баллов (тяжелая степень). На фиг.13 приведены наиболее информативные фрагменты структуры БТС, присутствуют кристаллы: а) плато из разреженных вытянутых агрегатов, разреженные округлые агрегаты и б) реликтовые лепестковые агрегаты.

Технология: БТС нанесли на стеклянную пластинку в виде дорожки в количестве 0,02-0,03 мл, поместили в зону проекции лобных долей, выдержали 2-3 минуты, высушили при Т 18-20°С, исследовали в поляризованном свете с кварцевым компенсатором.

В пробе обнаружили кристаллы: плато из разреженных вытянутых агрегатов, разреженные округлые агрегаты, реликтовые лепестковые агрегаты, что указывает на повышенное содержание серина и глицина.

Одновременно провели определение содержания аминокислот в СК, которое оказалось повышенным и составило: глицин - 0,220 мкМ при норме 0,198 мкМ; серин - 0,173 мкМ при норме 0,142 мкМ.

Кроме того, провели МРТ головного и спинного мозга: в мозолистом теле, в перивентрикулярных отделах слева на уровне переднего рога бокового желудочка и на уровне тел с обеих сторон определяются множественные очаги демиелинизации размерами до 10 мм. Аналогичные очаги визуализируются в паренхиме спинного мозга на уровне С2 и С3-С4 размерами 4×11 и 4×9 соответственно.

Таким образом, диагноз PC тяжелой степени подтвердился.

Преимущества предлагаемого способа

1. Применение высокочувствительного способа к энергетическому излучению головного мозга.

2. Высокая информативность и эффективность способа.

3. Нативность и физиологичность.

4. Снижение материальных затрат.

Технической сущностью изобретения является повышение информативности, достоверности.

Медико-биологический эффект и социальное применение способа заключается в его доступности и возможности проведения скрининговых исследований.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии. Для осуществления способа дифференциальной экспресс-диагностики степени тяжести рассеянного склероза используют биологическую тест-систему, состоящую из смеси водного раствора аминокислот, раствора дофамина и раствора сернокислой магнезии. Тест-систему наносят на предметное стекло в виде дорожки, помещают на проекцию лобных долей зоны мозга, выдерживают 2-3 минуты. Высушивают, исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором. При наличии в пробе мелких кристаллов, спиралеобразно-ориентированных агрегатов, и/или крупных спиралеобразно-разреженных агрегатов, и/или лепестковых диагностируют легкую степень тяжести PC, при наличии разно-ориентированных разреженных спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или плато из слившихся спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или дендритных агрегатов - среднюю степень тяжести PC; при наличии плато из разреженных вытянутых агрегатов с зернами и/или плато из разреженных вытянутых агрегатов, разреженных округлых агрегатов, реликтовых лепестковых агрегатов - тяжелую степень PC. Использование способа обеспечивает возможность дифференциальной диагностики степени тяжести рассеянного склероза. 13 ил.

Способ дифференциальной экспресс-диагностики степени тяжести рассеянного склероза (PC), включающий использование аминокислот, отличающийся тем, что на стеклянную пластину наносят биологическую тест-систему, состоящую из 0,1%-ного водного раствора фенилаланина, треонина, валина, аргинина, глутаминовой и аспаргиновой кислот, глицина, серина; 0,5%-ного раствора дофамина; 25%-ного водного раствора сернокислой магнезии в соотношении 4:1:5, биологическую тест-систему наносят на стеклянную пластинку в виде дорожки в количестве 0,02-0,03 мл, помещают в зону проекции лобных долей, выдерживают 2-3 мин, высушивают при Т 18-20°С, исследуют в поляризованном свете с кварцевым компенсатором и при наличии в пробе кристаллов: мелких спиралеобразно-ориентированных агрегатов, и/или крупных спиралеобразно-разреженных агрегатов, и/или лепестковых - диагностируют легкую степень тяжести PC; при наличии в пробе кристаллов: разноориентированных разреженных спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или плато из слившихся спиралеобразных агрегатов с зернами, и/или дендритных агрегатов - диагностируют среднюю степень тяжести PC; при наличии в пробе кристаллов: плато из разреженных вытянутых агрегатов с зернами и/или плато из разреженных вытянутых агрегатов, разреженных округлых агрегатов, реликтовых лепестковых агрегатов - диагностируют тяжелую степень PC.