Устройство для диагностики распространенности опухолевого процесса Российский патент 2017 года по МПК A61B18/20 G01S5/00 A61B6/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, онкологии, и может применяться для интраоперационной диагностики распространенности опухолевого процесса.

Известен позитронно-эмиссионный томограф, предназначенный для ранней диагностики злокачественных новообразований, а также для стадирования и рестадирования опухолевого процесса (Г.А. Давыдов «Радионуклидная диагностика в онкологии, oncology.ru, 2008 г., Д.И. Куплевацкая, В.И. Куплевацкий «Современные тенденции в развитии лучевой диагностики в онкологии», Практическая онкология, Т. 14, №1 - 2013 стр. 23-32, Минимальные клинические рекомендации ESMO, 2010). Применение данного устройства предполагает введение в организм радиофармпрепарата 18Р-ФДГ.

Главным недостатком данного устройства является его низкая разрешающая способность за счет высокого числа ложно-положительных ответов и высокой предположительной ценности положительного ответа, так как радиофармпрепарат накапливается в тканях с высоким метаболизмом глюкозы, ввиду чего невозможно достоверно отличить опухолевую ткань и воспалительные изменения в тканях, а также наличие вокруг опухоли очага параканкрозного воспаления, ответной неспецифической реакции регионарных лимфатических узлов, их метастатического поражения может значительно исказить размеры первичной опухоли и данные о степени регионарной лимфаденопатии.

Кроме того, введение радиофармпрепарата может вызывать нежелательные побочные эффекты, а сам принцип диагностики - рентгеновское сканирование всего тела предполагает получение высокой эквивалентной дозы ионизирующего излучения.

Ближайшим к заявляемому устройству является флуовизор, представляющий собой полупроводниковый диодный лазер. Принцип его работы основан на способности фотосенсибилизаторов избирательно накапливаться в опухолевых тканях и одновременно взаимодействовать с электромагнитным излучением видимого инфракрасного спектра в виде флюоресценции. Картина пространственного распределения флуоресценции дает информацию о размерах опухоли и пораженных лимфатических узлах («Мощные источники лазерного излучения на основе кванторазмерных гетероструктур». Тер-Мартиросян А.Л. Дисс. д.м.н., 2014 г.).

Недостатками устройства, выбранного в качестве прототипа, являются недостаточная точность в геопозиционировании и определении размеров и положения опухолевых тканей в трехмерной системе координат, невозможность определения локопозиционирования опухолевых тканей друг относительно друга и анатомических ориентиров, трудность масштабирования и проецирования первичной опухоли и пораженных лимфоузлов на реальную интраоперационную картину, невозможность геопозиционирования артефактов.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности диагностики местной распространенности опухолевого процесса.

Технический результат данного изобретения достигается тем, что в устройстве для диагностики местной распространенности опухолевого процесса, представляющем собой полупроводниковый диодный лазер, соединенный с фоточувствительным спектрально-селективным приемником отраженного излучения и видеокамерой, к приемнику отраженного излучения присоединена система радиоэлектронной SDS-TWR навигации.

Отличием заявляемого изобретения является наличие системы радиоэлектронной SDS-TWR навигации, которая позволяет в режиме реального времени осуществлять гео- и локопозиционирование направленного и отраженного лазерного излучения относительно контрольных точек, что позволяет с погрешностью 1-3 мм определять размеры и границы отраженного луча, его поглощаемость и расстояние относительно контрольных точек. Таким образом устанавливаются границы опухолевых тканей, а также их положение в трехмерном пространстве и относительно анатомических ориентиров.

На фиг. 1 показана схема устройства. Оно состоит из источника 1 излучения, селективно-спектральной фоточувствительной цифровой видеокамеры 2, одноканальной метки 3 системы SDS-TWR с частотой 2405-2483 МГц с датчиком 4, системы 5 из 5 анкеров CSS ZB, блока питания 6, шлюза SDS-TWR, блока 7 цифровой обработки сигнала и персонального компьютера 8.

Устройство применяется следующим образом. За 180 мин до лапаротомии пациенту внутривенно вводят фотосенсибилизат Фотодитазин в дозировке 0,8 мг/кг. После выполнения лапаротомии и установки ранорасширителя на верхний и нижний углы раны, а также справа, слева и снизу от операционного поля устанавливается система 5 из 5 анкеров CSS ZB с частотой 2405-2483 МГц, анкеры соединяются со шлюзом SDS-TWR и блоком 7 цифровой обработки сигнала. Источник 1 излучения с длиной волны 660-670 нм, селективно-спектральную фоточувствительную цифровую видеокамеру 2 с разрешением 752*582 пикселя устанавливают над операционным полем, к источнику 1 излучения подключают одноканальную метку 3 системы SDS-TWR с частотой 2405-2483 МГц с датчиком 4, который опускают в операционное поле непосредственно в зону интереса, соединяют источник 1, метку 3, видеокамеру 2 и шлюз с блоком питания 6 и персональным компьютером 8. При запуске программы на ПК очаги флюоресценции - опухолевой ткани - отображаются в виде аналогового изображения в оттенках серого, в псевдоцветах и в виде псевдо-трехмерной гистограммы. Помимо этого, данные о позиционировании опухоли - ее границах, размерах и положении в пространстве относительно анкеров отображаются как в системе числовых координат, так и в виде векторных графиков на аналоговом изображении. Также при использовании второй метки с датчиком имеется возможность измерения расстояния от опухолевых тканей до анатомических структур.

Заявляемое устройство позволяет улучшить результаты интраоперационной диагностики местной распространенности опухолевого процесса. Оно позволяет с большей достоверностью определять границы опухолевой ткани, а главное, принадлежность опухолевых тканей к тем или иным анатомическим объектам, что, в свою очередь, позволяет выполнять оперативное вмешательство с большим радикализмом, а также интраоперационно выставлять показания к расширению объемов лимфодиссекции. Это позволяет снизить частоту локорегионарных рецидивов заболевания и остановить прогрессирование опухолевого процесса за счет более адекватного разрушения выявленных пораженных путей лимфодиссекции и гематогенного поражения.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к средствам диагностики злокачественных новообразований. Устройство позиционирования содержит источник излучения в виде полупроводникового диодного лазера и селективно-спектральную фоточувствительную цифровую видеокамеру, выполненные с возможностью установки над операционным полем, метку, подключенную через блок цифровой обработки сигнала к персональному компьютеру, при этом метка выполнена одноканальной и установлена на источнике излучения, пять анкеров выполнены с возможностью установки на верхний и нижний угол раны и справа, слева и снизу от операционного поля, а одноканальная метка и анкеры подключены к шлюзу и блоку цифровой обработки с образованием системы навигации SDS-TWR. Использование изобретения позволит с большей достоверностью определять границы опухолевой ткани. 1 ил.

Устройство позиционирования для диагностики распространенности опухолевого процесса, содержащее источник излучения в виде полупроводникового диодного лазера и селективно-спектральную фоточувствительную цифровую видеокамеру, выполненные с возможностью установки над операционным полем, метку, подключенную через блок цифровой обработки сигнала к персональному компьютеру, отличающееся тем, что метка выполнена одноканальной и установлена на источнике излучения, пять анкеров выполнены с возможностью установки на верхний и нижний угол раны и справа, слева и снизу от операционного поля, при этом одноканальная метка и анкеры подключены к шлюзу и блоку цифровой обработки с образованием системы навигации SDS-TWR.