Способ проведения пункционной биопсии новообразований гортани Российский патент 2022 года по МПК A61B6/00 A61B8/00 G01N21/47 A61B17/24 

Область техники

Изобретение относится к оториноларингологии, в частности к онкологии ЛОР-органов, и может быть использовано в целях улучшения качества диагностики злокачественных новообразований головы и шеи, а также сократить сроки верификации диагноза.

Уровень техники.

Ежегодно в Российской Федерации диагностируется более 500000 пациентов с злокачественными новообразованиями (ЗНО). Около 60-70% пациентов имеют 3 и 4 стадии при выявлении онкологического заболевания. Следствием поздней диагностики является неудовлетворительные результаты лечения, высокая летальность и тяжелая инвалидизация. Несмотря на то, что опухоли ЛОР-органов доступны для визуализации, на III-IV стадии заболевания в 2018 году выявлено 14366 (67,9%) случаев, при этом летальность на первом году жизни составила 6548 (31,1%) пациентов. Верификация диагноза ЗНО возможна только посредством морфологических и цитологических методов исследования биоптата опухоли. Предпочтение следует отдавать морфологическим методикам, как наиболее информативным (Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой Состояние онкологической помощи населению России в 2018 году. - М.: МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2019. - илл. - 236 с).

Одной из причин поздней диагностики является сложности, связанные с верификацией диагноза. Не все ЗНО локализованы в доступных для стандартных методов биопсии участках, в ряде случаев они располагаются в толще ткани и получение материала для гистологического исследования проблематично и требует проведения диагностической операции. Сложности возникают и у пациентов с рецидивами опухолевого процесса особенно после проведения химиолучевого лечения, когда отличить рецидив от постлучевых изменений весьма проблематично (Онкологическая патология в практике врача-оториноларинголога: учебное пособие. Дайхес H.А., Виноградов В.В., Решульский С.С., Ким И.А., Осипенко Е.В. Гэотар-Медиа, 2021 г. 144 стр., илл.)

Поэтому крайне важным и востребованным в практической медицине является разработка и внедрение новых высокоинформативных, методов диагностики с высокой степенью объективизации, обеспечивающих своевременное выявление опухоли в самый кротчайший период.

Из уровня техники известна методика верификации рака гортани у беременной женщины (единичный клинический случай) (Свистушкин В.М., Давудов Х.Ш., Мустафаев Д.М., Акопян К.В., Нажмудинов И.И., Кокорева С.А., Рак гортани у беременной женщины, Лечебное дело, 2010, №4, с. 98-101).

Суть способа заключается в проведении пункционной биопсии новообразования гортани под местной инфильтрационной анестезией мягких тканей шеи под контролем УЗИ. Выполнена пункционная «гарпунная» биопсия новообразования иглой 18 калибра. Из полученного материала приготовлены мазки для цитологического исследования, участок ткани направлен на гистологическое исследование. Описанным способом установлен диагноз рак гортани.

Недостатками этого способа является:

1. Отсутствие четких различий между опухолевой тканью и хроническим воспалением

2. Высокий риск получения неинформативного материала

3. Невозможность проведения анализа пораженного участка слизистой оболочки in vivo

4. Высокая вероятность проведения повторной манипуляции и связанные с этим риски кровотечения и образования гематом, повреждение соседних органов, развития инфекционно-воспалительных осложнений

Из уровня техники известен способ проведения биопсии у больных с подозрением на рак гортани (Патент на изобретение RU 2729503 С1 опубликовано 07.08.2020 Бюл. №22. Патентообладатель: ФГБУ НМИЦО ФМБА России). Суть способа заключается в следующем: под местной анестезией выполняют фиброназофаринголарингоскопию с одномоментной установкой в канал фиброскопа диагностического зонда аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М», выполненного с возможностью локального контактного подведения возбуждающего излучения к участку ткани и последующего приема сигнала собственной флуоресценции ткани, после чего контактно облучают ткани гортани лазерным излучением с длиной волны 350 нм и регистрируют интенсивность излучения в их спектрах флуоресценции в диапазоне длины волны от 600 до 650 нм, причем диагностический зонд сначала устанавливают на три произвольные точки в области интактной слизистой оболочки гортани, затем на точку в области видимой границы измененной слизистой оболочки гортани, затем на точки по всей площади измененной слизистой оболочки, причем расстояние между исследуемыми точками в области измененной слизистой оболочки составляет 1 мм, определяют точку с наибольшей интенсивностью флуоресценции и проводят прицельную биопсию слизистой оболочки гортани в этой точке.

Недостатками этого способа является:

1. Проведение исследования возможно только при наличии экзофитного компонента новообразования.

2. Невозможность применения при диагностике новообразований, расположенных в толще мягких тканей.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ проведения биопсии для диагностики очаговых и диффузных новообразований путем проведения тонкоигольной пункционно-аспирационной биопсии (ТПАБ) с использованием устройства флуоресцентно-отражательной спектроскопии (патент RU 2709830 С1, опубл. 23.12.2019). Согласно способу, волоконно-оптический зонд помещают в полость аспирационной иглы. Зонд имеет 10 волокон: девять передающих, три из которых подключены к источнику полихроматического излучения с диапазоном длин волн 360-2400 нм, три к лазерному излучателю с длиной волны 450 нм и еще три к светодиоду с длиной волны 365 нм, расположенных вокруг одного считывающего, проводящего свет к анализатору спектров.

Хирург проводит тонкоигольную пункционную аспирационную биопсию (ТПАБ) путем введения в новообразование медицинской иглы для аспирационной биопсии, внутри которой находится зонд. По команде от компьютера блок управления источниками излучения включает необходимый источник излучения. Способ позволяет одновременно регистрировать спектры собственной флуоресценции в УФ или видимом диапазонах спектра. Полученные данные отражают метаболическую активность биологических тканей и несут информацию о морфологической структуре и оптических характеристиках биотканей в практически одном диагностическом объеме.

Недостатком данной методики является

1. Малый калибр биопсийной иглы, предназначенной для пункционной биопсии и недостаточный объем биопсийного материала

2. Невозможность проведения ИГХ и генетического исследований при трудностях дифференциальной диагностики

Задачей, решаемой с помощью предлагаемого нами изобретения, является разработка способа проведения пункционной биопсии с применением флуоресцентных технологий таких новообразований гортани, которые технически труднодоступны для стандартных методов биопсии.

Для решения этой задачи мы предлагаем способ проведения пункционной биопсии новообразований гортани с применением УЗИ навигации, гарпунной биопсии и внутритканевой контактной флуоресцентной диагностики, заключающийся в том, что выполняют УЗИ - сканирование от подъязычной области до яремной ямки во фронтальной и фронтолатеральной плоскостях, определяют локализацию и распространенность опухолевого процесса, под местной анестезией под контролем УЗИ вводят иглу-проводник с помещенным в ее просвет диагностическим зондом аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М» до наиболее близкого к УЗИ датчику края новообразования и далее через новообразование до наиболее удаленного от УЗИ датчика края новообразования, затем иглу-проводник смещают в обратном направлении на 0,5 см, сканирующую поверхность диагностического зонда выдвигают из иглы на 1-2 мм и контактно облучают ткани лазерным излучением с длиной волны 350 нм, регистрируют интенсивность флуоресценции тканей в диапазоне длины волны от 600 до 650 нм, далее иглу-проводник с диагностическим зондом сдвигают еще на 0,5 см в обратном направлении и также осуществляют облучение тканей и регистрацию спектра их флюоресценции, шаги повторяют, пока зонд не достигнет наиболее близкого к датчику УЗИ края новообразования, на основании полученных данных об интенсивности флуоресценции в каждой из исследованных точек определяют точку наибольшей флюоресценции ткани, диагностический зонд извлекают из иглы-проводника, вводят в нее иглу для гарпунной биопсии и под контролем УЗИ датчика проводят гарпунную биопсию в определенной ранее точке наибольшей флюоресценции.

Технический результат заявленного способа состоит в следующем.

УЗ навигация, используемая в заявляемом способе, позволяет подвести иглу-проводник к исследуемой зоне с минимальной травматизацией сосудов.

Введение иглы-проводника с заранее помещенным в ее просвет диагностическим зондом аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М» предупреждает попадание крови и элементов мягких тканей в просвет иглы-проводника по ходу ее движения в мягких тканях и повышает качество получаемого сигнала.

Проведение иглы-проводника с заранее помещенным в ее просвет диагностическим зондом аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М» через новообразование до наиболее удаленного от УЗИ датчика края новообразования и далее ретроградное сканирование всего его диаметра позволяет выявить участок подозрительный в отношении наличия опухолевых клеток за счет компьютерной обработки результатов спектроскопии программным обеспечением аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М».

Введение стилета для гарпунной биопсии через иглу-проводник после извлечения из ее просвета диагностического зонда исключает необходимость производить дополнительную пункцию новообразования для забора диагностического материала и снижает степень травматизации ткани одновременно повышая точность манипуляции.

Сущность способа

Исследование выполняется с использованием УЗИ датчика путем сканирования от подъязычной области до яремной ямки во фронтальной и фронтолатеральной плоскостях, индивидуально изменяя угол наклона. После определения локализации и распространенности опухолевого процесса, глубины залегания и взаимоотношения с магистральными сосудами шеи, под местной анестезией производится введение иглы-проводника с введенным в ее просвет диагностическим зондом аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М». Под контролем УЗИ датчика игла-проводник с диагностическим зондом вводится до наиболее близко расположенного к УЗИ датчику краю новообразования и далее через новообразование до наиболее удаленного от УЗИ датчика края новообразования. После достижения иглы-проводника с диагностическим зондом наиболее удаленного от УЗИ датчика края новообразования игла проводник смещается назад на 0,5 см, при этом оголяется сканирующая поверхность диагностического зонда, после чего контактно облучают ткани лазерным излучением с длиной волны 350 нм и регистрируют интенсивность излучения в их спектрах флуоресценции в диапазоне длины волны от 600 до 650 нм. Далее происходит постепенное ретроградное сканирование новообразования с шагом в 0,5 см за счет извлечения иглы-проводника с обнаженной сканирующей поверхностью диагностического зонда. Количество точек сканирования зависит от диаметра новообразования. Таким образом происходит анализ интенсивности флюоресценции по всему диаметру новообразования в месте проведения иглы-проводника от наиболее удаленного от УЗИ датчика края новообразования до наиболее близко расположенного края новообразования. Посредством программного обеспечения происходит анализ интенсивности сигнала и определение точки наибольшей флюоресценции ткани. Диагностический зонд извлекается из иглы-проводника и под контролем УЗИ датчика через просвет иглы-проводника вводится игла для гарпунной биопсии до определенной ранее зоны наибольшей флюоресценции и производится забор столбика ткани для дальнейшего гистологического исследования.

Преимуществами данного способа является:

1. Выполнение манипуляции под местной анестезией, амбулаторно.

2. Проводится под УЗИ контролем, с минимальным риском травматизации прилежащих к опухоли ткани.

3. Определение участка опухоли для установки диагностического-манипуляционного зонда под УЗИ навигацией.

4. Использование контактно флюоресцентного аппарата диагностики «Инспектр-М» для послойной спектрометрии зоны взятия биопсионного материала

5. Контроль достоверности взятия материала ретроградным сканированием.

6. Получение биопсийного материала достаточного для рутинного гистологического исследования, иммуногистохимического и генетического исследований.

Осуществление способа

Пример 1. Пациент В. 62 года, с диагнозом Рак гортаноглотки III ст., T3N0M0 состояние после ХЛТ СОД 72 Гр в 2017 году. Направлен на консультацию из онколога в ФГБУ НКЦ «Оториноларингологии» ФМБА России в 2019 году с подозрением на рецидив заболевания, для верификации диагноза. По данным КТ и МРТ исследований участок мягких тканей в области гортаноглотки подозрительный в отношении рецидива основного заболевания требующий морфологической верификации. По месту жительства неоднократно выполнялись попытки верификации диагноза в том числе и с применением ТПАБ, по результатам опухолевого роста не обнаружено.

Объективные данные: при фиброларингоскопи: в области правого грушевидного синуса, выраженный отек слизистой оболочки распространяется на правую половину гортани, латеральную и заднюю стенку гортаноглотки, подвижность правой половины гортани ограничена. При пальпации шеи зоны регионарного лимфооттока свободны. МРТ мягких тканей шеи: в гортаноглотке визуализируется новообразование, вовлекающее медиальную, латеральную и заднюю стенки правого грушевидного синуса, распространяющееся на правую черпалонадгортанную складку, правое околоскладочное пространство.

Учитывая неоднократные неудачные попытки верификации диагноза в анамнезе, отсутствие поверхностных изменений на слизистой оболочке гортаноглотки, а также расположение подозрительной в отношении рецидива зоны в глубине мягких тканей, принято решение о выполнении гарпунной чрескожной биопсии новообразования гортаноглотки с применением 3D УЗИ навигации и флуоресцентных технологий.

В амбулаторных условиях под местной анестезией с помощью УЗИ в гортаноглотке визуализировано гипоэхогенное образование диаметром 4 см. УЗИ датчик располагали так, чтобы площадь визуализируемого образования была максимальной. Под контролем датчика УЗИ выполнено введение иглы-проводника в просвет которой введен диагностический зонд аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М», до наиболее близко расположенного по отношению к УЗИ датчику края подозрительной в отношении рецидива зоны. Затем поводили иглу-проводник через толщу новообразования до наиболее отдаленного относительно УЗИ датчика края новообразования. После этого иглу-проводник смещали назад на 0,5 см, при этом оголяется сканирующая поверхность диагностического зонда, после чего контактно облучали ткани лазерным излучением с длиной волны 350 нм и регистрировали интенсивность излучения в их спектрах флуоресценции в диапазоне длины волны от 600 до 650 нм. Проводили постепенное ретроградное сканирование новообразования с шагом в 0,5 см до достижения диагностическим зондом наиболее близко расположенного по отношению к УЗИ датчику края новообразования. В процессе сканирования был определен участок с наибольшей интенсивностью полученного таким образом сигнала, выполнена гарпунная биопсия данного участка. Полученный столбик ткани отправлен на гистологическое исследование, по результатам которого выявлена недифференцированная злокачественная опухоль с признаками лечебного патоморфоза.

С помощью предлагаемого нами способа проведена биопсия новообразований гортани у 5 пациентов, при этом подтвержден более ранний диагноз у 5 пациентов, уточнен диагноз у 5 пациентов с труднодоступной локализацией новообразования.

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии и оториноларингологии. Выполняют УЗИ-сканирование от подъязычной области до яремной ямки и определяют локализацию и распространенность опухолевого процесса. Под местной анестезией под контролем УЗИ вводят иглу-проводник с помещенным в ее просвет диагностическим зондом аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М» до ближайшей к УЗИ-датчику границе новообразования и далее через новообразование до наиболее отдаленного его участка. Затем иглу-проводник смещают в обратном направлении на 0,5 см. Сканирующую поверхность диагностического зонда выдвигают из иглы на 1-2 мм и контактно облучают ткани лазерным излучением с длиной волны 350 нм. Регистрируют интенсивность флюоресценции тканей в диапазоне длин волн 600-650 нм. Далее иглу-проводник с диагностическим зондом сдвигают еще на 0,5 см в обратном направлении и также осуществляют облучение тканей и регистрацию спектра их флюоресценции. Шаги повторяют, пока зонд не достигнет ближайшей к датчику УЗИ границе новообразования. На основании полученных данных об интенсивности флюоресценции в каждой из исследованных точек определяют точку наибольшей флюоресценции ткани. Под контролем УЗИ-датчика проводят гарпунную биопсию в определенной точке наибольшей флюоресценции. Способ позволяет исключить необходимость проведения дополнительной пункции новообразования для забора диагностического материала, снизить риск травматизации прилежащих к опухоли тканей, повысить точность манипуляции. 1 пр.

Способ проведения пункционной биопсии новообразований гортани с применением УЗИ-навигации, гарпунной биопсии и внутритканевой контактной флюоресцентной диагностики, заключающийся в том, что выполняют УЗИ-сканирование от подъязычной области до яремной ямки во фронтальной и фронтолатеральной плоскостях, определяют локализацию и распространенность опухолевого процесса, под местной анестезией под контролем УЗИ вводят иглу-проводник с помещенным в ее просвет диагностическим зондом аппаратно-программного комплекса «ИнСпектр-М» до ближайшей к УЗИ-датчику границе новообразования и далее через новообразование до наиболее отдаленного его участка, затем иглу-проводник смещают в обратном направлении на 0,5 см, сканирующую поверхность диагностического зонда выдвигают из иглы на 1-2 мм и контактно облучают ткани лазерным излучением с длиной волны 350 нм, регистрируют интенсивность флюоресценции тканей в диапазоне длин волн от 600 до 650 нм, далее иглу-проводник с диагностическим зондом сдвигают еще на 0,5 см в обратном направлении и также осуществляют облучение тканей и регистрацию спектра их флюоресценции, шаги повторяют, пока зонд не достигнет ближайшей к датчику УЗИ границе новообразования, на основании полученных данных об интенсивности флюоресценции в каждой из исследованных точек определяют точку наибольшей флюоресценции ткани, диагностический зонд извлекают из иглы-проводника, вводят в нее иглу для гарпунной биопсии и под контролем УЗИ-датчика проводят гарпунную биопсию в определенной ранее точке наибольшей флюоресценции.