Способ определения фазы цикла яичников Российский патент 2024 года по МПК A61B1/313 G01N33/48 A61B17/42 A61K47/10 A61P43/00 

Область техники

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для неинвазивного определения фазы цикла яичников (фолликулярной или лютеиновой) при лапароскопических вмешательствах.

Уровень техники

Из уровня техники известен способ доклинической диагностики преждевременного истощения яичников у женщин репродуктивного возраста (см. патент РФ 2625723, МПК G01N 33/48, опубл. 18.07.2017), включающий ультразвуковое исследование яичников и определение уровня антимюллерова гормона (АМГ) в сыворотке крови. При трансвагинальном ультразвуковом исследовании яичников на 5-7 день менструального цикла осуществляют подсчет антральных фолликулов, при выявлении суммарного количества антральных фолликулов в обоих яичниках 6 и менее дополнительно назначают исследование уровня АМГ иммуноферментным методом и на основании полученных данных вычисляют коэффициент P=(F*G):V, где Р - коэффициент преждевременного истощения яичников, F - число антральных фолликулов, G - концентрация АМГ в сыворотке крови в абсолютных единицах, V - возраст женщины в годах, при получении значения Р, равного 0,33 и менее, диагностируют преждевременное истощение яичников и осуществляют перевод пациентки в центры репродукции для проведения программ ВРТ.

Однако данный способ достаточно трудоемкий и дорогостоящий, требует наличие лаборатории с дорогостоящей аппаратурой, реактивами и высококвалифицированных специалистов для подсчета фолликулов (подразумевается фолликулярная фаза цикла). Данный способ не применим для определения других фаз цикла.

Известен способ отбора пациенток с синдромом слабого ответа яичников, нуждающихся в переводе на программу лечения с использованием донорских ооцитов, путем исследования гормонов крови (см. патент РФ 2565449, МПК G01N 33/53, G01N 33/74, опубл. 20.10.2015). У пациентки на 2-3-й дни менструального цикла, предшествующие проведению гонадотропной стимуляции, исследуют в сыворотке крови уровень антимюллерова гормона (АМГ) и, если уровень АМГ составит 0,1-0,5 нг/мл, дополнительно определяют концентрацию фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), выраженную в мМЕ/мл, рассчитывают соотношение ФСГ/АМГ и, если величина полученного соотношения равна или превышает 51, производят коррекцию лечения и перевод пациентки на программу лечения с использованием донорских ооцитов.

Однако данный способ дорогостоящий.

Известен способ эхографической диагностики недостаточности лютеиновой фазы менструального цикла (см. патент РФ 2238040, МПК A61B 8/00, опубл. 20.10.2004), в котором проводят ультразвуковое трансвагинальное исследование яичников в середину секреторной фазы менструального цикла. Определяют объем яичника и объем желтого тела. Вычисляют их отношение и при его значении 0,22 и менее диагностируют недостаточность лютеиновой фазы.

Недостатком предложенного способа является необходимость высокой квалификации и опыта специалиста УЗИ, поскольку полученные значения и относительная точность визуализируемых параметров достигаются глазами диагноста, наличие дорогостоящего аппарата УЗИ. Также, обследование проводится в определенный период фазы цикла, что может содержать потенциальную ошибку, т.к. фаза определяется со слов пациенток, также возможет сбой цикла и др.

Известен способ оценки состояния яичников при трансректальной комплексной трехмерной эхографии у девственниц пубертатного периода с синдромом поликистозных яичников (см. патент РФ 2574188, МПК A61B 8/08, A61B 8/06, опубл. 10.02.2016), включающий проведение комплексной трехмерной эхографии трансректальным доступом с вычислением размеров яичников, определением характера расположения фолликулов, диаметра фолликулов по данным 3D реконструкции. При увеличенных яичниках с наличием равновеликих фолликулов, расположенных по всему объему стромы, диагностируют диффузный равнокалиберный тип строения фолликулярного аппарата, а при увеличенных яичниках с наличием фолликулов разного диаметра, расположенных хаотично, диагностируют хаотический разнокалиберный тип строения фолликулярного аппарата.

Недостатком данного способа является относительная точность полученных результатов, поскольку при нарушении цикла возможно ошибочное определение дня цикла и соответственно соотнесение полученных результатов с нормой. Требуется повторное регулярное проведение дорогостоящего исследования - 3D эхографии. Результаты интерпретируются лично врачом, что напрямую зависит от его опыта, личных качеств (внимательности, качества зрения и т.д.), медицинской эрудиции и навыков

Раскрытие сущности

Техническая проблема заключается в разработке простого неинвазивного способа определения фазы цикла яичников.

Технический результат заключается в увеличении прозрачности верхних слоев яичника, в результате чего просматриваются внутренние структуры органа и с помощью оптики лапароскопа возможно установить фазу цикла, а именно: фолликулярную или лютеиновую, а также обнаружить формирование патологических очагов на ранних стадиях.

Для достижения указанного результата в способе определения фазы цикла яичников при лапароскопических вмешательствах, согласно решению, на яичник непрерывно наносят просветляющий агент в течение времени, необходимом для полной обратимой иммерсии верхних слоев яичника, которую контролируют путем визуализации внутренней структуры с помощью камеры лапароскопа, при визуализации множественных фолликул разной стадии созревания делают вывод о фолликулярной фазе цикла, при визуализации выраженного желтого тела делают вывод о лютеиновой фазе, при визуализации патологических изменений диагностируют заболевание органа на ранней стадии.

В качестве просветляющего агента могут быть выбраны рентгенконтрастные вещества, в частности омнипак, йогексол, ДМСО и другие биологически совместимые агенты. Оптимальным агентом является 80 - 99,5 % раствор глицерина или смесь глицерина с пропиленгликолем в соотношении 70/30 мас. %, нанесение которого осуществляют в течение 1,4 мин.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображено строение оболочки яичника на гистологическом срезе: однослойный кубовидный эпителий (поз. 1) и субэпителиальная белочная оболочка (поз. 2);

на фиг. 2 представлена эффективность (Q, %) оптического просветления тканей яичников кошек после воздействия глицерина для здоровой ткани после полной иммерсии образцов;

на фиг. 3 представлена эффективность (Q, %) оптического просветления тканей яичников кошек после воздействия жидкости для электронных сигарет (70 % ГЛ и 30 % ПГ) для здоровой ткани после полной иммерсии образцов;

на фиг. 4 представлена кинетика СДО образцов ткани яичника кошки при погружении в жидкость для электронных сигарет (70 % ГЛ и 30 % ПГ);

на фиг. 5 представлена соответствующая кинетика разницы эффективной оптической плотности ΔA (t, λ) при 600, 700 и 800 нм исследуемых образцов яичников при погружении в просветляющий агент (70 % глицерин ГЛ и 30 % пропиленгликоль ПГ);

на фиг. 6 представлена кинетика СДО образцов ткани яичника кошки в лютеиновой фазе цикла при погружении 99,5% глицерин;

на фиг.7 соответствующая кинетика разницы эффективной оптической плотности ΔA(t, λ) при 600, 700 и 800 нм и затем усредненная исследуемых образцов яичников кошки в лютеиновой фазе цикла при погружении в 99,5% глицерин.

Сплошная кривая на фиг. 5 и 7 представляет собой аппроксимацию экспериментальных данных в рамках модели свободной диффузии, которые отмечены точками с барами на кривой.

Осуществление изобретения

Почти все биологические ткани являются оптически мутными средами. Это говорит о том, что оптическое излучение не способно проникать вглубь ткани на значительную глубину из-за присутствующих эффектов поглощения, отражения и рассеяния. Последнее десятилетие сделало существенный прогресс в развитии лазерных и других оптических методов, которые успешно применяются в клинической медицине. В связи с этим актуальным вопросом является увеличение глубины прохождения излучения вглубь тканей, в частности яичников, для клинических приложений. Одним из возможных методов увеличения глубины проникновения излучения в биоткани может быть оптическое иммерсионное просветление с использованием иммерсионных просветляющих агентов, в том числе и гиперосмотических, таких как глицерин, пропиленгликоль. Достоинствами данного метода является его доступность, эффективность, обратимость, осуществляемая за счет регидрации биотканей.

Для достижения технического результата способ включает пропитывание ткани биологически совместимым иммерсионным агентом, в качестве которого используют как отдельно глицерин, так и смесь глицерина с пропиленгликолем в концентрациях масс. %, 70/30.

Яичник состоит из кубовидного эпителия, белочной оболочки, кортикальной области и мозгового вещества. Защитная оболочка яичника - это эпителий и белочная субэпителиальная оболочка (фиг. 1).

По проведенным гистологическим исследованиям структуры яичника кошки фиг. 1. оболочка яичника имеет размер приблизительно 25 мкм (масштабная линейка 50 мкм). Образцами для оптических измерений служили срезы яичников кошек: 6 срезов с диагнозом «здоровые». Каждый образец помещали между двумя предметными стеклами, затем измеряли в нескольких точках и усредняли. Точность каждого измерения составляла ±0.01 мм. Средняя толщина срезов яичников составила (0.90 ± 0.10) мм. Для измерения спектров диффузного отражения (СДО) и полного пропускания (СПП) образцов тканей в спектральном диапазоне 200-800 нм использовали двухлучевой спектрофотометр Shimadzu UV-2550 (Япония, Токио) с интегрирующей сферой. Источником света служила галогенная лампа с фильтром в исследуемом спектральном диапазоне от 200 до 800 нм. Предельное разрешение спектрометра составляло 0.1 нм. Перед измерениями спектры нормализовали с помощью эталонного отражателя BaSO₄ с подходящей отражательной способностью для всего спектрального диапазона, включая УФ. Все измерения проводились при комнатной температуре (~25°С) и нормальном атмосферном давлении. Оптическими просветляющими агентами (ОПА), использовали: коммерчески доступную смесь вэйпов состава 70 % глицерина и 30 % пропиленгликоля и глицерин 99,5% (ч.д.а).

Одним из параметров количественного определения эффективности оптического просветления биологической ткани является параметр Q, который можно определить по уравнению:

Q (%) = {T(t, ) - T(t = 0)}/T(t = 0),

где T(t = 0) - (суммарный коэффициент пропускания, %) образца ткани для конкретной длины волны λ в начальный момент времени, а T(t,λ) - то же самое в текущий момент времени.

В УФ-диапазоне эффективность оптического просветления ткани яичников кошек 99,5% глицерина высока и достигает 370% , однако абсолютное оптическое пропускание невелико и достигает 3,5% при 350 нм из-за сильного рассеяния света в сочетании с сильным поглощением эндогенными хромофорами, включая гемоглобин крови. В 500 нм эффективность оптического просветления достигает 946% для образцов, при 600 нм эффективность оптического просветления достигает 306%, при общем пропускании до 5%.

В так называемом «первом терапевтическом/диагностическом окне» при 650-800 нм эффективность оптического просветления достигает 213% , однако из-за отсутствия сильных полос поглощения эндогенных хромофоров в этой области абсолютный коэффициент пропускания довольно велик и достигает 70% (фиг. 2).

Для здоровых тканей яичников кошек при воздействии жидкости для электронных сигарет, эффективность оптического просветления в УФ области достигает 1211 % при 350 нм, а максимум Q достигает при 450 нм и равен 2167 %. При 500 нм эффективность оптического просветления составляет 944%, в области от 600 до 800 нм значения Q не превышают 315 % (фиг. 3).

В результате проведённых процедур коэффициент полного пропускания возрастает во всем исследуемом диапазоне длин волн от 200 до 800 нм.

Определение коэффициента тканевой диффузии исследуемого ОПА/интерстициальной воды основано на измерении кинетики СДО (фиг. 4, 6). Процесс транспорта ОПА/тканевой воды в образце рассматривали в рамках модели свободной диффузии для плоскопараллельного образца ткани конечной толщины, используя второй закон Фика и модифицированный закон Бугера-Бера-Ламберта. Зарегистрированные СДО преобразовывали с помощью стандартного алгоритма Кубелки-Мунка в спектры оптической плотности. Используя полученное после аппроксимации уравнение, вычисляли время полной дегидратации образца и эффективный коэффициент диффузии ОПА/интерстициальной воды (фиг. 5, 7).

Анализируя изменения ДРС во времени можно определить коэффициент диффузии ОПА в ткань здорового яичника. Эффективный коэффициент диффузии тканевой жидкости под действием просветляющего агента в образце здорового яичника кошки толщиной 900 мкм был определен как (2.7 ± 0.4)⋅10-⁶ см²/с, что согласуется с литературными данными для других мягких тканей. Используя уравнение:

,

нашли τ (время диффузии), которое для образцов здоровых яичников толщиной 0.9 мм или 900 мкм составило 20 мин. Соответственно, время для оптического просветления оболочки толщиной в 25 мкм составит 0.6 мин. Для визуализации основной массы примордиальных фолликулов требуется примерно такое же расстояние вглубь органа (фиг.1), соответственно добавляется еще 0.6 мин, итого 1.2 мин.

Эффективные коэффициенты диффузии глицерин/интерстициальная вода в образцах здоровых яичников толщиной 0.8 мм или 800 мкм в фолликулярной фазе определили как D = (1.9±0.2)⋅10-⁶ см²/с, а в лютеиновой фазе как D =(2.4±0.2)⋅10-⁶ см²/с. Также установлено время диффузии глицерина/интерстициальной воды 22.3 мин в здоровой ткани яичников кошек в фолликулярную фазу и 17.7 мин - в лютеиновую фазу. Соответственно, время для оптического просветления оболочки яичника кошки толщиной в 25 мкм 99,5% глицерином составит: 0.7 мин в фолликулярной фазе и 0.6 мин в лютеиновой фазе. При проведении оптического просветления для визуализации фолликулярной массы требуется общее время 1.4 мин в фолликулярной фазе и 1.2 мин в лютеиновой фазе.

Таким образом, доказано, что время оптического просветления глицерином или смесью глицерина с пропиленгликолем, равное 1.4 мин, достаточно, чтобы вызвать обратимое просветление верхних слоев яичника для увеличения пропускания ткани, чтобы достичь лучший контраст оптических изображений, полученных из более глубоких слоев ткани, что важно для клинических применений при определении фазы цикла, мониторинга эффективности проводимого лечения, а также определения патологических изменений в прилегающих зонах коркового и мозгового слоях органа. Проявленный эффект улучшения прозрачности тканей в УФ-диапазоне может быть применен в современных и будущих УФ-биомедицинских спектроскопиях и методах лечения, для создания улучшенных методик с оптимальным режимом использования потенциально высокотравматичного лазерного излучения, сеансов фотодинамических процедур и физиотерапевтического светолечения, а также при проведении диагностических процедур, основанных на количественном определении концентрации контрастного агента внутри нормальных и патологически измененных биотканей (томографические, флуоресцентные методы и др.).

Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии и эндоскопической хирургии. В эксперименте на яичник в течение 1,4 минуты наносят просветляющий агент, в качестве которого выбирают 80-99,5% раствор глицерина или смесь глицерина с пропиленгликолем в соотношении 70/30 мас.%, в УФ-диапазоне наблюдают внутреннюю структуру яичников с помощью камеры лапароскопа. При визуализации множественных фолликул разной стадии созревания – делают вывод о фолликулярной фазе цикла. При визуализации желтого тела – делают вывод о лютеиновой фазе цикла. Способ позволяет увеличить прозрачность верхних слоев яичника, в результате чего просматриваются внутренние структуры органа и с помощью оптики лапароскопа установить фазу цикла, а именно: фолликулярную или лютеиновую, а также обнаружить формирование патологических очагов на ранних стадиях. 7 ил.

Способ определения фазы цикла яичников при лапароскопических вмешательствах в эксперименте, характеризующийся тем, что на яичник в течение 1,4 минуты наносят просветляющий агент, в качестве которого выбирают 80-99,5% раствор глицерина или смесь глицерина с пропиленгликолем в соотношении 70/30 мас.%, в УФ-диапазоне наблюдают внутреннюю структуру яичников с помощью камеры лапароскопа, при визуализации множественных фолликул разной стадии созревания – делают вывод о фолликулярной фазе цикла, при визуализации желтого тела – делают вывод о лютеиновой фазе цикла.