способ определения реакции организма на лучевое воздействие

Формула изобретения

Способ определения реакции организма на лучевое воздействие, включающий микроскопическое исследование структуропостроения сыворотки крови до и после лучевого воздействия и их сравнение, отличающийся тем, что исследование после воздействия осуществляют после общей суммарной дозы облучения 30-32,5 Гр, а затем через каждые 10-12,5 Гр, и при выявлении тенденции к восстановлению структуропостроения, аналогичного морфологической картине сыворотки крови до начала лечения, определяют реакцию организма на курс облучения как удовлетворительную, а при отсутствии тенденции к восстановлению структуропостроения определяют реакцию организма на курс облучения как неудовлетворительную.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к исследованию биологических жидкостей при контроле состояния пациента во время проведения лучевой терапии.

Фундаментальной задачей контроля за состоянием человеческого организма, испытывающего воздействие ионизирующей радиации, является вскрытие общих закономерностей биологического ответа на это воздействие, которые могут являться научной основой регламентации использования радиационного фактора в медицине.

Современные парадигма повреждения радиацией биологического объекта предусматривает прежде всего ее непосредственное воздействие на клетки-мишени, что приводит к возникновению хромосомных аббераций (прямой эффект) и радиолиза воды (непрямой эффект), вызывающих гибель клетки.

Известен способ прогнозирования степени тяжести реакции слизистой оболочки полости рта и глотки в процессе лучевой терапии (Патент РФ № 2320271, МПК А61В 8/13, публ. 2006), включающий ежедневную клиническую оценку состояния слизистой оболочки полости рта до появления первых клинических признаков лучевой реакции, и в день их появления повторное проведение исследования слизистой оболочки полости рта методом оптической когерентной томографии. При этом клиническую оценку состояния слизистой оболочки полости рта проводят в соответствии с классификацией СТСАЕ.

Недостатком этого метода является то, что его невозможно использовать при онкологических заболеваниях внутренних органов, кроме того, для его выполнения требуется сложное техническое обеспечение.

Известен способ прогнозирования индивидуальной радиочувствительности в условиях гипоксии (Патент РФ № 2075078, МПК G01N 33/48, публ. 1997), включающий проведение гипоксической пробы, двухкратную биопсию кожи до и после пробы, гистологическую обработку биоптатов с выявлением тканевых базофилов путем метахромазии с тиазиновым красителем, а затем подсчет всех структурно-метаболических форм тканевых базофилов и определение прогноза расчетным методом.

Недостатком этого способа является то, что полученные результаты являются экспериментальными и пока не нашли своего подтверждения в клинике.

Известен способ прогнозирования осложнений при противоопухолевом лечении (Патент РФ № 2107918, МПК 33/82, публ. 1998), а именно определение реакции организма на лучевое воздействие с целью его рациональной коррекции, включающий биохимическое исследование крови до и в процессе лечения с определением и анализом количества витамина А в плазме и эритроцитах. Способ освобождает больного от неэффективного воздействия облучения.

Недостатком этого способа является то, что он предполагает оценку изменения состояния пациента только по одному показателю, который не дает общего представления о сложном механизме взаимодействия ионизирующей радиации и биологического объекта.

Наиболее близким является способ определения реакции организма на лучевое воздействие с помощью микроскопического исследования структуры сыворотки крови до и после лучевого воздействия и их сравнение (Шабалин В.Н и др. Морфология биологических жидкостей человека. - М., 2001 г., с.136-141).

Недостатком этого способа является значительная продолжительность сроков дегидратации в аналитической ячейке и сложность микроскопии в поляризованном свете, что отдаляет сроки оценки реакции организма и проведения соответствующей коррекции лечения.

Предлагаемый способ позволяет преодолеть все указанные выше недостатки, его использование дает возможность анализировать изменение состояния организма человека в процессе проведения ему лучевой терапии, используя комплексную оценку состояния сыворотки крови.

Для этого в способе определения реакции организма на лучевое воздействие, включающем микроскопическое исследование структуропостроения сыворотки крови до и после лучевого воздействия и их сравнение, предложено исследование после воздействия осуществлять после общей суммарной дозы облучения 30-32,5 Гр, а затем через каждые 10-12,5 Гр. При этом, если выявлена тенденция к восстановлению структуропостроения аналогичного морфологической картине сыворотки крови до начала лечения, определяют реакцию организма на курс облучения как удовлетворительную, а при отсутствии тенденции к восстановлению структуропостроения определяют реакцию организма на курс облучения как неудовлетворительную.

Важная особенность радиобиологии, определяемая ее прикладными аспектами, - овладение способами искусственного управления лучевыми реакциями биологических объектов и человека с помощью различных модифицирующих средств. Она состоит в том, чтобы из множества проявлений лучевого воздействия, обусловленного самой физической природой радиационного агента, каждый раз стремиться выделить ведущие, критические звенья, ответственные за исход рассматриваемой реакции.

В поле зрения радиобиолога должны находиться и опосредованные эффекты, особенно при анализе сложных интегральных лучевых реакций организма, где их влияние проявляется наиболее значительно в связи с неизбежным вовлечением регулирующих систем и нейрогуморальных механизмов гомеостаза.

Коммунальный эффект, также называемый «эффектом свидетеля», заключается в поражении клеток, находящихся вне зоны воздействия радиации, но контактирующих тем или иным способом с облучаемыми клетками. При исследовании коммунального эффекта на разных тканевых системах было обнаружено, что большую роль играет тип облучаемых клеток и клеток «рецепторов», воспринимающих сигнал. Таким образом, эффект может проявляться на одних тканевых системах и полностью отсутствовать на других.

Регистрацию коммунального эффекта можно наблюдать как в условиях in vitro (облучение отдельных клеток в клеточных культурах), так и в условиях in vivo (эксплантаты различных тканей).

Пока не получено данных об увеличении интенсивности коммунального эффекта с ростом дозы облучения, что выделяет его из других радиобиологических эффектов, для которых характерно строгое соответствие величины эффекта дозе воздействия.

Предлагаемый нами способ базируется на оценке структуропостроения сыворотки крови, которая является составной частью высокоподвижной ткани организма - крови и несет в себе важнейшую интегральную информацию о его состоянии в заданном временном диапазоне.

На фиг.1 представлены образцы сыворотки крови больной П. с глиобластомой головного мозга: а - до начала курса гамма-облучения; б - после суммарной дозы облучения 32,5 Гр; в - после суммарной дозы облучения 42,5 Гр (пример 1).

На фиг.2 представлены образцы сыворотки крови больного А. с диагнозом рак легкого: а - до начала курса гамма-облучения; б - после суммарной дозы облучения 30 Гр; в - после суммарной дозы облучения 42,5 Гр (пример 2).

Пример 1

Больная П., 43 лет с глиобластомой головного мозга. Назначен курс гамма-облучения, СОД-50 Гр. До начала курса терапии зафиксировали морфологическую картину сыворотки крови (фиг.1а). После СОД 32,5 Гр получали сыворотку крови и исследовали указанным способом: отметили угнетенное структуропостроение (отсутствие радиальности трещин, конкреций, фиг.1б), морфологическая картина сыворотки крови после следующей дозы облучения - 10 Гр выявила тенденцию к восстановлению структуропостроения сыворотки крови (фиг.1в).

Видно, что наибольший пик угнетения структуропостроения («белая фация») у данной больной пришлось на общую суммарную дозу 32,5 Гр. Однако последующее облучение организма этой больной показало способность высокоподвижной ткани - сыворотки крови восстанавливать системную организацию (при последующем облучении до суммарной дозы 60 Гр морфологическая картина была подобна приведенной на фиг.1в).

Заключение: выявлена удовлетворительная реакция организма на фракционное лучевое воздействие.

После завершения полного курса лечения больная выписана в удовлетворительном состоянии с рекомендациями наблюдения каждые 3 месяца.

Пример 2

Больной А., 73 лет с диагнозом рак легкого. Назначен курс гамма-облучения, СОД-50 Гр.

До начала курса терапии зафиксировали морфологическую картину сыворотки крови (фиг.2а). После СОД 30 Гр получали сыворотку крови и исследовали указанным способом. В дозе 30 Гр отметили угнетенное структуропостроение (отсутствие радиальности трещин, конкреций, фиг.2б), морфологическая картина сыворотки крови после следующей дозы облучения - 12,5 Гр характеризовалась отсутствие восстановления исходного структуропостроения сыворотки крови.

«Белая фация» у данного больного сформировалась при общей суммарной дозе 30 Гр. Однако последующее облучение организма не способствовало восстановлению исходного (до начала лечения) структуропортроения сыворотки крови.

Заключение: выявлена неудовлетворительная реакция организма на фракционное лучевое воздействие.

Через 5 дней состояние больного резко ухудшилось и еще через сутки был констатирован летальный исход.

С помощью заявленного способа могут быть отработаны своевременные меры по снижению отрицательного действия коммунального эффекта в ответ на проводимый курс облучения. Кроме того, при изучении механизма коммунального эффекта могут быть разработаны меры профилактики отрицательного воздействия на организм, что будет способствовать эффективному лечению онкологических больных.