способ дифференциальной диагностики морфологических форм рака предстательной железы

Формула изобретения

1. Способ дифференциальной диагностики морфологических форм рака предстательной железы, включающий исследование образца сыворотки крови, обработку полученных данных и диагностику заболеваний, отличающийся тем, что перед исследованием в образец сыворотки крови вводят химические реагенты, а именно: фосфатный буфер с рН 7,4-7,5, раствор сульфата железа (FeSO₄) и перекись водорода, световой поток, выделяющийся в результате протекания химической реакции, регистрируют и измеряют величину максимальной интенсивности свечения (Imax) и светосумму (S), характеризующую свечение в течение первых 30 с, и при значении максимальной интенсивности свечения (Imax) выше 3,2 мВ и светосуммы (S) выше 24,9 мВ диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы как опухоль с инфильтративным ростом, а при значении Imax, равном или меньшем 3,2 мВ, и S, равном или меньшем 24,9 мВ, диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы без инфильтративного роста.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для исследования берут образец как свежеприготовленной сыворотки крови, так и образец сыворотки крови, подвергнутый предварительному замораживанию.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к урологии и лабораторной диагностике, и может быть использовано для дифференциальной диагностики морфологических форм рака предстательной железы (РПЖ).

Злокачественные опухоли предстательной железы в общей структуре онкологической заболеваемости занимают третье-четвертое место, а среди онкоурологической патологии - первое.

При РПЖ, так же как и при других злокачественных новообразованиях, принципиально важно дифференцировать морфологические формы злокачественных новообразований (патологию), так как ответ на данный вопрос позволяет определить дальнейшую лечебную тактику ведения пациента и прогнозирование исхода лечения.

Известно, что опухоли простаты являются гетерогенными, но заключение выносится по преимущественной морфологической картине, получаемой с помощью биопсии, которая может быть взята из участков опухоли, структура которых не доминирует у данного больного. Это снижает ценность данного исследования при РПЖ и заставляет искать более точные и менее травматичные методы диагностики.

Все гистологические классификации выделяют хорошо дифференцированные аденокарциномы, которые медленно прогрессируют, и плохо дифференцированные аденокарциномы, которые прогрессируют быстро, плохо поддаются гормонотерапии, приводя к раннему обширному метастазированию и выраженному местно-деструирующему росту [1]. Таким образом, выявление опухолей с инфильтративным ростом, подлежащих альтернативному (химиолучевому) лечению, имеет большое клиническое и прогностическое значение.

В настоящее время известен способ дифференциальной диагностики рака предстательной железы, который позволяет дифференцировать злокачественную и доброкачественную патологию предстательной железы [2]. Данный способ включает выполнение трансректального ультразвукового исследования и определение уровня сывороточного простатспецифического антигена (ПСА), а также дополнительное определение и плотности свободной фракции простатспецифического антигена в крови больного. Однако по современным представлениям ПСА не может являться основным объективным критерием заболевания по причине большого количества ложноположительных результатов, отмечаемых при инфекционных заболеваниях, и ложноотрицательных, получаемых в ходе лечения. Также уровень ПСА не отражает характер роста опухоли и чувствительность к гормонотерапии [3].

По морфологической картине опухолей выделяют опухоли без инфильтративного роста, которые медленно прогрессируют, и инфильтративно растущие опухоли, которые прогрессируют быстро, плохо поддаются гормонотерапии, приводя к обширному метастазированию и выраженному местно-деструирующему росту. Выявление опухолей с инфильтративным ростом, подлежащих альтернативному (химиолучевому) лечению, имеет большое клиническое и прогностическое значение [4]. Так известен способ диагностики новообразований цитологическим путем для их классификации по признаку злокачественности у онкологических больных и определения результатов их лечения.

Данный способ осуществляют путем забора цитологической пробы в месте новообразования однопросветной иглой, снабженной на конце датчиком сопротивления R и емкости С, подключенных к регистрирующему прибору, фиксирующему в динамике диаграмму кривых R и С во время введения иглы, под контролем ультразвукового исследования по глубине прохождения иглы. По диаграмме R и С определяют активную зону роста опухоли. Способ позволяет получать экспресс-информацию о структуре тела опухоли [5].

Однако данный способ диагностики не учитывает гетерогенности опухоли предстательной железы, что снижает точность диагностики. Наиболее близким по совокупности существенных признаков является известный способ диагностики заболеваний предстательной железы, который принят авторами в качестве прототипа [6].

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: у больного производят забор венозной крови, отделяют сыворотку и готовят образец для ИК-спектроскопии, для этого ее высушивают и суспензируют с вазелиновым маслом, спектроскопический анализ полученного образца выполняют в области 1200-1000 см^-1 , затем производят определение высот пиков полос поглощения с максимумами при 1160 см^-1 к 1140 см^-1; 1165 см^-1 к 1150 см^-1; 1040 см^-1 к 1025 см^-1; полученное трехмерное распределение этой группы проецируют во фронтальную плоскость для получения двумерных координат и соотносят с границами плоских эталонных диагностических "образов" патологий предстательной железы и "образом" состояния нормы, данные "образы" представляются в виде плоских многогранников, границы которых составляют следующие значения: норма - X (-1,15; -0,9; 0,45; 0,0; -0,65), соответственно У (0,99; 4,2; 4,2; 0,9; 0,46); патология - X (-1,15; -1,15; 0,35; 0,0; -0,65), соответственно У (0,99; -0,03; 0,48; 0,09; 0,46). Далее производят дифференцировку нормы и патологии в зависимости от расположения полученной точки в системе координат. Затем для ИК-спектров образцов сыворотки крови пациентов, соответствующих по параметрам "образу патологии", производят дополнительную математическую обработку. Сначала вычисляют трехмерное распределение, а именно отношение высоты пика с максимумом 1060 см^-1 к высоте пика с максимумом при 1050 см ^-1; 1170 см^-1 к 1160 см^-1; 1160 см ^-1 к 1025 см^-1, а затем проецируют его на фронтальную плоскость и соотносят с эталонными диагностическими "образами" аденомы предстательной железы и рака предстательной железы. Значения координат "образов" для соотношений второй группы составляют: онкология - X (0,28; 0,77; 1,24; 0,96); соответственно У (0,75; 0,46; -0,13; -0,02); аденома - X (0,28; 1,24; 2,21; 1,24; 0,77); У (0,75; 1,24; -0,12; -0,13; 0,46); дифференциальную диагностику патологии проводят в зависимости от расположения точки внутри «образа» конкретной патологии.

Данный способ обладает высокой точностью определения злокачественной и не злокачественной патологии предстательной железы. Однако при этом данный способ не позволяет дифференцировать морфологические формы рака предстательной железы.

Кроме того, при реализации данного способа требуется многоэтапное исследование и сложная математическая обработка результатов, требующая использования специальной компьютерной программы, что увеличивает затраты времени и средств.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа дифференциальной диагностики морфологических форм рака предстательной железы, обладающего высокой точностью и не требующего значительных материальных затрат и простого в исполнении.

Поставленная задача решается предлагаемым способом дифференциальной диагностики морфологических форм рака предстательной железы, включающим исследование образца сыворотки крови, обработку полученных данных и диагностику заболеваний, согласно изобретению, перед исследованием в образец сыворотки крови вводят химические реагенты, а именно фосфатный буфер с pH 7,4-7,5, раствор сульфата железа (FeSO₄) и перекись водорода, световой поток, выделяющийся в результате протекания химической реакции-хемилюминесценции, регистрируют с использованием фотоэлектронного умножителя и измеряют величину максимальной интенсивности свечения (Imax) и светосумму (S), характеризующую свечение в течение первых 30 секунд, и при значении максимальной интенсивности свечения (Imax) выше 3,2 мВ и светосуммы (S) выше 24,9 мВ диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы как опухоль с инфильтративным ростом, а при значении (Imax), равном или меньшем 3,2 мВ, и светосуммы (S), равном или меньшем 24,9 мВ, диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы без инфильтративного роста. Предпочтительно, что для исследования берут образец как свежеприготовленной сыворотки крови, так и образец сыворотки крови, подвергнутый предварительному замораживанию.

Новым техническим результатом предлагаемого способа является то, что он позволяет с высокой точностью осуществлять дифференциальную диагностику морфологических форм рака предстательной железы, при его экономичности и простоте.

Данный технический результат обусловлен тем, что перед исследованием в образец сыворотки крови вводят химические реагенты, а именно: фосфатный буфер с pH 7,4-7,5, раствор сульфата железа (FeSO ₄) и перекись водорода, затем световой поток, выделяющийся в результате протекания химической реакции, регистрируют с использованием фотоэлектронного умножителя величину максимальной интенсивности свечения (Imax) и светосумму (S), характеризующую свечение в течение первых 30 секунд, и при значении максимальной интенсивности свечения (Imax) выше 3,2 мВ и светосуммы (S) выше 24,9 мВ, диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы как опухоль с инфильтративным ростом, а при значении (Imax), равном или меньшем 3,2 мВ, и светосуммы (S), равном или меньшем 24,9 мВ, диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы без инфильтративного роста.

При этом для исследования используют образец, как свежеприготовленной сыворотки крови, так и образец сыворотки крови, подвергнутый предварительному замораживанию.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Берут образец сыворотки крови пациента, свежеприготовленной или подвергнутой предварительному замораживанию, перед его исследованием в образец сыворотки крови вводят химические реагенты, а именно: фосфатный буфер с pH 7,4-7,5, раствор сульфата железа (FeSO ₄) и перекись водорода, затем световой поток, выделяющийся в результате протекания химической реакции - хемилюминесценции, регистрируют, в частности на приборе БХЛ-06М, с помощью фотоэлектронного умножителя и на основании полученных данных определяют величину максимальной интенсивности свечения (Imax) и светосумму (S), характеризующую свечение в течение первых 30 секунд, и при значении максимальной интенсивности свечения (Imax) выше 3,2 мВ и светосуммы (S) выше 24,9 мВ диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы как опухоль с инфильтративным ростом, а при значении (Imax), равном или меньшем 3,2 мВ, и S, равном или меньшем 24,9 мВ, диагностируют злокачественную опухоль предстательной железы без инфильтративного роста.

Реализация предлагаемого способа занимает ~1 мин.

При этом выбор определяемых параметров светового потока соответствует общепризнанной методике, разработанной на основе инструкции к прибору в работе [7].

Предлагаемым способом на базе Нижегородской областной больницы им. Н.А.Семашко было проведено диагностирование 76 больных раком предстательной железы.

Примеры конкретного использования предлагаемого способа

Пример 1

Больной К., 40 лет.

Клинически установлен диагноз РПЖ.

В образец свежеприготовленной сыворотки крови больного перед исследованием ввели химические реагенты: фосфатный буфер с pH 7,5. раствор сульфата железа (FeSO₄) и перекись водорода, затем световой поток, выделяющийся в результате протекания химической реакции, регистрировали с использованием прибора БХЛ-06М и определили величину максимальной интенсивности свечения (Imax) мВ и светосумму (S) мВ, характеризующую свечение в течение первых 30 секунд, при этом значение максимальной интенсивности свечения (Imax) составило - 4,599 мВ и светосуммы (S) - 37,99 мВ.

На основании полученных данных был поставлен диагноз: злокачественная опухоль предстательной железы с инфильтративным ростом. При биопсии выявлен рак предстательной железы с инфильтративным ростом темноклеточной карциномы (гистология № 13083/7).

Пример 2

Больной В., 79 лет.

Клинически установлен диагноз РПЖ.

Способ осуществляли, как в примере 1, только для исследования был взят образец сыворотки крови больного, подвергнутый предварительному замораживанию, а фосфатный буфер с pH 7,4.

При этом значение максимальной интенсивности свечения (Imax) составило - 3,98 мВ и светосуммы (S) - 29,92 мВ.

На основании полученных данных поставлен диагноз: злокачественная опухоль предстательной железы с инфильтративным ростом.

При биопсии выявлен рак предстательной железы с инфильтративным ростом - карцинома преимущественно темноклеточная (гистология № 78657/63).

Пример 3

Больной К., 69 лет.

Клинически установлен диагноз РПЖ.

Способ осуществляли, как в примере 1, только для исследования был взят фосфатный буфер с pH 7,4.

При этом значение максимальной интенсивности свечения (Imax) составило - 2,52 мВ и светосуммы (S) - 20,87 мВ.

На основании полученных данных поставлен диагноз: злокачественная опухоль предстательной железы без инфильтративного роста.

При биопсии выявлен рак предстательной железы, светлоклеточная карцинома (гистология № 93003/7).

Пример 4.

Больной Б., 73 года.

Клинически установлен диагноз РПЖ.

Способ осуществляли, как в примере 1, только для исследования был взят образец сыворотки крови больного, подвергнутый предварительному замораживанию.

При исследовании образца плазмы методом биохемилюминисценции определены значения Imax - 2,75 мВ и S - 24,02 мВ.

На основании полученных данных поставлен диагноз: злокачественная опухоль предстательной железы без инфильтративного роста. При биопсии выявлен рак предстательной железы, светлоклеточный вариант РПЖ (гистология № 69605/8).

Как видно из полученных результатов, предлагаемый способ позволяет осуществлять дифференциальную диагностику морфологических форм рака предстательной железы с высокой точностью, а именно инфильтративной и неинфильтративной форм рака предстательной железы, результаты которой необходимы для отбора больных для проведения наиболее адекватного лечения заболевания.

Кроме того, предлагаемый способ не требует больших материальных затрат и прост в исполнении.

Источники информации

1. Под ред. Н.Е.Кушлинского, Ю.Н.Соловьева, М.Ф.Трапезниковой. Рак предстательной железы. М.: Изд. РАМН, 2002, с.432.

2. Патент РФ № 2259163, заявка № 2004105286/14, от 24.02.2004 на «Способ дифференциальной диагностики рака предстательной железы».

3. D.Connolly [et al.]. Repeating an Abnormal Prostate-specific Antigen (PSA) Level: How Relevant Is a Decrease in PSA? Prostate Cancer Prostatic Dis. 2009, 12 (1), p.47.

4. Кочетов M.B. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система в хирургическом лечении больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы в до- и послеоперационном периодах. Ж. Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2007, том 6, № 4, с.979.

5. Патент РФ № 2148947, заявка № 99105857 от 23.03.1999 на «Способ диагностики новообразований цитологическим путем для их классификации по признаку злокачественности у онкологических больных и определение результатов их лечения».

6. Патент РФ № 2246898, заявка № 2003112710/14 от 06.05.2003 на «Способ диагностики рака предстательной железы».

7. Кузьмина Е.И., Нелюбин А.С., Щенникова М.К. Применение индуцированной хемилюминисценции для оценки свободнорадикальных реакций в биологических субстратах. Межвузовский сборник биохимии и биофизики микроорганизмов. Горький, 1983, с.179.