RU2012243C1 - Способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких - Google Patents
Способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012243C1 RU2012243C1 SU4955489A RU2012243C1 RU 2012243 C1 RU2012243 C1 RU 2012243C1 SU 4955489 A SU4955489 A SU 4955489A RU 2012243 C1 RU2012243 C1 RU 2012243C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluorescence
- intensity
- spectrum
- stomach
- normal mucosa
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 title claims description 11
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 title claims description 10
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 title claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 claims abstract description 12
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 19
- 210000004877 mucosa Anatomy 0.000 claims description 15
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008816 organ damage Effects 0.000 claims 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 6
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 3
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 3
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002690 local anesthesia Methods 0.000 description 2
- 230000036210 malignancy Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 208000004804 Adenomatous Polyps Diseases 0.000 description 1
- 208000037062 Polyps Diseases 0.000 description 1
- 208000005718 Stomach Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 208000009956 adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 238000013276 bronchoscopy Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 206010017758 gastric cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000002575 gastroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000003859 lipid peroxidation Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 230000005741 malignant process Effects 0.000 description 1
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 1
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 1
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 201000011549 stomach cancer Diseases 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для диагностики злокачественных новообразований желудка и легких. Сущность изобретения: вводят через эндоскоп в исследуемый орган волоконно-оптический катетер, связанный с многоканальным оптическим спектроанализатором, подводят через катетер лазерное излучение, определяют интенсивность флюоресценции. Излучение проводят в красном диапазоне спектра, в диапазоне 600 - 850 нм измеряют интенсивность рассеянной лазерной компоненты и спектра флюоресценции исследуемого участка ткани и нормальной слизистой, определяют диагностическую контрастность ДК по формуле 
, где Iф.о. и Iф.н. -интенсивности флюоресценции опухоли и нормальной слизистой; Iр.о. и Iр.н. - интенсивности рассеянной лазерной компоненты и нормальной слизистой соответственно, при Dк≥2 устанавливают наличие злокачественного поражения органа. 1 табл.
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к эндоскопической онкологической диагностике, и может быть применено для диагностики злокачественных опухолей желудка и легких.
Известен способ, который заключается в том, что к исследуемому участку внутриполостного органа (желудок, легкие) подводят лазерное излучение в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне для возбуждения и одновременного исследования сигнала флюоресценции методом спектрально-люминесцентного анализа. Лазерное излучение подводят к объекту через волоконно-оптический катетер, соединенный с многоканальным спектроанализатором. Спектры люминесценции измеряют в диапазоне 300-850 нм. По соотношению интенсивностей флюоресценции в сине-зеленом диапазоне спектра, характеризующей в основном флюоресценцию молекул NADH, к интенсивности флюоресценции в зелено-красном диапазоне (флюоресценция собственно эндогенных порфиринов) оценивают диагностическую контрастность (ДК) исследуемых тканей, означающую, во сколько раз интенсивность флюоресценции исследуемой ткани в зелено-красном диапазоне выше, чем в нормальной слизистой, что позволяет идентифицировать злокачественное новообразование.
Основным недостатком данного способа является небольшая глубина проникновения лазерного излучения УФ-диапазона (0,1-0,2 мм), что позволяет анализировать флюоресценцию, полученную только с поверхности исследуемого объекта, что применимо лишь в случае экзофитных поверхностных раковых опухолей, содержащих значительное количество эндогенных порфиринов, и невозможность четкого разделения на спектре флюоресценции эндогенных порфиринов и продуктов перекисного окисления липидов, что вносит соответствующую погрешность в расчет ДК исследуемых тканей.
Целью изобретения является повышение точности диагностики эндофитных и экзофитных форм раковых опухолей, находящихся на разных стадиях развития, в том числе предраковых, за счет увеличения глубины проникновения в ткань лазерного излучения красного диапазона спектра для возбуждения флюоресценции с глубины до 2-4 мм и увеличения сигнала флюоресценции.
Предлагаемый способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких отличается тем, что к исследуемому участку внутренней поверхности органа подводят лазерное излучение в красном диапазоне спектра, через волоконно-оптический катетер, соединенный с многоканальным оптическим спектроанализатором. В процессе эндоскопии проводят одновременное измерение интенсивности рассеянной лазерной компоненты, характеризующей степень поглощения и рассеяния облучаемой ткани, используемой для возбуждения собственной флюоресценции и измерение спектра флюоресценции в диапазоне 650-850 нм.
По измеренному соотношению интенсивностей рассеянной лазерной линии и максимальной величины интенсивности флюоресценции оценивают диагностическую контрастность ДК, показывающую во сколько раз интенсивность флюоресценции опухолевой ткани выше интенсивности флюоресценции нормальной слизистой
ДК=
: 
где Iф.о., Iф.н. - интенсивности флюоресценции опухоли и нормальной слизистой соответственно;
Iр.о., Iр.н. - интенсивности рассеянной лазерной компоненты опухоли в нормальной слизистой соответственно.
ДК=
Iр.о., Iр.н. - интенсивности рассеянной лазерной компоненты опухоли в нормальной слизистой соответственно.
По результатам экспериментальных данных и сопоставления с данными морфологического анализа было установлено, что при ДК≥2, можно судить о злокачественном перерождении ткани, причем, чем выше ДК, тем выше степень малигнизации.
Способ осуществляют следующим образом. Во время проведения эндоскопии через биопсийный канал эндоскопа вводят волоконно-оптический катетер, который предназначен для подведения возбуждающего лазерного излучения красного диапазона спектра к ткани и одновременно регистрируют рассеянную лазерную компоненту и спектр флюоресценции, например, при возбуждении флюоресценции Не-Ne лазером мощностью 5-15 мВт.
Регистрация спектров происходит в режиме усреднений и накоплений сигнала для улучшения соотношения сигнал-шум. Процесс измерений происходит за доли секунды и не удлиняет процедуру исследования.
В таблице приведены сравнительные характеристики известного и предлагаемого способов.
П р и м е р 1. Больной А. 47 лет. Диагноз: инфильтративная язвенная форма рака желудка.
Гастроскопия выполнялась фиброэндоскопом giFq фирмы Olympus под местной анестезией. Проводился осмотр внутренней поверхности желудка. Участок поверхности 1, имеющий видимые отличия от окружающей слизистой, исследовался спектрально-флюоресцентным способом. Излучение Не-Nе лазера подводилось к ткани через биопсийный канал эндоскопа и при выключенном источнике света проводилась регистрация флюоресценции и рассеянной лазерной компоненты. Измерение спектра осуществляли в режиме 5 усреднений и 10 накоплений сигнала. Измерения проводились в трех участках (1,2,3). Измеряемая поверхность составила 2-3 мм. Полученные соотношения интенсивностей флюоресценции к рассеянной лазерной линии Кi составили:
K1=
· 100% = 100 ∓ 5%
К2= 20±1% ; К3= 5±0,3%
Диагностическая контрастность, означающая во сколько раз интенсивность флюоресценции исследуемого участка выше интенсивности флюоресценции нормальной слизистой, составила в данном случае ДК= К1/К3= 20±1 ед. Спектроскопический диагноз - злокачественное новообразование.
K1=
К2= 20±1% ; К3= 5±0,3%
Диагностическая контрастность, означающая во сколько раз интенсивность флюоресценции исследуемого участка выше интенсивности флюоресценции нормальной слизистой, составила в данном случае ДК= К1/К3= 20±1 ед. Спектроскопический диагноз - злокачественное новообразование.
Последующий морфологический анализ показал, что участок 1 - аденокарцинома, Участок 2 был идентифицирован как граница опухолевой ткани и нормальной слизистой, а участок 3 - нормальная слизистая.
П р и м е р 2. Больной Б. 55 лет.
При эндоскопическом исследовании выявлены органические изменения желудка и высказано подозрение на подслизистый опухолевый процесс. При исследовании биопсийного материала злокачественный процесс не был подтвержден. При повторном эндоскопическом исследовании выполнены спектрально-флюоресцентный анализ и взятие биопсии, данных, свидетельствующих об опухолевом поражении не получено.
Спектрально-флюоресцентный анализ показал на спектральные различия в ряде отделов желудка. Область с повышенной интенсивностью флюоресценции (1) была тщательно исследована. Определены границы и проведено сравнение интенсивности флюоресценции объекта (1) и нормальной слизистой (2).
Полученные соотношения Кi составили К1= 30+1,5% ; К2= 5+0,3% ; ДК= 6+0,3.
Больной оперирован. Подтверждено злокачественное поражение.
Таким образом, при данном способе диагностики удалось диагносцировать злокачественную опухоль, развивающуюся под слизистой оболочкой желудка, что не удалось осуществить ранее общепринятыми диагностическими способами.
П р и м е р 3. Больной В. 60 лет. Диагноз: рецидив полипа антрального отдела желудка.
При эндоскопическом исследовании желудка проводился спектрально-флюоресцентный анализ пораженной области (1) и нормальной слизистой (2). Сравнение интенсивностей флюоресценции К1 и К2 составило 5 единиц. ДК= 1, что означает: различий между исследуемым участком и нормальной слизистой не обнаружено.
При морфологическом исследовании установлен доброкачественный процесс - аденоматозный полип.
При проведении исследований, рассмотренных в примерах 1-3, система измерений и методика расчета были одинаковы.
П р и м е р 4. Больной Ф. 47 лет.
Бронхоскопия выполнялась под местной анестезией фибробронхоскопом BF 10. Проводился осмотр внутренней поверхности бронха. Участок поверхности, имеющий значительные отличия от нормальной слизистой, исследовался спектрально-флюоресцентным способом.
Волоконно-оптический катетер подводился к исследуемой ткани через биопсийный канал фибробронхоскопа и далее исследование осуществлялось по приведенной методике (см. примеры 1-3). Полученное соотношение интенсивности рассеянной лазерной компоненты и флюоресценции Кi составило на двух участках К1= 30+1,5% ; К2= 7+0,4% ; ДК= 4+0,4.
Взятие биопсийного материала подтвердило злокачественность новообразования. Таким образом, данным методом удалось идентифицировать злокачественное новообразование бронха.
Claims (1)
- СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ЖЕЛУДКА И ЛЕГКИХ, включающий введение в исследуемый орган через эндоскоп волоконно-оптического катетера, связанного с многоканальным оптическим спектр-анализатором, подведение через катетер лазерного излучения и определение интенсивности флюоресценции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностики эндофитных и экзофитных раковых опухолей, излучение проводят в красном диапазоне спектра, при этом в диапазоне 600 - 850 нм измеряют интенсивность рассеянной лазерной компоненты и спектра флюоресценции исследуемого участка ткани и нормальной слизистой, определяют диагностическую контрастность DK по формуле
ДК=:
,
где Iф.о, Iф.н - интенсивность флюоресценции опухоли и нормальной слизистой соответственно;
Iр.о, Iр.н - интенсивность рассеянной лазерной компоненты и нормальной слизистой соответственно,
и при Dк ≥ 2 устанавливают наличие злокачественного поражения органа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4955489 RU2012243C1 (ru) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4955489 RU2012243C1 (ru) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012243C1 true RU2012243C1 (ru) | 1994-05-15 |
Family
ID=21584432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4955489 RU2012243C1 (ru) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2012243C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210986C2 (ru) * | 2000-09-01 | 2003-08-27 | Кванта Вижн, Инк. | Молекулярная структурная медицинская диагностика |
| RU2213593C1 (ru) * | 2002-01-18 | 2003-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова | Способ флюоресцентной диагностики периферического рака легкого |
| RU2220753C1 (ru) * | 2002-12-10 | 2004-01-10 | Меерович Геннадий Александрович | Способ флуоресцентного контроля топологии новообразований |
| RU2328967C1 (ru) * | 2007-03-13 | 2008-07-20 | Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Российская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по социальному развитию и здравоохранению (ГОУДПО РМАПО Росздрава) | Способ эндоскопической диагностики новообразований желудка |
| RU2365339C1 (ru) * | 2008-05-12 | 2009-08-27 | Федеральное государственное учреждение "Научно-исследовательский институт онкологии имени Н.Н. Петрова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Способ комбинированного эндоскопического контроля эффективности лечения злокачественных опухолей трахеи и/или бронхов |
| RU2668699C1 (ru) * | 2018-05-21 | 2018-10-02 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Интеллектуальный способ диагностики и обнаружения новообразований в легких |
| RU2694476C1 (ru) * | 2018-11-22 | 2019-07-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Способ диагностики рака легкого на основе интеллектуального анализа формы, внутренней и внешней структур новообразований |
-
1991
- 1991-06-25 RU SU4955489 patent/RU2012243C1/ru active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210986C2 (ru) * | 2000-09-01 | 2003-08-27 | Кванта Вижн, Инк. | Молекулярная структурная медицинская диагностика |
| RU2213593C1 (ru) * | 2002-01-18 | 2003-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова | Способ флюоресцентной диагностики периферического рака легкого |
| RU2220753C1 (ru) * | 2002-12-10 | 2004-01-10 | Меерович Геннадий Александрович | Способ флуоресцентного контроля топологии новообразований |
| RU2328967C1 (ru) * | 2007-03-13 | 2008-07-20 | Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Российская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по социальному развитию и здравоохранению (ГОУДПО РМАПО Росздрава) | Способ эндоскопической диагностики новообразований желудка |
| RU2365339C1 (ru) * | 2008-05-12 | 2009-08-27 | Федеральное государственное учреждение "Научно-исследовательский институт онкологии имени Н.Н. Петрова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Способ комбинированного эндоскопического контроля эффективности лечения злокачественных опухолей трахеи и/или бронхов |
| RU2668699C1 (ru) * | 2018-05-21 | 2018-10-02 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Интеллектуальный способ диагностики и обнаружения новообразований в легких |
| RU2694476C1 (ru) * | 2018-11-22 | 2019-07-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Способ диагностики рака легкого на основе интеллектуального анализа формы, внутренней и внешней структур новообразований |
| WO2020106185A1 (ru) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" | Диагностика рака легкого на основе анализа формы новообразований |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Koenig et al. | Laser induced autofluorescence diagnosis of bladder cancer | |
| ES2208696T3 (es) | Diagnostico del cancer por fluorescencia normalizada diferencial inducida por laser. | |
| Kapadia et al. | Laser-induced fluorescence spectroscopy of human colonic mucosa: detection of adenomatous transformation | |
| US5131398A (en) | Method and apparatus for distinguishing cancerous tissue from benign tumor tissue, benign tissue or normal tissue using native fluorescence | |
| Harries et al. | Diagnostic imaging of the larynx: autofluorescence of laryngeal tumours using the helium-cadmium laser | |
| Richards‐Kortum et al. | Spectroscopic diagnosis of colonic dysplasia | |
| Pfefer et al. | Temporally and spectrally resolved fluorescence spectroscopy for the detection of high grade dysplasia in Barrett's esophagus | |
| Stepp et al. | Fluorescence endoscopy of gastrointestinal diseases: basic principles, techniques, and clinical experience | |
| US5318023A (en) | Apparatus and method of use for a photosensitizer enhanced fluorescence based biopsy needle | |
| Yoshihiro et al. | Fiberoptic bronchoscopic laser photoradiation for tumor localization in lung cancer | |
| Kato et al. | Photodynamic diagnosis in respiratory tract malignancy using an excimer dye laser system | |
| Crow et al. | Optical diagnostics in urology: current applications and future prospects. | |
| Haringsma et al. | Fluorescence and autofluorescence | |
| RU2012243C1 (ru) | Способ диагностики злокачественных новообразований желудка и легких | |
| Raharja et al. | Recent advances in optical imaging technologies for the detection of bladder cancer | |
| Loshchenov et al. | Laser-induced fluorescence diagnosis of stomach tumor | |
| RU2184486C2 (ru) | Способ диагностики онкологических заболеваний и устройство для его осуществления | |
| Loschenov et al. | Spectral-autofluorescent diagnostics of stomach and lung cancer | |
| Ebenezar et al. | Diagnostic potential of stokes shift spectroscopy of breast and prostate tissues—a preliminary pilot study | |
| Sekine et al. | Potential application of Raman spectroscopy for real-time diagnosis and classification of colorectal cancer | |
| Andersson-Engels et al. | Fluorescence imaging in medical diagnostics | |
| JP2591537B2 (ja) | がん性組織と良性または正常組織とを識別する方法および設備 | |
| WO2005122878A1 (en) | Method and device for the detection of cancer | |
| Pauli et al. | Multiple fluorophore-analysis (MFA) for qualitative tissue diagnosis in the oral cavity | |
| Cortese et al. | Hematoporphyrin-derivative fluorescence for lung cancer localization |