Многопараметрический способ диагностики злокачественных новообразований

 

Изобретение может быть использовано в медицине, а именно в онкологии. Определяют время продольной ядерной магнитной релаксации в сыворотке крови Т1. Данные по ЯМР-релаксации в относительной форме дополняют данными в виде безразмерных коэффициентов К_i для каждого i-го параметра по стандартному биохимическому анализу сыворотки крови и гематологическому анализу крови. С помощью вычислительной машины производят последовательный учет данных и вычисляют относительный итоговый коэффициент. Если итоговый коэффициент К_о менее К_о контрольной группы, диагностируют злокачественное новообразование. Способ позволяет повысить точность диагностики. 1 табл.

Данное изобрететие относится к медицине, в частности к лабораторным методам исследования, а именно к способам оценки степени нарушения гомеостаза, в том числе для диагностики злокачественных новообразований, контроля процесса лечения, выявления рецедивов и формирования групп риска.

Известен способ диагностики злокачественных новообразований путем измерения времени продольной ядерной магнитной релаксации (ЯМР- релаксации) ядер водорода (протонов) воды Т1 в сыворотке и плазме крови [1], а также различных модификаций этого метода [2-3]. Наличие заболевания у пациента диагностируется при превышении этого времени некоторого порогового значения.

Этот способ обладает недостатками: 1) - на ранних стадиях заболевания (I-II стадии) измеренная величина времени релаксации в сыворотке крови (плазме) может совпадать со значением времени релаксации для практически здоровых и больных неонкологическими заболеваниями из-за индивидуального разброса этого параметра у различных пациентов, обусловленного достаточно широким интервалом физиологической нормы гематологических и биохимических показателей крови, 2) - в силу физической и физиологической природы определяемого параметра значение Т1 при повторных проведениях анализа с интервалом 10-15 дней может колебаться в пределах 10%, что также затрудняет интерпретацию данных.

Целью настоящего изобретения является повышение точности и временной стабильности параметров, на основе которых реализуется метод оценки степени нарушения гомеостаза и диагностики патологических состояний, в том числе, и злокачественного роста.

Поставленная цель достигается тем, что данные продольной ЯМР-релаксации (Т1), измеренные стандартным методом ядерного магнитного резонанса и преобразованные в относительные (безразмерные) величины, дополняются данными других физических методов исследования сыворотки крови, обладающих ограниченной чувствительностью и специфичностью, например, при дифференциальной диагностике злокачественного роста. Эти величины также представляются в относительной форме. Такими данными могут быть результаты по когерентному рассеянию света в сыворотке крови (метод лазерной когерентной спектроскопии (ЛКС) - патент N 2085945, 1995 [4]), различия в спектрах электронного парамагнитного резонанса (ЭПР, а.с. N 1510532, 1987 [2]), в спектрах кругового дихроизма и др.

Эти физические параметры в относительной форме дополняются данными для стандартного гематологического и биохимического анализов крови (также представленные в относительной форме) с последующей математической обработкой полученной многопараметрической системы.

Для всех параметров вводятся так называемые "формализованные коэффициенты", K_i, причем K_i = 1, если соответствующий показатель укладывается в физиологическую норму (6), и K_i<1, если он отклоняется от нормы (в ту или иную сторону). В рамках базы данных, создаваемой в программном продукте МС EXCEL 4.0 для расчета каждого конкретного K_i, созданы подпрограммы, автоматически учитывающие значения вводимого лаборантом в базу данных показателя крови с учетом пола и возраста пациента. Эти подпрограммы рассчитывают и вводят в таблицу (матрицу) безразмерные величины, соответствующие данному показателю крови K_i.

Общая программа обработки производит последовательный учет вклада в оценку состояния здоровья всех полученных в базе данных K_i и делает оценку суммарной "потери здоровья" в %. Такое построение обрабатывающей программы позволяет вычислять относительный итоговый коэффициент К_о как в случае самого развернутого анализа крови с учетом всех стандартных гематологических, биохимических величин и доступных биофизических параметров (в дополнение к Т1), так и без учета некоторых гематологических или биохимических параметров крови. Кроме того, программа может анализировать и ряд специальных биофизических, иммунно-ферментных и других показателей (например, определение концентрации альфа-фета протеина, КЭА (канцероэмбриональный антиген) и др).

В качестве примера повышения чувствительности и специфичности при реализации многопараметрического метода диагностики рассмотрим вариант предлагаемого способа в случае обследования двух групп пациентов: - группа неонкологичеких больных в количестве 31 пациента (контрольная группа), страдающих от фиброзно-кистозной мастопатии (ФКМ), эндометриоза, больных - с миомой матки; - другой группой является группа больных раком шейки матки, на II-III стадии, n = 56 человек.

В обоих группах у пациентов бралась кровь из локтевой вены как для стандартного лабораторного биохимического анализа крови и проводился стандартный гематологический анализ капиллярной крови, взятой из пальца.

У всех этих больных в сыворотке крови определялось Т1 (в секундах) с точностью не хуже 2% и анализировались низкочастотные спектры (10 Гц - 10 кГц) рассеяния когерентного света длиной волны 630 нм.

В первой группе средне-групповое значение составляло: T1 = 1,78 с+/-0,12 (0,12 с - среднее квадратичное отклонение по группе, если считать, что распределение времен релаксации в сыворотке крови однородной группы пациентов гауссово).

Во второй группе среднее значение Т1 = 1,93 с +/-0,13.

Эти данные преобразуются вычислительной машиной в безразмерные коэффициенты: - К1 для первой группы - 0,97+/-0,02, - К1 для второй группы - 0,93+/-0,03.

Таким образом, чувствительность и специфичность способа диагностики как по абсолютным значениям Т1, так и по безразмерным коэффициентам, получаемым из Т1-данных для этих двух групп не превышает 82%.

Если теперь величины К1 последовательно дополнять безразмерными параметрами, получаемыми для этих же групп пациентов при биохимическом и гематологическом анализе крови, то межгрупповое различие растет и достигает итоговых значений: - первая группа - К_итог = 0,61+/-0,05, - вторая группа - К_итог = 0,46+/-0,08, что соответствует чувствительности и специфичности более 90%.

Если данные по ЯМР-релаксации дополнить результатами по когерентному рассеянию света в жидкости, то итоговые чувствительность и специфичность увеличатся до 93% (К_о итоговые достигнут соответственно: первая группа К_о = 0,58+/-0,05, вторая группа К_о = 0,4+/-0,08).

В таблице в качестве примера приведены данные для указанных групп при последовательном учете ряда гематологических и биохимических показателей.

Измерения Т1 и результаты анализа крови у нескольких неонкологических больных из первой обследованной группы до начала курса лечения в стационаре, в процессе лечения и через 1 месяц после выписки говорят о том, что значения Т1 могут варьироваться в пределах 10 - 15%. Например, до, в процессе и после курса лечения у больной N с эндометриозом последовательные измерения Т1 дают: 1)1,88 с, 2)1,84 с, 3)1,9 с, 4)1,81 с, 5)1,79 с,
одновременно итоговый коэффициент К_о равен:
1)0,59, 2)0,61, 3)0,63, 4)0,62, 5)0,63.

Сопоставление этих данных говорит, во-первых, о большей временной стабильности К_о как показателя нарушений гомеостаза по сравнению с одними измерениями Т1, во-вторых, данные только по ЯМР-релаксации (особенно измерения 1)1,88 с и 3)1,9 с) с точки зрения диагностики могут быть неправильно истолкованы.

Из литературы [1, 5] известно, что значения Т1 у практически здоровых людей меньше чем у неонкологических больных и так как гематологические и биохимические параметры у них укладываются в границы нормы, то здесь такая группа не рассматривается.

Приведенные варианты многопараметрического анализа лабораторных данных с целью оценки степени нарушения гомеостаза, в том числе, для диагностики злокачественных новообразований следует рассматривать в качестве примеров, не ограничивающих сущность метода.

Как итог отметим, что предлагаемый многопараметрический способ оценки степени нарушения гомеостаза в дополнение выполняемому в лаборатории анализу крови каким-либо биофизическим методом: ЯМР, ЛКС, анализ спектров кругового дихроизма, не требует дополнительного дорогостоящего оборудования или дополнительного времени для выполнения исследований. Метод автоматизирован и для реализации требует использования стандартного пакета программ в версии EXCEL 4.0 и выше на PC с процессором производительностью не хуже, чем у процессора типа lntel386.

Литература
1. A.C. N 888948, 1980 г.

2. А.С. N 1510532, 1987 г.

3. А.С. N 1223444, 1982 г.

4. Патент N 2085945, 1995 г.

5. Лабораторные методы исследования в клинике, справочник под ред. В.В. Меньшикова, Москва, Медицина, 1987 г.

Формула изобретения

Способ диагностики злокачественных новообразований, включающий определение времени продольной ядерной магнитной резонансной релаксации в сыворотке крови Т1, отличающийся тем, что данные по ЯМР-релаксации в относительной форме дополняют данными в виде безразмерных коэффициентов Ki для каждого i-го параметра по стандартному биохимическому анализу сыворотки крови и гематологическому анализу крови, при этом в качестве данных лабораторного гематологического анализа используют показатели гемоглобина, лейкоцитов, СОЭ, с помощью вычислительной машины производят последовательный учет данных Ki и вычисляют относительный итоговый коэффициент и, если итоговый коэффициент Ко менее Ко контрольной группы, диагностируют злокачественное новообразование.

РИСУНКИ

Рисунок 1