Способ диагностики онкологических заболеваний

 

Использование: медицина, диагностика онкологических заболеваний. Целью изобретения является создание недорогого, достаточно простого, надежного и эффективного физического способа диагностики онкологических заболеваний, не требующего для анализа большого количества крови, а также создания для его реализации сложной дорогостоящей аппаратуры. Сущность изобретения: сыворотку крови разводят в дистиллированной воде в концентрациях не более 25 об.%, полученные растворы облучают лазерным излучением в стандартном режиме, после чего измеряют коэффициенты рэлеевского рассеяния R растворов, затем определяют эффективную массу М и параметр межмолекулярного взаимодействия В рассеивающих частиц сыворотки, далее сравнивают измеренные R, M и В с аналогичными параметрами заранее выбранного раствора-эталона и при значениях R/Нэт 2. М Мэт и В Вэт диагностируют онкологическое заболевание. 1 ил , 1 табл. Ё

(я)5 G 01 N 33/483

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

О

О 4

Г

Комитет Российской Федерации по патентам и товарнь м знакам (21) 5018393/14 (22) 27.12.91 (46) 15.02,93. Бюл, N. 6 (75) Г.П. Петрова, Е.А, Паниш и Ю.М. Петрусевич (73) Г.П. Петрова (56) Уайт и др. Основы биохимии, М.: Мир, 1981, т.1, (с, 268, 487), т. 3 (с. 1157 — 1188).

Петяев M.M. Биофиэические подходы к диагностике злокачественных опухолей, М.:

Медицина, 1972, с. 186, Авторское свидетельство СССР

N.1319705,,кл,А 61 В 10/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N. 1223444, кл. А 61 В 10/00, 1982. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ (57) Использование; медицина, диагностика онкологических заболеваний. Целью изобретения является создание недорогого, доИзобретение относится к медицине, а именно к области диагностики онкологических заболеваний, в частности. путем использования методик молекулярной физики.

Цель изобретения — создание недорогого, достаточно простого, надежного и эффективного фиэмческого способа диагностики онкологических заболеваний, не требующего для анализа большого количества крови, а также создания для реализации сложной дорогостоящей аппаратуры.

Положительный эффект от настоящего изобретения заключается в том что предла„„RU„„ 2000027 С статочно простого, надежного и эффективного физического способа диагностики онкологических заболеваний, не требующего для анализа большого количества крови, а также создания для его реализации сложной дорогостоящей аппаратуры. Сущность изобретения: сыворотку крови разводят в дистиллированной воде в концентрациях не более 25 об.%, полученные растворы облучают лазерным излучением в стандартном режиме, после чего измеряют коэффициенты рэлеевского рассеяния R растворов, затем определяют эффективную массу М и параметр межмолекулярного взаимодействия В рассеивающих частиц сыворотки, далее сравнивают измеренные R, М и В с аналогичными параметрами заранее выбранного раствора-эталона и при значениях

R/Вэт > 2. М > Мэ и В > В диагностируют онкологическое заболевание. 1 ил., 1 табл. гаемый способ диагностики онкологических заболеваний прост в реализации, так как не требует предварительных воздействий внешних полей или реагентов, исключает необходимость забирания у пациента большого количества крови (a этом случае достаточно использовать кровь, которая забирается из пальца при микроаналиэе, а не из вены, как в способе-прототипе), для осуществления способа не требуется дорогостоящего оборудования. анализ может быть проведен с помощью лабораторной нефелометри еской установки, и, самое главное, способ характеризуется высокой надежностью l1 эффективног гьнч так Yëê ди2000027 (3) 50

55 агII03 устанавливается по нескольким параметра тл.

Способ поясняегся таблицей и чертежом, где изображена зависимость комплекса — „от с, где Н вЂ” постоянная, определяемая сН характеристикой определительного прибора (длина волны источника света) и показателем преломления раствора (сыворотки крови), с — концентрация раствора и R— коэффициент рэлеевского рассеяния света раствора, Рэлеевское рассеяние возникает при воздействии на среду электромагнитного излучения. Под воздействием этого излучения в рассеивающих частицах (молекулах), случайным образом распределенных в среде„возникают колебания электрических зарядов (колеблющиеся диполи), которые становятся источником электромагнитного излучения той же частоты, излучение, которое и является рассеянным излучением.

Экспериментально определеяемой мерой энергии световой волны является интенсивность II,.

Удобнее определять коэффициент рассеяния (так называемый коэффициент Рэлея) по формуле

8g:-- —, I lp (1)

Io где 0- угол между рассеянным и пада1ощим лучами, r — расстояние от рассеивающего обьема до точки наблюдения; Ip — интенсивность падающего излучения, Коэффициент Рэлея определяется массой рассеивающих частиц, концентрацией частиц в растворе. а также коэффициентом, характеризующи л энергию взаимодействия частиц

Нс т7м + 2Вс

2 где с — концентрация частиц (макромолекул) в растворе, М вЂ” их масса,  — коэффициент межмолекулярного взаимодействия, Н— т,н. постоянная раствора где Л вЂ” длина волны падающего излучения (лазера), np — показатель преломления растворителя (в данном случае дистиллированной воды). равный пр =1,30 (для Л = 630 нм), Na — число Авогадро — 6,02 10 I/Iëîëü. гз ця — — инкремент показателя преломления

11 с

0п раствора, -- — может быть определен с по(нг мощью рефрактометра для двух-трех концентраций раствора и практически всегда юнейно зависит оТ конце гтрации

Способ осуществляется следующим образом, С помощью медицинского шприца или калиброванной пипетки в ампулу или кювету с дистиллированной водой вводят такое количество сыворотки крови. чтобы ее концентрация составляла в растворе не более

25% по объему, При более высоких концентрациях раствора рассеяние света такого раствора очень велико, ибо появляется эффект многократного рассеяния, что значительно затрудняет интерпретацию результатов. Затем полученные растворы облучают лазерным излучением (например

He-Ne лазером с Л вЂ” 630 нм) в стандартном режиме.

Измерение и определение параметров рэлеевского рассеяния света в растворах различной концентрации производится следующим образом, Измеряют интенсивность рассеянного излучения в растворе под углом 90 к падающему лучу (Iр), затем измеряют интенсивность рассеяния в эталонном образце (1э).

Путем сравнения интенсивности рассеяния в растворе сыворотки крови данной концентрации с интенсивностью рассеяния в эталонном образце определяют величину ! р коэффициента рассеяния R = —, cM. форму э лу (3).

Далее рассчитывают параметр Н для данной длины волны возбуждающего света

Л и данной величины (dn/dc). Затем строят сН зависимость комплекса — = — и от конRg 9 центрации раствора сыворотки крови (см. чертеж). С помощью линейной экстраполяции этой зависимости к нулевой концентрации (С О) определяют точку на оси ординат (ар), которая позволяет найти среднюю эффективную массу М рассеивающих частиц раствора, а по наклону зависимости

ha (т9 а= „- ) определяют параметр межмолекулярного взаимодействия, Далее полученные параметры R, М и В сравнивают с аналогичными параметрами сыворотки крови заведомо здорового пациента (раствор-эталон) R37. Мэт и Вэт и при

R значениях — ) 2, М > Мэт и В > В, диагносКэт цируют онкологическое заболевание.

Рассеивающие свойства сыворотки крови определяются физическими параметрами растворенных в ней молекул. а также физикохимическими процт срами, которые в ней происходят.

2000027

Макромолекулы белков, входящих в сы- порядка 1,0 — 1.8 10, для больных — 3,8-5,6 воротку крови. главным образом это альбу- 10 . Величины В для здоровых людей от 1 о

5 .3 мин или глобулин, несут на своей 5 10 и для больных пациентов положиповерхности электрический заряд, величи- . тельное значение . В изменялось от 3 1О на и знак которого существенным образом 5 до 1 10, а в основном значения были отривлияют на характер межмолекулярного вза- цательными. Из таблицы видно отсутствие имодействия макромолекул белков. Возник- перекрывания значений R, M и В для здороновение онкологического заболевания или вых людей и онкологических больных, что предрасположение к нему приводят к изме- указывает на надежность и эффективность нению этого поверхностного заряда на бел- 10 диагностики онкологических заболеваний ковых молекулах. При уменьшении предлагаемым способом, поверхностного заряда уменьшаются куло- Примеры. новские силы отталкивания между молеку- 1. Пациент К., 25 лет, практически здолами и за счет сил притяжения молекулы ров-жалоб нет. При клиническом обследоначинают слипаться, образуя кластеры. 15 вании патологии не выявлено. Клинический

Массарассеивающихчастицвраствореуве- анализ крови и мочи без особенностей. Биличивается и соответственно увеличивается охимическое исследование крови: общий коэффициент В. белок — 8,7, коэффициент А/Г = 2,02, R/R, т

Исследования разбавленных водных = 1,0 при концентрации 25, М = 9,8 10, растворов сыворотки крови, проведенные 20 В = 1 1 10 авторами показали, что в сыворотке крови 2, Пациент Е„27 лет практически здокоэффициент и больных онкологическими ров, клинический анализ крови и мочи в заболеваниями в два и более раз выше, чем норме. Биохимический анал: б норме. иохимический анализ крови: обв крови здоровых людей (см. таблицу). Таб- щий белок — 6,4, коэффициент А/Г =- 1,46, лица составлена для концентрации раство- 25 R/R„=- 1,1 при концентрации 25 /, М =ра сыворотки крови 25 .

В сыворотку кРови входЯт белки с Раз- 3, Пациент С., 23 года, практически здоличной массой и в Различных пРопоРциЯх. К Рова. Паталогии не выявлено. Aнализ крови основным белкам плазмы относятся: альбу- и мочи в норме. Биохи мочи в норме. иохимическое исследомин, масса 70000 (55о ), а1-глобулины, 30 вание: общий белок — 8,8/, коэффициент средняя масса 40000 (6 ), су-глубулины A/à = 2;01 при концентрации 10%, М =средняя масса 50000 (11о ), р-ãëoáóëèíû =9,2 10, В = 4,8 10, R/Яэт = 1,0.

70000 (7%) и гамма-глобулины 150000 4. Пациент C., 27 лет, практически здо(-16 ). Грубая оценка средней суммарной рова. Патологии не выявлено. Анализ крови массы М частиц дает 150000-190000. 35 и мочи в норме. Биохимическое исследоДля pBGTBOpoD сыворотки здоровых па- ванне: общий белок — 6,8, коэффициент циентов описанный способ дает среднюю A/Ã вЂ” 1,48, R/R» = 1,1 при концентрации эффективную массу М порядка 100000 — 10 /, М = 10,8 "10, В = 2,4.10 з.

133000. Для некоторых проб крови онкологических больных величина оказалась в два 40 зки 90/9950, Диагноз: Низкодифференции три раза выше (см. таблицу), рованная аденокарценома тела и

Однако параметр M является более сла- кардинального отдела желудка, Тзй1Мо. Бибым критерием по сравнению с парамет- охимическое исследование: общий белок— ром В, Для эталонного раствора — 8,2, коэффициент А/Г = 1,39, R/H =- 2.2 сыворотки крови заведомо здорового паци- 45 при концентрации 25, М = 5.6 10, В = ента В = 5 10 (моль/г). Для сыворотки кро- =3 10 .. Больная в стационаре получила сови онкологических больных В существенно

1 -1 ответствующее лечение. в настоящее время ниже 10 -10 ), а в ряде случаев В даже состояние удовлетворительное. отрицательно (см. таблицу). Это обьясняет- 6. Пациент М., 61 год, M истории болез ся изменением знака потенциала межмоле- 50 ни 90/10970, диагноз: аденокарценома текулярного взаимодействия при изменении ла матки t-tl стадия. Т1 JxMo. поверхностного заряда на белке.

Таблица иллюстрирует изменение ко- — 6,2, коэффициент А/Г = 0,84 при конценэффициента R, массы М и паРаметРа В длЯ траци„10% Р/В„= 2 5 М = 38 Q 105 В =ольная в стационаре получила здоРовых людей и онкологических больных. 55 1 P 10 7 Бол а

Из таблицы видно, что г длЯ здоРовых лЮ- соответствующее лечение, в настоящее вредей не более 1,1. ДлЯ гРУппы онкологичв- мя состояние удовлетворительное ских больных Р были порядка 2 и выше (до 7 Пациент B„57 лет, . истории 6опеа4, 5). Величины М длЯ здоРовых людей — ни 90/7099 Диагноз: аденокарце> ома эн2000027

Предлагаемый способ диагностики рака является трехпараметрическим экспрессметодом, так как на его проведение с помощью лабораторного нефелометра

5 необходимо не более 10-15 мин. Способ достаточно прост, дешев, обладает достоверностью и объективностью. Этот способ диагностики найдет широкое применение в клинической практике особенно для пред10 варительного контроля и отбора пациентов при подозрении на воэможность заболевания, а также как способ массовой экспрессдиагностики группы риска при профилактических диспансерных обследо15 ваниях.

20 более 25 об.%, в качестве физических параметров измеряют коэффициент рэлеевского рассеяния R полученного раствора, эффективную массу М и коэффициент межмолеку25 лярного взаимодействия рассеивающих частиц В, для чего раствор подвергают воздействию лазерного излучения, и при значениях К/Вк > 2; М > Mr В > Вк где К показатель в контрольной пробе, диагно30 стируют онкологическое заболевание.

Здоровые пациенты и неонкологические больные

R/пэт /Вэт

М. (10 ) M. (10 ) В. (10

N N.ã пп заболевание локализация оп холи

10,1

600

1,0

2,2

56,3

0,03 здоров

4800 здоров

5200 здоров

4,0

1,0

9.2

-0,8

10,8

3,2

1,3

- 2,3

18,5

2,0

41,2

0,5 здоров

2,5

1100 здоров

1,0

- 0,3

9.2

400

3,6

1,5

- 1.7 язва

13.3

800

1,0

3,9

° r

-20 здоров гастрит з о ов

12.5

600

3.3

61,0

-0,03

1.0

3000

11,8

3,5

- 418 домерия II стадия. T2NxMg. Биохимическое исследование: общий белок — 9,6%, коэффициент А/Г - 1,38, R/R - 2,5, концентрации

25% M — не определяется, В - -0,3 10 .

Больная в стацибнаре получила соответствующее лечение. в настоящее время состоя и ие удо влет ворител ьное.

Таким образом, как показывают описанные результаты, указанные параметры: рэлеевский коэффициент R. среднеэффективная масса М белковых молекул сыворотки (плазмы) KpoBN и коэффициент их межмолекулярного взаимодействия В) достоверно отличаются от аналогичных параметров у здоровых людей.

Формула изобретения

Способ диагностики онкологических заболеваний, включающий исследование физических параметров сыворотки крови пациента с последующим сравнением полученных показателей с контролем, о т л ич а ю шийся тем, что сыворотку крови предварительно разводят дистиллированной водой до конечной концентрации не

Онкологические больные рак желудка рак желудка рак п ще вода рак ш. матки рак матки рак ш. матки рак пищевода рак ш. матки рак жел дка

2000027

Продолжение таблицы

Составитель

Техред М.Моргентал

Корректор A Мотыль

Редактор

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Заказ 3040

Производс1вонно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 1г