RU2551978C1 - Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи - Google Patents
Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551978C1 RU2551978C1 RU2013147513/14A RU2013147513A RU2551978C1 RU 2551978 C1 RU2551978 C1 RU 2551978C1 RU 2013147513/14 A RU2013147513/14 A RU 2013147513/14A RU 2013147513 A RU2013147513 A RU 2013147513A RU 2551978 C1 RU2551978 C1 RU 2551978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- skin
- point
- combined scattering
- phase plane
- phase
- Prior art date
Links
- 230000008470 skin growth Effects 0.000 title abstract 3
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 claims abstract description 11
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims abstract description 6
- 206010004146 Basal cell carcinoma Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 210000000270 basal cell Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 206010041823 squamous cell carcinoma Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 20
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 claims description 19
- 238000003748 differential diagnosis Methods 0.000 claims description 10
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 9
- 208000035269 cancer or benign tumor Diseases 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 230000036074 healthy skin Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 208000005440 Basal Cell Neoplasms Diseases 0.000 abstract 1
- 238000010882 preoperative diagnosis Methods 0.000 abstract 1
- 208000017572 squamous cell neoplasm Diseases 0.000 abstract 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 206010029098 Neoplasm skin Diseases 0.000 description 8
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 5
- 208000030381 cutaneous melanoma Diseases 0.000 description 5
- 201000003708 skin melanoma Diseases 0.000 description 4
- 208000009184 Neoplasms by Histologic Type Diseases 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 201000010088 skin benign neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 201000000849 skin cancer Diseases 0.000 description 2
- ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 88755TAZ87 Chemical compound NCC(=O)CCC(O)=O ZGXJTSGNIOSYLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229960002749 aminolevulinic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010562 histological examination Methods 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 1
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000037311 normal skin Effects 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 210000001127 pigmented epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000007430 reference method Methods 0.000 description 1
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 1
- 238000012882 sequential analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007910 systemic administration Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 1
- 230000036269 ulceration Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии. С помощью спектроскопа комбинированного рассеяния проводят серию регистрации спектров области новообразования и здоровой кожи. Рабочую часть спектроскопа располагают непосредственно над исследуемой областью на расстоянии 3-4 мм. После регистрации полученных спектров проводят математическую обработку результатов на персональном компьютере. Для анализа выделяют два фазовых признака - отношение максимумов интенсивностей комбинированного рассеяния в полосах 1300-1340 см-1 и 1640-1680 см-1 к полосе 1430-1470 см-1. Представляют данные спектроскопии комбинированного рассеяния каждого измерения в виде точки на фазовой плоскости. Точка оказывается в одной из трех областей фазовой плоскости. В зависимости от того, в какую из трех областей фазовой плоскости попадает точка, у пациента диагностируют либо меланому; либо базальноклеточный или плоскоклеточный рак; либо отсутствие новообразований кожи. Способ позволяет получить объективные данные, позволяющие дифференцировать разные типы новообразований кожи, что обеспечивает высокую точность дооперационной диагностики. 1 пр.
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии.
В настоящее время актуальна разработка инструментальных максимально стандартизированных методов диагностики новообразований кожи, исключающих индивидуальные субъективные оценки.
Известен способ диагностики злокачественных опухолей кожи, включающий определение их кинетических характеристик, основанный на последовательном фотографировании новообразования кожи в периоде от 10 до 40 дней, с математическим анализом динамики изменения размеров опухоли на ПК [1].
Недостатками метода являются необходимость повторных осмотров пациента, высокая техническая трудоемкость, существенные временные затраты, которые неприемлемы в случае злокачественного новообразования кожи, особенно меланомы.
Известен способ дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных беспигментных опухолей кожи, который состоит в анализе флуоресцентного изображения новообразования кожи, полученного с использованием фотосенсибилизатора на основе 5-аминолевулиновой кислоты. Проводят цифровую съемку изучаемого участка кожи с опухолью, с регистрацией сигнала в режиме RGB и последовательным анализом сигнала канала R, полученного с неизмененной кожи и поверхности новообразования по предложенной формуле [2].
Недостатками способа являются высокая техническая трудоемкость, необходимость использования реактива - фотосенсибилизатора, с системным введением; способ не рассчитан на диагностику наиболее опасного новообразования кожи - злокачественной меланомы; требует существенных временных затрат.
Известен способ неинвазивной диагностики меланомы кожи, заключающийся в эхографическом исследовании в В-режиме новообразования, определении качественных и количественных показателей гемодинамики при цветовом доплеровском картировании и энергетическом кодировании. [3].
Недостатком способа является необходимость использования высокотехнологичной специализированной ультразвуковой техники подготовленным врачом-диагностом и правильной интерпретации данных, что возможно только в крупных специализированных центрах; кроме того, отсутствуют сведения об эффективности метода для диагностики меланомы кожи в горизонтальной стадии роста, преинвазивной и малоинвазивной стадии развития, диагностике других новообразований кожи.
Известен способ диагностики областей пролиферации и устройство для его осуществления. Способ состоит в использовании эффекта накопления в интенсивно-пролиферирующих тканях эндогенных флуорохромов, что позволяет вызывать аутофлуоресценицию опухоли и регистрировать ее в виде монохроматического изображения изучаемой области с помощью разработанного устройства [4]. Данный способ взят нами за прототип.
Недостатком способа является недостаточная специфичность метода - до 85%, и невозможность дифференцировать новообразования кожи по гистологическому типу, что имеет огромное значение для выбора лечебной тактики.
Цель изобретения: разработать способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи с получением объективных критериев, позволяющих дифференцировать разные типы новообразований кожи; снижение технической трудоемкости и временных затрат на выполнение способа, повышение специфичности диагностического исследования.
Эта цель достигается тем, что диагностика проводится с помощью спектроскопа комбинированного рассеяния, рабочую часть которого располагают непосредственно над исследуемой областью на расстоянии 3-4 мм, проводят серию регистрации спектров области новообразования и здоровой кожи; после регистрации полученных спектров проводят математическую обработку результатов на персональном компьютере, для анализа выделяют два фазовых признака - отношение максимумов интенсивностей комбинированного рассеяния в полосах 1300-1340 см-1 и 1640-1680 см-1 к полосе 1430-1470 см-1; представляют данные спектроскопии комбинированного рассеяния в виде точки на фазовой плоскости; при этом точка оказывается в одной из трех областей фазовой плоскости; в зависимости от того, в какую из трех областей фазовой плоскости попадает точка, у пациента диагностируют либо меланому; либо базальноклеточный или плоскоклеточный рак; либо отсутствие новообразований кожи.
Описанные области фазовой плоскости, соответствующие наличию или отсутствию конкретных новообразований, определены нами на основании проведенного экспериментального исследования. После занесения всех измерений спектроскопии комбинированного рассеяния на фазовую плоскость, оказалось, что эту плоскость можно поделить на три области. Так как точки на плоскости, полученные в результате исследования пациентов с разной клинической картиной, располагались в одной из трех областей фазовой плоскости. Каждой из трех областей фазовой плоскости соответствовала своя клиническая картина - либо наличие меланомы, либо базальноклеточного или плоскоклеточного рака; либо отсутствие новообразований, то есть здоровая кожа.
Сравнение предлагаемого способа с другими, известными в области медицины, показало его соответствие критериям изобретения.
Основа способа - особенности опухолевой трансформации. В злокачественной опухоли происходят изменения концентрации и структуры белков и липидов, отличные от нормальной кожи, что выражается в изменении интенсивности комбинированного рассеяния в выделенных областях спектра.
После выполнения спектроскопии проводят математическую обработку результатов на персональном компьютере. Для анализа в спектре выделяют два фазовых признака - отношение максимумов интенсивностей комбинированного рассеяния в полосах 1300-1340 см-1 и 1640-1680 см-1 к полосе 1430-1470 см-1, можно представить данные спектроскопии комбинированного рассеяния в виде точки на фазовой плоскости. При этом точка оказывается в одной из трех областей фазовой плоскости; в зависимости от того, в какую из трех областей фазовой плоскости попадает точка, у пациента диагностируют либо меланому; либо базальноклеточный или плоскоклеточный рак; либо отсутствие новообразований.
Для проверки результатов разработанного способа использовали референс-метод - гистологическое исследование удаленного новообразования кожи. Поведенные исследования продемонстрировали чувствительность предложенного способа в определении злокачественных новообразований до 100%, специфичность при дифференциальной диагностике гистологического типа новообразований до 92%.
Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи реализуется следующим образом. Спектроскоп комбинированного рассеяния располагают непосредственно над исследуемой областью кожи пациента на расстоянии 3-4 мм, проводят серию регистрации спектров области новообразования и здоровой кожи; после регистрации полученных спектров проводят математическую обработку результатов на персональном компьютере; результат исследования получают в течение 5-10 минут, в виде заключения о природе новообразования кожи, с последующим принятием решения о тактике дальнейшей диагностики и лечения согласно современным стандартам лечения новообразований кожи.
Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи иллюстрируется клиническим примером.
Клинический пример. Пациентка А., 45 лет, поступила в отделение опухолей наружных локализаций с жалобами на увеличение размера пигментного новообразования на коже спины, при осмотре выявлено пигментное новообразование эллипсовидной формы, симметричное, с максимальным размером до 3 см, темно-коричневого цвета, плоское, местами пигментация имеет более светлый оттенок, без признаков мацерации или изъязвления; учитывая быстрый рост и неравномерность окраски, нельзя исключить меланому кожи. Выполнено исследование предложенным способом неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований. С помощью спектроскопа комбинированного рассеяния выявлено расположение спектральных показателей в виде точки в области фазовой плоскости, соответствующей меланоме кожи. Пациентка прооперирована, гистологическое заключение - пигментная эпителиодно-клеточная меланома кожи, 3 уровень инвазии по Кларку, толщина до 1 мм. Края и дно резекции без опухолевого роста.
К существенным преимуществам способа можно отнести высокую точность диагностики и возможность проведения дооперационного неинвазивного исследования любых видов новообразований кожи независимо от размера и формы роста, при этом исключаются субъективные критерии оценки результатов исследования. Отмечается чувствительность предложенного способа в определении злокачественных новообразований до 100%, специфичность при дифференциальной диагностике гистологического типа новообразований до 92%. Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи не требует использования реактивов и расходных материалов, что снижает техническую трудоемкость и временные затраты на выполнение способа.
Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи может быть рекомендован к применению в онкологических центрах и других лечебных учреждениях.
Источники информации
1. Михнин А.Е. «Способ диагностики злокачественных опухолей кожи, включающий определение их кинетических характеристик», патент на изобретение РФ №2187968, приоритет от 09.11.2000 г.
2. С.Э. Аветисов, Я.О. Груша, С.Г. Кузьмин, Г.Н. Ворожцов, И.А. Новиков, Е.А. Осипова «Способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных беспигментных новообразований кожи», Патент на изобретение РФ №2392846, приоритет от 06.11.2008 г.
3. Ю.С. Сидоренко, Н.А. Максимова, В.В. Позднякова, Я.В. Дрейзина, «Способ неинвазивной диагностики меланомы кожи», патент на изобретение РФ №2318441, приоритет от 05.09.2006 г.
4. А.И. Трушин и др. «Способ диагностики областей пролиферации и устройство для его осуществления», Патент на изобретение РФ №2169922, приоритет от 12.02.1999 г.
Claims (1)
- Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи с применением физических факторов, отличающийся тем, что диагностика проводится с помощью спектроскопа комбинированного рассеяния, рабочую часть которого располагают непосредственно над исследуемой областью на расстоянии 3-4 мм, проводят серию регистрации спектров области новообразования и здоровой кожи; после регистрации полученных спектров проводят математическую обработку результатов на персональном компьютере, для анализа выделяют два фазовых признака - отношение максимумов интенсивностей комбинированного рассеяния в полосах 1300-1340 см-1 и 1640-1680 см-1 к полосе 1430-1470 см-1; представляют данные спектроскопии комбинированного рассеяния каждого измерения в виде точки на фазовой плоскости; при этом точка оказывается в одной из трех областей фазовой плоскости; в зависимости от того, в какую из трех областей фазовой плоскости попадает точка, у пациента диагностируют либо меланому; либо базальноклеточный или плоскоклеточный рак; либо отсутствие новообразований кожи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013147513/14A RU2551978C1 (ru) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013147513/14A RU2551978C1 (ru) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2551978C1 true RU2551978C1 (ru) | 2015-06-10 |
Family
ID=53294720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013147513/14A RU2551978C1 (ru) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551978C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635772C1 (ru) * | 2016-07-20 | 2017-11-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ дифференциальной диагностики меланоцитарных образований кожи |
| RU2758563C1 (ru) * | 2020-08-13 | 2021-10-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Медлаб-Нн" | Способ диагностики меланомы кожи |
| RU2780367C1 (ru) * | 2021-07-05 | 2022-09-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ диагностики меланомы кожи |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169922C1 (ru) * | 1999-02-12 | 2001-06-27 | Трушин Алексей Иванович | Способ диагностики областей пролиферации и устройство для его осуществления |
| RU2392846C1 (ru) * | 2008-11-06 | 2010-06-27 | Государственное учреждение Научно-исследовательский институт глазных болезней Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ ГБ РАМН) | Способ дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных беспигментных опухолей кожи |
| RU131184U1 (ru) * | 2012-09-10 | 2013-08-10 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Система для оптической диагностики опухолевой ткани |
-
2013
- 2013-10-25 RU RU2013147513/14A patent/RU2551978C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2169922C1 (ru) * | 1999-02-12 | 2001-06-27 | Трушин Алексей Иванович | Способ диагностики областей пролиферации и устройство для его осуществления |
| RU2392846C1 (ru) * | 2008-11-06 | 2010-06-27 | Государственное учреждение Научно-исследовательский институт глазных болезней Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ ГБ РАМН) | Способ дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных беспигментных опухолей кожи |
| RU131184U1 (ru) * | 2012-09-10 | 2013-08-10 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Система для оптической диагностики опухолевой ткани |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БРАТЧЕНКО И.А. Анализ многократно рассеивающих сред с учетом их микроскописекого строения, эффектов флуоресценции и комбинационного рассеяния. Автореф. дисс. Самара 2012г, с.13,14. LARRAONA-PUY М. et all. Development of Raman microspectroscopy for automated detection and imaging of basal cell carcinoma. // Journal of Biomedical Optics. - 2009. - Vol.14 (5). - N054031. - P.1-10 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2635772C1 (ru) * | 2016-07-20 | 2017-11-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ дифференциальной диагностики меланоцитарных образований кожи |
| RU2758563C1 (ru) * | 2020-08-13 | 2021-10-29 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Медлаб-Нн" | Способ диагностики меланомы кожи |
| RU2780367C1 (ru) * | 2021-07-05 | 2022-09-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Способ диагностики меланомы кожи |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11656448B2 (en) | Method and apparatus for quantitative hyperspectral fluorescence and reflectance imaging for surgical guidance | |
| Kallaway et al. | Advances in the clinical application of Raman spectroscopy for cancer diagnostics | |
| Calin et al. | Optical techniques for the noninvasive diagnosis of skin cancer | |
| US8326404B2 (en) | Multimodal detection of tissue abnormalities based on raman and background fluorescence spectroscopy | |
| US8649849B2 (en) | Optical methods to intraoperatively detect positive prostate and kidney cancer margins | |
| González-Solís et al. | Cervical cancer detection based on serum sample Raman spectroscopy | |
| Bergholt et al. | In vivo diagnosis of esophageal cancer using image-guided Raman endoscopy and biomolecular modeling | |
| Bigio et al. | Spectrroscopic sensing of cancer and cancer therapy: Current status of translational research | |
| Valdés et al. | Quantitative fluorescence in intracranial tumor: implications for ALA-induced PpIX as an intraoperative biomarker | |
| US9226731B2 (en) | Optically guided needle biopsy system using multi-modal spectroscopy in combination with a transrectal ultrasound probe | |
| Wang et al. | Applications of fluorescence lifetime imaging in clinical medicine | |
| Smirnova et al. | Collagen as in vivo quantitative fluorescent biomarkers of abnormal tissue changes | |
| US12061328B2 (en) | Method and apparatus for quantitative hyperspectral fluorescence and reflectance imaging for surgical guidance | |
| Fei et al. | Label-free hyperspectral imaging and quantification methods for surgical margin assessment of tissue specimens of cancer patients | |
| Liu et al. | Evaluation of Raman spectra of human brain tumor tissue using the learning vector quantization neural network | |
| Shirkavand et al. | Application of optical spectroscopy in diagnosing and monitoring breast cancers: A technical review | |
| Myslicka et al. | Review of the application of the most current sophisticated image processing methods for the skin cancer diagnostics purposes | |
| RU2551978C1 (ru) | Способ неинвазивной дифференциальной диагностики новообразований кожи | |
| WO2013067640A1 (en) | Evaluation of skin lesions by raman spectroscopy | |
| Bratchenko et al. | In vivo hyperspectral imaging of skin malignant and benign tumors in visible spectrum | |
| González‐Solís et al. | Stage determination of breast cancer biopsy using Raman spectroscopy and multivariate analysis | |
| US10709334B2 (en) | Intraoperative guidance system for tumor surgery | |
| Borisova et al. | Multispectral autofluorescence diagnosis of non-melanoma cutaneous tumors | |
| Wang et al. | In-vitro laser-induced fluorescence studies of breast tumors following low-dose injection of Photofrin | |
| Woźniak-Dąbrowska | Analysis of brain tumor emission spectra in patients treated surgically |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161026 |