THE VALUE OF THE EXPRESS METHOD OF LASER CONVERSION DIAGNOSTICS (RAMAN-FLUORESCENT COMPONENT) OF THE PATHOLOGICAL PROCESSES OF ENDOMETRIUM IN WOMEN IN THE PERIMENOPAUSE

Full Text

Введение Важнейшим принципом снижения онкологической заболеваемости женщин является ранняя диагностика гиперпластических процессов рака эндометрия [1]. Для предметной диагностики и обследования традиционно используется известный алгоритм - гистероскопия, биопсия или раздельное диагностическое выскабливание, патоморфологическое и иммуногистохимическое исследование. Оценка морфологической структуры эндометрия определяет дальнейшую тактику ведения пациентки. Выявление атрофии или последствий воспалительного процесса (хронического эндометрита), как правило, не побуждает врачей к каким-либо действиям, в случае диагностики гиперплазии эндометрия возможны варианты - консервативное или хирургическое лечение, при выявлении рака - комплексное хирургическое или вспомогательное лечение (лучевая терапия, химиотерапия). Так или иначе дальнейшая судьба женщины определяется ранним выявлением заболевания - фонового или онкологического, что и определяет тактику ведения пациентки. Весь комплекс традиционной повседневной диагностики с использованием инвазивных методов предусматривает госпитализацию, полномасшабное обследование, обычно внутривенную анестезию. Современные возможности позволяют сократить дистанцию в диагностике - использовать офисную гистероскопию и пайпель-биопсию с дальнейшим морфологическим и возможно иммуногистохимическим исследованием. Морфологические методы не дают немедленных результатов и также требуют времени для выполнения. Однако они позволят только констатировать наличие или отсутствие патологического процесса в целом. Отрицательным моментом пайпель-биопсии является то, что оценке подвергаются те фрагменты ткани, которые оказались в пайпель-пипетке. Это сугубо ограниченные по площади участки эндометрия. Зачатки опухоли могут в это время оказаться совсем в другом регионе слизистой оболочки матки. Следовательно, для полной диагностики необходим тотальный соскоб эндометрия. А это требует госпитализации, оплаты койко-дня, ожидания подготовки препаратов для морфологического исследования, материальных затрат и сопровождается психологическим стрессом «ожидания» у пациентки. Всё вышеизложенное мотивирует к поиску современных авангардных методов диагностики, лишённых отягощающих сопровождающих факторов [2-4]. Метод лазерной конверсионной спектроскопии (ЛКС) - это метод экспресс-анализа тканей (морфометрические особенности, функциональное состояние и структурированность тканей, их метаболизм) и органических веществ и основан на явлении упругого и неупругого рассеяния оптического излучения на молекулах, например, биологических субстратов (рамановское рассеивание и нетепловое свечение, люминесценция вещества (ткани), происходящая после поглощения им энергии возбуждения света). Технология лазерно-конверсионной диагностики (ЛКД) основана на регистрации спектров раман- и/или люминесцентного свечения [5]. Оптические методы привлекают внимание вследствие их информативности, неинвазивности, высокой чувствительности и специфичности. Разработанные в последние годы программно-аппаратные комплексы обладают спектральным разрешением в пределах 1Å, что в 60-80 раз выше существующих отечественных и зарубежных аналогов, а также в 103-104 раз чувствительнее ранее использованных методик. Это позволяет проводить высокоточный экспресс-анализ веществ и биологических объектов (клеток, тканей, биологических жидкостей) в норме и при патологии течение 1-10 с. В клинической практике - это экспресс-диагностика, выбор средств медикаментозной поддержки, мониторинг, оценка эффективности лечения и реабилитации больных с заболеваниями микробной и опухолевой этиологии [6] . Проведённые до настоящего времени экспериментальные и клинические исследования с использованием ЛКД-технологии позволили выполнять [4, 5]: •индикацию клеточной пролиферативной активности эндометрия; •оценку интенсивности микроциркуляции; •оценку интенсивности аэробного и анаэробного метаболизма (соответствие специфичности спектра аэробному или анаэробному типу метаболизма); •оценку морфометрической и функциональной структурированности - соответствие нормальных и изменённых тканей дню менструального цикла, мониторинг их клеточных и тканевых изменений; •оценку эффективности лечения, его мониторинг, определение сроков реабилитации пациентки. Эти исследования, применительно к гинекологии, проводили ранее на аппаратно-программном комплексе (АПК) ИнСпектр М в основном при заболеваниях и процессах микробной этиологии. Исследования по экспресс-диагностике гиперпластических и неопластических процессов, мониторингу их течения и лечения, составлению базы данных спектральных характеристик и их особенностей для различных новообразований к моменту настоящего исследования не разрабатывались. Особенно важно проводить исследование эндометрия у женщин в перименопаузе, так как в этот период они составляют группу высокого риска в отношении онкологических заболеваний. В связи с этим целью настоящего исследования явилось определение диапазона применения метода ЛКД (раман-флуоресцентной составляющей) для индикации различных форм патологии эндометрия у женщин в перименопаузе. Задачи исследования: •изучить особенности структуры эндометрия у женщин в физиологической перименопаузе и его спектральные характеристики в норме и при патологии; •выявить особенности спектральной картины слизистой оболочки матки у женщин при патологическом состоянии эндометрия с потенциальной онкологической трансформацией; •оценить клиническую целесообразность применения разработанных медицинских технологий. Материал и методы исследования ЛКД-исследования проводили на АПК ИнСпектр М (рис. 1) с возможностью исследования тканей эндометрия, матки и передней брюшной стенки как интракорпорально (с помощью волоконно-оптического световода), так и экстракорпорально (биопсийный материал). Всего было обследовано 50 женщин с различными формами патологии матки и эндометрия в перименопаузе. Аппаратно-программное решение АПК позволяло автоматически проводить регистрацию спектров исследуемых тканей и их спектральную обработку. Систематизированные результаты представлены в виде рисунков и аналитических характеристик специфики спектральных данных различных указанных выше тканей. Время регистраци одного спектра составило 10-30 с. Результаты и обсуждение Выявлены следующие особенности спектров раковой и интактной тканей: •Форма люминесцентной кривой исследуемой ткани говорит о её состоянии - норма («двугорбость») или рак («одногорбость»/куполообразная форма). Степень выраженности формы (спектральные и энергетические характеристики) может варьировать. Кроме того, у интактной ткани пики люминесценции постоянны - имеется пик на 565 нм и пик на 595 нм, а полуширина «горбов» имеет определённую величину. •Форма люминесценции в зоне опухолевой ткани может также быть «двугорбой», что означает, что для исследования выбрана точка, соответствующая здоровой ткани среди опухолевой. Поэтому для получения точных данных важно провести исследование в нескольких точках. •Различные пики, ширина, форма «одногорбой» люминесценции указывают на ряд факторов, повлиявших на развитие опухоли. К ним относятся возраст опухоли, характер развития, скорость распространения и т. д. Кроме разработки онлайн-диагностики, алгоритм, по которому производится определение опухолевой ткани и постановка диагноза, основан на предварительной систематизации и анализе ранее полученных спектров от различных тканей (анализировались спектры верифицированных гистологически гиперплазий, доброкачественных и злокачественных новообразований и сравнивались со спектрами интактных тканей, что существенно повышает точность, чувствительность и специфичность медицинской технологии). На рис. 2-6 приведены раман-люминесцентные спектры интактных, гиперплазированных и опухолевых (раковых) тканей органов малого таза у женщин. Спектры доброкачественных опухолей (ангиомиолипомы передней брюшной стенки) у женщин в перименопаузе характеризуются куполообразной «одногорбой» формой люминесценции (см. рис. 2-6), степень выраженности которой может варьировать в зависимости от ткани и точки, в которой записываются спектры. Максимумы спектров люминесценции обнаруживаются в области длин волн 585-605 нм. Спектры злокачественных опухолей (см. рис. 6) отличаются друг от друга по форме люминесценции и так же, как и доброкачественные опухоли, имеют преимущественно «одногорбый» куполообразный профиль. Максимумы люминесценции варьируют около 585-635 нм, смещаясь относительно максимумов спектров люминесценции сохранной ткани влево или вправо. Возможно, что это зависит от гистологического типа рака и степени клеточной дифференцировки. В спектрах злокачественных опухолей зачастую встречаются множественные рамановские пики на фоне спектров люминесценции, спектральная интенсивность и количество которых характеризует, по-видимому, специфичность опухоли и интенсивность её роста. Спектры раковой ткани иногда имеют слабовыраженную «двугорбую» форму люминесценции, сходную с люминесценцией сохранной ткани почки. Это свидетельствует о том, что при записи спектра лазерный пучок попал на участок относительно здоровых клеточных структур. Учитывая, что опухолевая ткань не всегда имеет однородное строение и может содержать в себе «здоровые» клеточные структуры, в том числе сосудистые компоненты и примеси крови, невидимые при макроскопическом осмотре, такие спектры должны встречаться. Спектры сохранных тканей (см. рис. 7) характеризуются «двугорбой» или «трёхгорбой» формой люминесценции (во всех исследованных тканях это неспецифический индикатор отсутствия патологии), независимо от ткани и точки, в которой записан спектр эндометрия. Локальные максимумы спектров люминесценции обнаруживаются в следующих диапазонах длин волн: 560-570 нм, 590-595 нм, 615-620 нм. Рамановские линии в спектрах сохранных тканей отсутствуют. Заключение Полученные результаты предполагают, что в зависимости от гистологического типа опухоли (все ткани верифицированы гистологически) и степени её дифференцировки в нормированных раман-люминесцентных спектрах определяют и сравнивают между собой следующие показатели: форму люминесценции, её полуширину, положение и интенсивность; положение и относительную интенсивность рамановских линий; сдвиги максимумов люминесценции относительно спектров сохранных тканей. Различия в спектрограммах однотипных тканей минимальны. Основываясь на этом, можно полагаться на программную методику, которая позволит отличать опухолевые ткани от сохранных на основе создания базы данных спектральных характеристик различных тканей. В дальнейшем планируется усовершенствование предлагаемых ЛКД- (раман-флуоресцентных) технологий, позволяющих создать более широкую базу данных различных патологических процессов у женщин в перименопаузе с целью ранней и своевременной диагностики, лечения и прогнозирования течения гиперпластических и неопластических заболеваний у женщин указанной группы.

About the authors

A. D Osipova

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

119991, Moscow, Russian Federation

Vladimir M. Zuyev

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

Email: vlzuev@bk.ru
MD, Ph.D., DSci., Professor of the Department of Obstetrics and Gynecology No 1, Medical Faculty of the I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, 119991, Moscow 119991, Moscow, Russian Federation

M. T Aleksandrov

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

119991, Moscow, Russian Federation

References

Supplementary files