Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:Клиническое значение оптической когерентной томографии в комплексном обследовании и ведении пациенток с заболеваниями шейки матки

ДИССЕРТАЦИЯ
Клиническое значение оптической когерентной томографии в комплексном обследовании и ведении пациенток с заболеваниями шейки матки - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Клиническое значение оптической когерентной томографии в комплексном обследовании и ведении пациенток с заболеваниями шейки матки - тема автореферата по медицине
Кузнецова, Ирина Александровна Нижний Новгород 2013 г.
Ученая степень
доктора медицинских наук
ВАК РФ
14.01.13
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Клиническое значение оптической когерентной томографии в комплексном обследовании и ведении пациенток с заболеваниями шейки матки

На правах рукописи

Кузнецова Ирина Александровна

КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ КОГЕРЕНТНОЙ ТОМОГРАФИИ В КОМПЛЕКСНОМ ОБСЛЕДОВАНИИ И ВЕДЕНИИ ПАЦИЕНТОК С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ШЕЙКИ МАТКИ

14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия 14.01.01 — акушерство и гинекология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора медицинских наук

12 СЕН 2013

005532898

Нижний Новгород - 2013

005532898

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении

высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный консультант: доктор медицинских наук Шахова Наталия Михайловна

Официальные оппоненты:

Терентьев Игорь Георгиевич - доктор медицинских наук, профессор, кафедра онкологии факультета повышения квалификации врачей и постдипломного образования ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава РФ, заведующий кафедрой;

Шехтер Анатолий Ильич - доктор медицинских наук, профессор, кафедра лучевой диагностики и лучевой терапии ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова» Минздрава РФ, профессор;

Посисеева Любовь Валентиновна - доктор медицинских наук, профессор, ОГБОУ СПО «Ивановский медицинский колледж», преподаватель.

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский онкологический научный центр им. H.H. Блохина» РАМН.

Защита состоится 3 октября 2013г. в 12 часов на заседании Диссертационного совета Д 208.061.02 при Государственном образовательном бюджетном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава РФ (Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава РФ (603081, Нижний Новгород, ул. Медицинская 4 А).

Автореферат разослан «_» августа 2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук

Ю.А. Орлова

Актуальность проблемы

Изменения социальных условий жизни и сексуально-этических норм поведения привели к значительному росту патологии нйжнего этажа полового тракта. Заболевания шейки матки занимают значительный удельный вес в структуре общей гинекологической патологии и диагностируются у 25-45% женщин, что обусловлено ростом числа бактериальных и вирусных инфекций, которым отводится ведущая роль в возникновении патологии шейки матки, в том числе в развитии канцерогенеза слизистой оболочки (Cestero R_, 2010, Манухин И.Б., 2011, Минкина Г.Н., 2011, Прилепская В.Н., 2012, Роговская С.И., 2012).

В общей структуре онкогинекологической заболеваемости злокачественные опухоли шейки матки составляют около 20% и стабильно занимают второе место среди поражений органов репродуктивной системы у женщин (Чиссов В.И., 2010, Ашрафян JI.A., 2010, Козаченко В.П., 2011). Высокий уровень смертности от злокачественной патологии шейки матки убедительно свидетельствует о недостаточной эффективности своевременной диагностики (Чиссов В.И., 2011, Козаченко В.П., 2012). Возможности традиционных диагностических методов ограничивает умеренная эффективность: чувствительность кольпоскопически направленной биопсии в выявлении цервикальной инграэпителиальной неоплазии (ЦИН) II степени в среднем составляет 54%, (Маршетта Ж., 2009, Роговская С.И., 2012), чувствительность положительного ВПЧ-теста в предсказании ЦИН II-III степени - 52% (Подистов Ю.И., 2005), чувствительность цитологического исследования по отношению к ЦИН III степени - 58% (Ковчур П.И., 2011).

Для компенсации недостатков традиционного диагностического протокола врачи вынуждены прибегать к инвазивным методам диагностики: использовать широкие эксцизионные процедуры, мультифокусные рандомные биопсии (Минкина Г.Н., 2008, Socolov D., 2009, Роговская С.И., 2012). Высокая информативность петлевой эксцизии шейки матки достигается только при тотальном гистолошческом исследовании полученного фрагмента, что имеет высокую стоимость и не может быть широко использовано (Роговская С .И., 2011).

В настоящее время существует безусловная социальная и клиническая необходимость в разработке алгоритмов для более эффективной неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки с включением новых методов обследования.

Развитее медицинских технологий дает обоснованную надежду' на повышение качества диагностики заболеваний шейки матки (Rorco G, 2007). Наиболее перспективными являются методы медицинской визуализации и молекулярно-биологические технологии, в частности, оптическая когерентная томография (ОКТ) и иммуноцигохимическое исследование с определением онкобелка pl6ink4a. Проведенные ранее исследования доказали высокую эффективность ОКТ в прижизненной визуализации морфологических слоев и внутритканевых структур слизистой оболочки шейки матки (Кузнецова И.А., 2003, Шахова Н.М., 2004, Январева И.А., 2007, Brezinsky М.Е., 2007), а так же диагностическую роль молекулярных маркеров клеточной пролиферации и инициации канцерогенеза в плоском эпителии шейки матки (L.Duncan, 2007, Раскин Г.А., 2009, Роговская С.И., 2011, Мальцева Л.И., 2012).

Представленные в литературе сведения о потенциальной эффективности ОКТ и иммуноцитохимического исследования, а также актуальность задачи повышения качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки стали основанием для проведения комплексного поэтапного научного исследования.

Цель исследования: улучшение качества диагностики заболеваний шейки матки путем включения в комплексное клиническое обследование новых неинвазивных диагностических технологий.

Задачи исследования

1. Адаптировать ОКТ к базовой процедуре диагностики заболеваний шейки матки - кольпоскопии, изучить влияние традиционных кольпоскопических проб на прижизненную оптическую визуализацию слизистой оболочки шейки матки.

2. Разработать критерии ОКТ-визуализации и создать классификацию оптических изображений слизистой оболочки шейки матки.

3. Разработать методику совместного применения ОКТ и кольпоскопии, оценить диагностическую эффективность.

4. Изучил, возможности кросс-поляризационной ОКТ в прижизненной визуализации морфологических структур и определении типа коллагена слизистой оболочки шейки матки. Оценить диагностическую эффективность метода кросс-поляризационной ОКТ.

5. Изучить варианты ОКТ-визуализации и разработать принципы ОКТ-дифференцировки кольпоскопических картин.

6. Оценить эффективность использования ОКТ для оптимизации прицельной биопсии шейки матки.

7. Оценить целесообразность комбинированного использования ОКТ и современных молекулярно-биологических технологий для диагностики неоплазий шейки матки.

8. Разработать и провести клиническую апробацию диагностического алгоритма обследования и ведения пациенток с заболеваниями шейки матки на основе совместного применения традиционных и новых технологий, оценить эффективность.

Новизна научных исследований

1. Впервые установлено влияние традиционных кольпоскопических проб на прижизненную ОКТ-визуализацию слизистой оболочки шейки матки, определены возможности повышения диагностической эффективности обследования.

2. Впервые разработан новый метод диагностики заболеваний шейки матки -ОКТ-кольпоскопия, оценена диагностическая эффективность метода.

3. Впервые сформулирована классификация универсальных типов оптических изображений слизистой оболочки шейки матки.

4. Впервые проведено комплексное клинико-экспериментальное исследование по изучению диагностических возможностей метода кросс-поляризационной ОКТ в визуализации морфологических структур и функциональных изменений слизистой оболочки шейки матки, 5'становлена диагностическая эффективность метода.

5. Впервые установлено, что кросс-поляризационная ОКТ способна прижизненно определять степень зрелости коллагена соединительной ткани шейки матки.

6. Впервые доказано, что оптическая когерентная томография способна прижизненно определять морфологическую основу кольпоскопических картин.

7. Впервые статистически достоверно доказано клиническое значение оптической когерентной томографии в обследовании и ведении пациенток с заболеваниями шейки матки.

8. Впервые статистически доказано, что оптическая когерентная томография обладает высокой эффективностью на этапе оптимизации биопсии при кольпоскопии.

9. Впервые разработан новый эффективный диагностический алгоритм с включением оптической когерентной томографии и иммуноцитохимического исследования, позволяющий снизить объём инвазивной диагностики заболеваний шейки матки.

10. Впервые проведена клиническая апробация нового подхода к обследованию и ведению пациенток с заболеваниями шейки матки, оценена его эффективность.

Научная новизна исследований подтверждена патентами:

• «Способ диагностики патологии шейки матки» // Патент РФ № 2463958, Бюл.№ 29 от 20.10.2012.

• «Способ дифференциальной диагностики доброкачественных, предраковых и злокачественных новообразований шейки матки» // Патент РФ № 2477069, Бюл. №

7 от 10.03.2013.

Практическая значимость

1. Разработан новый неинвазивный метод диагностики заболеваний шейки матки — ОКТ-кольпоскопия.

2. Разработан способ улучшения качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки путем комплементарного использования традиционных методов диагностики и новых диагностических технологий (оптическая когерентная томография и иммуноцитохимическое исследование с определением онкобелка р16іпк4а).

3. Предложен новый эффективный алгоритм диагностики и ведения пациенток с заболеваниями шейки матки.

4. Разработана методология и принципы отбора пациенток для обследования шейки матки с включением метода оптической когерентной томографии и иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка р16юк4а.

5. Предложен способ снижения количества скрининговых методов динамического контроля состояния шейки матки.

6. Разработан способ снижения инвазивной диагностики и лечения заболеваний шейки матки.

7. Предложен способ более точного выбора места биопсии шейки матки при совместном использовании оптической когерентной томографии и кольпоскопии.

Положения, выносимые на защиту

1. Комплементарное использование традиционных методов диагностики и современных диагностических технологий (оптическая когерентная томография, иммуноциохимическое исследование) - наиболее эффективный способ повышения качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки.

2. Основным клиническим значением оптической когерентной томографии в комплексном обследовании шейки матки является высокая диагностическая эффективность в сочетании со снижением хирургической диагностической и лечебной агрессии.

3. Оптическая когерентная томография может быть включена в протокол диагностики заболеваний шейки матки в качестве метода замены или оптимизации прицельной биопсии на этапе первичного обследования и/или динамического наблюдения.

4. Иммуноцитохимическое исследование является эффективным вспомогательным методом диагностики неоплазии шейки матки при отсутствии возможностей для определения зоны поражения экзоцервикса.

5. Кросс-поляризационная модификация - способ повышения эффективности ОКТ-исследования шейки матки.

Внедрение результатов исследования

Результаты исследования внедрены в работу гинекологических отделений ГБУЗ НО «Нижегородская областная клиническая больница им. Н.А.Семашко» и ГБУЗ НО «Областной онкологический диспансер» г. Н.Новгорода. Материалы работы включены в учебный курс кафедры онкологии, лучевой диагностики и лучевой терапии ФПКВ и ПО, кафедры акушерства и гинекологии ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия».

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 43 научные работы (14 публикаций в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК РФ)

Апробация работы:

Материалы диссертации доложены и обсуждены на международных и всероссийских конференциях и семинарах: 5Ь International Multidisciplinary Congress «Eurogin 2003», Paris; 6ft International Multidisciplinary Congress «Eurogin 2006», Paris; International Symposium Topical problems of biophotonics 2007 Nizhny Novgorod, 2007r.; 8th International Multidisciplinar}' Congress «Eurogin 2008», Nice; II International Symposium Topical problems of biophotonics, Nizhny Novgorod, 2009r.; International Symposium «Topical problems of biophotonics» - 201 lr., St. - Petersburg - Nizhny Novgorod; VII российский форум «Мать и дитя», Москва, 2005г.; Всероссийская конференция «Практическая гинекология: от новых возможностей к новой стратегии», Москва, 2006г.; 8-ой Всероситский научный форума «Мать и дитя», Москва, 2006; Всероссийская конференция «Патология шейки матки и генигальные инфекции - от теории к практике», Москва, 2007г.; IV съезд акушеров-гинекологов России, Москва, 2008г.; Международной конференции «Профилактика рака шейки матки - взгляд в будущее», Москва, 2008; Всероссийский форум «Мать и дитя», Москва, 2008г.; Всероссийский конгресс «Амбулаторно-поликлиническая практика: проблемы и перспективы», Москва, 2011г.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 260 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, состоящего из 136 отечественных и 122 иностранных источников. Диссертация проиллюстрирована 32 таблицами, 59 рисунками, 3 схемами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Научное исследование проведено совместно с сотрудниками Института прикладной физики РАН и кафедры лабораторной диагностики ФПКВ и ПО ГБОУ ВПО «НгокГМА» Минздрава РФ на базе гинекологической клиники ГБУЗ НО «Нижегородская областная клиническая больница им. Н.А.Семашко» и ГБУЗ НО «Областной онкологический диспансер» г. Н. Новгорода. Всего обследовано 570 пациенток в возрасте от 18 до 76 лет (средний возраст 34,3+/-1,5г), находившихся на стационарном или амбулаторном лечении.

Структура состояний шейки матки в исследовании представлена в таблице 1.

Таблица 1- Структура состояний шейки матки в исследовании

Всего обследовано, п=570

Норма п=20 (3,5%) Доброкачественные патологические состояния, п=317 (55,6%) Неопластические и злокачественные состояния, п=233 (40,8%)

Эктопия п=194 (34%) Экзоцервциг, п=81 (14,2%) Гиперкератоз, п=42 (7,3 %) ЦИН I ст., п=49 (8,6%) ЦИН ІІ-ІІІСТ, п=103 (18%) РШМ, п=81 (14,2%)

РШМ - рак шейки матки

Перед исследованием пациентки были информированы о применяемых методах диагностики, ими подписывался протокол добровольного информированного согласия на проведение необходимого комплекса обследования в соответствии с декларацией Всемирной Медицинской Ассоциации в Хельсинки. Исследование было одобрено Этической Комиссией по проведению научных исследований с участием человека в качестве объекта исследования.

Научное исследование проводилось в несколько этапов:

1-этап: разработка метода ОКТ-кольпоскопии, оценка диагностической эффективности, создание классификации оптических изображений;

2-й этап: изучение возможностей повышения диагностической эффективности ОКТ с использованием поляризационно-чувствительной модификации;

3-этап: определение клинического значения ОКТ в диагностическом алгоритме выявления заболеваний шейки матки;

4 этап: разработка и клиническая апробация нового алгоритма диагностики заболеваний шейки матки с включением ОКТ и иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка р16тк4а, оценка эффективности.

В ходе исследования выполнялся определённый объём диагностических мероприятий: клиническое обследование (сбор анамнеза, осмотр на гинекологическом кресле), обследование на инфицирование вирусом папилломы человека (ВПЧ), цитологическое и бактериологическое исследование мазков, кольпоскогшя, жидкостная цитология с определением онкобелка р16тк4а, ОКТ-исследование шейки матки, биопсия шейки матки, морфологическое исследование, идентификация оптических образов, статистическая обработка результатов исследования. Проведен анализ 6382 ОКТ-изображений, 352 кольпоскопических изображений и 795 цифровых изображений гистологических препаратов.

В работе был использован компактный переносной оптический томограф, разработанный и сконструированный в ИПФ РАН г. Нижний Новгород (сертификат № 29/13010104/6204-04 от 2005 года, подтверждение в 2008 году). На втором этапе научной работы проводились клинические испытания универсального томографа, позволяющего реализовывать классическое ОКТ-исследование и кросс-поляризационную ОКТ (КП ОКТ).

Экспериментальный блок исследований проводился на удаленной при хирургическом лечении шейке матки с маркировкой места сканирования хирургической нитью. Клинические исследования выполнены в ходе осмотра на гинекологическом кресле. Под контролем кольпоскопии к поверхности экзоцервикса подводился оптический зонд томографа, и проводилось сканирование выбранных участков. Прижизненные ОКТ-исследования шейки матки не требовали создания специальных условий и обезболивания, используемое излучение абсолютно безопасно. В режиме реального времени на компьютере, совмещенном с оптическим томографом, фиксировались оптические образы исследуемой ткани и комментарии к ним. По окончании исследования производилась биопсия выбранных участков экзоцервикса с последующим морфологическим исследованием, затем идентификация оптических изображений путем сопоставления данных кольпоскопии и ОКТ с цифровыми изображениями гистологических препаратов исследованного фрагмента шейки матки. Дизайн прижизненных исследований имел особенности на

каждом этапе научной работы. Стандартом идентификации томографических изображений была световая микроскопия гистологических срезов слизистой оболочки шейки матки. Морфологическое исследование шейки матки было выполнено у 480 из 570 (83%) обследованных женщин. Гистологической оценке подвергался биопсийный и/или послеоперационный материал. Гистологические препараты готовились по стандартному протоколу с окраской гематоксилин-эозином. Для второго этапа научной работы были использованы специальные методы оценки состояния коллагена с окраской пикросириусом красным (ПСК) с поляризационной микроскопией (микроскопа Leica DMIRB). Тип коллагена в ткани определялся по цвету светящихся после окраски ПСК волокон.

На четвертом этапе научной работы в комплекс обследования пациенток был включен метод иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка pl6ink4a. Материалом для исследования служили образцы эпителия шейки матки, забранные с использованием одноразовых цервикальных цитощёток в транспортную среду.

Для оценки диагностической эффективности результатов исследования проведено определение чувствительности, специфичности, диагностической точности, предсказательной ценности положительного теста, предсказательной ценности отрицательного теста и индекса согласия специалистов. Статистическая обработка числовых данных проводилась на ЮМ PC/AT с помощью пакетов прикладных программ Statistica 6.0. Вероятность различий средних показателей определяли с использованием критерия t-Стъюдента, производился расчет отношения шансов 95% доверительного интервала (ДИ). Различия считали достоверными при уровне значимости р<0,05.

Результаты исследований

I этап научных исследований

Для разработки методики совместного использования ОКТ и кольпоскопии проведено комплексное исследование по изучению влияния 3% раствора уксусной кислоты, традиционно используемой при проведении расширенной кольпоскопии, на оптическую визуализацию слизистой оболочки шейки матки. С этой целью обследовано 150 пациенток в возрасте от 19 до 78 лет (средний возраст 31,3±1,2) со

всем спектром доброкачественных и злокачественных состояний экзоцервикса. Результаты исследования были основаны на анализе и сопоставлении оптических изображений слизистой оболочки шейки матки до и после нанесения 3 % раствора уксусной кислоты (всего 1157 томограмм) с данными гистологического исследования (174 цифровых изображения).

Определены временные параметры влияния раствора уксусной кислоты на визуализацию слизистой оболочки шейки матки: изменения визуализации начинают проявляться сразу после нанесения раствора, достигают максимума на 5-10 минутах экспозиции и сохраняются в течение 30 минут. Установлено, что ОКТ-исследование шейки матки целесообразно проводить не сразу после нанесения раствора уксусной кислоты, а через 30-40 секунд, так как оптические изменения на томограммах начинают проявляться раньше, чем инициированные уксусной кислотой кольпоскопические феномены. Изучение влияния 3% раствора уксусной кислоты на визуализацию слизистой оболочки шейки матки проведено при всех основных морфологических состояниях экзоцервикса, сформулированы оптические критерии визуализации.

На основании томо-гистологических сопоставлений установлено, что при воспалительных заболеваниях шейки матки бактериальной природы и плоскоклеточной метаплазии под действием раствора уксусной кислоты возможна потеря слоистого характера ОКТ-изображений - одного из основных оптических критериев доброкачественного состояния покровной ткани шейки матки. Это приводит к увеличению ложно-положительных заключений при интерпретации оптических образов. Сделан вывод о нецелесообразности использования ОКТ в клинических ситуациях, когда состояние слизистой оболочки шейки матки может быть правильно оценено при кольпоскопическом исследовании, а проведение дополнительных исследований приведёт лишь к увеличению ошибок диагностики. Наиболее значительные изменения визуализации после пробы с уксусной кислотой зарегистрированы при развитии тяжелых неопластических и злокачественных изменений слизистой оболочки шейки матки: значительно повышается уровень сигнала верхних отделов изображения, и более чем на 1/2 кадра снижается глубина проникновения сигнала. Установлено, что чем больше степень злокачественного процесса в плоском эпителии шейки матки, тем более выражены изменения

визуализации после нанесения раствора уксусной кислоты. Данный оптический феномен позволяет прижизненно дифференцировать доброкачественную метаплазию и злокачественное поражение покровной ткани шейки матки, является надежным дифференциально-диагностическим критерием при бесструктурных вариантах визуализации.

На основании результатов исследований был сформулирован новый термин: «оптическая ацидофилия» - изменение оптического сигнала биологической ткани после нанесения раствора уксусной кислоты.

Впервые создана универсальная классификация оптических изображений слизистой оболочки шейки матки (схема 1), сформулированы оптические критерии визуализации.

Схема - 1 Классификация оптических изображений слизистой оболочки

шейки матки

Оптические изображения слизистой оболочки шейки матки

Доброкачественный тип

Злокачественный тип

Структурные

Бесструктурные

Структурные

Бесструктурные

Слоистые

Неслоистые

Пример доброкачественного структурного слоистого оптического образа слизистой оболочки шейки матки представлен на рисунке 1а: контрастное двухслойное изображение с умеренным однородным уровнем сигнала верхнего слоя, нижний слой с более высоким уровнем сигнала, в нём возможно наличие включений различной формы и размеров с низким уровнем сигнала. Граница между слоями четкая, непрерывная, ровная. После пробы с уксусной кислотой возможно незначительное повышение уровня сигнала поверхности изображения и четкости границы между слоями. При наличии включений возможно их исчезновение или менее контрастная визуализация.

Слизистая оболочка шейки матки имеет данный тип оптических изображений в норме, при зрелой метаплазии, при воспалительных изменениях слизистой оболочки, при тонком гиперкератозе, ЦИН I степени.

а б в

Рис. 1 Доброкачественные оптические изображения слизистой оболочки шейки матки: а - доброкачественное структурное слоистое изображение, б -доброкачественное структурное неслоистое изображение, в - доброкачественное бесструктурное изображение. МПЭ - многослойный плоский эпителий, СТС -соединительно-тканная строма, ОП - открытые протоки

Неслоистые доброкачественные структурные изображения (рис. 16): умеренный уровень сигнала, наличие включений различной формы и размеров с низким уровнем сигнала, оптические слои отсутствуют. Реакция на уксусную кислоту проявляется в виде незначительного увеличения уровня сигнала, глубина проникновения сигнала значимо не изменяется. Данный вариант оптических изображений слизистая оболочка шейки матки имеет при незрелой метаплазии с формированием элементов регенерации, при эктопии шейки матки, при воспалительных изменениях бактериальной природы. Бесструктурные доброкачественные оптические изображения (рис. 1в): умеренный однородный уровень сигнала, глубина проникновения сигнала на весь кадр, сигнал угасает медленно и равномерно. После обработки шейки матки раствором уксусной кислоты происходит незначительное равномерное усиление сигнала без значительного уменьшения глубины проникновения. Данный вид изображения покровная ткань экзоцервикса имеет при незрелой плоскоклеточной метаплазии, экзоцервиците и ЦИН I степени.

Варианты злокачественных оптических изображений представлены на рис.2. Злокачественные структурные ОКТ-изображения (рис.2а) имеют два слоя, с более высоким уровнем сигнала верхнего слоя. Граница между слоями менее четкая, прерывистая, с низким уровнем сигнала. Глубина проникновения сигнала снижена до Уг-гА кадра. После обработки уксусной кислотой значительно возрастает уровень сигнала верхнего слоя, глубина сканирования уменьшается не менее, чем на Уз кадра. Сигнал затухает быстро и прерывисто. Данный вид изображения слизистая оболочка шейки матки может иметь при ЦИН И-Ш степени, микроинвазивно.м раке шейки

матки (РШМ), ЦИН I степени, ВПЧ-ассоциированном экзоцервиците, толстом гиперкератозе.

Злокачественные бесструктурные ОКТ-изображения (рис. 26): томограммы с высоким уровнем сигнала, слои и включения отсутствуют, глубина проникновения сигнала менее Уг кадра. После обработки шейки матки раствором уксусной кислоты значительно возрастает уровень сигнала, глубина проникновения сигнала уменьшается более чем в 2 раза. Сигнал затухает быстро, иногда прерывисто. Данный вид изображения слизистая оболочка шейки матки имеет при ЦИН И-Ш степени, микроинвазивном и инвазивном РШМ.

Рис. 2 - Злокачественные оптические изображения слизистой оболочки шейки матки: а - структурные злокачественные изображения б - бесструктурные злокачественные изображения. МПЭ - многослойный плоский эпителий, СТС - соединительно-тканная строма.

По результатам исследования проведён анализ частоты встречаемости различных типов ОКТ-изображений при исследованных состояниях экзоцервикса. Злокачественные типы томограмм при доброкачественной патологии шейки матки наиболее часто определяются при гиперкератозе и ЦИН I степени (18-20%). При нарастании тяжести неопластических изменений сквамозного эпителия шейки матки частота встречаемости злокачественных типов ОКТ-изображений увеличивается до 96%. Установлено, что слизистая шейки матки при ЦИН III степени в 46% имеет структурный злокачественный тип оптических изображений. Сделан важный вывод: структурность ОКТ-изображений не является абсолютной гарантией доброкачественного состояния шейки матки, не менее важное значение имеет оценка интенсивности и глубины проникновения оптического сигнала.

Для оценки диагностической эффективности ОКТ с локальным применением 3% раствора уксусной кислоты было проведено «слепое» закрытое распознавание 430 изображений. Установлено, что метод имеет высокую диагностическую

эффективность: чувствительность метода составляет 83%, специфичность - 88%, диагностическая точность - 85% при хорошем согласии специалистов - каппа 0,67. При сравнении результатов теста с данными слепого распознавания оптических изображений слизистой оболочки шейки матки без уксусной кислоты установлено, что нанесение данного химического раствора уменьшает число ошибок в распознавании изображений незрелой плоскоклеточной метаплазии с 41% до 15%.

Проведенное на первом этапе комплексное исследование по изучению влияния традиционного кольпоскопического теста с уксусной кислотой на изменение визуализации шейки матки создало необходимые условия для разработки методики совместного применения кольпоскопии и OKT. Кроме того, использование ОКТ для оценки шейки матки без кольпоскопического исследования в реальных клинических условиях технически нецелесообразно. Экзоцервикс в среднем имеет диаметр 3-4 см, при этом диаметр зонда томографа 2,7 мм в связи с чем, слепое сканирование всей поверхности шейки матки займет много времени, что неприемлемо при клиническом использовании. В ходе исследования установлены морфологические состояния шейки матки, при которых ОКТ менее информативна, чем кольпоскопии. Кольпоскопическое исследование обеспечивает прицеливание и оценку внешних проявлений болезни на поверхности слизистой оболочки шейки матки, ОКТ определяет характер внутритканевых изменений. Таким образом, технические характеристики ОКТ и кольпоскопии позволяют одновременно использовать оба метода диагностики, данные, полученные в ходе исследований, взаимно дополняют друг друга. Это дало основание для формирования новой диагностической процедуры — ОКТ-кольпоскопии.

ОКТ-кольпоскопия (ОКТ-КС)- новый способ диагностики заболеваний шейки матки, основанный на совместном использовании кольпоскопии и оптической когерентной томографии.

Проведенные клинические исследования позволили установить, что даже при использовании раствора уксусной кислоты наибольшие трудности возникают при интерпретации бесструктурных ОКТ-изображений слизистой оболочки шейки матки. Потеря контраста между слоями происходит за счет изменения оптических характеристик не только эпителия, но и соединительной ткани шейки матки. Стандартная ОКТ недостаточно информативна для исследования изменений

соединительно-тканной стромы слизистой оболочки. Для этого разработаны поляризационные методы ОКТ, которые исследуют изменения поляризации света биологическими тканями. В связи с этим, задачей второго этапа научных исследований стало изучение возможностей повышения диагностической эффективности ОКТ с использованием поляризационно-чувствительной модификации - кросс-поляризационной ОКТ (КП ОКТ).

II этап научных исследований

В исследовании принимали участие 115 пациенток в возрасте от 18 до 68 лет (средний возраст 30,3±1,2) со всем спектром состояний шейки матки. Научная работа состояла из экспериментальных (исследованы послеоперационные образцы шейки мэтки 20 пациенток) и прижизненных исследований. Проведен анализ 983 поляризациоино-сопряженных оптических изображений и 152 гистологических препаратов с окраской гематоксилин-эозином (ГЭ) и пикросириусом красным.

Благодаря использованию универсального томографа при сканировании получали два поляризационно-сопряженных оптических изображения исследованного участка шейки матки. На рисунке 3 представлены оптические изображения неизмененной слизистой оболочки шейки матки в прямой (нижняя часть кадра) и ортогональной поляризации (верхняя часть кадра), а так же цифровые изображения гистологических препаратов.

На основании сопоставления томограмм и цифровых изображений гистологических препаратов установлено, что оптические образы в прямой и ортогональной поляризации схожи в визуализации морфологических слоев и структур* но отличаются по интенсивности сигнала и контрасту. МПЭ не имеет полезного сигнала в ортогональной поляризации.

Наличие сигнала в нижнем слое томограмм при КП ОКТ (верхняя часть кадра -рис.За) коррелирует с уровнем организованного и хорошо структурированного коллагена I типа (красно-желтое свечение волокон в поляризационном свете) соединительно-тканной стромы шейки матки. Это позволяет считать КП ОКТ методом прижизненной оценки состояния коллагена в биологических тканях.

а б в

Рис. 3 - Неизменённая слизистая оболочка шейки матки с маркировкой хирургической нитью: а - ОКТ-изображение в прямой (нижняя часть кадра) и в ортогональной поляризации (верхняя часть кадра), б - цифровое изображение гистологического препарата, окраска ГЭ, размер кадра - 1.7x1 мм, в - цифровое изображение гистологического препарата, окраска ПСК в поляризационном свете, размер кадра - 0.45x0.3 мм. МПЭ - многослойный плоский эпителий, СТС -соединительно-тканная строма, Н - хирургическая нить

Результаты исследования позволили установить, что КП ОКТ способна прижизненно дифференцировать различные морфологические состояния слизистой оболочки шейки матки. Благодаря использованию окраски гистологических препаратов ПСК, установлены причины снижения оптического контраста слоев и бесструктурной визуализации слизистой оболочки при незрелой метаплазии и воспалении: наличие в соединительно-тканной строме незрелого коллагена I или коллагена III типа, которые не дают сигнала в ортогональной поляризации, а так же дезорганизация и распад коллагеновых волокон I типа под действием протеолитических ферментов воспаления при наличии подэпителиального клеточного инфильтрата. Злокачественное перерождение покровной ткани шейки матки в ортогональной поляризации визуализируется бесструктурно, но в отличие от прямой поляризации уровень сигнала значительно снижен, либо полностью отсутствует, что морфологически обусловлено отсутствием стромы, содержащей организованный коллаген, что может служить дифференциальным признаком инвазивной опухоли любой степени дифференцировки.

Для оценки диагностической эффективности КП ОКТ был проведен «слепой» тест по распознаванию оптических изображений слизистой оболочки шейки матки. В тест были включены 360 томограмм слизистой оболочки шейки матки с различными патологическими состояниями. Результаты теста показали, что КП ОКТ имеет высокие общие диагностические показатели: чувствительность метода составила 74,3%; специфичность 75,9%; диагностическая точность 75,0 %. Высокие показатели

18

предсказательной ценности отрицательного теста (69,5%) указывают на малую вероятность ложно-отрицательного случая, т.е. возможность пропустить неоплазию при использовании выработанных критериев. При анализе неудач в распознавании томограмм установлено, что наибольшее количество ошибок допущено при интерпретации оптических образов гиперкератоза шейки матки. Однако пшеркератические изменения слизистой оболочки шейки матки хорошо определяются при кольпоскопии. Данный факт ещё раз убедительно свидетельствует о необходимости совместного применения О KT и кольпоскопии. Несмотря на более низкие показатели диагностической эффективности КП ОКТ по сравнению с классической ОКТ, в конкретных клинических ситуациях при бесструктурных вариантах визуализации именно наличие второго оптического изображения в ортогональной поляризации позволяет принять правильное диагностическое решение.

III этап научных исследований

Для дальнейшей адаптации ОКТ к диагностическому протоколу и определения

клинического значения оптической когерентной томографии в комплексном обследовании шейки матки на третьем этапе научной работы был проведен блок исследований по изучению ОКТ-визуализации кольпоскопических картин. В первой группе пациенток изучали принципы прижизненной визуализации кольпоскопических изменений на шейке матки. В исследовании приняли участие 105 пациенток в возрасте от 19 до 70 лет (средний возраст 36,5 лет +/-1,33) со всем спектром кольпоскопических изменений. Проанализировано и сопоставлено 132 кольпоскопических изображения, 710 томограмм и 125 гистологических препаратов. Сформулированы оптические критерии визуализации всех кольпоскопических изменений при различных морфологических состояниях слизистой оболочки шейки матки.

Ацето-белая реакция эпителия шейки матки является одним из наиболее информативных и частых кольпоскопических феноменов - в исследовании обнаружена у 75 обследованных женщин (71,4% от 105). В данной группе пациенток проведено сравнение объективности оценки степени выраженности ацидофилии по прогнозу малнгнизации эпителия по данным кольпоскопии и ОКТ. Установлено, что у 10 пациенток (13,3% от 75) усиление огггического сигнала после нанесения раствора

уксусной кислоты по данным ОКТ было более выраженным, чем по данным кольпоскопии. Гистологическое исследование в 6 случаях (60% от 10) подтвердило данные ОКТ о злокачественном характере патологических изменений МПЭ в обследованных зонах экзоцервикса. Сделан вывод, что использование ОКТ позволяет более объективно оценивать степень выраженности ацето-белой реакции эпителия, так как изменение уровня оптического сигнала на томограммах более отчетливо, чем визуальная оценка цветовой реакции эпителия при кольпоскогаш.

В ходе проведённых исследований установлено, что ОКТ способна прижизненно оценивать подлежащий под пшеркератическим наложением МПЭ и определять, маркёром какого патологического процесса является кератинизация слизистой оболочки шейки матки. При отсутствии тяжелых неопластических изменений кератинизированная слизистая оболочка шейки матки сохраняет контрастную двухслойную структуру, что является важнейшим оптическим признаком доброкачественности патологического процесса при кольпоскопическом обнаружении птеркератической бляшки. При сканировании слизистой с толстым гиперкератическим наложением возможны ложно-положительные заключения при ОКТ-исследовании, в связи с чем, необходимо учитывать степень изменения визуализации экзоцервикса до и после нанесения 3% раствора уксусной кислоты: при доброкачественном пшеркератозе изменения визуализации незначительные, при тяжелой неоплазии с гиперкератозом - значительно повышается уровень сигнала, снижается глубина проникновения сигнала. Различная реакция кератинизированной слизистой оболочки шейки матки на уксусную кислоту обусловлена тем фактом, что кератин не даёт реакции на уксусную кислоту, изменения визуализации обусловлены реакцией подлежащего под гиперкератическим наложением МПЭ: при доброкачественном патологическом процессе реакции нет, при тяжелой неоплазии -реакция выраженная.

Снижение или отсутствие гликогена в клетках МПЭ является биохимическим маркером не только злокачественной патологии, но и многих доброкачественных патологических состояний слизистой оболочки шейки матки, в том числе после инвазивных лечебно-диагностических мероприятий. Наибольший клинический интерес имеют «немые» йод-негативные зоны - в исследовании обнаружены у 12 пациенток (11.4% от 105). При ОКТ-исследовании у всех пациенток данные участки

слизистой оболочки имели доброкачественный тип оптических изображений. Гистологическое исследование подтвердило данные ОКТ: ни в одном случае не было выявлено злокачественной патологии.

Таким образом, исследования по оптической визуализации кольпоскопических картин убедительно доказали, что ОКТ способна прижизненно в режиме реального времени дифференцировать кольпоскопичсскис изменения по характеру патологического процесса, что является основой для уменьшения количества ложно-положительных заключений - главной проблемы кольпоскопического исследования шейки матки. Основой дифференцировки кольпоскопических феноменов является определение типа оптического изображения шейки матки.

Во второй группе пациенток на третьем этапе научных исследований изучали, насколько эффективно ОКТ интерпретирует колъпоскопические изменения. С этой целью были проведены реальные клинические исследования с участием 100 пациенток, средний возраст которых составил 29,5±1,24 лет. В ходе исследования было получено и проанализировано 747 ОКТ-изображений, 132 гистологических препарата, 238 кольпоскопических изображения. Критерием включения в исследование являлось наличие на шейке матки аномальных кольпоскопических картин различной степени выраженности. Дизайн исследования включат в себя проведение кольпоскопии, ОКТ-кольпоскошш, биопсию обследованных зон (не более трех), сравнительный анализ результатов кольпоскошш и ОКТ-кольпоскопии с данными гистологического исследования биоптатов шейки матки. Колъпоскопические признаки оценивались по бальной системе с использованием модифицированного индекса Рейда: 1-4 балла - незначительные аномальные колъпоскопические признаки (АКП), 5-8 баллов - значительные аномальные колъпоскопические признаки (АКП+). Полученные при ОКТ-исследовании томограммы по совокупности оптических признаков были разделены на два основных типа: доброкачественные и злокачественные. В зависимости от типа оптического изображения делалось заключение о характере патологического процесса на участке шейки матки с аномальными кольпоскопическими признаками. При статистической обработке результатов исследования внутри одной группы проведено определение отношения шансов с 95% доверительным интервалом (ДИ). Учитывая условия включения, все пациентки с доброкачественной патологией

экзоцервикса имели аномальные кольпоскопические признаю! различной степени выраженности: на 1-4 балла по индексу Рейда 32 пациентки (46.4% от 69), на 5-8 баллов (АКП+) 37 женщин (53,6% от 69, ДИ<>5%[41,2%, 65,7%]). Эктопия шейки матки сочеталась с АКП+ в зоне метаплазии у 14 пациенток (45% от 31), но при ОКТ-исследовании значительно доминировал доброкачественный тип ОКТ-изображений -87% (ДИ95о/4[70%, 96%]), доля злокачественных томограмм не превысила 13% (ДИ95% [4%, 30%]). При ЦИН I степени АКП+ по данным кольпоскопии были обнаружены у 60% (ДИ95%[26,2%, 87,8%]) обследованных, при ОКТ-исследование ложно-положительные заключения составили 30% (ДИ95о4[6,7%, 65,3%]). При нарастании тяжести неопластических изменений доля доброкачественных ОКТ-изображений значительно снизилась и не превысила 18%, при этом количество злокачественных типов томограмм увеличилось до 82% (ДИ95%[56,6%, 96,2%]) при ЦИН III степени и до 93% при РШМ.

Анализ частоты встречаемости различных типов оптических изображений слизистой оболочки шейки матки с аномальными кольпоскопическими картинами при различных морфологических состояниях представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Сопоставление данных кольпоскопии, ОКТ-КС и морфологии

Колыюскопия ОКТ-КС

Патологические состояния Всего АКП АКП+ Доб.тип Злок.тип

Абс. % Абс. % Абс. % Абс. %

Доброкач. состояния (п = 69) Эктопия 31 17 55 14 45 27 87 4 13

Экзоцервицит 20 9 45 11 55 16 80 4 20

Гиперкератоз 8 2 25 6 75 7 88 1 12

ЦИН I ст. 10 4 40 6 60 7 70 3 30

Злокачест. ЦИН II - III ст. 17 5 29 12 71 3 18 14 82

состояния (п=31) РШМ 14 2 14 12 86 1 7 13 93

На основании данных кольпоскопии по степени выраженности кольпоскопических признаков у пациенток с АКП+ при доброкачественной патологии шейки матки доля ложно-положительных заключений составила 53,6%, на основании данных ОКТ-КС (получение злокачественных типов томограмм) - 17,4%. Установленная разница в количестве ложно-положительных заключений по данным кольпоскопии и ОКТ-КС является статистически значимой (р<0,0001). Применение ОКТ-кольпоскопии уменьшает долю необоснованной биопсии шейки матки при доброкачественной патологии шейки матки на 36,2%.

Установленная в ходе исследований способность ОКТ с высокой точностью дифференцировать кольпоскопические признаки позволяет использовать метод ОКТ-кольпоскопии не только для оптимизации биопсии шейки матки, но и для прижизненного в режиме реального времени определения истинных размеров патологического участка на шейке матки, Для подтверждения данного факта у 24 пациенток (из обследованной группы) с различными состояниями шейки матки (эктопия, экзоцервицит, ЦИН П-Ш степени, РШМ) проведено исследование по определению истинных размеров патологического участка методом кольпоскопического исследования и ОКТ-кольпоскопии Критерием включения в исследование было наличие на экзоцервиксе одного патологического участка на основании ранее проведённой кольпоскопии. Пациентки были разделены на основную и контрольную группы. В основной группе (13 пациенток) размеры патологической зоны определяли на основании данных ОКТ-кольпоскопии, в контрольной группе (11 пациенток) — на основании кольпоскопического исследования. Пациентки обеих групп были сопоставимы по критериям включения в исследование. За оптическую границу патологического участка в основной группе принимали первый полученный доброкачественный структурный тип оптического изображения, в контрольной группе - кольпоскопические признаки неизменённой слизистой оболочки. Для определения достоверности определения границы патологической зоны производилась биопсия. На основании данных морфологического исследования установлено, что в основной группе размеры патологического участка достоверно определены у 10 пациенток (77% от 13), в контрольной группе - у 4 пациенток (46% от 11). Различия между группами статистически достоверны р=0,05.

Результаты исследования убедительно доказали, что применение ОКТ-кольпоскопии позволяет более эффективно прижизненно определять истинные размеры патологического участка на шейке матки.

Совместное использование ОКТ и кольпоскопического исследования шейки матки обеспечивает более точное прижизненное неинвазивное в режиме реального времени определение истинных размеров патологической зоны экзоцервикса, что позволит максимально оптимизировать размеры зоны резекции и деструкции на шейке матке, избежать необоснованного травматизма и рецидивов заболевания.

По результатам третьего этапа научных исследований сделан вывод, что наибольшей клинической эффективности при использовании ОКТ-кольпоскопии в комплексном обследовании женщин с заболеваниями шейки матки следует ожидать:

- при дифференцировке аномальных кольпоскопических картин;

- для оптимизации биопсии шейки матки (принятие решения о биопсии, выбор места биопсии);

- для определения истинных размеров и границ патологической зоны экзоцервикса.

IV этап научных исследований

Для обоснования актуальности разработки нового диагностического алгоритма обследования женщин с заболеваниями шейки матки на четвертом этапе научной работы был проведён ретроспективный анализ 42 і направления на гистологическое исследование биоптатов шейки матки в Областной патологоанатомический центр г. Нижнего Новгорода.

Установлено, что врачи не придерживаются МКБ X в постановке клинических диагнозов при патологии шейки матки (термин эрозия ?*спользуется в 78.1% направлений), не указывается место забора биопсии, дашгые цитологии и обследования на ВПЧ. При подозрении на злокачественное заболевание шейки матки не проводится выскабливание цервикального канала, в 20% случаев биопсия производится на фоне воспаления. Биопсия используется для верификации доброкачественной патологии шейки матки: в 82% случаев биопсия была произведена при подозрении на доброкачественные заболевания шейки матки Количество необоснованного проведения биопсии шейки матки в группе с доброкачественной патологией составило 95,4%. Всего из 421 направлений общее количество необоснованных биопсий составило 73,4% (309 случаев,».

Таким образом, собственное ретроспективное исследование убедительно доказало, что в реальной клинической практике врачу необходимы дополнительные методы диагностики для более объективной неиивазивной верификации состояния шейки матки. Повышенная настороженность и недостаточная компетентность приводят к скрининговому использованию биопсии шейки матки. Однако стабильно высокий уровень заболеваемости запущенными формами РШМ в Нижегородской области объективно свидетельствует о неэффективности данного подхода. Выявленные недостатки традиционного диагностического протокола доказывают необходимость включения в реальный клинический алгоритм новых методов диагностики, способных прижизненно неинвазивно оценивать состояние покровной ткани экзоцервикса.

На основании всего комплекса полученных результатов исследований, на четвертом этапе научной работы разработан новый алгоритм диагностики заболеваний шейки матки с включением новых перспективных диагностических

технологий: оптической когерентной томографии и иммуноцитохимического исследования (схема 2).

Для оценки клинической эффективности предложенного диагностического алгоритма проведен блок клинических исследований с участием 100 пациенток. Исследования были разделены на три направления в зависимости от критериев включения:

первое направление: обследование и наблюдение пациенток с доброкачественной патологией экзоцервикса (включая ЦИН I ст.) и аномальными кольпоскопическими картинами;

- второе направление: обследование и наблюдение пациенток с подозрением на злокачественную патологию экзоцервикса по данным цитологического скрининга и кольпоскопии;

- третье направление: обследование и наблюдение пациенток с включением иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка pl6ink4a.

В первом направлении исследований принимали участие 50 женщин в возрасте от 18 до 63-х лет (средний возраст 32,2+/-1,2). Клиническое исследование по дизайну было проспективным с рандомизированным делением на основную и контрольную группы с наблюдением в течение трех лет. Пациентки обеих групп были сопоставимы по критериям включения (р>0,05).

Критерии включения в исследование: наличие аномальных кольпоскопических картин и интраэпителиальных поражений низкой степени риска (L-SIL) по данным цитологического исследования, инфицирование высокоонкогенными типами ВПЧ.

В контрольной группе решение о необходимости биопсии шейки матки принималось на основашш данных кольпоскопии при обнаружении изменений на 5-8 баллов по индексу Рейда (АКП+). В основной группе решение о биопсии принималось на основании данных ОКТ-кольпоскопии: при доброкачественном типе ОКТ-изображений в зоне аномальных кольпоскопических изменений биопсия шейки матки не производилась, основанием для биопсии было получение злокачественного типа ОКТ-изображений.

Биопсия выполнялась радиоволновой петлей сразу после окончания кольпоскопии или ОКТ-кольпоскопии.

Схема 2 - Новый алгоритм диагностики заболеваний шейки матки

Концепция оценки результатов была основана на сопоставлении данных кольпоскопии, ОКТ-кольпоскопии и гистологии.

В таблице 3 представлены сравнительные результаты обследования пациенток основной и контрольной группы.

Таблица 3 - Сопоставление данных КС, ОКТ-КС и морфологического исследования

Показатели Контрольная группа п = 24 Основная группа п = 26 Статистические критерии

Данные кольпоскопии (АКП + ) 15 (62,5%) 14 (56%) р=0,536, критерий х2

« злокачественный» тип ОКТ-изображений Обследование не проводилось 7 из 14 (50%)

Биопсия 15 из 15(100%) 7 из 14 (50%) р=0,0022, точный критерий Фишера

Морфология ЦИН 11+ 6 из 15 (40%) 4 из 14 (28,6%) р=0,40, точный критерий Фишера

ложно-положительная ошибка 9 из 15 (60%) 3 из 14 (21%) р=0,041, точный критерий Фишера

В основной группе (26 пациенток) при проведении кольпоскопии аномальные кольпоскопические изменения (АКП +) были обнаружены у 14 пациенток (56% от 26). Пациенткам было выполнено ОКТ-сканирование экзоцервикса. «Злокачественные» типы ОКТ-изображений были зарегистрированы только у 7 женщин (50% от 14) с АКП+ по данным кольпоскопии, согласно дизайну исследования им была произведена биопсия обследованных зон экзоцервикса. При морфологическом исследовании патологические состояния типа ЦИН 11+ были обнаружены в 4 образцах. Таким образом, ложно-положительные заключения по данным ОКТ составили 21% (3 пациентки из 14 с АКП+), что явилось причиной необоснованной биопсии.

В контрольной группе (24 пациентки) АКП+ были обнаружены у 15 пациенток (62,5% от 24), по стандартным показаниям им была произведена биопсия. При морфологическом исследовании патологические состояния типа ЦИН 11+ были подтверждены в 6 случаев (40% от 15). Ложно-положительные заключения по

данным колытоскопии были допущены в 9 случаях (60% от 15), что явилось причиной необоснованной биопсии в контрольной группе.

Сравнение результатов исследований в основной и контрольной группах показало, что включение метода ОКТ-КС в протокол обследования пациенток с заболеваниями шейки матки снижает число ложно-положительных заключений кольпоскопии и необоснованных биопсий на 39%.

Статистическая обработка результатов исследования доказала, что различия между группами статистически достоверны (р=0,041).

Проанализированы результаты 3-хгодичного наблюдения пациенток обеих групп. Установлено, что количество необходимых контрольных осмотров за каждый год и за весь период наблюдения достоверно (р<0,05) меньше в основной группе, что статистически обоснованно свидетельствует о положительной роли ОКТ в снижении объема диагностических исследований. При наблюдении в течение 3-х лет ни в одном из случаев отказа от биопсии в основной группе развития тяжелой неоплазии шейки матки не зарегистрировано.

Таким образом, проведенное клиническое исследование убедительно доказало эффективность комплементарного использования кольпоскопии и ОКТ. Применение такого подхода позволило достоверно уменьшить частоту ошибочных биопсий, а на этапе мониторинга оптимизировать использование цитологических методов исследования и кольпоскопии.

Второе направление исследований проведено с участием 30 пациенток в возрасте от 18 до 72-х лет (средний возраст 34,2±1,4). Критерии включения в исследование: наличие интраэпигелиальные поражения высокой степени риска (Н-SIL) и аномальных кольпоскопических признаков с индексом Рейда от 5 до 8 баллов (АКП+). Клиническое исследования по дизайну было проспективным с рацдомизированным делением на основную (15 человек) и контрольную группы (15 человек) с наблюдением в течение трех лет. Группы были сопоставимы по критериям включения в исследование (р>0,05). Учитывая условия включения, всем женщинам была произведена биопсия шейки матки. В контрольной группе участок биопсии определялся на основании данных кольпоскопии, в основной группе - на основании данных кольпоскопии и ОКТ (ОКТ-кольпоскопия).

Концепция оценки результатов была основана на сравнении эффективности биопсии шейки матки по данным кольпоскогши и ОКТ-кольпоскопии с результатами морфологического исследования. По результатам гистологического исследования принималось решение о выборе метода лечения: при ЦИН ІІ-ІІІ степени производилась электроконизация шейки матки, при обнаружении РШМ -хирургическое лечение.

В таблице 4 сопоставлены данные кольпоскогши (КС) и ОКТ-кольпоскопии с результатами морфологического исследования биоптатов шейки матки в основной и контрольной группах.

Таблица 4 - Сопоставление данных КС, ОКТ-КС и морфологического исследования

Данные морфологического исследования Контрольная группа, КС п= 15 Основная группа, ОКТ-КС п= 15 Значение р, полученное при проверке гипотез

ЦИН II - ІНст. 6 (40%) 9(60%) 0.2733

РШМ 1(6.6%) 2 (13.3%) 0.5

Всего выявлено ЦИН 11+ 7 (46,6%) 11(73,3%) 0.26

При анализе результатов исследования установлено, что при сопоставимых критериях включения в основной группе было выявлено на 4 случая (26,7%) тяжелых неоплазий и РШМ больше. Различия в эффективности выбора места биопсии между группам статистически не значимы (р>0.05), однако каждый случай своевременной диагностики злокачественной патологии имеет важнейшее клиническое значение для сохранения жизни и здоровья женщин. Кроме того, более высокая точность диагностики в основной группе была достигнута при уменьшении среднего количества биоптатов у одной пациентки (2.5 - в контрольной группе, 1.5 — в основной группе). За три года наблюдения в контрольной группе число вновь выявленных ЦИН 11+ и рецидивов заболевания было достоверно выше, чем в основной группе (р<0.05).

Результаты исследования убедительно доказывают, что включение ОКТ в диагностический протокол обследования женщин с заболеваниями шейки матки позволяет добиться более эффективной диагностики тяжелой неоплазии и

злокачественных заболеваний при уменьшении объема инвазивных диагностических процедур по сравнению с традиционным протоколом.

При сравнении результатов двух представленных клинических исследований установлено, что использование ОКТ-кольпоскопии в комплексном обследовании экзоцервикса наиболее эффективно при обнаружении аномальных кольпоскопических картин у ВПЧ инфицированных женщин с доброкачественной патологией экзоцервикса.

При отборе для различных этапов клинического исследования была выделена группа пациенток, у которых при цитологическом исследовании неоднократно (дважды и более раз) была вьивлена атипия клеток сквамозного эпителия различной степени. Однако при проведении ОКТ и кольпоскопии патологические участки на шейке матки обнаружены не были. В связи с этим было принято решение включить в диагностический протокол обследования женщин иммуноцитохимическое исследование с определением онкобелка pl6ink4a. Критерии включения в исследование: ASCUS (атипичные клетки плоского эпителия неясного значения) или LSIL при наличии высокоонкогенных типов ВПЧ, либо HSIL (вне зависимости от наличия ВПЧ).

Группа больных составила 20 женщин в возрасте от 22-х до 65 лет (средний возраст 30,2±1,13), наблюдение за пациентками проводилось в течение 2-х лет. Учитывая задачи научного исследования, наличие SIL (плоскокпеточные интраэпителиальные поражения) по данным цитологического исследования, всем женщинам была выполнена электроконизация шейки матки и выскабливание цервикального канала.

В обследованной группе пациенток по данным жидкостной цитологии с определением pl6ink4a тяжелые неопластические изменения сквамозного эшпелия были выявлены у 11 обследованных (55% от 20 женщин), незначительные SIL - у 5 пациенток (25% от 20), отсутствие изменений - у 4 (20% от 20). Результаты исследования показали, что при иммуноцитохимическом исследовании ложно-отрицательное заключение имело место в одном случае, ложно-положительное заключение - в 2-х случаях. Если бы в обследованной группе пациенток решение об использовании инвазивных лечебно-диагностических электрохирургических процедур принималось с учетом результатов иммунощггохимического исследования с определением р16шк4а, это позволило бы снизить их количество на 45% (у 9 пациенток по данным морфологии SIL не обнаружены). Все женщины находились под динамическим наблюдением в течение двух лет с включением ОКТ-

30

кольпоскопии и жидкостной цитологии. По данным ОКТ-кольпоскопии значимых отклонений, как и прежде, обнаружено не было. Наличие тяжелой неоплазии сквамозного эпителия было выявлено в двух случаях в группе пациенток, у которых иммуноцитохимическое исследование и морфология не подтвердили данные традиционного цитологического исследования о наличии Н81Ь. Общая совокупная доля ложно-отрицательных заключений иммуноцитохимического исследования составила 15% (3 случая из 20).

Таким образом, проведен весь комплекс научных исследований по определению клинического значения метода оптической когерентной томографии в диагностике заболеваний шейки матки и внедрению метода в клиническую практику. Результаты научной работы стали основой для разработки и клинической апробации нового алгоритма диагностики заболеваний шейки матки с включением оптической когерентной томографии и иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка р16тк4а. Научно и клинически обоснована реальная возможность улучшения качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки путем комплементарного использования традиционных методов диагностики и новых диагностических технологий. Однако не только доказанная в ходе проведенных научных исследований высокая диагностическая эффективность метода оптической когерентной томографии и иммуноцитохимического исследования, но и способность этих методов диагностики достоверно снижать возможные риски для жизни и здоровья пациенток путем уменьшения необоснованной инвазивной диагностики заболеваний шейки матки имеет важнейшее клиническое значение.

Выводы

1. Традиционные кольпоскопические пробы изменяют оптическую визуализацию слизистой оболочки шейки матки, применение уксусной кислоты повышает диагностическую эффективность обследования.

2. Основными критериями оценки ОКТ-изображений шейки матки являются структурность, интенсивность и глубина проникновения полезного сигнала. В разработанной классификации отражены универсальные типы ОКТ-изображений, характерные для доброкачественной и злокачественной патологии шейки матки.

3. ОКТ-кольпоскопия - новый высокоинформативный метод диагностики заболеваний шейки матки, основанный на комплементарном использовании

оптической когерентной томографии и кольпоскогош: чувствительность метода составляет 83%, специфичность - 88%, диагностическая точность - 85%, индекс согласия специалистов - каппа 0,67.

4. Кросс-поляризационная ОКТ - высокоэффективная модификация ОКТ для прижизненной оценки типа коллагена и дифференцировки бесструктурных оптических изображений слизистой оболочки шейки матки. При использовании в сложных диагностических случаях чувствительность метода составляет 74%, специфичность - 76%, диагностическая точность - 75%, индекс согласия специалистов - каппа 0,72.

5. Оптическая когерентная томография способна эффективно прижизненно в режиме реального времени определять морфологическую основу кольпоскопических картин с оценкой характера патологического процесса шейки матки. Основой ОКТ-дифференцировки кольпоскопических феноменов является определение типа оптического изображения шейки матки.

6. Оптическая когерентная томография обладает высокой эффективностью на этапе оптимизации биопсии при кольпоскопии: снижает число ложно-положительных заключений и необоснованных биопсий на 39%, число ложно-отрицательных заключений - на 26,7%.

7. Включение иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка р16тк4а в диагностический протокол обследования и лечения женщин с заболеваниями шейки матки снижает количество необоснованных электрохирургических вмешательств на 45%. Иммуноцигохимическое исследование компенсирует ограничения ОКТ в ситуациях затрудненного топирования зоны предполагаемой биопсии.

8. Разработанный алгоритм диагностики заболеваний шейки матки, с включением традиционных методов диагностики и современных диагностических технологий (оптическая когерентная томография, иммуноциохимическое исследование) обеспечивает улучшение качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки, снижение хирургической лечебно-диагностической агрессии без риска для чувствительности диагностического протокола, уменьшение частоты хирургических осложнений.

Практические рекомендации

1. Показания к ОКТ-кольпоскопии:

- обнаружение аномальных колыгоскопических картин;

- определение показаний и топирование зоны биопсии шейки матки;

- разноречивые данные цитологического исследования и кольпоскопии;

- определения размеров патологического участка на шейке матки;

-контроль площади деструкции, резекции шейки матки при выполнении инвазивных лечебных вмешательств;

- стадирование злокачественного поражения шейки матки.

2. Для эффективной диагностики заболеваний шейки матки целесообразно комплементарно использовать традиционные методы диагностики (расширенная кольпоскопия) и новые диагностические технологии (оптическая когерентная томография и иммуноцитохимическое исследование).

3. ОКТ-исследование шейки матки целесообразно проводить в ходе расширенной кольпоскопии, при интерпретации данных ОКТ необходимо учитывать влияние уксусной кислоты на визуализацию слизистой оболочки шейки матки.

4. Биопсия шейки матки показана при наличии злокачественного типа ОКТ-изображений в зоне аномальных кольпоскопических картин любой степени выраженности.

5. При наличии НБІЬ по данным цитологического исследования биопсия шейки матки показана при наличии злокачественного типа оптических изображений вне зависимости от результатов кольпоскопии.

6. Целесообразно включать ОКТ-исследование в алгоритм обследования шейки матки у пациенток с персистирующей ВПЧ-инфекцией, проявляющейся аномальными кольпоскопическими феноменами и/или цитологическими изменениями легкой степени.

7. Целесообразно использовать ОКТ в комплексном обследовании шейки матки в клинических сілуациях с ограниченными возможностями цитологии, кольпоскопии и биопсии: беременность, наличие в анамнезе неоднократных инвазивных лечебно-диагностических процедур на шейке матки, в период постменопаузы.

8. Нецелесообразно проводить ОКТ-исследование слизистой оболочки шейки матки при отсутствии аномальных кольпоскопических изменений в зоне доброкачественной метапластической регенерации эктопии и воспалительных изменениях экзоцервикса, так как это может привести к ложно-положительным заключениям,

9. Иммуноцитохимическое исследование может быть включено в план обследования пациенток с заболеваниями шейки матки при отсутствии возможности топирования патологической зоны по данным кольпоскопии и OKT. В данной ситуации при положительных результатах иммуноцитохимического исследования рационально производить широкую эксцизию шейки матки без попыток проведения прицельной биопсии.

10. Использование КП ОКТ целесообразно при затрудненной интерпретации данных стандартной ОКТ.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССРТАЦИИ

1. Кузнецова И.А. Оптическая когерентная томография в оценке состояния шейки матки. Норма и патологические состояния / И.А Кузнецова, Н.Д. Гладкова, Т.С. Качалина, Н.М. Шахова // Акушерство и гинекология. — 2003. -№ 5. - С. 20-22.

2. Кузнецова И. А. Оптическая когерентная томография в оценке состояния шейки матки. Диагностическая эффективность оптической когерентной томограф™ при неоплазии шейки матки / И.А.Кузнецова, Н.Д Гладкова, Н.М. Шахова, Т.С. Качалина // Акушерство и гинекология - 2003. - № 6. - С. 33-35.

3. Blinded recognition of optical coherence tomography images of human mucosa precancer / F.I. Feldchtein, N.D. Gladkova, L.B. Snopova, E.V. Zagaynova, O.S. Streltzova, A.V. Shakhov, A.B. Terentjeva, N.M. Shakhova. I.A. Kuznetzova . V.M. Gelikonov, G.V. Gelikonov // Coherence Domain Optical Methods in Biomedical Science and Clinical Applications VII. Proc. Of SPIE // V.V. Tuchin, J.G. Fujimoto, and J.A. Izatt, Editors, 2003. - P. 89-94.

4. Морфологическое обоснование оптической когерентной томографии - метода визуализации структур слизистых оболочек / Л.Б. Снопова, Н.Д. Гладкова, Н.М. Шахова, A.B. Шахов, А.И. Абелевич, А.Б. Терентьева, Е.В. Загайнова, О.С. Стрельцова, И.А. Кузнецова. В. А. Каменский //Успехи современного естествознания. — 2003. - С. 97-99.

5. Перспективные морфологические исследования в оптической когерентной томографии / Л.Б. Снопова, Н.Д. Гладкова, Н.М. Шахова, Е.В Загайнова, И.А. Кузнецова, H.H. Продавец, Р.В. Куранов, В.М. Геликонов,

И.В. Турчин, В.В. Сапожникова, ВЛ. Каменский // Нижегородский медицинский журнал. - 2003. - №1.- С. 57-61.

6. New advacers in optical coherence tomography for diagnostics of cervical neoplasia / N.M. Shakhova, V.M. Gelikonov, A.V. Kamenskiy, R.V. Kuranov, V.V. Sapozhnikova, I.V.Turchin, N.D. Gladkova, L.B. Snopova, I.A. Kuznetzova // Optical coherence tomography and Coherence Techniques. Proc. Of SPIE / W. Drexler, Editor, 2003. - P. 138-143.

7. Новые возможности прижизненной визуализации внутренней структуры биологических тканей / И.А. Кузнецова. Н.Д. Гладкова, Н.М. Шахова, Г.В. Геликонов, В.М. Геликонов, Е.В. Загайнова, Г.А. Петрова, А.Б. Терентьева, Л.Б. Снопова // Обозрение медтехника. - 2004. - №12. - С.27-29.

8. Возможности метода оптической когерентной томографии в визуализации слизистой оболочки шейки матки / И.А. Кузнецова. Н.Д. Гладкова, Н.М. Шахова, Т.С. Качалина, Л.Б. Снопова, И.С. Кутис // Поликлиническая гинекология (Клинические лекции). М.: МЕДпресс-информ, 2004. - С. 91-104.

9. Влияние контрастирующих агентов на оптическое изображение слизистой оболочки шейки матки при проведении оптической когерентной томографии / H.A. Январева, И.А. Кузнецова. Н.М. Шахова, Т.С. Качалина, EJO. Таланова, Е.Э. Юнусова // Нижегородский медицинский журнал. - 2006. - №8,- С. 196198.

10. Прижизненное неинвазивное определение истинных границ неоплазии шейки матки с использованием ОКТ / Т.С. Качалина, И.А. Кузнецова. Н.М. Шахова, И.А. Январева // Материалы 8-го всероссийского научного форума «Мать и дитя»,- М., 2006. - С. 408-409.

11. Диагностические возможности оптической когерентной томографии в оценке состояния слизистой оболочки шейки матки / И.А. Кузнецова, Н.М. Шахова, Т.С. Качалина, Н.Д. Гладкова // Нижегородский медицинский журнал. - 2006. - №2.- С. 39-45.

12. Заболевания шейки матки: современные методы диагностики и лечения / Т.С. Качалина, Н.М. Шахова, Л.В. Боровкова, Г.О. Гречканев, А.Н. Зиновьев, М.С. Зиновьева, И.А. Кузнецова. О.В. Качалина, И.А. Январева: Учебное пособие,-Нижний Новгород: Изд-во Нижегородская медицинская академия, 2006. - 96с.

13. Дифференцировка кольпоскопических признаков методом оптической когерентной томографии / И.А. Кузнецова. Т.С. Качалина, Н.М. Шахова, Н.Д. Гладкова, И.А. Январева // Патология шейки матки. Генитальные инфекции,- М., 2006.-№1(3)-С. 41-45.

14. Алгоритм обследования пациенток с патологией шейки матки / Т.С. Качалина, О.В. Качалина, И.А. Кузнецова. И.А. Январева // Материалы конгресса «Практическая гинекология: от новых возможностей к новой стратегии».- М., 2006. -С. 78.

15. Оценка состояния экзоцервикса кольпоскопически и методом оптической когерентной томографии на фоне применения контрацептивного кольца НоваРинг / Т.С. Качалина, Н.М. Шахова, И.А. Кузнецова. О.В. Качалина, И.А. Январева // Материалы конгресса «Практическая гинекология: от новых возможностей к новой стратегии».- М., 2006. - С. 78-79.

16. Differentiation of colposcopic findings with OCT / I.A. Kuznetzova. T.S. Kachalina, N.M. Shakhova, N.D. Gladkova, I.A.Yanvareva. // 6th International Multidisciplinar}-Congress « Eurogin 2006» , Paris, 2006. - P. 96.

17. Влияние контрастирующих сред на оптическое изображение слизистой оболочки шейки матки при проведении оптической когерентной томографии / И. А. Январева, И.А. Кузнецова. Н.М. Шахова, Т.С. Качалина, Е.Ю. Таланова, Е.Э. Юнусова, О.В. Оноприенко // Материалы конференции «Патология шейки матки и генитальные инфекции - от теории к практике».- М., 2007. - С. 91.

18. Кросс-поляризационная оптическая когерентная томография слизистой оболочки шейки матки / И.А. Кузнецова. И.А. Январева, Н.М. Шахова, Т.С. Качалина, Е.Ю. Таланова, Е.Э. Юнусова, О.В. Оноприенко // Материалы конференции «Патология шейки матки и генитальные инфекции - от теории к практике».- М., 2007. - С. 46.

19. Кузнецова И.А. Оптическая когерентная томография в гинекологии / И.А. Кузнецова. Н.М. Шахова, И.А. Январева // Руководство по оптической когерентной томографии. Под редакцией Гладковой Н.Д., Шаховой Н.М., Сергеева A.M. Москва: Физматлиг, Медицинская книга, 2007. - С. 176-202.

20. Алгоритм ведения пациенток репродуктивного возраста с патологией шейки матки / Т.С. Качалина, О.В. Качалина, И.А. Кузнецова. И.А. Январева // Медицина женщинам.- Нижний Новгород, 2007. - С. 63-65.

21. Yanvareva I.A. Method of OCT-colposcopy / I.A. Yanvareva, N.M. Shakhova, I.A. Kuznetzova // International Symposium Topical problems of biophotonics 2007, Nizhny Novgorod, 2007. - P. 121-122.

22. Advantages of polarization sensitive optical coherence tomography in diagnostics of cervical pathology / I.A. Kuznetzova. N.M. Shakhova, N.D. Gladkova, E.Y. Talanova, E.B. Balandina, I.A. Yanvareva, E.E. Yunusova // International Symposium Topical problems of biophotonics 2007, Nizhny Novgorod , 2007. - P. 64-65.

23. Использование ОКТ для обоснования метода введения фотодитазина при фотодинамической терапии патологии шейки матки / И.А. Январева, Н.М. Шахова, И.А. Кузнецова. В.В. Слугарев, А.Н. Денисенко // Российский биотерапевтический журнал.- 2008.-JV» 1, том 7. - С. 28.

24. Cross-polarization optical coherence tomography in cervical pathology diagnostics / I.A. Kuznetzova. N.M. Shakhova, N.D. Gladkova, I.A." Yanvareva, E.E. Yunusova, E.B. Balandina // 8th International Multidisciplinary Congress « Eurogin 2008» , Nice, 2008. -P. 228.

25. Повышение эффективности цервикального скрининга с использованием метода оптической когерентной томографии / И.А. Кузнецова. И.А. Январева, Н.М. Шахова, Е.Э. Юнусова, О.В. Дождикова // Материалы IV съезда акушеров-гинекологов России,- М., 2008. - С. 389-390.

26. OCT in gynecology / I.A. Kuznetzova. I.A. Yanvareva, N.M. Shakhova, E.E. Yunusova // Optical Coherence Tomography: Technology and Applications ed. by W.Drexler, J.G.Fujimoto. - Springer, 2008. - P. 1201- 1230.

27. Оценка эффективности диагностики онкопатологии шейки матки в Нижегородской области / И.А. Кузнецова. И.А. Январева, О.В. Дождикова, JI.P. Обухов, Е.Э. Юнусова // Материалы международной конференции «Профилактика рака шейки матки взгляд в будущее» .- М., 2008. - С. 82-83.

28. ОСТ - colposcopy for cervical neoplasia diagnosis / I.A. Kuznetzova. I.A. Yanvareva, E.E. Yunusova., N.M. Shakhova // II International Symposium Topical problems of biophotonics, Nizhny Novgorod, 2009. - P. 74-75.

29. Will the polarization techniques expand the clinical scope of endoscopic OCT? / N.D. Gladkova, E.B. Kiseleva, M.M. Karabut, E.V. Orinicheva, O.S. Streltsova, LA,

Kuznetzova. L.B. Snopova, E.E. Yunusova, A.A. Muraev, Y.V. Fomina, Koslovsky., E.V. Zagaynova, N.M. Shakhova, V.M. Geliconov // II International Symposium Topical problems of biophotonics, Nizhny Novgorod , 2009. - P. 49-50.

30. Выявление вируса папилломы человека высокого канцерогенного риска у женщин репродуктивного возраста / Л.Д. Андосова, К.Н. Конторщикова, С.Ю. Куделъкина, ОЛ, Блатова, О.В. Михалева, И.А. Кузнецова. II Медицинский альманах. - 2010. - №4 (13). - С. 155-157.

31. Кузнецова ИЛ. Оптимизация диагностики неоплазми шейки матки с использованием оптической когерентной томографии / И.А. Кузнецова // Современные технологии в медицине. - 2011.-№1.- С. 72-78.

32. Генодиагностика папилломавирусной инфекции высокого канцерогенного риска / Л.Д. Андосова, К.Н. Конторщикова, С.Ю. Куделькина, ОЛ. Блатова, О.В. Михалева, И.А. Кузнецова, P.A. Байкова // Российский вестник акушера-гинеколога. - 2011. — №2 (11). - С. 13-15.

33. Использование онкопротеина P16ink4a и ПЦР-анализа вирусов папилломы человека в диагностике дисплазий и рака шейки матки / О.В. Михалева, Л.Д. Андосова, К.Н. Конторщикова, С.Ю. Куделькина, ОЛ. Блатова. И.А. Кузнецова // Медицинский альманах. - 2010. - №4 (13). - С. 143145.

34. Исследование биоценозов урогенитального тракта у женщин с патологией шейки матки с использованием метода полимеразной церпной реакции в реальном масштабе времени / Л .Д. Андосова, К.Н. Конторщикова, О.В. Михалева, С.Ю. Куделькина, ОЛ. Блатова, И.А. Кузнецова // Современные технологии в медицине. - 2011. - №4. - С.113-116.

35. Использование технологии ПЦР-реальное время для выявления и дифференциации вирусов папилломы человека высокого канцерогенного риска / Л .Д. Андосова, К.Н. Конторщикова, ОЛ. Блатова, С.Ю. Куделькина, И.А. Кузнецова, A.B. Белов, P.A. Байкова // Клиническая лабораторная диагностика. - 2011. - №7. - С.42-43.

36. Оптические технологии в повышении качества органосохраняющего лечения неоплазий шейки матки / О.В. Качалина, Н.М. Шахова, И.А. Кузнецова, Д.Д. Бувдина // Медицинский альманах. - 2011. - С.17-18.

37. Особенности данных кольпоскопии при оптической когерентной томографии / И.А. Кузнецова, Н.М. Шахова, Т.С. Качалина, Е.Э. Юнусова, Е.Б. Киселева, М.М. Карабут // Акушерство и гинекология. - 2011. - №5. -С. 64-67.

38. Комплексный подход к выбору метода органосохраняющего лечения неоплазий шейки матки в репродуктивном возрасте / Т.С. Качалина, Н.М. Шахова, О.В. Качалина, И.А. Кузнецова. Д.Д. Бундина // Сборник тезисов Всероссийский конгресс Амбулаторно-поликлиническая практика: проблемы и перспективы, Москва,2011.-С.214-215.

39. Planing of PDT of cervical neoplasia with optical introscopy / D.D. Bundina, ON. Kachalina, I. A. Kuznetzova. N.M. Shakhova, E.V. Grebenkina // International Symposium Topical problems of biophotonics 2011, Nizhny Novgorod, 2011. - P. 274.

40. Optica! Coherence Tomography: Monitoring of Surgery in Oncology/ E.V.Zagaynova, N.D.Gladkova, N.M. Shakhova, O.S. Streltsova, I.A. Kuznetzova, I.A. Yanvareva, L.B. Snopova, E.E. Yunusova, E.B. Kiseleva, G.V. Geliconov, V.M. Geliconov, A.M. Sergeev // Handbook of Biophotonics. Volume 2. Photonics for Health

Care. First Edition ed. by J.Popp, V.Tuchin, A.Chiou, S.H. Heinemann. - Wiley-VCH., 2012. - P. 337-376.

41. Diagnosis of neoplastic processes in the uterine cervix / Diagnosis of neoplastic processes in the uterine cervix / N.M. Shakhova, I.A. Kuznetzova. E.E. Yunusova, E.B. Kiseleva, // Handbook of Biophotonics. Volume 2. Photonics for Health Care. First Edition ed. by J.Popp, V.Tuchin, A.Chiou, S.H. Heinemann. - Wilev-VCH., 2012. - P. 1-8.

42. Способ диагностики патологии шейки матки / ИЛ. Кузнецова, Н. М.Шахова, Т. С. Качалина, Н. Д. Гладкова, Е. Б. Киселева, М. М. Карабут // Патент РФ № 2463958.-Бюл. Роспатента №29 от 20.10.2012. - С. 87.

43. Способ дифференциальной диагностики доброкачественных, предраковых и злокачественных новообразований шейки матки / О.В. Качалина, Н.М. Шахова, Т.С. Качалина, Д.Д. Бундина, И.А. Кузнецова // Патент РФ № 2477069. - Бюл. Роспатента № 7 от 10.03.2013. - С.20.

Подписано к печати 26.08.2013. Формат 60х90'/16 Бумага офсетная №1. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 70 экз. Заказ №35

Отпечатано в типографии ИП Синицын А.Е. 603155 г. Нижний Новгород, ул. Провиантская,8

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Кузнецова, Ирина Александровна

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

У ° Х ' ' 0 УДК 616.146-073.756.8-08(021)

Кузнецова Ирина Александровна

Клиническое значение оптической когерентной томографии в комплексном обследовании и ведении пациенток с заболеваниями шейки матки

14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия 14.01.01 — акушерство и гинекология

Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Научный консультант:

доктор медицинских наук Н.М. Шахова

Нижний Новгород — 2013

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В РАБОТЕ

АКК - атипичная колыгоскопическая картина

АКП - атипичные кольпоскопические признаки

ВПЧ - вирус папилломы человека

БМ - базальная мембрана

ГЭ - гематоксилин - эозин

ДИ - доверительный интервал

ЗЖ - закрытая железа

3111111 - заболевания, передающиеся половым путем ЗТ - зона трансформации ИК - инфракрасный диапазон ИО - истинно- отрицательный ИП - истинно- положительный

КП ОКТ- кросс-поляризационная оптическая когерентная томография

КРС - кровеносный сосуд

КС - кольпоскопия

ЛО - ложно-отрицательный

ЛП - ложно-положительный

МПЭ - многослойный плоский эпителий

МЭ - метапластический эпителий

ОКТ - оптическая когерентная томография.

ОП - открытый проток

ПСК - пикросириус красный

РШМ - рак шейки матки

СТС - соединительно-тканная строма

УЗИ - ультразвуковое исследование

ЦИН - цервикальная интраэпителиальная неоплазия

ASCUS - atipical squamous cells undertermined significance

HSIL - high squamous intraepithelial lesions

LSIL - low squamous intraepithelial lesions

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений 2

ВВЕДЕНИЕ 6

ГЛАВА 1 Заболевания шейки матки - статистика, 13 эпидемиология, современные методы диагностики (обзор литературы)

1.1 Статистика, эпидемиология и патогенез 13 заболеваний шейки матки

1.2 Стандартные методы диагностики заболеваний 18 шейки матки

1.3 Новые технологии диагностики патологии шейки 31 матки

1.3.1 Методы визуализации биологических тканей 31

1.3.1.1 Флуоресцентная спектроскопия 32

1.3.1.2 Высокочастотный ультразвук 33

1.3.1.3 Оптическая когерентная томография 34

1.3.2 Иммуноцитохимическое исследование 39

1.3.3 Оптико-электрическая диагностика 42

ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования 44

2.1 Этапы научного исследования 44

2.2 Принципы отбора пациенток, их клиническая 44 характеристика

2.3 Методы исследования 50

2.3.1 Традиционные методы диагностики заболеваний 51 шейки матки

2.3.2 ОКТ-исследование шейки матки 53

2.3.2.1 Поэтапная методика исследования шейки матки 55

2.3.3 Морфологическое исследование 61

2.3.4 Идентификация ОКТ-изображений 63

2.3.5 Методика иммуноцитохимического исследования 65

2.3.6 Статистическая обработка результатов 66 исследования

ГЛАВА 3 Методика совместного использования 68 оптической когерентной томографии и кольпоскопического исследования шейки матки

3.1 Изучение влияния 3% раствора уксусной кислоты на ОКТ-визуализацию слизистой оболочки шейки матки

3.1.1 Прижизненные исследования при доброкачественных состояниях экзоцервикса

3.1.2 Прижизненные исследования при неопластических и злокачественных состояниях экзоцервикса

3.2 Классификация оптических изображений слизистой оболочки шейки матки

3.3 Оценка диагностической эффективности ОКТ-исследования шейки матки

3.4 Методика ОКТ-кольпоскопии

ГЛАВА 4 Кросс-поляризационная оболочки шейки матки

ОКТ

слизистом

70

85

93

97

103

107

4.1 Визуализация морфологических структур 108 слизистой оболочки шейки матки

4.1.1 Экспериментальный этап исследований 108

4.1.2 Прижизненная визуализация слизистой оболочки 116 шейки матки

4.2 Диагностическая эффективность метода кросс- 134 поляризационной ОКТ

4.3 Клиническое применение метода кросс- 139 поляризационной ОКТ

ГЛАВА 5 ОКТ-визуализация кольпоскопических картин

5.1

5.2

5.3

5.4

Оптическая визуализация зоны трансформации эктопии

Оптическая визуализация сосудистых аномалий Оптическая визуализация участков ацидофилии и йод - негативных зон экзоцервикса Оптическая визуализация гиперкератоза шейки матки

145

146

148 154

163

ГЛАВА 6 Клиническое значение оптической когерентной 170 томографии в диагностическом алгоритме выявления заболеваний шейки матки

6.1 ОКТ-интерпретация кольпоскопических картин 170

6.2 Дифференцировка кольпоскопических картин у 179

пациенток с заболеваниями шейки матки при беременности

6.3 Прижизненное определение истинных размеров 182

патологического участка слизистой оболочки шейки матки

ГЛАВА 7 Разработка и клиническая апробация нового 186 алгоритма диагностики заболеваний шейки матки с включением метода ОКТ-кольпоскопии и иммуноцитохимического исследования с определением pl6ink4a

7.1 Оценка эффективности традиционного 186 диагностического протокола в Нижегородской области

7.2 Разработка нового диагностического алгоритма 188

7.3 Клиническая апробация предложенного 190 диагностического алгоритма

7.3.1 Обследование и наблюдение пациенток с 191 доброкачественной патологией экзоцервикса

7.3.2 Обследование и наблюдение пациенток с 196 подозрением на злокачественную патологию экзоцервикса

7.3.3 Диагностический алгоритм с включением 200 иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка pl6ink4a

7.4 Экономическая эффективность предложенного 202 диагностического подхода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 207

ВЫВОДЫ 228

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 230

ЛИТЕРАТУРА 232

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Заболевания шейки матки занимают значительный удельный вес в структуре общей гинекологической патологии и диагностируются у 2545% женщин, что обусловлено ростом числа бактериальных и вирусных инфекций, которым отводится ведущая роль в возникновении патологии шейки матки, в том числе в развитии канцерогенеза слизистой оболочки [51,54, 84,91, 133].

Злокачественная патология шейки матки остается одной из

актуальных проблем современного здравоохранения [29, 90, 93, 95].

Ежегодно в мире регистрируется 510000 новых случаев цервикального

рака, более половины женщин (288 000) умирает в течение первого года

заболевания [101, 156, 187]. Стоимость комплексного лечения одного

случая рака шейки матки (РШМ) составляет около 1,1 миллиона рублей

[36, 52]. В последнее десятилетие сложились крайне неблагоприятные

тенденции в эпидемиологии злокачественного поражения шейки матки:

рост заболеваемости РШМ (с 15.1 до 17.3 на 100 тысяч населения в РФ),

особенно в группе женщин до 40 лет (на 64.2%), увеличение запущенных

стадий заболевания [59, 60, 61, 88, 91; 100, 128]. Статистические данные

убедительно свидетельствуют о недостаточной эффективности

традиционного диагностического протокола. В 30% случаев запущенный

РШМ является результатом ошибок диагностического скрининга [147],

62,1% пациенток с окончательным диагнозом цервикальной

интраэпителиальной неоплазии (ЦИН) III степени не имели этого диагноза

в прицельном биоптате шейки матки [115, 174, 253]. Прицельность

биопсии напрямую зависит от диагностической эффективности

кольпоскопии (КС), возможности которой ограничины: специфичность

~50%, чувствительность кольпоскопически направленной биопсии для

6

выявления ЦИН в среднем составляет 54% [7, 99, 100, 195, 249]. Для компенсации указанных недостатков КС и повышения качества диагностики заболеваний шейки матки врачи вынуждены прибегать к инвазивным хирургическим методам диагностики: широкие эксцизионные процедуры, мультифокусные рандомные биопсии [84, 100, 115].

В настоящее время существует реальная клиническая необходимость в разработке новых диагностических программ для более эффективной неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки, основанных на комплементарном использовании традиционных и новых диагностических технологий. Наиболее перспективными являются методы медицинской визуализации и молекулярно-биологические технологии, в частности оптическая когерентная томография (ОКТ) и иммуноцитохимическое исследование с определением онкобелка pl6ink4a. Проведенные ранее исследования доказали высокую эффективность ОКТ в прижизненной визуализации морфологических слоев и внутритканевых структур слизистой оболочки шейки матки, а так же диагностическую роль молекулярных маркеров клеточной пролиферации [42,50,100,131,136,134, 170,178, 166]. Представленные в литературе сведения о потенциальной эффективности ОКТ и иммуноцитохимического исследования, а также актуальность задачи повышения качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки стали основанием для проведения комплексного поэтапного научного исследования

Цель исследования: улучшение качества диагностики заболеваний шейки матки путем включения в комплексное клиническое обследование новых неинвазивных диагностических технологий.

Задачи исследования

1. Адаптировать ОКТ к базовой процедуре диагностики заболеваний шейки матки - кольпоскопии, изучить влияние традиционных

7

кольпоскопических проб на прижизненную оптическую визуализацию слизистой оболочки шейки матки.

2. Разработать критерии ОКТ-визуализации и создать классификацию оптических изображений слизистой оболочки шейки матки.

3. Разработать методику совместного применения ОКТ и кольпоскопии, оценить диагностическую эффективность.

4. Изучить возможности кросс-поляризационной ОКТ в прижизненной визуализации морфологических структур и определении типа коллагена слизистой оболочки шейки матки. Оценить диагностическую эффективность метода кросс-поляризационной ОКТ.

5. Изучить варианты ОКТ-визуализации и разработать принципы ОКТ-дифференцировки кольпоскопических картин.

6. Оценить эффективность использования ОКТ для оптимизации прицельной биопсии шейки матки.

7. Оценить целесообразность комбинированного использования ОКТ и современных молекулярнО-биологических технологий для диагностики неоплазий шейки матки.

8. Разработать и провести клиническую апробацию диагностического алгоритма обследования и ведения пациенток с заболеваниями шейки матки на основе совместного применения традиционных и новых технологий, оценить эффективность.

Новизна научных исследований

1. Впервые установлено влияние традиционных кольпоскопических проб на прижизненную ОКТ-визуализацию слизистой оболочки шейки матки, определены возможности повышения диагностической эффективности обследования.

2. Впервые разработан новый метод диагностики заболеваний шейки матки - ОКТ-кольпоскопия, оценена диагностическая эффективность метода.

3. Впервые сформулирована классификация универсальных типов оптических изображений слизистой оболочки шейки матки.

4. Впервые проведено комплексное клинико-экспериментальное исследование по изучению диагностических возможностей метода кросс-поляризационной ОКТ в визуализации морфологических структур и функциональных изменений слизистой оболочки шейки матки, установлена диагностическая эффективность метода.

5. Впервые установлено, что кросс-поляризационная ОКТ способна прижизненно определять степень зрелости коллагена соединительной ткани шейки матки.

6. Впервые доказано, что оптическая когерентная томография способна прижизненно определять морфологическую основу кольпоскопических картин.

7. Впервые статистически достоверно доказано клиническое значение оптической когерентной томографии в обследовании и ведении пациенток с заболеваниями шейки матки.

8. Впервые статистически доказано, что оптическая когерентная томография обладает высокой эффективностью на этапе оптимизации биопсии при кольпоскопии.

9. Впервые разработан новый эффективный диагностический алгоритм с включением оптической когерентной томографии и иммуноцитохимического исследования, позволяющий снизить объём инвазивнои диагностики заболевании шейки матки.

10. Впервые проведена клиническая апробация нового подхода к обследованию и ведению пациенток с заболеваниями шейки матки, оценена его эффективность.

Научная новизна исследований подтверждена патентами: • «Способ диагностики патологии шейки матки» // Патент РФ № 2463958, Бюл. № 29 от 20.10.2012.

• «Способ дифференциальной диагностики доброкачественных, предраковых и злокачественных новообразований шейки матки» // Патент РФ № 2477069, Бюл. № 7 от 10.03.2013.

Практическая значимость

1. Разработан новый неинвазивный метод диагностики заболеваний шейки матки - ОКТ-кольпоскопия.

2. Разработан способ улучшения качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки путем комплементарного использования традиционных методов диагностики и новых диагностических технологий (оптическая когерентная томография и иммуноцитохимическое исследование с определением онкобелка р16тк4а).

3. Предложен новый эффективный алгоритм диагностики и ведения пациенток с заболеваниями шейки матки.

4. Разработана методология и принципы отбора пациенток для обследования шейки матки с включением метода оптической когерентной томографии и иммуноцитохимического исследования с определением онкобелка р16тк4а.

5. Предложен способ снижения количества скрининговых методов динамического контроля состояния шейки матки.

6. Разработан способ снижения инвазивной диагностики и лечения заболеваний шейки матки.

7. Предложен способ более точного выбора места биопсии шейки матки при совместном использовании оптической когерентной томографии и кольпоскопии.

Положения, выносимые на защиту

1. Комплементарное использование традиционных методов диагностики и современных диагностических технологий (оптическая когерентная томография, иммуноциохимическое исследование) - наиболее

эффективный способ повышения качества неинвазивной диагностики заболеваний шейки матки.

2. Основным клиническим значением оптической когерентной томографии в комплексном обследовании шейки матки является высокая диагностическая эффективность в сочетании со снижением хирургической диагностической и лечебной агрессии.

3. Оптическая когерентная томография может быть включена в протокол диагностики заболеваний шейки матки в качестве метода замены или оптимизации прицельной биопсии на этапе первичного обследования и/или динамического наблюдения.

4. Иммуноцитохимическое исследование является эффективным вспомогательным методом диагностики неоплазии шейки матки при отсутствии возможностей для определения зоны поражения экзоцервикса.

5. Кросс-поляризационная модификация - способ повышения эффективности ОКТ-исследования шейки матки.

Внедрение результатов исследования Результаты исследования внедрены в работу гинекологических отделений Областной клинической больницы им. Н.А.Семашко и Областного онкологического диспансера г. Н.Новгорода. Материалы работы включены в учебный курс кафедры лучевой диагностики и терапии ФПО ППС, кафедры акушерства и гинекологии Нижегородской государственной медицинской академии.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 43 научные работы (14 публикаций в рецензируемых журналах, включённых в перечень ВАК, главы в трех книгах, методические рекомендации).

Апробация работы:

Материалы диссертации доложены и обсуждались на международных и всероссийских конференциях и семинарах: 5th International Multidisciplinary Congress «Eurogin 2003», Paris; 6th International Multidisciplinary Congress «Eurogin 2006», Paris; II International Symposium Topical problems of biophotonics, Nizhny Novgorod, 2009r.; International Symposium Topical problems of biophotonics 2007 Nizhny Novgorod, 2007r.; 8th International Multidisciplinary Congress «Eurogin 2008», Nice; International Symposium «Topical problems of biophotonics» - 2011 г., St. - Petersburg -Nizhny Novgorod; Общероссийский семинар "Патология шейки матки", Москва, 2002г.; IV Всероссийский форум «Мать и дитя», Москва, 2002г.; VII российский форум «Мать и дитя», Москва, 2005г.; Всероссийская конференция «Практическая гинекология: от новых возможностей к новой стратегии», Москва, 2006г.; Всероссийская конференция «Патология шейки матки и генитальные инфекции - от теории к практике», Москва, 2007 г; IV съезд акушеров-гинекологов России, Москва, 2008г.; Всероссийский конгресс «Амбулаторно-поликлиническая практика: проблемы и перспективы», Москва, 2011г.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 260 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, состоящего из 136 отечественных и 122 иностранного источника. Диссертация проиллюстрирована 32 таблицами, 59 рисунками, 3 схемами.

ГЛАВА 1.

ЗАБОЛЕВАНИЯ ШЕЙКИ МАТКИ - СТАТИСТИКА, ЭПИДЕМИОЛОГИЯ, СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Изменения социальных условий жизни и сексуально-этических норм поведения привели к значительному росту патологии нижнего этажа полового тракта. Заболевания шейки матки диагностируются более чем у 10-15% пациенток репродуктивного возраста [86].

1.1 Статистика, эпидемиология и патогенез заболеваний

шейки матки

Наибольшую угрозу для жизни и здоровья человека имеют злокачественные новообразования [79, 90, 129, 258]. В об�