Автореферат и диссертация по медицине (14.01.17) на тему:Люминесцентный спектральный анализ в эндоскопической экспресс-диагностике опухолевых заболеваний органов брюшной полости

На правах рукописи

Гаджакаева Асият Ибрагимовна

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ В ЭНДОСКОПИЧЕСКОЙ ЭКСПРЕСС -ДИАГНОСТИКЕ ОПУХОЛЕВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ БРЮШНОЙ ПОЛОСТИ

14.01.17-хируршя

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Махачкала - 2010

004606240

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дагестанская государственная медицинская академия МЗ СР РФ»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор МеджидовР&сулТенчаевич

Официальные ошювеогы:

доктор медицинских наук, профессор Дибиров Машиедбсг Дябирович, доктор медицинских наук, профессор Алию СайгвдАлиевич

Ведущая организация: Московский научно-иаждовагельский институт скорой помощи им. НБ. Склифосовсшго.

Защита состоится 17 июня 2010 года в 12Ю0 часов на заседании диссертационного совета Д208.025.01 в ГОУ ВПО «Дагестанская государственная медицинская академия МЗ СР РФ» (367000, Республика Дагестан, г Махачкала, пл. им. В Л Лапша,

С диссертацией можно ознакомиться в ночной библиотеке ГОУ ВПО «Дагестанская государственная медицинская академия МЗ СР РФ» (367000, г Махачкала, ул III Алиева, 1).

Автореферат разослан 17 мая 2010 г.

Учёный секретарь диссергаци доктор медицинских паук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования

Диагностика опухолевых заболеваний является одной из актуальных задач современной онкологии и хирургии. Отсутствие надежного метода, позволяющего быстро определить наличие античных клеток, в значительной степени снижает эффективность противсшкологических мероприятий (Дадвани С А, 1999; Веппев СИ, 2001; Мажанов ЕВ., 2005).

Последние годы характеризуются широким внедрением в клиническую практику эндоскопических методов исследования, которые позволяют совершенствовал, диагностику и лечение многих заболеваний, в том числе органов брюшной полости (Луцевич ЭВ., 1999; Кузьменю АЕ, 2008; НеЫеп 18, Ашфе БЛ е*а], 1997).

К нгналу XXI века мировой медицинской наукой и пракшюй накоплен огромный опыт лечения онкологических заболеваний, позволяющий обьектвно оценивать важность своевременной и точной дифференциальной диагностики злокачественных новообразований. Правильный диагноз на ранних этапах патологического процесса в сочетании с эффективными методами лечения позволяет достоверно повысить вероятность благоприятного исхода, увеличить выживаемость и улучшить качество жизни онкологических больных (Касчиато Д, 2008; Колкин ЯГ, 2008; Нартайлаюв МА, 2008).

Успехи в лечении различных заболеваний, в том числе и опухолевых, связаны с использованием эффективных средств и методов диагностики и лечения, основанных на новейших достижениях науки и техники. Особенно важное значение приобретает разработка экспресс-мещцов диагностики опухолевых заболеваний.

Существующие эндоскопы и манипуляторы к ним не дают представления о малых изменениях геометрических параметров поверхности органа, висцеральной и париетальной брюшины, капсулы печени, селезенки, желудка, кишечника, а также других органов. Пользуясь этими приборами, практически невозможно выявить раннюю стадию опухолевого образования брюшной полости, а также невозможно выставить диагноз ишраоперационно (Меджидов РТ, 1988).

В настоящее время од ним из перспективных методов ранней д иагностики злоканесгвенных опухолей является метод люминесцентной лазерной спектроскопии (Казарян АМ, 1999; Аблицов АЛО., 2003; Мажанов ЕВ., 2005; Вгоокпег С.К. ааЦ 1997; ОгаеуКМ аО, 2004).

В отечественной и зарубежной литературе имеются лишь единичньк сообщения о люминесцентном спектральном анализе пищевода и желудка ю время ээофагогасгроскшии (Мерзляков АЕ, 1995; БуапЬе^ К. е1 а!, 1998). В лапароскоганесгой практике люминесцентный спектральный анализ, основанный на регистрации аутофлуоресценции, не применяется до сих пор. Поэтому разработка эффективного метода эвдосмэпичесюй экспресо

з

диагностики опухолевого процесса органов брюшной полости является актуальной проблемой абдоминальной хирургии.

Работа выполнена по плану НИР ГОУ ВПО «ДГМА МЗ СР РФ». Номер госрегасграции темы диссертации № 01201055157.

Цель исследования

Улучшить диагностику опухолевого процесса органов брюшной полости путем проведения люминесцентного спектрального анализа пораженных и интактных участков во время диагносшчесюй лапароскопии.

Задачи исследования

^Произвести люминесцентный спектральный анализ опухолевых и интактных тканей органов брюшной полости, взятых у больных во время диагностической лапароскопии и лапарогомии. 2)Вьщелить спектры, характерные для опухолевого процесса ^Разработать устройство для эндоскопической экспресс-диагностики опухолевого процесса органов брюшной полости, основанное на регистрации первичней люминесценции. ^Определить чувствительность и специфичность разработанного метода эндоскопической экспресс-диагностики опухолевого процесса.

Научная новтва исследования

1)В медицине впервые представлены результаты люминесцентного спектрального анализа пораженных опухолевым процессом тканей и органов брюшной полости, основанные на регистрации первичной люминесценции, возбуждаемой лазером. 2).Разработано устройство для проведения лазерной арофлуоресцетной спектроскопии органов брюшной пошли во время лапароскопии и лапарогомии (заявка на изобретение №2008113107, приоритет от 21.072008л), ще усовершенствована система возбуждающего излучения на основе экеимерного лазера и двух перестраиваемых по длинам волн лазеров на красителе; включены стационарные и динамические методы комплексного исследования живых систем; усовершенствованы методы автоматической регистрации результатов. 3)Разрабоганы алгоритмы и пакеты компьютерных программ для определения оптических показателей биообъектов и корректировки результатов исследования спектров свечения объектов на предмет искажения аутофлуоресценции за счет реабсорбции фотонов флуоресценции хромоформами. 4)£ьщелены спектры, характерные для опухолевого процесса, и представлены результаты сравнительного анализа здоровых участке® и участков, пораженных опухолевым процессом. 5).Опредепены чувствительность, специфичность и точность разработанного лапароскопического экспресс-метода диагностики опухолевого процесса.

Практическая значимость результатов работы

1)Бнедрение в эндоскопическую клиническую практику лапароскопического экспресс-метода диагностики позволяет получить достоверную количественную информацию о состоянии пораженного участка и ингактой зоны органа в режиме реального времени. В свою очередь это позволяет быстро и достоверно выставить диагноз и определить такппсу лечения

2)Метод позволяет определить распространенность патологическою процесса и клиническую стадию опухолевого процесса органов брюшной полости, что имеет важное значение в выборе лечебной тактики. 3)Лнграоперационное применение лазерной аугофлуоресцетной спектроскопии дает возможность определить границу резекции органа, обеспечивает радикальность оперативного вмешательства при опухолевом процессе.

Личное участие автора в получении результатов исследования

Разработка устройства дли лазерной аутофлуоресцешной спектроскопии, обследование больных, ведение индивидуальных карг обследования пациентов, регистрация спектров, анализ полученных данных и их статистическая обработка проведены лично автором.

Основные положения, выносимые на защиту

1)Лзлучение спектральных, время разрешенных и поляризационных флуоресцентных, а также диффузно отраженных характеристик пораженных опухолевым процессом участков органов брюшной полости существенно отличаются от характеристик указанных параметров интакгаой зоны органа. 2).Обгиими закономерностями для опухолевого процесса всех локализаций являются: высокая скорость возрастания интенсивности флуоресценции, смещение максимума аугофлуоресценции в юропшопновую часть спектра, двойной» пик максимума аугофл>оресценции, высокие показатели отношения площади аугофлуоресценции к площади лазерного пика и диагностической контрастности. 3)Лаэерная аугофлуоресцетная спектроскопия является высоюшформативным методом экспресо-диагносгаки опухолевого процесса Его чувствительность, специфичность и точность практически не уступают морфологическим исследованиям. 4)Испсшьзование лазерной флуоресцентной спектроскопии во время диагностической лапароскопии и интраоперационно во время лапарогомии способствует определению наиболее рациональной лечебной тактики.

Внедрение результатов исследования в клиническую практик и учебный процесс

Разработанный метод лапароскопической и инграоперационной экспресо диагносшки опухолевого процесса, основанный на лазерной аугофтуоресцетной спектроскопии используется в клинической практике гепаго-эндосшпическгато отделения РКБ и хирургического отделения РМЦ. Итоговые материалы исследования используются в учебном процессе на кафедре общей хирургии ГОУ ВПО «ДГМА МЗ СР РФ», о чем имеются акты внедрения.

Апробация работы

Основные материалы диссертации обсуждены на: ХП Всероссийском съезде эндоскопических хирургов (Москва, 2009), конгрессе гепагохирургов России и стран СНГ (Санкг-Шхербург, 2007), ЕвроАзиатскш конгрессе хирургов и гастроэнтерологов (Баку, 2008), XIV Всероссийской конференции «Гепаюлошя сегодня» (Москва, 2009), II Всероссийской конференции «Вьюошгехнолсгичные методы диагностики и лечения в абдоминальной хирургии» (Москва, 2007), XVI

Международном Конгрессе хируршв-гепашпогов стран СНГ «Актуальные вопросы хирургической гепагалогии» (Екатеринбург, 2009), заседании Дагестанскою общества хирургов им. Р.П Аскерханова (Махачкала, 2009), Республиканской научно-практической конференции «Высоштехнолоп^шая помощь населению РД (Махачкала, 2009), Республикансюй научно-практической конференции «Новое в хирургии Дагестана» (Махачкала, 2009), межкафедральной научной конффенции ГОУ ВПО «ДГМА МЗ СР РФ» 25.01.2010 года, протокол № 9.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 19 научных работ; в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК МОН РФ (Вестник новых медицинских технотшй.-Т>т-2009.-ТХУ1-№4.-С. 121-122).

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 143 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающею 126 источников, в том числе 65 отечественных и 61 иностранных. Работа иллюстрирована 5 таблицами и 62 рисунками.

Содержание работы

Материал и мелады исследования

В клинике общей хирургии ДГМА в период с 2005 тща по 2009 год включительно с применением лазерной аугофлуоресцентной спектроскопии обследовано 314 пациентов, оперированных по поводу заболеваний органов брюшной полости. Участвовавшие в исследовании пациенты распределены на две труппы:

А. Пациенты с воспалительными заболеваниями органов брюшной полости, которым выполнена лапароскопия либо лапарогомия с люминесцентным спектральным анализом удаленных и биопсированных тканей (80 человек) и аутофлуоресцешной лазерной спектроскопией воспаленных участков органов брюшной полости (20 человек) - контрольная группа (100 человек).

Б. Участвовавшие в исследовании пациенты с онкозаболеваниями органов брюшной полости (214 человек)-основная группа

Крвггериями включения пациентов для исследования послужили: 1)Добровольное информированное согласие пациентов на проведение оперативного вмешательства, биопсии тканей и аутофлуоресцешной лазерной спектроскопии с органов брюшной полости. 2).Досговерный диагноз: «Опухоль брюшной полости». 3).Пациенты с изначально высокой готовностью следовать предписаниям врача. 4)Лаличие показаний к проведению лапароскопии либо лапарогомии.

Критерии исключения больных из исследования: 1).Невозможносгь или нежелание дать добровольное информированное согласие на участие в исследовании (лапароскопия, лапарогомия) или на выполнение требований исследования. 2)Лациешы в крайне тяжелом состоянии, которые не перенесут даже лапароскопическое исследование, выполняемое под местной анестезией.

Критерии выхода больных из исследования: 1).Возникновение интраоперационных осложнений. 2).Невозможность выполнения биопсии тканей по техническим причинам. 3).Невозможность проведения лазерной аушфлуоресцентной спектроскопии по техническим причинам. 4).Не подтверждение диагноза: «Опухоль» при лапароскопии либо лапаротомии.

Среди контрольной группы больных (рис. 1) мужчин было 49 (49%), женщин 51 (51%). Возраст их находился в пределах с 21 до 87 лет, средний возраст составил 52,3±5,6 лет (медиана возраста - 54 года, квартили - 26 и 87 лет).

■ Гепатити цирроз печени

■ Хронический панкреатит

Хронический калькулезный холецистит

в Язвенная болезнь желудка л ибо двенадцатиперстной кишки в Хронический колит

Рис. 1. Распре кление доброкачественных табадеваний в контрольной группе пациентов.

В основной группе больных (214 человек) рак желчного пузыря различной стадии развития имелся у 35 (16,5%) больных. Мужчин было 8. женщин-27. Возраст больных варьировал от 37 до 73 лет (средний возраст 54,6±7.2). Распределение новообразований желчного пузыря по стадиям выглядел следующим образом: рак 11 В ст. (TiN|M0 или T3N0M0) был у 4 пациентов, 111 А ст. СВДгМо и™ T3Ni_2M0) - у 5, 111 В ст. (ТМ.зМо) - 2, IV ст. (T|4NI4M,) - у 24 пациентов. При раке желчного пузыря в 83% случаев имелись аденокарциномы разной степени дифференцировки и в 17% случаев-недифференцированный рак: анапластический, полиморфный, сарюматоидный.

Опухоли поджелудочной железы выявлены у 69 пациентов, что составило 32,2% от всей группы пациентов с злокачественными заболеваниями органов брюшной полости. При этом периампулярная карцинома имелась у 63 пациентов, рак тела и хвоста поджелудочной железьт-у 6. Мужчин было 45, женщин-24. Средний возраст пациента равнялся 57,4±12,2 лег (медиана -56 лет: квартили 39 и 74 года). Среди злокачественных образований поджелудочной железы рак II В ст. (T2NiM0 или TjNoMo) отмечен у 22 пациентов, Ш А ст. (Г^ТМгМо) у 8, Ш В ст. (IV 3N3Mo или T4N1.3Mo>-y 14, рак IV ст. (T14Ni4M,)-y 25 больных. По гистологической структуре рак поджелудочной железы был представлен: прогоковой аденокарциномой в 40 случаях, из них ацинарноклеточная карцинома-13, солидно-псевдопапиллярная аденокарцинома-27.

Светлоклеточная аденокарцинома была в 10 наблюдениях, низюдифференцированная аденокарцинома-19.

Печеночная локализация злокачественного опухолевого процесса в основной группе больных имелась в 60 (28%) наблюдениях. Из них гилюсная локализация рака печени с преимущественным ростом из желчных протоков отмечена у 14 пациентов, первичный рак печени-у 23, метастатический рак печени-у 23 больных. Мужчин было 39, жешцин-21. Средний возраст пациента равнялся 47,2±11,6 лет (медиана -45, квартили 35 и 82). Согласно классификации объема поражения печени L. Genneri et al (1984), больных с I стадией (H+s) было 14 (23,3%), со П (H2s; H,m,b)-19 (31.6%), с Ш (H3,m,b; HöS,m,b,l)-27 (45,1%). По гистологической структуре гепагоцеллюлярная карцинома имелась у 25 пациентов, хшангиоцеллюпярная-у 12, аденокарцинома (метастатический рак)-у 23 больных. Почти у всех пациентов (96,4%) наблюдалось множественное поражение печени, лишь у двух больных выявлена одиночная карцинома больших размеров. В 43,4% случаях первичная карцинома печени развилась на фоне цирроза печени.

Злокачественный опухолевый процесс желудочно-кишечного тракта выявлен у 20 больных, что составило 9,3% от всей группы пациентов с опухолевым процессом органов брюшной полости. При этом рак желудка выявлен у 15 больных, толстой кишки-у 5. Мужчин было 13, женщин-7. Средний возраст пациента равнялся 52,4±6,7 лет (медиана -51, квартоли 33 и 72). При желудочной локализации опухоли (15 человек) злокачественные заболевания по стадиям распределились следующим образом: рак П В ст. (Т}Н)МоЬ2, рак П1А ст. (Т^1.2Мо)-3, рак III В ст. (r3Ni.3Mo)-3, рак IV ст. (Т^,4М,)-7 (рис.9.) В 5 случаях из 23, метастазирование опухоли в печень возникло из первичной желудочной ее локализации. По гистологичесгаэй структуре рак желудка был представлен аденокарциномой разной степени дифференцировки. В случаях локализации злокачественного опухолевого процесса в толстой кишке рак восходящей ободочной кишки имелся у 2 пациентов, поперечной ободочной кишки - 2 и рекгосигмоидного отдела толстой кишки - у 1. Вторая В ст. (T^NoMo) - у 2, III А ст. (T3N1.2M0) - у 2 пациентов и III В ст. (r4Ni_3Mo)-y I больного. Гистологическая структура рака толстой кишки во всех случаях была представлена аденокарциномой.

У 30 больных основной группы имелся распространенный злокачественный процесс брюшной полости в ввде канцеромагоза. Мужчин было 16, женщин - 14. Средний возраст пациента равнялся 55,6£8,3 лет (медиана ~54, квартили 27 и 84). Локализацию первичного очага злокачественного опухолевого процесса удалось установить у 21 пациента (70%). По результатам гистологического исследования среди 30 больных с канцеромагозом органов брюшной полости аденокарцинома выявлена у 20 больных, гепагоцеллюлярный рак-1, холангиоцеллюлярный-2, светлоклеточный рак-2, серозная цистаденокарцинома-2, недифференцированные и низквдифференцированные крупноклеточные опухоли-2, плоскоклеточный рак-1.

Из 214 пациентов лишь 72 (33,6%) поступили в стационар с диагнозом -опухоль органов брюшной полости. Из них 27-периампулярная опухоль, механическая желтуха, рак печени-34, рак желудка-3, рак желчного пузыря-5 и канцероматоз органов брюшной полости-3. В остальных наблюдениях наиболее частыми диагнозами были: ЖКБ, хронический калькулезный холецистит, холедохолитиаз, механическая желтуха (36), либо механическая желтуха (52).

Большинство больных (50, 5%) поступили в клинику с диагнозом -механическая желтуха (95% ДИ=44,1:52,3). Из них у половины (55,1 %) пациентов причина желтухи была выяснена на догоспитальном этапе (95% ДИ=4б,1:63,6). С диагнозом - злокачественное опухолевое поражение органов брюшной полости -поступило лишь - 72 (33,3%) больных (95% ДИ^62,1:73,2). Точная локализация опухоли при этом была известна у 69 (95,4%) пациентов (95% ДИ=61,4:71,9).

Радикальные оперативные вмешательства в основной группе больных выполнены 44 (20,5%) пациентам, паллиативные-63 (29,3%). В большинстве наблюдений (50,9%) оперативные вмешательства носили чисто диагностический характер (95% ДИ=49,2:69,1). Миниинвазивные технологии были применены в 87% (40,6%) случаях. Среди радикальных операций процент высокотехнологичных оперативных вмешательств составил 15,8 (95% ДИ=6,2:29,3). В послеоперационном периоде осложнения отмечены у 13 (6,1%) больных У 2-х пациентов отмечено желчеистечение в свободную брюшную полость, у 2-х - пневмония, у 3-х - печеночно-почечная недостаточность, у 5 больных нагноение послеоперационной раны и в одном случае перитонит. Летальные исходы отмечены в двух наблюдениях: один после трансдуоденального иссечения опухоли фагерова сосочка на почве несостоятельности швов двенадцатиперстной кишки и второй - на почве тяжелой печеночно-почечной недостаточности. Послеоперационная летальность составила 0.9%.

Во время лапаросшпии и интраоперационно всем пациентам выполняли лазерную аутофлуоресцентную спектроскопию (ИЛАС), биопсию тканей для ИЛАС in vitro и гистологического исследования. В случаях ИЛАС анализ данных производили немедленно, в операционной, на том же аппарате, что и само исследование. Люминесцентный спектральный анализ биопсированных тканей и удаленных препаратов производили с помощью спектроанализагора «ФЛКЮРАТ-02-ПАНОРАМА» (рис. 2).

Рис. Z Общий вка анашваггора «ФЛКЮРАТ-02-ПАНОРАМА».

Лазерную аутофлуоресцентную спектроскопию во время лапароскопии и интраоперационно производили с помощью комплекта оборудования собственной конструкции (рис. 3,4).

Рис. 3. Устройство пя лапароскопической лазерной флуоресцентной спектроскопии

Рис. 4. Волоионночмптеский зона

Полученная кривая аутофлуоресценции представляет собой графическую зависимость интенсивности аутофлуоресценции от длины волны возбуждающего ее лазерного излучения Кривые аутофлуоресценции, которые имеют два основных «подъема» или «пиковых значения»: первый - лазерный пик или рассеянная лазерная компонента, второй - пик аутофлуоресценции - часть кривой, отражающая зависимость интенсивности аутофлуоресценции от длины волны лазерного излучения в диапазоне 600-750 нм, диапазон флуоресценции эндогенных порфиринов (рис. 5).

Рис. Я Спектр аутофлуоресценции (зависимость ншенсивиости аутофлуоресценции от длины волны лазерного кмучения)

Площадь

аутофлуареаипцт

я™, мин (мы)

Рис. 6. Площади лазерной линии и аутофлуоресценции

Обработка полученных спектрограмм включала расчет площади аутофлуоресценции и площади лазерной линии (рис. 6).

Каждому полученному спектру аутофлуоресценции присваивали ряд обязательных параметров: отношение площади аутофлуоресценции к площади лазерного пика (Кх), диагностическая контрастность (ЦК).

Методы статистической обработки результатов исследования.

Полученные результаты анализировали при помощи статистической программы MS Excel, Биостат. Описательную статистку проводили с определением средних величин с расчетом t - критерия Стьюдента; сравнение

ю

соответствующих показателей разных групп и в разные сроки проводилось с помощью ранговой статистики Уилкоксона Графики составлялись при помощи программы Excel. За уровень достоверности статистических показателей принимали р<0,05. Характер корреляционных связей между группами данных определяли с помощью коэффициента корреляции «г», который вычисляли по формуле: r=E (Xl-X2)/U; при этом 0,1<г0,5 указывает на слабую связь между параметрами, 0,5-0,7 - среднюю степень корреляции, при г>0,7 имеет место сильная связь между сравниваемыми группами.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты аутофлуоресцентной спектроскопии биопсированных тканей. Оценка результатов аутофлуоресцентной спектросюпии в сопоставлении с данными морфологических исследований позволила выявить целый ряд закономерностей. Установлено, что характер изменения формы кривых у тех или иных новообразований брюшной полости имеет много общих черт. Как правило, подъем интенсивности флуоресценции отмечается в диапазоне 370-480 нм, наибольших значений она достигает в диапазоне 375-470 нм, затем регистрируется постепенный спад интенсивности почти до полного прекращения флуоресценции 510-580 нм.

Однако при сравнении спектров опухолевых и неопухолевых тканей получено несколько отличий. Отмечена высокая скорость возрастания интенсивности флуоресценции у больных злокачественными опухолями, у пациентов с доброкачественными заболеваниями органов брюшной полости спектр аугофлуоресценции нарастает плавно, без резких всплесков. Зарегистрировано смещение максимума аугофлуоресценции на 8-12 нм в мэротковолновую часть спектра у пациентов с злокачественными опухолями. Максимум интенсивности во всей группе обследованных пациентов в диапазоне 360-540 нм имел различные значения. При этом отношение площади флуоресценции к площади спектрального пика-Кх варьировался от 5.01 до 38.12. Диагностическая контрастность колебалась от 0,5 до 3,6.

Рис. 7. Двухмерные спектры Рис. & Двухмерные епеюры флуоресценции

фтуоресценции ткани печени в норм& ткани раковой опухати печени.

Форма спектрограмм, полученных при изучении биопсированных тканей из опухоли печени (злокачественное поражение), либо удаленных препаратов при резекции печени по поводу ее ракового поражения значительно отличается от кривых, полученных при спектральном анализе ткани печени в случаях хронического гепатита и цирроза печени.

Пик максимума флуоресценции всех спектров смещен алею и указанное смещение более выражено, чем при хроническом гепатите и циррозе печени (рис.9).

Проведенные спектральные исследования тканей показали, что почти все спектры имеют быстрый и резкий подъем интенсивности флуоресценции. Максимальная интенсивность флуоресценции выявлена в пределах 1,99-5,9 относительных единиц при 410-520 нм, что составило в среднем 4,8±1,5 (?<0,05) относительных единиц. Подъем интенсивности отмечен при 460 нм, снижение до минимальных значений зарегистрировано в диапазоне 460480 нм. Кч; составило в среднем 18,23±1,15 (диапазон от 4,2 до 32,7, Х~=0,031; Р=0,861). ДК рака печени в среднем составила 6,58±0,12, что значительно превышает аналогичный показатель при хроническом гепатите (2,98±0,33, X =0,000; Р=€,983) и циррозе печени (2,55±0,29, Х~=0,046; Р=0,830). Указанная закономерность, безусловно, является одним из критериев дифференциальной диагностики.

Проведенный люминесцентный спектральный анализ биопсированных и резецированных тканей печени показал, что для спектрограммы рака печени характерно формирование «двойного» пика интенсивности аутофлуоресценции, значительное смещение максимума интенсивности в коротковолновой диапазон, чем при диффузных неопухолевых поражениях печени. При этом ДК, как правило, более 6,6.

Полученные спектральные характеристики позволили определить дальнейшую лечебно-диагностическую тактику почти во всех случаях поражения печени. Так, радикальные оперативные вмешательства в основной группе больных были выполнены 5 пациентам - резекция печени, 15 больным -паллиативные вмешательства (склеротерапия опухоли печени).

Согласно результатам спектрального анализа, гистологического исследования биопсированных и резецированных тканей печени, проведенной

Рис. 9.1 - спектрограмма при рамс печени; 2-спектрограмма при хроническим гепатге; 3 - спектрограмма при пиррте печени.

статистической обработай цифрового материала, чувствительность метода при раке печени составила 96,5%, специфичность 98.2%

Спектральные характеристики при раке желчного пузыря существенно отличаются от характеристик, полученных при исследовании желчного пузыря, в которой имелись признаки хронического его воспаления. Пик максимума флуоресценции всех спектров при раке желчного пузыря был смещен влево, а при хроническом холецистите указанное смещение незначительное (рис. 10).

Аутофпуоресцентные спектры рака желчного пузыря в отличие от спектров, полученных при хроническом холецистите, отличались быстрым и резким подъемом интенсивности флуоресценции. Максимальная интенсивность аугофлуоресценции выявлена в пределах 2,1-5,8 относительных единиц при 410530 нм, что составило в среднем ЗДЫД (Р<0,05) относительных единиц. Подъем интенсивности аугофлуоресценции отмечен при 465 нм. снижение до минимальных значений зарегистрировано в диапазоне 570-580 нм. Кх равнялся в среднем 17,12±1,13 (диапазон от 3,9 до 29,6, Х'=0,001; Р=0,977). ДК рака желчного пузыря в среднем составила 6,12±£),09, что гораздо выше показателя ДК при хроническом холецистите (2.27±0,29. Х~=0.081; Р=0.775). В этой группе больных также, как в группе с раком печени, отмечаются характерные для злокачественного процесса признаки, которые могут быть критериями дифференциальной диагностики.

Проведенный люминесцентный спектральный анализ, наряду с другими исследованиями при раковом поражении желчного пузыря, позволил: в 8 наблюдениях выполнить лапаротомию, холецистэкгомию, наружное дренирование билиарного тракта: в 5-лапаротомию. холецистэкгомию, холедоходуоденостомию; в 5-лапаротомию, холецистэкгомию, стентирование гепагакохоледоха с наружным отведением желчи; в 2-лапаротомию. холецистэкгомию, резекцию гепагакохоледоха, гепатиюеюноанастомоз с выключенной по Ру петлей. В остальных 13 (37,1%) наблюдениях имелась четвертая клиническая стадия опухолевого процесса и лапароскопия (10), либо лапаротомия (3) завершены биопсией тканей опухоли. Гистологическое исследование биопсированных тканей и удаленных желчных пузырей во всех случаях подтвердил диагноз «Аденокарцинома желчного пузыря». Чувствительность метода при раке желчного пузыря составила 97,3%, специфичность - 98,4%.

Рис. 10. А - спектрограмма при раке житчиого пузыря; Б - сиекприрамма при хроническом холецистите.

При раке поджелудочной железы все спектры также имеют быстрый и резкий подъем интенсивности аугофлуоресценции. Максимальная интенсивность при этом выявлена в пределах 6,1-8,9 относительных единиц при 415480 нм (95% ДИ=4Д:7,1-7,5:9,5), что составило в среднем 7,5±1,3 (Р<0,01) относительных единиц. Подъем интенсивности аугофлуоресценции отмечен при 460 нм (95% ДИ=9,8:10,0), снижение до минимальных значений зарегистрировано в диапазоне 580-590 нм (95% ДИ=13:3,4). Кх составило в среднем 18,37±1,56 (диапазон то 4,9 до 33,1; Р<0,001) из точек злокачественного поражения поджелудочной железы. ДК рака поджелудочной железы в среднем составила 6,8±0,13, что значительно превышает аналогичный показатель при хроническом панкреатите (3,17±0Д9; X2=0,001; Р=0,970).

По результатам аугофлуоресцентного спектрального анализа запланированный объем оперативного вмешательства был изменен у 23 (33,3%) пациентов. На этапе обследования, в том числе эндоскопического, в 24 случаях результаты цитшошчесшто исследования биоптата были трактованы, как неопределенные. Однако выявленные спектральные особенности, также как: формирование «двойного» пика интенсивности аутофлуоресцешгии, значительное смещение максимума интенсивности в коротковолновой диапазон, значительное повышение интенсивное™ аугофлуоресценции в «подозрительных» на рак участках поджелудочной железы и регионарных лимфатических узлах, ДК более 7,6-позвалили выполнить в 21 наблюдении радикальную операцию и в 22-различные варианты паллиативных вмешательств, направленных на отведение желчи в кишечник либо наружу с целью улучшения функции печени. В 26 наблюдениях выполнена лапароскопия либо лапаротомия с биопсией опухоли.

Сравнительный анализ различных методов до- и интраоперационных исследований, морфологического изучения биопсированных и резецированных тсаней, а также статистической обработки данных показал, что чувствительность метода при злокачественном поражении поджелудочной железы составила 96,5%, специфичность - 97,8%. Это значительно превышает аналогичные показатели тонкоигальной аспирационной биопсии (86,4% и 97,1%) и срочного гистологического исследования (77,3% и 82,6% соответственно).

Аугофлуоресцентные спектры рака желудка и толстой кишки значительно отличались от спектров, полученных при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки (рис. 11).

При раке желудка отмечен быстрый и резкий подъем интенсивности аугофлуоресценции. Максимальная интенсивность аугофлуоресценции выявлена в пределах 3,1-5,7 относительных единиц при 350420 нм, что составило в среднем 4,4±1,0 (Р<0,05) относительных единиц. Подъем интенсивности аугофлуоресценции отмечен при 372 нм, снижение до минимальных значений зарегистрировано в диапазоне 537-550 нм. Кх равнялся в среднем 16,89£1,24 (диапазон от 3,5 до 27,4; Х2=1,480; Р=0,224). ДК рака желудка в среднем составила 6,21=Ю, 13, что гораздо выше показателя ДК при язвенной болезни желудка (2,17±0,22; Х2=0,119; Р=0,730).

Рис 11.1 - спектрограмма при ятвенной болезни ижл)дка; 2-спекгрограмма при раке ЖЕлугка.

Полученные спектральные характеристики позволили выполнить 6 пациентам радикальные операции: резекция желуцка-2, гемикшэктомия-3, резекция тощей кишки-1. Остальным 14 пациентам с опухолевым процессом желудочно-кишечного тракта ввиду отсутствия условий для радикального хирургического лечения выполнена диагностическая лапароскопия, либо лапаротомия с биопсией опухолевых тканей для подтверждения диагноза и определения стадии злокачественного опухолевого процесса

Согласно результатам проведенного статистического анализа чувствительность метода-аугофлуоресцентной спектроскопии при злокачественном поражении желудочно-кишечного тракта составила 96,9%, специфичность-97,6%.

Лапаросюпическая лазерная аутофлуоресцентная спектроскопия выполнена 15 пациентам с злокачественным опухолевым процессом брюшной полости. Из них патологический процесс локализовался в печени у 8 больных, в поджелудочной железе-у 3 и в 4 наблюениях имелся канцероматоз. В 12 случаях опухолевые образования находились на поверхности висцеральной брюшины, в случаях канцеромагоза и на париетальной. Размеры визуализируемых патологических очагов варьировались от 1,0 до 3,6 см в диаметре. У большинства пациентов с злокачественным опухолевым процессом брюшной полости были получены характерные для опухолевого процесса спектры аутофяуоресценции (рис. 12).

Полученные параметры ДК всех 15 пациентов сравнивались с данными гистологачесмэго исследования биопсированных материалов и удаленных тканей. У 1 больного значение ДК было ниже 1,8, что было расценено как ложноотрицательное (95% ДИ=0,4:4,8). В данном случае морфологические исследования указали на преобладание некротического процесса в присланном материале. Вероятнее всего у данного пациента имелась злокачественная опухоль в стации распада Еще в одном случае при показателях ДК 1,6 морфологические характеристики биопсированного из головки поджелудочной железы материала указывали на наличие хронического панкреатита (95% ДИ=0,1:3,7). Однако повторное гистологическое исследование резецированной головки поджелудочной железы подтвердили диагноз протошвой аденокарциномы.

Рис. 13. Эвдофого. Моиенг лапароскопической лазерной спектроскопии поджелудочной железы.

Интра- и послеоперационные осложнения после видеолапароскопии и лапароскопической лазерной аугофлуоресцентной спектроскопии не отмечены. В 2-х случаях рака поджелудочной железы выполнена панкреатодуоденальная резекция с хорошими непосредственными результатами, а одному больному выполнена дистальная резекция поджелудочной железы с спленэктомией. Наступило выздоровление пациента.

В случаях рака печени выполнены следующие вмешательства: склеротерапия опухоли путем введения 96% этанола-2, атипичная резекция печени-3 и 3-м пациентам оперативное лечение не выполнено из-за распространенности опухолевого процесса Они были выписаны на дальнейшее симптоматическое лечение по месту жительства Больные с канцеромагозом брюшной полости (4 больных) по улучшению состояния также выписаны из клиники и направлены на дальнейшее симптоматическое лечение по месту жительства

Таким образом, лапароскопическая лазерная аугофлуоресцентная спектроскопия является высокоинформагивным методом экспресс-диагностики злокачественного опухолевого процесса брюшной полости. Чувствительность метода составляет 93,3%, специфичность-93,7% и точность-93,5%.

Интраоперационная лазерная аугофлуоресценгаая спеклросшпия с использованием разработанного нами устройства произведена 30 пациентам с различными опухолевидными образованиями органов брюшной полости. В большинстве наблюдений специфической особенностью регистрированных спектральных характеристик являлись значительные различия между интенсивностью аутофлуоресценции ткани интакшой зоны и участка с злокачественным опухолевым процессом. Выявлялось существенное отличие в смещении максимума аутофлуоресценции с участков злокачественного роста в коротковолновую часть спектра, в отличие от иншаной зоны, на 7-12 нм. Величина коэффициента ДК у больных с злокачественным опухолевым процессом органов брюшной полости находилась в интервале от 4,1 до 6,9. Среднее значение ДК составило 6,4±0,41 (Р0,001). Спектры аутофлуоресценции при различных локализациях опухолевого процесса незначительно отличались по интенсивности и смещению максимума (рис. 14).

Рис. 14 Спектры аутофтторсаганош пациентов с опухолями органов брюшной паюсти: 1 - знвдчного пузыря; 2 - паихлуцтной жшкзы; 3 - толстой кишки; 4 - печени; 5 -желудю.

Почти при всех локализациях опухолевого процесса максимум люминесценции наблюдался над опухолью и прослеживалась четкая зависимость уменьшения интенсивности аутофлуоресценции по мере приближения к интактной зоне.

Сопоставленный анализ спектрограмм зоны опухолевого роста и интакгной зоны показал, что пик максимума аутофлуоресценции всех локализаций опухолей смещен влево до 15,6±3,2 нм, что почта в два раза превышает показатели (7,3±2,1 нм) с интактной зоны (Х2=1,845; Р=0,174). Спектры с опухолей всех локализаций имеют быстрый и резкий подъем интенсивности аутофлуоресценции. Максимальная интенсивность вьивлена в пределах 1,5-14,4 относительных единиц при 440480 нм, что составило в среднем 8,2±1,3 относительных единиц. Указанные показатели с интакгаых зон составили 1,3-9,6 (в среднем 5,4±1,6) относительных единиц (Х2=€,201; Р=0,654). В среднем ДК зоны поражения составила 6,9±0,5, а с интактной зоны-3,3±0,4 (Х2=0,690; Р=0,406).

Проведенные аугофлуоресцентные спектральные исследования во время лапаротомии и мини лапарогомии у 30 пациентов с опухолевым процессом органов брюшной полости позволили выполнить радикальные оперативные вмешательства в 22 наблюдениях и воздержаться от их выполнения в 8 случаях,

когда не были макроскопические признаки выхода опухолевого процесса за пределы органа, а в действительности, он имел место.

Таким образом, интраоперационная лазерная аугофлуоресцентаая спектроскопия позволяет получить очень нужную для хирурга информацию, уточняющую наличие злокачественого опухолевого процесса в органе, на котором проводится оперативное вмешательство, распространенность его и повысить радикальность оперативного вмешательства либо вообще воздержался от него, выполнив паллиативное вмешательство, которое может оказаться целесообразнее радикального.

Выводы

1.Между спеюгрально-разрешенными флуоресцентными характеристиками биотканей и степенно их поражения патологическим процессом, в том числе и опухолевым, имеется корреляционная зависимость, выражающаяся в повышении интенсивности ^тофлуоресценции, перемещении максимума флуоресценции в шротшволновую область спектра, формировании едвойнога» пика интенсивности люминесценции.

2.При злокачественных опухолевых процессах брюшной полости наибольшие значения интенсивность аугофлуоресценции достигает в диапазоне 375-470 нм, отношение площади флуоресценции к площади спектрального пика (К*) 2 раза выше, чем в ингактных зонах. Коэффициент диагностической контрастности колеблется в пределах 6,12-6,7.

З.Экспресс-диагностика опухолевого процесса брюшной полости, основанная на регистрации спектральных характеристик первичной люминесценции биотканей возбуждаемого лазером, является высокоинформативным методом. Его чувствительность и специфичность в диагностике злокачественных опухолей составляет 96,5-97,3%; 98,2-98,4% соответственно.

4.Применение метода лазерной аугофлуоресцентной спектроскопии во время диагностической лапароскопии и интраоперационно во время лапаротомии позволяет уточнить наличие опухолевого процесса, определить его распространенность и стадию заболевания, спланировать лечебную тактику и повысить радикальность хирургического вмешательства Практические рекомендации

1).Дпя уточнения характера патологического процесса в органах брюшной полости во время диагносгачесюй лапароскопии желательно выполнить лазерную аутофлуоресцентную спектроскопию. 2)Лучшим устройством для проведения лазерной аугофлуоресцентной спектроскопии органов брюшной полости во время лапароскопии и лапаротомии является юлоюнно-оптический зонд нашей конструкции. 3).Лазерную аутофлуоресце! т ¡ую спектроскопию во время лапароскопии следует проводить на расстоянии и контактным способам. 4).Для получения точной информации спектроскопию следует осуществлять в одно- и двумерном вариантах. 5).Для более точного определения границы резекции органа при злокачественной опухоли следует проводить спектральный

анализ с участков, вде макроскопически не определяется опухолевое поражение. ^Достаточное для регистрации возбуждение первичной люминесценции в биотканях достигаетс.4 при применении Ыг-лазера

Список работ, опубликованных по теме диссертации

I. Гаджакаева АЛ Эндоскопическая флуоресцентная спектроскопия в диагностике опухолевого процесса брюшной полости. / Гаджакаева АН, Меджидов Р.Т. //Весник новых медицинских технологий. Тула.-2009.-ТХУ1-№4.-С.121-122.

2 Гаджакаева АЛ Новый способ диагностики цирроза и рака печени. / Гаджакаева АЛ, Меджвдов РТ. //Четырнадцатая Российская конференция «Гепагология сегодня». Российский журнал гастроэнтерологии, гепаютогии, кшопрокгалогш.-Мо зсва-2009.-ТХ1Х.-№ 1 .-С.4.

3. Гаджакаева АЛ Малоинвазивный способ диагностики заболеваний поджелудочной железы. / Гаджакаева АЛ, Меджидов РТ. //Гам же.-С. 102

4 Гаджакаева АЛ Лапароскопическая экспресс-диагносшка метастатического рака печени //Анналы хирургической гепатологии.-2007.-Т12.-№3.-С.132.

5. Дджакасва АЛ Лапароскопическая экшресс-диагносгака рака и других заболеваний органов брюшной полости. / Гаджакаева АЛ, Мзджидов РТ. //Альманах Инспг!ута Хирургии имени Вшшевского.-20ОТ.-№3.-С31.

6. Меджидоз РТ. Эндоскопическая диагностика и лечение туберкулеза брюшины / Меджидов Р.Т., Кушев МИ., Гаджакаева АЛ //ХП Всероссийский съезд эндоскопических хирургов. Эндоскопическая хирургия.-Москва-2009-Т.15.-№1.-С.174.

7. Меджидоз РТ. Возможности видеолапароскопии при травматическом повреждении поджелудочной железы. / Меджццов РТ, Гаджакаева АЛ, Алиев Б.О., Мусаев ЗМ //Там же.-С.175.

8. ГЬджакаева АЛ Возможности лазерной спектроскопии в дифференциальной диагностике рака и туберкулеза брюшины. / Гаджакаева АЛ, Меджидов РТ. // Альманах ИнститутаХирургии имени А.В. Вишневского-2010.-Т.1.-№ 1(1).-С.37.

9. Гаджакаева АЛ Целесообразно ли применение лазерной спектроскопии в диагностике рака поджелудочной железы? / Гаджакаева АЛ, Меджидов РТ //Тамже.133-134.

10. Гаджакаева АЛ Малоинвазивные способы дифференциальной диагностики заболеваний печени. / Гаджакаева АЛ, Меджидие Р.Т. //Материалы научнснгракшчесюй конференции. Маханкала-2009.-С.45.

II. Гаджакаева АЛ Роль лазерной спектроскопии в структуре дифференциально-ди; ¡гностического алгоритма заболеваний поджелудочной железы. / Гаджакаева АЛ, Меджидов РТ. //Гам же.-С.47.

12. Щркакаева АЛ Возможности применения лазерной спектроскопии в диагностике рака поджелудочной железы / Щркакаева ¿Цй., Меджидов РТ. //Гамже.-С.48.

13. Щркакаева АЛ Роль лазерной флуоресцентной спектроскопии в диагностике рака печени. / Шркакаева АЛ, Меджвдов ET. //Гам же.~С.50.

14 Гяджакаева АЛ Современные возмакносш лазерной спектроскопии в диапюешке рака и других заболеваний печени. / Щркакаева АЛ, Меджидов ET, Ашурбеюв НА, Гираев КМ. //Гам же.-С52.

15. Меджидов РТ. Возможности диагностической и лечебной эндосюпии при туберкулезе брюшины. / Меджидов ET, Щркакаева AEL, Кутиев МЛ //Гам же.-С.137.

16. Щркакаева АЛ Возможности лазерной ¡|утофлуоресцешной спектроскопии в диагностике рака печени //Сборник научных трудов V Республикансшй научно-практической кшффенции «Новое в хирургии Дагестана>>.-Махжкала-2009.-С.89-90.

17. Шркакаева АЛ Малоинвазивный метод диагностики заболеваний поджелудочной железы//Там же.-С.90-91.

18. Щркакаева АЛ Устройство для флуоресцентного лапаросюпичесюго исследования / Щркакаева АЛ, Меджидова ET. //Сборник научш>к трудов ДША(юбилейньшвьшуск).-Махшгала-2007.-С.35.

19. Medzhidov R.T. Lowinvasive diagnostics and treatment of tuberculosis of peritoneum / Medzhidov RT., Gadzhabaeva AJL, Kutiev Ml //Abstracts of XI International Euroasian congress of surgery and gastroenterologyJBacu.-2008.-P51.

Список сокращений ДГМА- Дагестанская государственная медицинская академия ДИ-довфительный индекс ДК - диагностическая контрастность ЖКБ- желчнокаменная &шезнь

ИЛАС - шлраоперационная лазерная аугофлуоресцент пая спектроскопия КТ- компьютерная тшотрафия

отношение площади аутофлуоресцещдаи к площади лазерного пика РКБ - Республиканская клиническая больница РМЦ-Республиканский медицинский центр УЗИ-ультразвуювое исследование Nz-лазер - азошый лазер ТОМ-tumor, nodules, metastasis

Формат 60x84.1/16. Печать ризографная. Бумага № 1. Гарнитура Тайме. Усп. печ л. - 1,2 изд. печ. л. - 1,2. Заказ - 721 - 05. Тираж 100 экз. Отпечатано в ООО «Деловой мир» Махачкала, ул. Коркмасова, 35а