Автореферат и диссертация по медицине (14.01.01) на тему:Оптимизация дифференциальной диагностики пролиферативных процессов матки

На правах рукописи

Ковалева Татьяна Юрьевна

ОПТИМИЗАЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРОЛИФЕРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ МАТКИ

14.01.01 - акушерство и гинекология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

о..;

С-Е8 2015

005558339

Воронеж-2015

005558339

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ВГМА им. H.H. Бурденко Минздрава России)

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, Битюкова Валерия Витальевна Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, доцент Каткова Надежда Юрьевна Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, заведующая кафедрой акушерства и гинекологии ФПКВ ИНМО.

Доктор медицинских наук Шемаринов Герман Анатольевич, БУЗ «Воронежская областная клиническая больница № 1, заведующий гинекологическим отделением № 3.

Ведущая организация:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита диссертации состоится «20» февраля 2015г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 208.009.04 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия имени H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ВГМА им. H.H. Бурденко Минздрава России) по адресу: 394036 г. Воронеж, ул. Студенческая, 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 394030, Россия, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10

Автореферат разослан «_»_2015 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Е. В. Енькова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования.

Многочисленные исследования отечественных и зарубежных авторов, посвященные изучению доброкачественных и злокачественных пролиферативных процессов матки, остаются актуальными до настоящего времени и недостаточно решенными (В.П. Козаченко, 2005). И приобретают все большую значимость, так как до 95% всех оперативных вмешательств по поводу лейомиомы, рака тела матки приходится на органоуносящие операции - тотальная и субтотальная гистерэктомии (И.А. Краснова, В.Г. Бреусенко, Л.М. Каппушева, 2005). Ряду пациенток репродуктивного возраста с нереализованной генеративной функцией, страдающих бесплодием или невынашиванием беременности, связанных с наличием миомы (Бохман Я.В., 2007), требуется проведение органосохраняющего лечения - консервативной миомэктомии с последующим применением диагностических методов, позволяющих выявить зачатки лейомиоматозных узлов и рака тела матки на ранних стадиях развития (Сидоренко Ю.С., 2005).

На сегодняшний день методом скрининга лейомиомы матки является допплерография в сочетании с трансвагинальным УЗИ, с помощью которого можно четко определить размеры, локализацию, количество миоматозных узлов и регистрировать показатели скорости кровотока в различных отделах сосудистого русла (Давыдов A.A., 2005)

При всей информативности УЗИ не лишено недостатков: достоверность проводимого обследования зависит от качества используемого аппарата, техника проведения и оценка полученных результатов определяется квалификацией врача. И даже при отсутствии этих причин, этот метод имеет ограниченные возможности при субклиническом течении заболевания.

Компьютерная и магнитно-резонансная томографии также обладают рядом недостатков - высокая цена, наличие противопоказаний (большой вес пациентки, наличие сопутствующей сердечно-сосудистой патологии, наличие кардиостимуляторов и других металлических конструкций (В .И.

Кулаков, Л.В. Адамян, С.И. Аскольская, 2009). Эндоскопические методы и цитологическое исследование не всегда позволяют выявить опухоль на ранней стадии; гистологический анализ материала, полученного при диагностическом выскабливании, позволяя определить пролиферацию эндометрия, не отражает реальную глубину и степень местного распространения процесса (Г.М. Савельева, В.Г. Бреусенко, 2007).

Многочисленными исследованиями показано, что эстрогены обеспечивают процессы пролиферации эндометрия. В то же время под влиянием прогестерона происходит секреторная трансформация пролиферирующего эндометрия. Поэтому относительный или абсолютный дефицит прогестерона обуславливает развитие гиперпролиферативных процессов в эндометрии. Возникновению и развитию большинства опухолей сопутствует каскадное накопление нарушений, затрагивающих все виды обмена веществ. Выявление этих нарушений на ранних этапах опухолевого роста имеет решающее значение, как для понимания распространенности, так и для оценки механизмов прогрессирования опухоли. Развитие опухоли сопровождается окислительной модификацией полимеров, что влечет за собой изменение их функции и физиологической активности. Это приводит к повреждающему действию опухоли на организм и появлению в крови так называемых индикаторов опухолевого процесса. На сегодняшний день не существует по настоящему надежного теста, позволяющего диагностировать опухолевый процесс у больных раком тела матки на дооперационном этапе.

Учитывая важность разработки критериев, позволяющих дифференциально диагностировать пролиферативные процессы в эндометрии и миометрии при опухолевых заболеваниях тела матки на ранних стадиях развития по присутствию и содержанию ряда легколетучих органических соединений, актуально применить достаточно простой и коммерчески доступный анализатор газов «Электронный нос» с различным числом сенсорных элементов.

Цель исследования: Оптимизировать дифференциальную диагностику пролиферативных процессов при лейомиоме матки, гиперплазии эндометрия и раке эндометрия с помощью нанотехнологий (установления корреляции сигналов мультисенсорной системы на основе пьезорезонаторов с селективными покрытиями). Задачи исследования:

1. Проанализировать особенности газовых маркеров крови для диагностики пролиферативных заболеваний тела матки с использованием аналитической системы «Электронный нос» на доклиническом этапе.

2. Изучить экспрессное получение диагностической информации о пролиферативной патологии тела матки при исследовании образцов крови по аналитической информации сенсорной системы.

3. Сравнить и оценить стандартные методы исследования пациенток с лейомиомой матки малых форм, типичной гиперплазией эндометрия, раком тела матки с анализом сигналов, полученных от газового анализатора «МАГ-8» на основе пьезосенсоров сорбционного типа.

4. Разработать критерии, позволяющие провести дифференциальную диагностику между группами по нозологическим формам с помощью мультисенсорной системы.

5. Разработать и научно обосновать комплекс диагностических мероприятий, позволяющих индивидуально планировать лечебную тактику при пролиферативных процессах тела матки.

Научная новизна работы:

1. Разработана новая методика поиска газов маркеров с помощью метода пьезокварцевого микровзвешивания типа «Электронный нос» с различными видами преобразователей для диагностики активности пролиферации эндометрия и миометрия матки.

2. Впервые проанализирована информация мультисенсорной системы и описаны ее форма, площадь «визуального отпечатка» и параметры

эффективности сорбции при исследовании крови пациенток с лейомиомой, гиперплазией эндометрия, раком тела матки.

3. Разработан алгоритм диагностики активности пролиферативных процессов эндометрия и миометрия у пациенток с заболеваниями тела матки с помощью анализа газового состава крови.

4. Разработаны критерии раннего выявления рака эндометрия на доклиническом этапе при применении современных методов обработки многопараметрической информации.

Практическая значимость.

Использование аппарата «Электронный нос» в диагностических целях у гинекологических больных выявляет раннее проявление активных пролиферативных процессов в теле матки.

Включение исследования газовых маркеров крови в комплексное обследование пациенток высокой группы риска по развитию пролиферативных процессов позволяет повысить эффективность лечебно-диагностических мероприятий.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Предложена новая методика исследования газовых маркеров крови с помощью метода пьезокварцевого микровзвешивания, которая позволит оптимизировать раннюю дифференциальную диагностику пролиферативных процессов эндометрия и миометрия и улучшить результаты лечения за счет минимизации радикальных операций на органах малого таза.

2. В результате проведенного исследования обнаружены газовые маркеры крови: аммиак, триэтиламин, уксусная кислота, альдегиды, спирты, которые в перспективе могут использоваться для детектирования заболевания эндометрия и миометрия, так как соответствуют конкретному диагностическому критерию опухолевого процесса матки.

3. Анализ данных сигналов от «Электронного носа», полученных при применении современных методов обработки многопараметрической

информации, доказывает прогностическую ценность исследования и подтверждает необходимость его применения в практической медицине. Личный вклад автора.

Проведенное исследование является самостоятельной, законченной, квалификационной научной работой. Автором лично проведено обследование группы пациентов, образцов крови по предложенной методике, разработаны диагностические критерии, проанализированы и обработаны информационные данные, интерпретированы результаты, сформулированы выводы и практические рекомендации.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были доложены на заседании проблемной комиссии по акушерству и гинекологии «ВГМА им Н.Н. Бурденко» (2011г.), врачебной конференции НУЗ «ДКБ на ст. Воронеж-1 ОАО «РЖД» (2012г.), сетевой научно-практической конференции ОАО «РЖД» по теме «Актуальные вопросы абдоминальной хирургии и онкологии» (2013 г.) Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы, 3 из которых в изданиях, рекомендованных «Перечнем...» российских рецензируемых научных журналов ВАК Минобрнауки Российской Федерации.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы «Материал и методы», двух глав собственных исследований, выводов, практических рекомендаций и приложений, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 14 рисунками, 5 таблицами, содержащимися в тексте, и 6 таблицами в приложении. Список литературы содержит 195 источников, из них 83 отечественных и 112 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования.

Настоящая работа выполнена на базе гинекологического отделения, клинико-диагностической лаборатории, отделения функциональной и ультразвуковой диагностики НУЗ «ДКБ на ст. Воронеж-1 ОАО «РЖД» совместно с кафедрой акушерства и гинекологии ИДПО ГБОУ ВПО «Воронежской государственной медицинской академией им. H.H. Бурденко» и кафедры аналитической и физической химии ВГУИТ «Воронежского государственного университета инженерных технологий».

Произведен проспективный рандомизированный анализ медицинской документации по ведению и лечению пациенток гинекологического отделения НУЗ «ДКБ на ст. Воронеж-1 ОАО «РЖД».

Проведено комплексное клинико-лабораторное исследование 161 пациентки: 32 с лейомиомой, 61 с гиперпластическими процессами эндометрия, 37 с верифицированным, гистологически подтвержденным раком эндометрия, 31 условно здоровых, составляющих контрольную группу.

В процессе исследования сформированы 4 группы. Три основные группы и одна контрольная (рис.1)

Рис. 1. Распределение пациенток по группам исследования

8

Критериями включения в основные группы были: наличие миомы матки малых размеров, гистологически верифицированный диагноз простой гиперплазии эндометрия без атипии, рака эндометрия (аденокарцинома).

Критериями включения в группу контроля были: наличие регулярного менструального цикла, отсутствие миомы матки, гиперпластических процессов эндометрия, рака эндометрия.

Объектом исследования была венозная кровь, забор которой проводился в объеме 2 мл в пробирки «Vacuta» (с антикоагулянтом этилендиаминтетрауксусной кислотой) натощак до и после хирургического вмешательства. Кровь транспортировали при температуре 20 ± 2 °С в течение 15—20 мин. и в течение 5-10 минут исследовали.

Первую группу (п=32) составили пациентки с миомой матки, выявленной по результатам УЗИ, МРТ и гистероскопии.

Вторую группу (п=61) составили пациентки с гиперплазией эндометрия без атипии, которая была диагностирована на доклиническом этапе и подтверждена патоморфологическим исследованием материала, полученного из полости матки.

Третью группу (п=37) составили пациентки с верифицированной по результатам патоморфологического исследования аденокарциномой эндометрия, которым была проведена расширенная экстирпация матки с придатками.

Четвертая группа контрольная (п=31) «условно здоровые» с регулярным менструальным циклом, которым планировалась гормональная контрацепция, а пайпель-кюретаж эндометрия проводился с целью исключения его патологии.

В каждой группе произвольно выбраны образцы крови для построения классификационных моделей (обучающей выборки).

Все пациентки были ознакомлены с целью и задачами предстоящего исследования и дали добровольное информированное согласие на его проведение. Исследования одобрены этическим комитетом. В план

обследования включались оценка анамнеза жизни и заболевания, объективное обследование, изучение клинико-лабораторных показателей, ультразвуковое исследование и допплерография с использованием трансабдоминального (2,5-4,0 МГц) и трансвагинального датчиков (4,0-8,0 МГц) на аппарате «Philips» 730 (Япония) на базе отделения ультразвуковой диагностики, допплерографию проводили в импульсном режиме с использованием датчика 4,5 МГц. Цветное доплеровское картирование и допплерометрию проводили в артериях по периферии и внутри миоматозных узлов в режимах ЗБ и 4Б. Магнитно-резонансная томография органов малого таза была проведена с целью уточнения локализации и прямой визуализации миомы матки в сопоставлении с сопутствующей патологией. Исследование выполнено на томографе Magnetom Harmoni «Simens Medical», Германия.

Гистероскопию проводили на аппарате фирмы «Olimpus» с целью визуализации полости матки, диагностики субмукозных миом, патологии эндометрия и его прицельной биопсии.

При гистологическом исследовании материала из полости матки у пациенток с гиперплазией эндометрия выявлены морфологические признаки простой формы гиперплазии эндометрия. При морфологическом исследовании слизистой оболочки матки путем пайпель-кюретажа в контрольной группе у 28 пациенток (90,3%) выявлен эндометрий фазы пролиферации, у 3 пациенток (9,7%) - эндометрий фазы секреции.

Проанализирован соматический анамнез: экстрагенитальные заболевания, наследственная отягощенность, гинекологический анамнез: возраст менархе, регулярность и продолжительность менструального цикла, возраст начала половой жизни, метод контрацепции и репродуктивная функция. Произведен анализ жалоб пациенток, среди которых основными являлись общее недомогание, болевой синдром, нарушение функции соседних органов, нарушение менструального цикла (рис. 2).

гинекол. анамнез

анамнез жизни

экстраген. заболевай

наследст. отягощен.

нарушение обмена в-в

заболева заболеван.

ния дыхат.

[ ССС с-мы у

нервной с-мы

оценка возраст возраст генератив. виды параметры

жалоб менархе нач. пол. ф-ция контрад. цикла

ч ^ жизни

болевой Л наруш.ф-и анемия общая

синдром соседних слабость

органов ^ 11

х

беспдодие

наруш... меыстр.

менстр..

Рис. 2. Клиническая характеристика обследуемых пациенток Анализируя возраст больных отмечено, что при колебаниях от 35 до 64 лет средний возраст в 1 группе составил 50±7 лет, во 2 группе 55±2 года, в 3 группе 61±3 года, в 4 группе 36±1 год.

Из экстрагенитальных заболеваний, сочетающихся с миомой матки преобладали наследственная отягощенность 36,7%, ожирение 34,2%, анемия средней степени тяжести 31,8% .

Во 2-й группе с «гиперплазией эндометрия» сопутствующими являлись гипертоническая болезнь 19,6%, воспалительные заболевания органов малого таза 32,7% и неврозы 11%.

В 3-й группе чаще встречалось сочетание ожирения (64,2%) и сахарного диабета 2 типа (27,3%). Высокий уровень соматической заболеваемости в организме больных раком эндометрия отражает наличие системных изменений, присущих метаболическому синдрому и приводящих к нарушению гормонального гомеостаза.

В 4-й группе хронический тонзиллит (9,8%), бронхит (7%) в анамнезе.

При анализе наследственной отягощенности в исследуемых группах установлено, что злокачественные опухоли репродуктивной системы наблюдались у родственников 1 линии с гиперплазией эндометрия в анамнезе в процентном соотношении в 2,5 раза чаще, чем у пациенток без гиперплазии. Наследственная предрасположенность к возникновению пролиферативных процессов матки выявлена у 36,7% пациенток в группе с «миомой матки», у 42,7% пациенток в группе с «гиперплазией эндометрия», 24,8% в группе с «раком эндометрия» (табл.1).

Таблица 1.

Характеристика анамнестических показателей исследуемых групп больных

Показатель Группа 1 миома ( п=32) Группа 2 ГПЭ (п=61) ГруппаЗ РЭ ( п=37) Группа 4 контр. ( п=31)

Средний возраст 50 ± 7*лет 55 ± 2*года 61± 3*года 36 ±1*год

Менархе 11,4 ± 1,6 12,5 ± 1,7 13,4 ± 1,2 12,8 ± 1,4

Наследственная отягощенность 36,7%* 42,7% 24,8%* -

Воспал. заболев, орг. малого таза 23,3% 32,7% 19,8% 7,2%

Ожирение 34,2% • 64,2% -

ГБ 2 ст. - 19,6% -

Сах. диабет, тип 2 - - 27,3% -

Хр. заболев, верхи, дых. путей - - - 16,8%

Анемия ср.ст. тяж. 31,8% - - -

Примечание: показатель сравнения * - р<0,05

Причиной гормональных нарушений, являющихся ведущим звеном в патогенезе ГПЭ, может являться нарушение функции яичников в результате

хронической ановуляции, дефицита прогестерона и воспалительных процессов. Согласно полученным анамнестическим данным, хронический сальпингоофорит перенесли 32,7% пациенток с «гиперплазией эндометрия». В группе без патологии эндометрия этот диагноз был установлен у 23,3% пациенток. При анализе менструальной и репродуктивной функции выявлено, что средний возраст менархе у пациенток с «ГПЭ» 12,5±1,7 лет, с «миомой матки» 11,4±1,6, с «раком эндометрия» 13,4±1,2, что достоверно не отличалось по сравнению с контрольной группой 12,8±1,4 так же, как и количество родов и абортов.

Учитывая, что основными клиническими симптомами лейомиомы матки, гиперплазии эндометрия, рака эндометрия являются менометроррагии и/или дисфункциональные маточные кровотечения, приводящие к увеличению объема оперативного лечения, целесообразным является применение новых методов дифференциальной диагностики на доклиническом этапе. Ранняя диагностика позволяет расширить показания к проведению органосохраняющих операций с последующим выявлением рецидива пролиферативных процессов матки.

Исследование по детектированию легколетучих органических соединений - маркеров патогенных состояний и процессов проводили с применением анализатора газов «МАГ-8» на основе пьезосенсоров сорбционного типа с разнохарактерными покрытиями на чувствительных элементах. Сенсоры изготавливали путем нанесения на пьезорезонаторы тонких пленок модификаторов-сорбентов.

Отбирали равновесную газовую фазу над индивидуальными тест-веществами и реальными объектами методом дискретной газовой экстракции при 20 ± 2 °С и вводили в ячейку детектирования анализатора «МАС-8» газовым шприцем со скоростью 1 см3/сек.

В специальном программном обеспечении анализатора газов «МАС-Бой» автоматически преобразуется в цифровой сигнал сенсоров - частоту

колебаний Гц). Предлагаемый алгоритм исследования представлен на рис.3.

Рис. 3. Схема анализа биопроб

Рассчитывали отклики каждого сенсора при сорбции легколетучих веществ - изменение частотных характеристик каждого сенсора (Д/^, Гц) во времени с шагом 1 сек., эта информация преображается в хроночастотограммы (рис. 4-а), а также графически визуализируется матрица аналитических сигналов (Д/гтах,;,Гц), при этом программа предполагает статистическую обработку результатов измерений.

В качестве информативных данных мультисенсорной системы в программном обеспечении «МАС-Эой» при анализе состава равновесной газовой фазы над объектом применяются «визуальные отпечатки» сигналов сенсоров в двух вариантах: «визуальные отпечатки» максимумов - строятся по максимальным сигналам всех пьезосенсоров в массиве (рис. 4-6) и кинетические «визуальные отпечатки» (рис. 4-е).

При этом кинетические «визуальные отпечатки» строятся по выбранной маске и представляют собой зависимость откликов массива пьезосенсоров от времени при сорбции газов, построенные дискретно по сигналам в определенные моменты времени (массив точек с учетом времени фиксирования сигналов называется маска), которые определяются

14

предварительно, что позволяет выделить наиболее значимую информацию (рис. 4-е). Геометрические особенности «визуальных отпечатков» (форма, площадь фигуры) определяются качественным и количественным (соотношение содержаний и концентраций отдельных классов или индивидуальных соединений) составом РГФ над анализируемыми пробами.

В программе автоматически рассчитывается площадь геометрической фигуры «визуального отпечатка» как сумма площадей под хроночастотограммами сенсоров.

В данном случае возможен расчет по полной матрице измерений (5& 0), т.е. по откликам, измеренным с дискретностью 1с, либо по оптимизированной матрице данных, выбранных в соответствии с маской (5В 0 , Гц-с).

ЛИ;, Гц " I ЛЬ"та.\, Гц

С)

Время, х, с

Номера сенсоров ¿¡)

в)

Рис. 4. Результаты измерения в программе «МАС-$о/(»: хроночастотограмма (а), «визуальный отпечаток» максимумов (б), кинетический «визуальный отпечаток» сигналов сенсоров, сформированных по маске (в)

Время фиксирования сигналов по маске

Результаты исследования

По результатам исследования проб крови на анализаторе газов «МАС-8» получены статистически надежные «визуальные отпечатки» максимальных сигналов пьезосенсоров для биопроб групп пациенток с разной диагностической характеристикой: «миома», «ГЭ», «рак тела матки», «условно здоровые» (рис. 5).

АРщах, Гц 1 .

8 .... ... 2

шШк

ШЩщ/////

6 .V- 4

5

«Гиперплазия

эндометрия» «Миома» «Рак тела матки» «Условно здоровые» \

5В.о= 3245 ± 444 Гцс 5В.„= 4206 ± 1014 Гцс 5В.„= 5004 ± 980 Гцс 5В.„. = 4462 ± 442 Гцс

Рис. 5. Типичные «визуальные отпечатки» максимальных сигналов пьезосенсоров и их средние площади (8вм Гц-с), полученные при анализе крови от обследуемых групп пациентов (По кругу отложены номера сенсоров в массиве)

Несмотря на некоторые различия в геометрии фигур «визуальны;: отпечатков» максимальных сигналов внутри групп, статистически надежная средняя выборка характеризуется определенной формой, величиной площади, позволяющими дифференцировать пробы по составу РГФ над ними по группам.

Установлено, что для проб из группы «гиперплазия эндометрия)? максимальный сигнал характерен для пьезосенсора с пленкой ПДЭГС и меньший сигнал для пьезосенсоров с пленками ПЭГ-2000, ТХ-100 и Т\уееп 40, что свидетельствует о наличии легколетучих органических соединений (альдегиды, спирты).

А^тах, Гц 1

Д^тах, Гц 1 _

Л^тах, ГЦ

7 /ШР5*

>?/" 3

Для проб с «миомой» максимальные сигналы характерны для пьезосенсоров с пленками ПДЭГС, Т\л'ееп-40, ПЭГ-2000 и ДЦГ-18-К-6, что указывает на преобладание в РГФ над пробами алифатических кислот.

Для группы «рак тела матки» отличительной особенностью является наибольшее значение сигнала пьезосенсора с пленкой БКС, Т\уееп-40, и уменьшение сигналов пьезосенсоров с пленками ПДЭГС, ПЭГ-2000, ДЦГ-18-К-6, что указывает на преобладание ароматических кислот-значительный сигнал пьезосенсора с пленкой БКС - как следствие сильных деструктивных процессов, происходящих в организме.

Установлено, что геометрия «визуального отпечатка» максимальных сигналов матрицы пьезосенсоров для группы «условно здоровые» и других групп существенно отличаются. Минимальные значения откликов характерны для пьезосенсоров с пленками БКС и Р6Ж, что указывает на отсутствие значительных количеств органических аминов и кислот в РГФ над пробами и наличие летучих веществ других классов органических соединений. Об общем содержании легколетучих веществ в РГФ над пробами можно судить по значению площади «визуальных отпечатков» максимальных сигналов пьезосенсоров (5В0.,Гцс) (рис.6).

□ гиперплазия эндометрия

(1 миома

□ условно здоровые

□ рак тела матки

* р < 0,05 - достоверность различий между группами Рис. 6. Значение площади «визуальных отпечатков» для каждой исследуемой группы

Установлено, что происходит увеличение значения многомерног аналитического сигнала массива пьезосенсоров в ряду «ГЭ», «миома», «РЭ> для большинства проб из групп, что связано с увеличением содержага выбранных групп легколетучих соединений (рис.б).

Если принять площадь «визуальных отпечатков» для проб из группь «условно здоровые» за норму, то положительное или отрицательно отклонение от этих значений свидетельствует об изменении состава легк летучей фракции крови, следовательно, о наличии пролиферативнь процессов в организме. Так, для восьми проб из группы «гиперплаз1 эндометрия» площадь «визуальных отпечатков» меньше 3500 Гц-с, при это для четырех проб дополнительно диагностируется наличие миомы маль форм, поэтому по этому критерию также выделяются три пробы из группь «миома». Большие значения площадей «визуальных отпечатков» (больш 5200 Гц-с) характерны для проб крови с «раком тела матки»(р<0,05), пр этом для некоторых из них площадь «визуальных отпечатков» имее аномально большие значения (больше 7000 Гц-с)(р<0,05). Это связано глубоким протеканием деструктивных процессов в организме и выделение большого количества летучих соединений.

Таким образом, дифференциация проб, при исследовании состава РГ над ними на группы «ГЭ», «миома», «рак тела матки» по особенностя геометрии и величинам площади «визуальных отпечатков» максимальны сигналов массива пьезосенсоров (первичная аналитическая информация возможна, однако для увеличения надежности ранжирования необходим применять дополнительные (вторичная аналитическая информация параметры микровзвешивания.

Для получения дополнительной аналитической информации о состав РГФ над пробами крови исследуемых групп применили парамет

эффективности сорбции Д™°*, который рассчитывали по формуле:

AF

Д mm __max. i

'J ~ AF . '

max, j

Где i, j — маркировка сенсоров в массиве. Для исследуемых групп рассчитаны наиболее информативные параметры, которые представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Диапазон значений параметров эффективности сорбции (Л™*)

РГФ над пробами исследуемых групп больных

Диагностическая оценка a max 53 л max 13 л max Л56 j max 17 л max 34

«Миома» 0,7 - 5,7 0,8 - 4,2* 0,6 - 0,9 1,2-4,0 0,2 -1,7*

«Рак эндометрия» 1,1-4,6 0,6 - 4,8* 0,8 -1,6* 2,3 - 8,5 0,3 -1,8*

«Гиперплазия эндометрия» 0,3 -1,0* 0,7-1,8 0,2 - 0,8 3,0- 6,0 1,4-2,2

«Условно здоровые» 1,0-1,2 1,1-1,3 0,7 - 0,9 1,0-3,2 1,1-1,4

*- р < 0,05 - достоверность различий между группами

Установлено, что по совокупности параметров А™* (р<0,05) Л™х (р< 0,05) с высокой надежностью могут быть выделены пробы из группы

Атах

«миома», а при дополнении . к ним параметра -Л56 (р<0,05) идентифицируются пробы из группы «рак тела матки». При этом характерным для «гиперплазии эндометрия» является только

параметр Л ™х (р<0,01). Следовательно, самым надежным и специфичным для выделения проб со злокачественными процессами является параметр

Л тах

56 (р<0,001), который встречается в данной группе и является диагностическим критерием (табл. 2).

Известно, что при повреждениях тканей, в том числе деструктивных процессах, в острой фазе наблюдается ярко выраженный

некомпенсированный метаболический ацидоз крови, что связано с образованием органических кислот из-за высокой концентрации активных форм кислорода и продуктов перекисного окисления липидов, по мер развития компенсации рН крови повышается. Поэтому параметр А^" имее еще и дополнительное диагностическое значение, так как фактическ отражает соотношение органических кислот и аминов в РГФ над пробами

Для проб из группы «условно здоровые» значение параметра А"" равно О, ± 0,1, что соответствует небольшому избытку полярных соединений газовой фазе над пробой. При А™ меньше 0,3 в РГФ над пробам присутствует избыток алифатических аминов, что характерно для протекай! глубоких деструктивных процессов и сильных структурных изменениях тканях. По этому критерию выделяются пробы из групп «ГЭ» с признакам миомы малых форм и «рак тела матки». При значениях А больше 1,0 газовой фазе преобладают летучие кислоты, что свидетельствует о активности пролиферативных процессов в группах «рак эндометрия».

Пациенткам, составляющим группу «РЭ», была произведена диагностик патологии на доклиническом этапе, и подтверждена морфологически исследованием послеоперационного материала, доказывающим отсутстви инвазии в миометрий.

Совпадение значений идентификационных параметров с табличными пределах погрешности свидетельствует о наличии данного вещества

маркера в РГФ над биопробой с надежностью 99 %. Так по параметру А РГФ над кровью из групп «миома» обнаружена уксусная кислота. П параметру А^* идентифицируется аммиак в РГФ над некоторыми пробам

из группы «миома» ( = 0,3). По идентификационным параметрам А™х в РГФ над пробами крови группы «условно здоровые» не обнаружень уксусная кислота, триэтиламин и аммиак на минимальном уровн определения (идентификации).

Оценив «площадь и геометрию» максимальных сигналов пьезосенсоров над исследуемыми пробами, можно сделать вывод: над пробами «гиперплазия эндометрия» преобладают альдегиды и спирты, над пробами с «миомой» - алифатические кислоты, при «раке тела матки» значительный сигнал получен от аминов и ароматических кислот. В то время как над группой «условно здоровые» органические кислоты и амины практически отсутствуют (табл. 3).

Таблица 3.

Выявление газовых маркеров в каждой исследуемой группе

Газовые 1 группа 2 группа 3 группа 4 группа

маркеры (п=32) (п=61) (п=37) (п=31)

«Миома» «Гиперплазия «Рак «Условно

эндометрия» эндометрия» здоровые»

аммиак + - + _

триэтиламин - + _

уксусная ■ + _

кислота

альдегиды - ■ — _

спирты - + - -

С целью диагностики рецидива пролиферативных процессов матки в отдаленном послеоперационном периоде произведено исследование газового состава крови пациенткам из группы «миома матки», которым проводилась консервативная миомэктомия. Результаты полученного газового состава крови идентичны группе «условно здоровых», что позволяет сделать выводы и провести дифференциальную диагностику между группами болен\здоров.

Оценивая возможность применения метода пьезокварцевого микровзвешивания для диагностики активности пролиферативных процессов при заболеваниях тела матки по образцам крови, предварительно проводили тренинг или обучение системы на выборке биопроб с установленными

диагнозами по стандартным методам (УЗИ с допплерометрией, МРТ гистероскопия). При этом провели сравнительный анализ данных методо исследования с предлагаемой методикой, и выводы представили в вид таблицы (табл. 4).

Таблица 4

Сравнительная характеристика методов исследования по количеству

выявленной патологии

Метод 1 группа (п=32) 2 группа(п=61) 3 группа(п=37

исследования миома матки гиперплазия рак

(интерстициальные эндометрия (ГЭ) эндометрия

узлы до 1,5-3,Осм) (М-эхо 9 мм на 5-й день м. ц.) (РЭ)

«Электронный 26(81,2%) 54(88,5%) 27(72,9%)

нос»

УЗИ 25(78,2%) 29(47,5%) 21(56,7%)

МРТ 17(53,2%) 28(45,9%) 14(37,8%)

Гистероскопия 3(9,3%) 48(78,6%) 34(91,8%)

При анализе показателей числа больных между группами были выявлен статистически достоверные различия, показывающие преимуществ «Электронного носа» за исключением данных в 3-й группе (РЭ), где процен обнаруженной патологии был выше при проведении гистероскопии биопсии эндометрия, что подтвержено морфологическим исследование материала из полости матки. Становится очевидным, что на доклиническо этапе выявление пролиферативных процессов при помощи газовог анализатора наиболее информативно, даже если учесть высокий процен УЗИ.

Для быстрого получения первичной диагностической информации точного разделения проб на группы «здоровые» и «больные» применил метод регрессии на главные компоненты (РГК). Процент совпадени результатов, полученных с использованием «Электронного носа» на основе

пьезосенсоров и обработкой результатов с помощью РГК модели со стандартными методами составляет 94%. Чувствительность и специфичность предлагаемого способа получения диагностической информации, рассчитанные по проверочным данным и по представленным формулам, составила 88% и 75% соответственно.

ВЫВОДЫ:

1. Газовые маркеры крови и анализ диагностической информации сигналов «Электронный нос» с помощью применяемого метода хемометрики позволяет диагностировать активность пролиферативных процессов при опухолевых заболеваниях тела матки. Алифатические кислоты являются маркером «миомы матки», альдегиды и спирты характерны для «гиперплазии эндометрия», амины и ароматические кислоты указывают на наличие «рака тела матки».

2. Экспрессная аналитическая информация сенсорной системы, полученная при исследовании образцов крови от пациенток с пролиферирующими процессами матки, по особенностям геометрии, площади «визуального отпечатка», параметрам эффективности сорбции позволяет выявить группы «болен/здоров». Одновременное применение РГК-модели способствует выделению групп по нозологическим формам: «гиперплазия эндометрия», «миома», «рак эндометрия».

3. Выявлены четкие положительные корреляции между результатами обследования пациенток по стандартным методам исследования и при помощи экспериментального метода анализатора газов «МАГ-8» на основе пьезосенсоров сорбционного типа. Процент совпадения результатов, полученных с использованием «Электронного носа» на основе 8 пьезосенсоров и обработкой результатов с помощью РГК модели со стандартными методами составляет 94%.

4. Основным критерием дифференциальной диагностики пролиферативных процессов матки в мультисенсорной системе является

4 max

параметр эффективности сорбции ^ , чувствительность которого составляет 88%, а специфичность 75%. Для «миомы матки» характерны

л max. j щах A max

параметры лхз , для «гиперплазии эндометрия» Л 53 , а для «рак

тела матки» самым надежным и специфичным диагностическим критерием

Л max

является .

5. Произведенная идентификация газовых маркеров, соответствующи различным заболеваниям тела матки, позволяет улучшить диагностш активности пролиферации эндометрия и миометрия на ранних этапг развития, что оптимизирует тактику дальнейшего ведения и лечения данно" категории больных.

Практические рекомендации:

1. Использование портативного аппарата «Электронный нос» медицинских учреждениях для экспрессной диагностики ранних проявлени пролиферативных процессов в теле матки.

2. Выявление газовых маркеров в крови у пациенток пролиферативными процессами эндометрия и миометрия матки н доклиническом этапе должно служить основанием для отнесения таки пациенток к группе высокого риска по развитию лейомиомы матки гиперплазии эндометрия, аденокарциномы эндометрия.

3. У пациенток с лейомиомой матки, гиперплазией эндометрия пр проведении органосохраняющего лечения, профилактику активност пролиферативных процессов в эндометрии и миометрии необходим проводить в мониторинге.

4. Необходима ранняя диспансеризация данной категории больны после проведенного оперативного лечения и активное внедрение в широку медицинскую практику профилактического лечения.

Работы, опубликованные по теме исследования в журналах, рекомендованных перечнем российских рецензируемых научных журналов ВАК Мннобрнаукн России

1. Кучменко Т.А., Шуба A.A., Ковалева Т.Ю. Применение мультисенсорной системы для оценки состояния проб крови по составу равновесной газовой фазы / Т. А. Кучменко, A.A. Шуба, Т.Ю. Ковалева // Вестник ВГУИТ № 1, 2013. С.122-126

2. Ковалева Т.Ю., Битюкова В.В., Кучменко Т.А., Шуба A.A. Исследование газов маркеров для диагностики патологий тела матки/

Т. Ю. Ковалева, В. В. Битюкова, Т. А. Кучменко, А. А. Шуба http://www. medtsu.tula.ru / VNMT / Bulletin / Е 2014-1 /4818.pdf

3. Ковалева Т.Ю. Методика поиска газов маркеров с помощью метода пьезокварцевого микровзвешивания // Врач-аспирант, 2014, № 5.1(66) 157-164.

Статьи и материалы конференций

4. Использование аналитической системы с «искусственным интеллектом» в диагностике опухолей тела матки / Ковалева Т.Ю., Битюкова В.В., Кучменко Т.А. // Материалы сетевой научно-практической конференции ОАО «РЖД» «Актуальные вопросы абдоминальной хирургии и онкологии», Воронеж, 16-17 мая 2013.С. 9-11

Ковалева Татьяна Юрьевна

ОПТИМИЗАЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРОЛИФЕРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ МАТКИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 16.01.2015. Формат 60x84x16 Усл.-печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 2099 «Издательство ВГМА им. H.H. Бурденко» 394036, Воронеж, ул. Студенческая, 10