способ прогнозирования эффективности лучевой терапии злокачественных новообразований орофарингеальной зоны

Формула изобретения

Способ прогнозирования эффективности лучевой терапии злокачественных новообразований орофарингеальной зоны, включающий диагностическое воздействие низкоинтенсивным источником излучения в интактной области и в опухоли, регистрацию индекса микроциркуляции крови I_m и среднюю степень оксигенации смешанной крови микроциркуляторного русла в опухоли S_tO₂ до лечения, по которым определяют перфузионную сатурацию кислорода, отличающийся тем, что дополнительно измеряют значения индекса микроциркуляции крови I_m' и среднюю степень оксигенации смешанной крови микроциркуляторного русла S_tO₂' в интактной области, регистрируют среднее объемное кровенаполнение V _b в опухоли и в интактной области V_b', определяют уровень активности метаболизма кислорода в клетках MA, MA' в исследуемых областях по формулам:

MA=U·S_t O_2m, MA'=U'·S_tO'_2m ,

где S_tO_2m, S_tO' _2m - параметры перфузионной сатурации оксигемоглобина смешанной крови в опухоли и интактной области соответственно, определяемые по известной формуле,

U, U' - параметры удельного потребления кислорода клетками ткани в опухоли и интактной области соответственно определяют отношение уровня активности метаболизма кислорода в исследуемых областях, и при MA/MA' 2,5 прогнозируют эффективность лучевой терапии, а при MA/MA'<2,5 говорят о высокой вероятности остаточного объема опухоли после проведения лучевой терапии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и лучевой терапии, и может быть использовано для индивидуального прогнозирования эффективности лучевой терапии.

Известен способ индивидуального прогнозирования исходов лечения у больных местно-распространенными злокачественными опухолями орофарингеальной зоны (Патент РФ № 2371724, МПК G01N 33/52, публ. 2009). Сущность данного способа заключается в том, что в плазме крови больного до начала лечения определяют содержание малонового диальдегида (МДА) и при значении МДА до 5 единиц оптической плотности прогнозируют благоприятный результат лечения. При значении МДА от 5 до 8 единиц оптической плотности прогнозируют удовлетворительный результат лечения. При значении МДА выше 8 единиц оптической плотности прогнозируют неблагоприятный результат лечения.

Недостатком данного способа является то, что он инвазивен, требует достаточно большого времени для его осуществления, неспецифичен к опухолевым заболеваниям, так как активация перекисного окисления липидов наблюдается при заболеваниях заболевания сердечно-сосудистой системы, атеросклерозе, сахарном диабете и многих других, связанных с ишемией органов и тканей организма человека.

Наиболее близким является способ прогнозирования эффективности лучевой терапии по схеме расщепленного курса злокачественных новообразований орофарингеальной зоны (Патент РФ № 2347592, МПК A61N 5/00, публ. 2000). Способ включает диагностическое воздействие низкоинтенсивным источником излучения в интактной области и в опухоли, регистрацию индекса микроциркуляции крови I_m и среднюю степень оксигенации смешанной крови микроциркуляторного русла в опухоли S_tO₂ в опухоли до лечения и после лечения, по которым определяют перфузионную сатурацию кислорода. При проведении анализа полученных данных, если перфузионная сатурация кислорода в опухоли уменьшается или остается неизменной, при одновременном уменьшении параметров относительной величины фракции роста на 25-70%, прогнозируют эффективность полного курса проводимой лучевой терапии.

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет сделать прогноз до начала лечения, т.к. прогноз осуществляется по показателям, полученным как до лечения, так и в процессе лечения, что увеличивает время получения достоверных данных для адекватной корректировки тактики лечения и снижает ценность прогноза.

Задачи данного изобретения - устранение указанных недостатков, повышение достоверности прогноза, сокращение времени для его получения, создание нетравматичного метода исследования, за счет быстроты получения результатов исследования, возможности определять индивидуальный прогностический ответ регрессии опухоли на воздействие лучевой терапии еще до начала лечения, неинвазивный характер исследований.

Для этого при прогнозировании эффективности лучевой терапии злокачественных новообразований орофарингеальной зоны, включающем диагностическое воздействие низкоинтенсивным источником излучения в интактной области и в опухоли, регистрацию индекса микроциркуляции крови I_m и среднюю степень оксигенации смешанной крови микроциркуляторного русла S_tO₂ в опухоли до лечения, по которым определяют перфузионную сатурацию кислорода, предложено дополнительно измерять значения индекса микроциркуляции крови и среднюю степень оксигенации смешанной крови микроциркуляторного русла в интактной области. Регистрируют среднее объемное кровенаполнение V_b в опухоли и в интактной области , определяют уровень активности метаболизма кислорода в клетках в исследуемых областях MA, MA' по формулам

МА=U·S_tO_2m, , где

S_tO_2m, - параметры перфузионной сатурации оксигемоглобина смешанной крови в опухоли и интактной области соответственно, определяемые по известной формуле;

U, U' - параметры удельного потребления кислорода клетками ткани в опухоли и интактной области соответственно, определяемые по известной формуле,

определяют отношение уровня активности метаболизма кислорода в исследуемых областях, и при MA/MA' 2, 5 прогнозируют эффективность лучевой терапии, а при MA/MA'<2, 5 говорят о высокой вероятности остаточного объема опухоли после проведения лучевой терапии.

При этом показатели U и S_tO_2m определяются по известным формулам, а именно S_tO_2m=S _tO₂/I_m и U=(100-S_tO ₂)/V_b (http://www.lazma.ru/rus/catalog/prod.php?pid=12, Крупаткин А.И., Рогаткин Д.А., Сидоров В.В. Клинико-диагностические показатели при комплексном исследовании микрогемодинамики и транспорта кислорода в системе микроциркуляции крови // Материалы международной конференции «Гемореология и микроциркуляция» - Ярославль: Изд-во ЯГПУ им. К.Д.Ушинского, 2007. - с.106.).

Осуществление способа показано на клинических примерах.

Пример 1.

Больной К., 52 года. Диагноз: Рак дна полости рта IV ст. T4N1Mo. Цитология: плоскоклеточный ороговевающий рак.

По предлагаемому способу до начала лечения были проведены исследования и получены диагностические спектрофотометрические показатели, которые снимались in situ с использованием лазерного неинвазивного диагностического комплекса «ЛАКК-М» в опухоли и в интактной области:

- средняя степень оксигенации смешанной крови микроциркуляторного русла в опухоли S_tO₂=42,99%; в интактной области ;

- индекс микроциркуляции крови в опухоли I_m=29,63 перф.ед.; в интактной области перф.ед.;

- среднее объемное кровенаполнение в опухоли V_b=16,31%; в интактной области .

По полученным данным определили следующие комплексные показатели, характеризующие в целом процессы микроциркуляции крови в опухоли (интактной ткани) и процессы кислородного обмена в тканях:

- параметр удельного потребления кислорода клетками ткани, характеризующий потребление кислорода на единицу объема циркулирующей в ткани крови определяемый по формуле U=(100-S _tO₂)/V_b составил: в опухоли U=3,50; в интактной области U'=1,23;

- параметр перфузионной сатурации оксигемоглобина смешанной крови S_tO _2m, обратно пропорциональный скорости потребления кислорода клетками ткани: S_tO_2m=S_tO ₂/I_m

в опухоли S_tO _2m=1,45%/перф.ед., в интактной области ;

- уровень активности метаболизма кислорода, являющийся мультипликативным интегральным показателем МА=U·S _tO_2m

в опухоли МА=5,07; в интактной области МА'=7,02.

Следовательно, соотношение МА/МА'=0,72, что говорит о высокой вероятности остаточного объема опухоли после проведения лучевой терапии, т.е. лучевая терапия будет неэффективна.

Однако, поскольку первоначальная опухоль была больших размеров, хирургическое лечение признано невозможно, поэтому был проведен курс лучевой терапии в дозе 64 Гр.

После окончания лечения отмечена остаточная опухоль до 50% от первоначального объема.

Пример 2.

Больной З., 48 лет. Диагноз: Рак языка III ст T3NoMo. Гистология: высокодифференцированный плоскоклеточный рак.

По предлагаемому способу проведены исследования аналогично описанным в примере 1. Получены следующие показатели:

S_tO₂=56,86%; ;

I_m=59,42 перф.ед.; ;

V_b=29,81%; .

По полученным данным определили U=1,45 и U'=1,02;

S_tO_2m=0,96%/перф.ед. и

Уровень активности метаболизма кислорода составил

в опухоли МА=1,38 и в интактной области МА'=0,84.

Таким образом, соотношение МА/МА' составило 1,66, что говорит о высокой вероятности остаточного объема опухоли после проведения лучевой терапии, т.е. лучевая терапия будет неэффективна.

Однако, поскольку пациент отказался от предложенного хирургического лечения, был проведен курс лучевой терапии в дозе 62,4 Гр. После окончания лечения отмечена остаточная опухоль до 70% от первоначального объема. Через 3 месяца по витальным показаниям была проведена операция по удалению опухоли.

Пример 3.

Больной Г., 43 года. Диагноз: Рак мягкого неба III ст. T3NxNo Гистология: высокодифференцированный плоскоклеточный ороговевающий рак.

По предлагаемому способу проведены исследования с использованием лазерного неинвазивного диагностического комплекса «ЛАКК-М» в опухоли и в интактной области.

Получены следующие показатели:

S_tO ₂=54,51%; ;

I_m=26,56 перф.ед.; ;

V_b=20,19%; .

По полученным данным определили U=2,25 и U'=1,43;

S_tO_2m=2,05%/перф.ед. и .

Уровень активности метаболизма кислорода составил

в опухоли МА=4,61 и в интактной области МА'=1,82.

Таким образом, соотношение МА/МА' составило 2,54, что клинически подтвердилось полной регрессией опухоли.

В ходе выполнения исследований проведены обследования и проанализированы данные по группе больных из 17 человек со злокачественными опухолями: дна полости рта, слизистой твердого неба, языка, ретромолярного пространства слева, слизистой альвеолярного отростка верхней челюсти слева, ротоглотки, мягкого неба.

Проведенный анализ корреляции полученных данных клинической оценки непосредственных результатов лучевого лечения и данных спектрофотометрии показал, что диагностический критерий МА/МА' (отношение уровня метаболитической активности кислорода в клетках опухоли и интактных тканей) при значении выше 2.5 практически для всех больных (5 человек) дает прогноз о положительном результате лечения (0% остаток опухоли), при значении меньше 2.5 (10 человек) дает прогноз о неэффективности результатов лучевой терапии. Зафиксирован один ложноположительный и один ложноотрицательный результат. Таким образом, можно говорить, что достоверность способа составляет 88%.

Предлагаемый способ позволяет еще на догоспитальном этапе прогнозировать эффективность регрессии опухолей орофарингеальной зоны на воздействие дистанционной лучевой терапии, что в свою очередь способствует правильному и своевременному выбору метода лечения по индивидуальному плану; его применение позволит повысить эффективность лучевой терапии злокачественных опухолей основных локализаций, снизить степень выраженности и длительность течения местных лучевых реакций и осложнений.