способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей молочной железы

Формула изобретения

Способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей молочной железы, включающий определение температуры ткани молочных желез в 9 симметричных точках с обеих сторон методом радиотермометрии путем измерения электромагнитного излучения, отличающийся тем, что последовательно проводят измерение внутренней и кожной температур в 9 симметричных точках каждой молочной железы: сначала измеряют внутреннюю температуру поочередно левой и правой молочных желез с помощью датчика внутренней температуры, а затем - кожную температуру поочередно левой и правой молочных желез с помощью датчика кожной температуры, на полученных четырех изображениях компьютерного анализатора с представленными значениями внутренних и кожных температур в 9 симметричных точках каждой молочной железы и средними значениями этих температур устанавливают максимальные значения внутренней и кожной температур для каждой молочной железы и определяют значения разности между ними и соответствующими средними значениями внутренних и кожных температур каждой железы, суммируют полученные значения разностей соответственно для правой и для левой молочных желез, из двух полученных значений определяют наибольшее - Q макс., затем определяют максимальное значение разности внутренних температур и максимальное значение разности кожных температур между симметричными точками левой и правой молочных желез - K внутр. и K кож., при совпадении локализации симметричных точек с максимальными значениями разности внутренних и максимальными значениями кожных температур полученные значения суммируют, получая наибольшее - R макс., при отсутствии совпадения локализации симметричных точек с максимальными значениями разности внутренних и кожных температур максимальное значение разности внутренних температур K внутр. суммируют со значением разности кожных температур в симметричных соответствующих по локализации точках, а максимальное значение разности кожных температур K кож. суммируют со значением разности внутренних температур в соответствующих по локализации симметричных точках, из двух значений выбирают наибольшее - L макс., по значениям полученных показателей определяют степень выраженности очаговой гипертермии или ее отсутствие и диагностируют характер опухоли, и при значении показателей Q макс. - 2,0°C и более и R макс. - 2,5°C и более при наличии совпадения локализации симметричных точек или Q макс. - 2,0°C и более и L макс. - 2,8°C и более при отсутствии совпадения локализации симметричных точек определяют выраженную очаговую гипертермию и диагностируют злокачественную опухоль молочной железы, а при значениях показателей Q макс. - менее 2,0°C и R макс. - менее 2,5°C или L макс. - менее 2,8°C определяют отсутствие очаговой гипертермии и диагностируют доброкачественную опухоль молочной железы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к онкологии, к радиотермометрическим способам исследования опухолей молочной железы.

Исследование молочных желез - одна из актуальных проблем современной лучевой диагностики. В большинстве стран мира рак молочной железы занимает первое место среди онкологических заболеваний женщин.

Единственным путем снижения смертности от рака молочной железы в настоящее время является повышение эффективности ранней диагностики новообразований молочной железы, включающей в себя точную дифференциальную диагностику доброкачественных и злокачественных опухолей, позволяющую своевременно начать адекватное лечение.

Существуют различные способы диагностики новообразований молочной железы.

Общепринятыми стандартными обследованиями пациенток с заболеваниями молочных желез являются: клинический осмотр, рентгеновская маммография в сочетании со специальными методиками, ультразвуковое исследование молочных желез, особенно в возрастной группе до 35 лет, в случае необходимости - диагностическая пункция.

В последние годы широкое применение высокотехнологических диагностических методов привело к резкому увеличению случайно выявленных образований, требующих дальнейшей квалифицированной дифференциальной диагностики. Так, при маммографии до 25% опухолей отнесены к разряду "сверхдиагностики", которая увеличивает стоимость диагностических исследований, но не приносит пользу пациенткам, так как выявленное заболевание не угрожает их здоровью (Семиглазов В.Ф. Скрининг рака молочной железы. Материалы VII Российского онкологического конгресса. - М. 2004, с.101-105

Многочисленные биопсии в результате скрининговой маммографии выявляют доброкачественные изменения и не являются необходимыми. Кроме того, они приводят к рубцовым изменениям в грудной клетке железы, которые определяясь на маммограммах, могут служить поводом для повторной биопсии.

На основании статистических данных, полученных в США, установлено, что 8-9 из 10 биопсий по результатам маммографии, оказываются отрицательными в отношении рака молочной железы (Кемени М. Дранов П. Рак молочной железы. - М., 1995 г., с.123; Терновой С.К., Абдураимов А.В. Лучевая маммология. Мг., 2007 г., с.17).

Таким образом, формируется значительная группа пациенток с ложноположительными результатами диагностических обследований. Это приводит к большому количеству ненужных биопсий, приводящих к ложной тревоге и психологическим осложнениям у женщин.

Применение дополнительных методов визуализации - компьютерной томографии (КТ), магнитно-резонансной томографии (МРТ), послойной электроимпедансной томографии (ПЭТ), сцинтиграфии дает возможность улучшить качество диагностики.

Однако указанные методы являются либо дорогостоящими и малодоступными, либо имеют различные противопоказания, а некоторые из них несут большую лучевую нагрузку на пациенток.

В последние годы для диагностики опухолей молочных желез применяют термометрические методы, основанные на том, что при развитии опухоли повышаются энергозатраты и увеличивается тепловыделение. Данные методы являются неинвазивными и недорогостоящими.

В настоящее время для диагностики заболеваний молочных желез применяют метод радиотермометрии (РТМ) (Веснин С.Г. Теоретические основы использования РТМ метода в маммологии. Материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - М., 2008 г., с.3-6).

Метод основан на том факте, что ткань злокачественной опухоли имеет более высокую температуру по сравнению с окружающей тканью.

Для измерения температуры используют диагностический компьютеризированный радиотермометр, имеющий датчики для измерения температуры тканей молочных желез.

Положительную оценку результатов термометрии проводят при наличии на изображении термограммы компьютерного анализатора зон повышенной температуры. В зависимости от клинической формы заболевания молочной железы чувствительность метода достаточно высокая и составляет 70-90% (Веснин С.Г., Каплан М.А., Авакян Р. А. Современная микроволновая радиотермометрия молочных желез. Ж. опухоли женской репродуктивной системы. 2008 г., с.28-33). Известен способ диагностики рака молочной железы методом микроволновой радиотермометрии (Вайсблат А.В. Радиотермография, как метод диагностики в медицине. - М., Издатель НЦЗД-РАМН, - 2003 г., с.5-24). Для осуществления способа используют радиотермометр, измеряющий интенсивность собственного электромагнитного излучения молочной железы в диапазоне сверхвысоких частот, которое пропорционально температуре тканей, с компьютерным и программным обеспечением. Для проведения измерения накладывают датчик в виде антенны аппликатора на исследуемую точку. Через несколько секунд показания температуры фиксируются на экране компьютера. Затем проводят измерение в симметричной точке противоположной молочной железы. Измерение проводят в 9 симметричных точках каждой молочной железы, в 1 точке сосково-ареолярного комплекса и 8 сегментах молочных желез (по центру квадрантов и на границе квадрантов). Однако известным способом проводят раннюю диагностику злокачественных заболеваний молочной железы, но не используют для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей, что ограничивает его функциональные возможности. Отсутствие критериев оценки доброкачественных, пограничных и злокачественных процессов снижает объективную значимость диагностики и не позволяет осуществить дифференциальный подход к выработке тактики комплексной диагностики и своевременного, адекватного лечения.

В качестве ближайшего аналога принят способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей молочной железы (RU 2307578, МПК А61В 5/01, 2006 г.).

Способ заключается в том, что методом радиотермометрии путем измерения электромагнитного излучения определяют внутреннюю температуру ткани молочных желез в 9 симметричных точках с обеих сторон, в том числе прицельно - в точке проекции опухоли, на изображении компьютерного анализатора получают среднее значение внутренней температуры ткани молочных желез, которое принимают за стандарт -индивидуальную норму для данного пациента, затем значение внутренней температуры опухолевого процесса, измеренной в точке проекции опухоли, сравнивают со стандартом и определяют величину его превышения по отношению к стандарту, по значению этого показателя определяют отсутствие очаговой гипертермии или степень ее выраженности, и при значении этого показателя 0,5°C и менее определяют отсутствие очаговой гипертермии и диагностируют доброкачественную опухоль, при его значении 0,6-0,9°C определяют не выраженную очаговую гипертермию и диагностируют пограничную стадию опухолевого процесса, а при его значении 1,0°C и более определяют патологически выраженную очаговую гипертермию и диагностируют злокачественную опухоль молочной железы.

Однако в известном способе измеряют только внутреннюю температуру тканей молочных желез, для чего используют датчик внутренних температур, а измерение температуры кожи молочных желез не проводят. В результате не учитывается сочетанное изменение температур внутренних тканей и поверхности кожи в соответствующих точках молочных желез, что снижает специфичность, чувствительность, объективность и точность проводимых исследований для различных предложенных категорий решений, что в силу неопределенности дает основание проводить дальнейшие исследования. Кроме того, известный способ предполагает, что у пациентки до начала исследования известна локализация опухоли, что не всегда находит подтверждение.

Следует отметить, что при доброкачественных изменениях в ткани молочной железы также могут наблюдаться зоны повышенной тепловой активности. В связи с этим актуальным является разработка критериев на основе данных РТМ, позволяющих выявить злокачественные образования с высокой специфичностью при проведении дифференциальной диагностики опухолей молочных желез.

Задачей изобретения является создание точного и объективного способа дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей молочных желез, обладающего высокой специфичностью, информативностью и чувствительностью.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей молочной железы, включающем определение внутренней температуры ткани молочных желез в 9 симметричных точках с обеих сторон методом радиотермометрии путем измерения электромагнитного излучения, последовательно проводят измерение внутренней и кожной температур в 9 симметричных точках каждой молочной железы: сначала измеряют внутреннюю температуру поочередно левой и правой молочных желез с помощью датчика внутренней температуры, а затем - кожную температуру поочередно левой и правой молочных желез с помощью датчика кожной температуры, на полученных четырех изображениях компьютерного анализатора с представленными значениями внутренних и кожных температур в 9 симметричных точках каждой молочной железы и средними значениями этих температур устанавливают максимальные значения внутренней и кожной температур для каждой молочной железы и определяют значения разности между ними и соответствующими средними значениями внутренних и кожных температур каждой железы, суммируют полученные значения разностей соответственно для правой и для левой молочных желез, из двух полученных значений определяют наибольшее - Q макс, затем определяют максимальное значение разности внутренних температур и максимальное значение разности кожных температур между симметричными точками левой и правой молочных желез - K внутр. и K кож., при совпадении локализации симметричных точек с максимальными значениями разности внутренних и максимальными значениями кожных температур полученные значения суммируют, получая наибольшее - R макс., при отсутствии совпадения локализации симметричных точек с максимальными значениями разности внутренних и кожных температур, максимальное значение разности внутренних температур K внутр. суммируют со значением разности кожных температур в симметричных соответствующих по локализации точках, а максимальное значение разности кожных температур K кож. суммируют со значением разности внутренних температур в соответствующих по локализации симметричных точках, из двух значений выбирают наибольшее - L макс., по значениям полученных показателей определяют степень выраженности очаговой гипертермии или ее отсутствие и диагностируют характер опухоли, и при значении показателей Q макс.- 2,0°C и более и R макс.. - 2,5°C и более при наличии совпадения локализации симметричных точек или Q макс. - 2,0°C и более и L макс. - 2,8°C и более при отсутствии совпадения локализации симметричных точек определяют выраженную очаговую гипертермию и диагностируют злокачественную опухоль молочной железы, а при значениях показателей Q макс. - менее 2,0°C и R макс. - менее 2,5°C или L макс. - менее 2,8°C определяют отсутствие очаговой гипертермии и диагностируют доброкачественную опухоль молочной железы.

Использование изобретения позволяет получить следующий технический результат.

Способ является высокоэффективным и информативным.

Количественный способ дифференциальной диагностики опухолей молочной железы, основанный на данных радиотермометрии с измерением внутренних и кожных температур обладает высокой специфичностью и чувствительностью, обеспечивая точность и объективность диагностики, так как в основе его лежат достоверные количественные критерии, характеризующие развитие опухолевого процесса.

Предлагаемый способ по сравнению с известными методами объективизирует процесс диагностики и дает возможность онкологу принимать обоснованное диагностическое решение при определении характера опухолевого процесса.

Высокая специфичность и чувствительность способа позволяют для значительного количества обследуемых пациенток сделать окончательный диагностический вывод и не прибегать к дополнительным методам исследования, включая инвазивные вмешательства.

Обеспечивается возможность выявлять опухоли с подозрением на злокачественную и своевременно верифицировать ее.

Способ позволяет уточнить показания к секторальным резекциям, которые часто выполняются для диагностических целей.

Особенно важна возможность раннего выявления злокачественных и доброкачественных образований даже при наличии непальпируемого опухолевого узла малого размера (до 0.5 см), что дает возможность определить тактику ведения больных, планировать сроки оперативного вмешательства, использовать данный метод как скрининг тест. Выявление опухолевых узлов молочных желез приобретает наибольшую значимость в случаях невозможности проведения рентгеновской маммографии.

Способ является безвредным, безопасным, неинвазивным и экономически адекватным методом дифференциальной диагностики.

Технический результат достигается за счет того, что авторами разработан новый алгоритм дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей молочной железы на основе метода радиотермометрии, обладающего уникальной особенностью получать данные о температуре ткани и опухоли путем измерения собственного электромагнитного излучения в диапазоне сверхвысоких частот. На большом количестве статистически обработанного материала, полученного в результате патологоанатомических исследований, авторами впервые установлено, что для снижения ошибок дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных опухолей молочных желез, повышения информативности, специфичности и чувствительности метода необходимо использовать совокупность внутренних и кожных температур с учетом их сочетанного изменения как во внутренних тканях, так и на поверхности кожи в соответствующих симметричных точках молочных желез.

Впервые предложен способ, позволяющий максимально объективно оценить данные радиотермометрии, ключевым моментом которого является разработанный авторами новый алгоритм оценки полученных данных и количественные критерии, основанные на данных полученных от измерения внутренних и кожных температур молочных желез в определенной последовательности.

В качестве диагностических критериев авторами предложены следующие.

Определяют наибольшую сумму значений разности между максимальной температурой и средним значением температуры 9 симметричных точек для каждой железы (левой и правой) и по двум параметрам - внутренней и кожной температурам. Суммируют полученные разности соответственно для правой и левой молочных желез и из двух определяют наибольшую величину: Q макс.

Определяют максимальную величину разности значений внутренних и кожных температур между отдельными симметричными точками как правой, так и левой молочной железы: К внутр. и К кож.

При совпадении локализации этих точек суммируют полученные величины: К внутр.+К кож.=R макс.

При отсутствии совпадения локализации этих точек максимальное значение К внутр. и К кож. суммируют со значениями разности соответственно кожных и внутренних температур в симметричных соответствующих по локализации точках. Из двух полученных значений определяют максимальное: L макс.

По значениям этих показателей оценивают степень выраженности очаговой гипертермии или ее отсутствие и характер опухолевого процесса: доброкачественный или злокачественный.

Способ осуществляется следующим образом.

Для реализации способа используют диагностический компьютеризированный радиотермометр РТМ-01-РЭС (маммограф). Метод радиотермометрии основан на измерении собственного электромагнитного излучения тканей человека в микроволновом диапазоне длин волн (глубинная температура) и инфракрасном диапазоне (температура кожи). Диагностический микроволновый радиотермометр РТМ-01-РЭС зарегистрирован как изделие медицинской техники в России, регистрационное удостоверение ФСР 2007/01307, апробирован по директиве Евросоюза 93/42/ЕСС как медицинское изделие класса 2а и имеет сертификат CEN 09/0918/QS/NB.

Температура воздуха в помещении должна быть стабильна и составлять 20-25 градусов С.

Обследование проводят в положении пациентки лежа на спине, руки под головой. При такой позиции расположение измеряемых точек более удобно для проведения обследования. Датчик устанавливают вертикально, плотность прижатия обеспечивается весом датчика.

Измеряют температуру в 9 симметричных точках каждой молочной железы последовательно. Сначала измеряют внутреннюю температуру поочередно левой и правой молочных желез с помощью датчика внутренней температуры, а затем измеряют кожную температуру поочередно левой и правой молочных желез с помощью датчика кожной температуры.

Получают 4 изображения компьютерного анализатора, на которых представлены значения внутренних и кожных температур в 9 симметричных точках каждой молочной железы, а также средние значения этих температур - внутренних и кожных для каждой железы.

Определяют максимальные значения внутренней и кожной температур для каждой молочной железы и значения разности между этими значениями и соответствующими средними значениями внутренних и кожных температур каждой железы. Суммируют полученные значения разностей соответственно для правой и для левой молочных желез. Из двух полученных значений определяют наибольшее - Q макс.

Затем определяют значения разности внутренних температур и кожных температур между отдельными симметричными точками левой и правой молочных желез, определяют максимальное значение разности внутренних температур и максимальное значение разности кожных температур - К внутр. и К кож.

При совпадении локализации этих точек с максимальными значениями разности внутренних и кожных температур полученные значения суммируют: К внутр.+К кож., получая наибольшее - R макс.(К внутр.+К кож.=R макс.).

При отсутствии совпадения локализации симметричных точек с максимальными значениями разности внутренних и кожных температур максимальное значение разности внутренних температур К внутр. суммируют со значением разности кожных температур в симметричных точках, соответствующих по локализации, а максимальное значение разности кожных температур K кож. аналогичным образом суммируют со значением разности внутренних температур в соответствующих по локализации симметричных точках.

Из двух полученных значений определяют наибольшее - L макс.

По значениям полученных показателей определяют степень выраженности очаговой гипертермии или ее отсутствие и диагностируют характер опухоли.

При значении показателей Q макс. - 2,0°C и более и R макс. - менее 2,5°C или L макс. - менее 2,8°C или Q макс. - менее 2,0°C и R макс. - 2,5°C и более или L макс. - 2,8°C и более определяют невыраженную очаговую гипертермию и диагностируют подозрение на злокачественную опухоль.

При значениях показателей Q макс. - менее 2,0°C и R макс. - менее 2,5°C или L макс. - менее 2,8°C определяют отсутствие очаговой гипертермии и диагностируют доброкачественную опухоль молочной железы.

Предлагаемый способ прошел клинические испытания на кафедре радиологии и в клинике ГБОУ ДПО РМАПО. Всего обследовано 34 пациентки с узловыми образованиями молочной железы в возрасте от 33 до 74 лет. В соответствии с предложенными авторами критериями у 20 пациенток определено отсутствие очаговой гипертермии и диагностирована доброкачественная опухоль молочной железы, у 14 пациенток определена выраженная очаговая гипертермия и диагностирована злокачественная опухоль.

У всех пациенток диагноз подтвержден путем гистологического исследования.

Проведенные испытания показали, что предлагаемый способ является высокоэффективным, что выражается в его высокой специфичности и чувствительности, и обеспечивает точность диагностики

Выявление значительного количества злокачественных образований с высокой специфичностью (97%) диагностики дает возможность отказаться от дальнейших диагностических методов.

Доброкачественная опухоль диагностируется с высокой специфичностью (96%), чувствительностью и точностью.

В результате использования предлагаемого способа для значительного контингента обследуемых больных с опухолями молочных желез (60%) с высокой достоверностью диагностируются злокачественные и доброкачественные опухоли.

Пример 1. Пациентка З., 33 лет. По данным УЗИ в регионарных зонах молочных желез без очаговой патологии. Маммография: подозрение на рак левой молочной железы.

Проведена диагностика по предлагаемому способу методом радиотермометрии с использованием диагностического компьютеризированного радиотермометра РТМ-01-РЭС.

Измерена температура в 9 симметричных точках каждой молочной железы последовательно. Сначала измерена внутренняя температура поочередно левой и правой молочных желез с помощью датчика внутренней температуры, а затем - кожная температура левой и правой молочных желез с помощью датчика кожной температуры.

На полученных четырех изображениях компьютерного анализатора определены максимальные значения внутренней и кожной температур для каждой молочной железы и определены значения разности между этими значениями и соответствующими значениями средних внутренних и кожных температур каждой железы. Среднее значение внутренней температуры ткани молочных желез составило - 35,0°C, максимальное значение температуры (верхний внутренний квадрант левой молочной железы, точка 2) - 35,7°C.

Величина превышения этой величины по отношению к среднему значению составила 0,7°C. Среднее значение кожной температуры составило 34,1°C, максимальное значение температуры - 35,5°C (точка 2 для левой молочной железы). Величина превышения этого значения по отношению к среднему составила 1,4°C.

Полученные значения разности суммированы для правой и для левой молочной железы, из двух полученных значений определена наибольшая: Q макс.=0,7°C+1,4°C=2,1°C.

Затем определены величины разности внутренних температур и разности кожных температур между симметричными точками левой и правой молочных желез, из которых определено максимальное значение разности внутренних температур и максимальное значение разности кожных температур - K внутр. и K кож. Данные величины составили 1,3°C и 2,3°C в точке 2 для обоих датчиков. Сумма этих значений составила: R макс.=3,6°C По значениям этих показателей (Q макс. > 2,0°C и R макс. > 2,5°C) определена выраженная очаговая гипертермия и с высокой специфичностью диагностирована злокачественная опухоль. Специфичность диагностики составила 97%. Гистология: Рак левой молочной железы T1NoMo. 1 стадия.

Пример 2. Пациентка М., 43 лет. По данным УЗИ имеет объемное образование, расположенное в верхнем наружном квадранте левой молочной железы.

Проведена диагностика по предлагаемому способу с использованием метода радиотермометрии.

На полученных четырех изображениях компьютерного анализатора определены максимальные значения внутренней и кожной температур для каждой молочной железы и определены значения разности между этими значениями и соответствующими значениями средних внутренних и кожных температур каждой железы. Среднее значение внутренних температур ткани молочных желез составило - 34,2°C, максимальное значение температуры (верхний внутренний квадрант левой молочной железы, точка 2) - 35,4°C.

Величина превышения этой величины по отношению к среднему значению составила 1,2°C. Среднее значение кожных температур составило 33,3°C, максимальное значение температур - 34,0°C (точка 0 для левой молочной железы) Величина превышения этого значения по отношению к среднему составила 0,7°C.

Полученные значения разности суммированы для правой и для левой молочных желез, из двух полученных значений определена наибольшая: Q макс.=0,7°C+1,2°C=1,9°C.

Затем определены величины разности внутренних температур и разности кожных температур между симметричными точками левой и правой молочных желез, из которых определено максимальное значение разности внутренних температур и максимальное значение разности кожных температур - K внутр. и K кож. Данные величины составили 1,5°C (точка 5 для внутреннего и кожного датчиков) и 0,8°C (точка 8)соответственно.

Максимальное значение K внутр. суммировали со значением разности кожных температур в симметричных точках, соответствующих по локализации, а максимальное значение K кож. суммировали со значением разности внутренних температур в соответствующих по локализации симметричных точках.

Получены значения: 1,5°C+0,3°C=1,8°C; и 0,8°C+0,3°C=1,1°C. Максимальное значение составило: L макс.=1,8°C.

По значениям полученных показателей Q макс. менее 2,0°C и L макс. менее 2,8°C определено отсутствие очаговой гипертермии и с высокой специфичностью диагностирована доброкачественная опухоль.

Специфичность диагностики составляет 96%, а чувствительность - 61%.

Гистология: фиброаденома.