RU2365339C1 - Method of combined endoscopic control of malignant tumours of trachea and-or bronchuses treatment efficiency - Google Patents
Method of combined endoscopic control of malignant tumours of trachea and-or bronchuses treatment efficiency Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365339C1 RU2365339C1 RU2008118691/14A RU2008118691A RU2365339C1 RU 2365339 C1 RU2365339 C1 RU 2365339C1 RU 2008118691/14 A RU2008118691/14 A RU 2008118691/14A RU 2008118691 A RU2008118691 A RU 2008118691A RU 2365339 C1 RU2365339 C1 RU 2365339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tumor
- autofluorescence
- spectroscopy
- treatment
- nanometers
- Prior art date
Links
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 title claims abstract description 25
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 title description 11
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 54
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000013276 bronchoscopy Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 claims description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 238000011127 radiochemotherapy Methods 0.000 claims description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001173 tumoral effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004540 process dynamic Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 19
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 12
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 12
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 11
- 208000002154 non-small cell lung carcinoma Diseases 0.000 description 9
- 208000029729 tumor suppressor gene on chromosome 11 Diseases 0.000 description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 229960004316 cisplatin Drugs 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000011206 morphological examination Methods 0.000 description 4
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 4
- 206010011224 Cough Diseases 0.000 description 3
- 208000000059 Dyspnea Diseases 0.000 description 3
- 206010013975 Dyspnoeas Diseases 0.000 description 3
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 3
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 3
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 3
- 238000011226 adjuvant chemotherapy Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 238000010562 histological examination Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 3
- 238000011275 oncology therapy Methods 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 3
- 208000013220 shortness of breath Diseases 0.000 description 3
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 3
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 3
- 206010041823 squamous cell carcinoma Diseases 0.000 description 3
- DHMYGZIEILLVNR-UHFFFAOYSA-N 5-fluoro-1-(oxolan-2-yl)pyrimidine-2,4-dione;1h-pyrimidine-2,4-dione Chemical compound O=C1C=CNC(=O)N1.O=C1NC(=O)C(F)=CN1C1OCCC1 DHMYGZIEILLVNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000009458 Carcinoma in Situ Diseases 0.000 description 2
- 208000009956 adenocarcinoma Diseases 0.000 description 2
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 2
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 2
- DQLATGHUWYMOKM-UHFFFAOYSA-L cisplatin Chemical compound N[Pt](N)(Cl)Cl DQLATGHUWYMOKM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012774 diagnostic algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- VJJPUSNTGOMMGY-MRVIYFEKSA-N etoposide Chemical compound COC1=C(O)C(OC)=CC([C@@H]2C3=CC=4OCOC=4C=C3[C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]4O[C@H](C)OC[C@H]4O3)O)[C@@H]3[C@@H]2C(OC3)=O)=C1 VJJPUSNTGOMMGY-MRVIYFEKSA-N 0.000 description 2
- 229960005420 etoposide Drugs 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 201000004933 in situ carcinoma Diseases 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 2
- 238000002638 palliative care Methods 0.000 description 2
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 2
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 2
- 238000011470 radical surgery Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 102000016942 Elastin Human genes 0.000 description 1
- 108010014258 Elastin Proteins 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 208000003445 Mouth Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000006994 Precancerous Conditions Diseases 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003872 anastomosis Effects 0.000 description 1
- 230000002491 angiogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 238000002725 brachytherapy Methods 0.000 description 1
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 1
- 208000035269 cancer or benign tumor Diseases 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000824 cytostatic agent Substances 0.000 description 1
- 230000001085 cytostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003748 differential diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000017574 dry cough Diseases 0.000 description 1
- 238000013399 early diagnosis Methods 0.000 description 1
- 229920002549 elastin Polymers 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010230 functional analysis Methods 0.000 description 1
- 229960005277 gemcitabine Drugs 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 208000012987 lip and oral cavity carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 201000005249 lung adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 1
- 210000001370 mediastinum Anatomy 0.000 description 1
- 238000010197 meta-analysis Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 208000031225 myocardial ischemia Diseases 0.000 description 1
- 238000009099 neoadjuvant therapy Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035806 respiratory chain Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000006032 tissue transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011269 treatment regimen Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 210000003741 urothelium Anatomy 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Description
Злокачественные новообразования остаются острейшей медико-социальной проблемой. В структуре смертности населения России злокачественные новообразования занимают третье место и составляют 13%. Контингент больных со злокачественными новообразованиями составляет более 2 млн. человек, т.е. 1,4% населения страны. Эксперты ВОЗ считают, что тенденция к росту онкологической заболеваемости будет сохраняться, причем до 90% пациентов некоторых локализаций опухолевых процессов будут инкурабельными. Рак легкого на сегодняшний день является основной причиной смерти среди онкологических больных в мире, достигая 32% общей смертности от злокачественных новообразований, причем этот показатель продолжает неуклонно расти как среди мужчин, так и среди женщин. В России ежегодно выявляется 66000 новых случаев рака легкого, при этом в год от него умирает свыше 58000 человек (Давыдов М.И. и соавт. Совершенствование хирургического лечения больных немелкоклеточным раком легкого // Рос. онкол. журн. - 2001. - №5. - С.14-17; Новиков Г.А. и соавт. Перспективы развития и совершенствования паллиативной помощи онкологическим больным в России // Российский медицинский журнал, 1995, №1, - С.13-17; Трахтенберг А.Х., Чиссов В.И. Клиническая онкопульмонология // Москва - 2000 - 599 с.; Hansen H.H., Bunn P.A. Lung cancer therapy // Taylor&Francis. 2005. - P.100-105). Несмотря на постоянное совершенствование методов диагностики и лечения в онкологии общий прогноз пятилетней выживаемости сохраняется на уровне не более 15%. Пятилетняя выживаемость напрямую зависит от стадии заболевания, составляя при CIS (carcinoma in situ) более 90%, при I-II стадии - 60-70% и при III-IV менее 15% (7). Столь неблагоприятный прогноз во многом связан с недостаточной информативностью существующих диагностических методов контроля эффективности проводимого лечения (Мерабишвили В.М. Злокачественные новообразования в мире, России, Санкт-Петербурге. - СПб., ООО «ИПК БИОНТ», 2007. - 419-422 с.; Landis S.H. et al. Cancer Statistics, 1999 // CA Cancer J Clin 1999; 49:8-31; Ling C.C. et al. High-tech will improve radiotherapy of nsclc: a hypothesis waiting to be validated // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. - 2004. - Vol.60. - P.3-7; Waller D, Peake MD, Stephens RJ, et al. Chemotherapy for patients with non-small cell lung cancer. The surgical setting of the Big Lung Trial. Eur J Cardio Thorac Surg. 2004; 26: 173-182).Malignant neoplasms remain the most acute medical and social problem. In the structure of mortality in the Russian population, malignant neoplasms occupy the third place and make up 13%. The contingent of patients with malignant neoplasms is more than 2 million people, i.e. 1.4% of the country's population. WHO experts believe that the upward trend in cancer incidence will continue, with up to 90% of patients with some localization of tumor processes being incurable. Lung cancer is today the main cause of death among cancer patients in the world, reaching 32% of the total mortality from malignant neoplasms, and this indicator continues to grow steadily among both men and women. In Russia, 66,000 new cases of lung cancer are detected annually, and more than 58,000 people die from it each year (Davydov M.I. et al. Improving the surgical treatment of patients with non-small cell lung cancer // Ros. Onkol. Journal. - 2001. - No. 5 . - S.14-17; Novikov GA et al. Prospects for the development and improvement of palliative care for cancer patients in Russia // Russian Medical Journal, 1995, No. 1, - S.13-17; Trakhtenberg A.Kh., Chissov V.I. Clinical Oncopulmonology // Moscow - 2000 - 599 p .; Hansen HH, Bunn PA Lung cancer therapy // Taylor & Francis. 2005. - P.100-105). Despite the continuous improvement of the methods of diagnosis and treatment in oncology, the general prognosis of five-year survival remains at no more than 15%. Five-year survival directly depends on the stage of the disease, making up more than 90% in CIS (carcinoma in situ), 60-70% in stage I-II and less than 15% in stage III-IV (7). Such an unfavorable prognosis is largely due to the lack of informativeness of existing diagnostic methods for monitoring the effectiveness of the treatment (Merabishvili V.M. Malignant neoplasms in the world, Russia, St. Petersburg. - SPb., IPK BIONT LLC, 2007. - 419-422 s .; Landis SH et al. Cancer Statistics, 1999 // CA Cancer J Clin 1999; 49: 8-31; Ling CC et al. High-tech will improve radiotherapy of nsclc: a hypothesis waiting to be validated // Int. J Radiat. Oncol. Biol. Phys. - 2004. - Vol. 60. - P.3-7; Waller D, Peake MD, Stephens RJ, et al. Chemotherapy for patients with non-small cell lung cancer. The surgical setting of the Big Lung Trial. Eur J Cardio Thorac Surg. 2004; 26: 173-182).
В последнее время при злокачественных опухолях центральных бронхов и/или трахеи широко внедряются в практику новые, высокоэффективные варианты системного цитостатического, лучевого (включая дистанционное, внутрипросветное и сочетанное облучение) и химиолучевого лечения (Барчук А.С. Стандарты лечения немелкоклеточного рака легкого // Вестник РОНЦ. 2003. - №1. - С.3-7; Hamada C. et al. Meta-analysis of postoperative adjuvant chemotherapy with tegafur-uracil in non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2005; 23:4999-5006; Kato H. et al. A randomized trial of adjuvant chemotherapy with uracil-tegafur for adenocarcinoma of the lung. N Engl J Med. 2004; 350:1713-1721; The International Adjuvant Lung Cancer Trial Collaborative Group. Cisplatin-based adjuvant chemotherapy in patients with completely resected non-small-cell lung cancer. N Engl J Med. 2004; 350:351-360). Благодаря использованию этих современных комбинированных и комплексных методов противоопухолевого лечения отмечается несомненное улучшение непосредственных и отдаленных его результатов. Однако для получения достоверных данных и оптимизации проводимого лечения необходимо разработать стандартизованные способы динамического наблюдения и контроля эффективности лечения. Для этих целей используются такие диагностические методы, как рентгенологическое (включая компьютерную томографию), ультразвуковое, магнитно-резонансное, позитронно-эмиссионное, радиоизотопное и другие исследования (Давыдов М.И. и соавт. Совершенствование хирургического лечения больных немелкоклеточным раком легкого // Рос. онкол. журн. - 2001. - №5. - С.14-17; Трахтенберг А.Х. и соавт. Комбинированные операции при немелкоклеточным раке легкого III стадии // Вестник РОНЦ. - 2003. - №1. - С.50-54; Bergers G., Benjamin L.E. Tumorigenesis and the angiogenic switch. Nat. Rev. Cancer. 2003; 3: 401-410; Malcolm M. et al. The Role of Surgery in N2 Non-Small Cell Lung Cancer. Clin. Cancer Res. 2005; 11 (13 Suppl) 5033-5037; Waller D. et al. Chemotherapy for patients with non-small cell lung cancer. The surgical setting of the Big Lung Trial. Eur J Cardio Thorac Surg. 2004; 26:173-182). В одном ряду с перечисленными диагностическими методиками стоит бронхологическое исследование с использованием фибробронхоскопов и ригидных эндоскопов, позволяющее визуально исследовать трахею, главные, долевые, сегментарные, субсегментарные и более мелкие бронхи, непосредственно увидеть опухоль и получить представление о ее распространенности и морфологически, доказать степень распространения новообразования (Лукомский Г.И. и соавт. // Бронхопульмонология. - М.: Медицина, 1982. - 400 с.; Поддубный Б.К. и соавт. Бронхоскопия в паллиативном лечении больных раком легкого // Вестник РОНЦ. - 2003. - №1. - С.33-36; Трахтенберг А.Х., Чиссов В.И. Клиническая онкопульмонология // Москва. - 2000. - 599 с.; Hansen H.H., Bunn P.A. Lung cancer therapy // Taylor&Francis. 2005. - P.100-105).Recently, with malignant tumors of the central bronchi and / or trachea, new, highly effective options for systemic cytostatic, radiation (including remote, intraluminal and combined irradiation) and chemoradiotherapy (Barchuk A.S. Standards for the treatment of non-small cell lung cancer) are widely introduced into practice // Herald RONC. 2003. - No. 1. - C.3-7; Hamada C. et al. Meta-analysis of postoperative adjuvant chemotherapy with tegafur-uracil in non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol. 2005; 23: 4999 -5006; Kato H. et al. A randomized trial of adjuvant chemotherapy with uracil-tegafur for adenocarcinoma of the lung. N Engl J Med. 2004; 350: 1713-1721; The International Adjuvant L ung Cancer Trial Collaborative Group. Cisplatin-based adjuvant chemotherapy in patients with completely resected non-small-cell lung cancer. N Engl J Med. 2004; 350: 351-360). Thanks to the use of these modern combined and complex methods of antitumor treatment, there is a definite improvement in its immediate and long-term results. However, to obtain reliable data and optimize the treatment, it is necessary to develop standardized methods for dynamic monitoring and monitoring the effectiveness of treatment. For these purposes, such diagnostic methods are used as radiological (including computed tomography), ultrasound, magnetic resonance, positron emission, radioisotope and other studies (Davydov M.I. et al. Improving the surgical treatment of patients with non-small cell lung cancer // Ros. Oncologic journal - 2001. - No. 5. - P.14-17; Trakhtenberg A.Kh. et al. Combined operations for non-small cell lung cancer of the III stage // Vestnik RONTS. - 2003. - No. 1. - P.50 -54; Bergers G., Benjamin LE Tumorigenesis and the angiogenic switch. Nat. Rev. Cancer. 2003; 3: 401-410; Malcolm M. et al. The Role of Surgery in N2 Non-Small Cell Lung Cancer. Clin. Cancer Res. 2005; 11 (13 Suppl) 5033-5037; Waller D. et al. Chemotherapy for patients with non-small cell lung cancer. The surgical setting of the Big Lung Trial. Eur J Cardio Thorac Surg. 2004; 26: 173-182). Along with the listed diagnostic methods is a bronchological study using fibrobronchoscopes and rigid endoscopes, which allows you to visually examine the trachea, main, lobar, segmental, subsegmental and smaller bronchi, directly see the tumor and get an idea of its prevalence and morphologically, to prove the extent of neoplasm spread (Lukomsky G.I. et al. // Bronchopulmonology. - M .: Medicine, 1982. - 400 p .; Poddubny B.K. et al. Bronchoscopy in palliative care in patients with lung cancer // Vestnik RONTS. - 2003. - No. 1. - P.33-36; Trakhtenberg A.Kh., Chissov V.I. Clinical oncopulmonology // Moscow. - 2000. - 599 p .; Hansen HH Bunn PA Lung cancer therapy // Taylor & Francis. 2005. - P.100-105).
Для бронхоскопического контроля эффективности проводимого лечения в прошлом уже предпринимались попытки использования различных комбинированных методов диагностики, в частности таких уточняющих методов, как хромобронхоскопия, вынужденная флуоресцентная бронхоскопия и бронхорадиометрия. В последние годы при диагностике опухолевых процессов находят применения спектроскопические методики, основанные на различных изменениях оптических свойств тканей, связанных с процессами злокачественного роста, в том числе феномен флуоресценции тканей. По данным ряда исследований, флуоресцентная бронхоскопия (FB) в комбинации с обычной фибробронхоскопией (white light bronchoscopy - WBL) повышает чувствительность эндоскопического метода в 1,5-3 раза. Метод основан на аутофлуоресценции ткани, которая происходит при поглощении света одной длины волны и немедленном испускании света другой длины волны, обычно с более низкой энергией (то есть более длинной), а результирующая световая эмиссия используется для создания двухмерного изображения флуоресцирующей ткани. При этом нормальная ткань имеет флуоресцентные характеристики, отличные от опухолевой и предопухолевой ткани. Однако специфичность флуоресцентной ФБС составляет только ~60% против 80% при обычной. Спектры аутофлуоресценции биологических тканей формируются из спектров флуоресценции отдельных эндогенных флуорофоров, к которым относятся различные формы коллагена и эластин, компоненты дыхательной цепи (НАД, ФАД), а также порфирины, липопигменты, аминокислотные остатки. На интенсивность и форму спектров аутофлуоресценции влияют оптические свойства ткани на длине волны возбуждения, особенности ее метаболизма и гистоархитектоники, концентрация и распределение флуорофоров. При опухолевой и предопухолевой трансформации тканей эти свойства изменяются, что может быть использовано для получения диагностической информации. Для аутофлуоресцентной диагностики обычно используются индуцированные лазерным излучением методики с длиной волны генерации в ультрафиолетовой области спектра (308, 337, 355 и 365 нм), где эффективно возбуждается большинство эндогенных флуорофоров (Запорожан В.Н. с соавт. Лазеры в эндоскопии. Одесса, Медицинский государственный университет, 1997. - 220 с.; Попов А.Ю. и соавт. Спектрофлуорометрический метод оценки ишемии миокарда. // Биофизика и медицинская физика. - 2005. - С.89-92; Чиссов В.И. и соавт. Исследование лазериндуцированной аутофлуоресценции нормального и неоплазированного уротелия in vivo. // Российский онкологический журнал. - №6. - 2007. - С.18-24). Безопасность и эффективность бронхоскопических систем, в которых сочетается обычное световое отражение с формированием флуоресцентного изображения, продемонстрированы рядом производителей, таких как Xillix™, Technologies Corporation of Richmond, BC, Canada; Olympus Optical Company Limited of Japan и Karl Storz GmbH & Company of Germany. Спектроскопия как метод дифференциальной диагностики в онкологии уже получила положительные отзывы при исследовании опухолей наружных локализаций. Однако в эндоскопии этот метод до настоящего времени практически не применяется, так как проведение оптического волоконного пучка, связанного со спектроскопом, через инструментальный канал эндоскопа к месту предполагаемой патологии крайне затруднительно и малоинформативно вследствие интерференции и помех, к тому же это потребовало бы слишком много времени при выполнении манипуляции (Mayinger B. et al. Light-induced autofluorescence spectroscopy for tissue diagnosis of GI lesions. Gastrointest Endosc. 2000 Sep; 52(3):395-400; Sutedja G. New techniques for early detection of lung cancer. Eur Respir J Suppl. 2003 Jan; 39:57s-66s. Review; Wang C.Y. et al. Diagnosis of oral cancer by light-induced autofluorescence spectroscopy using double excitation wavelengths. Oral Oncol. 1999 Mar; 35(2):144-50; Mayinger B. et al. Light-induced autofluorescence spectroscopy for tissue diagnosis of GI lesions. Gastrointest. Endosc. 2000 Sep; 52(3):395-400). Таким образом, широкого применения вышеописанные диагностические методы не нашли ввиду их недостаточной чувствительности и специфичности, субъективности трактовки получаемых результатов, технической сложности и дороговизны (Лукомский Г.И. и соавт. // Бронхопульмонология. - М.: Медицина, 1982. - 400 с.; Соколов В.В. и соавт. Эндоскопические методы диагностики и лечения метахронного начального центрального рака легкого // Рак легкого. - М., 1992. - С.42-45.; Шариф М.С. Фибробронхоскопия в диагностике рака легкого: Автореферат диссертации канд. мед. наук. - Москва, 1980; Hansen H.H., Bunn P.A. Lung cancer therapy // Taylor&Francis. 2005. - P.100-105). Актуальность разработки новых высокочувствительных методов оценки динамики опухолевого процесса особенно велика у больных с местнораспространенными опухолями, которым проводится неоадъювантное лечение, при планировании последующего радикального хирургического вмешательства для определения оптимального объема операции.For bronchoscopic monitoring of the effectiveness of the treatment in the past, attempts have already been made to use various combined diagnostic methods, in particular such refinement methods as chromobronchoscopy, forced fluorescence bronchoscopy and bronchioradiometry. In recent years, spectroscopic techniques based on various changes in the optical properties of tissues associated with malignant growth processes, including the phenomenon of tissue fluorescence, have been used in the diagnosis of tumor processes. According to several studies, fluorescence bronchoscopy (FB) in combination with conventional fibrobronchoscopy (white light bronchoscopy - WBL) increases the sensitivity of the endoscopic method by 1.5-3 times. The method is based on tissue autofluorescence, which occurs when light of one wavelength is absorbed and light of another wavelength is immediately emitted, usually with lower energy (i.e. longer), and the resulting light emission is used to create a two-dimensional image of the fluorescent tissue. At the same time, normal tissue has fluorescence characteristics different from tumor and pre-tumor tissue. However, the specificity of fluorescent PBS is only ~ 60% versus 80% in normal. The autofluorescence spectra of biological tissues are formed from the fluorescence spectra of individual endogenous fluorophores, which include various forms of collagen and elastin, components of the respiratory chain (NAD, FAD), as well as porphyrins, lipopigments, amino acid residues. The intensity and shape of the autofluorescence spectra are affected by the optical properties of the tissue at the excitation wavelength, the characteristics of its metabolism and histoarchitectonics, and the concentration and distribution of fluorophores. During tumor and pre-tumor tissue transformation, these properties change, which can be used to obtain diagnostic information. Autofluorescence diagnostics usually use laser-induced techniques with a wavelength in the ultraviolet region of the spectrum (308, 337, 355 and 365 nm), where most of the endogenous fluorophores are excited (Zaporozhan VN et al. Lasers in endoscopy. Odessa, Medical State University, 1997. - 220 pp .; Popov A.Yu. et al. Spectrofluorometric method for assessing myocardial ischemia // Biophysics and Medical Physics. - 2005. - P.89-92; Chissov V.I. et al. Research laser-induced autofluorescence norms inal and unplastic urothelium in vivo. // Russian Oncological Journal. - No. 6. - 2007. - P.18-24). The safety and efficacy of bronchoscopic systems that combine conventional light reflection with fluorescence imaging have been demonstrated by a number of manufacturers such as Xillix ™, Technologies Corporation of Richmond, BC, Canada; Olympus Optical Company Limited of Japan and Karl Storz GmbH & Company of Germany. Spectroscopy as a method of differential diagnosis in oncology has already received positive reviews in the study of tumors of external localization. However, this method has not been practically applied to endoscopy to date, since it is extremely difficult and uninformative to conduct an optical fiber beam connected to the spectroscope through the instrument channel of the endoscope due to interference and interference, and it would take too much time manipulation (Mayinger B. et al. Light-induced autofluorescence spectroscopy for tissue diagnosis of GI lesions. Gastrointest Endosc. 2000 Sep; 52 (3): 395-400; Sutedja G. New techniques for early detection of lung cancer. Eur Respir J Suppl. 2003 Jan; 39: 57s-66s. Review; Wang CY et al. Diagnos is of oral cancer by light-induced autofluorescence spectroscopy using double excitation wavelengths. Oral Oncol. 1999 Mar; 35 (2): 144-50; Mayinger B. et al. Light-induced autofluorescence spectroscopy for tissue diagnosis of GI lesions. Gastrointest. Endosc. 2000 Sep; 52 (3): 395-400). Thus, the above diagnostic methods were not widely used because of their insufficient sensitivity and specificity, subjectivity of the interpretation of the results, technical complexity and high cost (Lukomsky G.I. et al. // Bronchopulmonology. - M .: Medicine, 1982. - 400 p. .; Sokolov VV et al. Endoscopic methods for the diagnosis and treatment of metachronic initial central lung cancer // Lung cancer. - M., 1992. - P. 42-45 .; Sharif MS Fibrobronchoscopy in the diagnosis of lung cancer: Abstract of the dissertation of Candidate of Medical Sciences - Mo Squa, 1980; Hansen H.H., Bunn P.A. Lung cancer therapy // Taylor & Francis. 2005. - P.100-105). The relevance of developing new highly sensitive methods for assessing the dynamics of the tumor process is especially great in patients with locally advanced tumors who undergo neoadjuvant treatment when planning subsequent radical surgery to determine the optimal volume of surgery.
В этих условиях становятся очевидными преимущества внедрения комбинированных диагностических методов для достоверного определения эффективности проводимого специального химиолучевого лечения злокачественных опухолей трахеи и/или бронхов, основанных на сочетании различных вариантов определения оптических свойств изучаемых тканей.Under these conditions, the advantages of introducing combined diagnostic methods to reliably determine the effectiveness of the special chemoradiation treatment for malignant tumors of the trachea and / or bronchi, based on a combination of different options for determining the optical properties of the studied tissues, become apparent.
Наиболее близким к предлагаемому способу является предложенный ранее способ диагностики рака легкого, основанный на измерении аутофлуоресценции, генерируемой лазерным излучением (Sutedja G. New techniques for early detection of lung cancer. Eur. Respir. J Suppl. 2003 Jan; 39: 57s-66s). Однако этот способ использовался только для ранней диагностики предопухолевых состояний и рака in situ, без сочетания с комбинированной спектроскопией и по иной математической модели определения интенсивности свечения, что не позволяло добиться высокой чувствительности и специфичности. В предлагаемом диагностическом способе к преимуществам, связанным с увеличением чувствительности эндоскопического исследования, благодаря изучению феномена аутофлуоресценции стенок воздухоносных путей добавляются параметры, обусловленные проведением сравнительной спектроскопии как в обычном, так и в аутофлуоресцентном режиме. При этом по предварительным данным спектрального анализа уменьшение аутофлуоресценции обусловлено целым рядом факторов: повышением кровенаполнения исследуемой ткани; снижением процента кислородного насыщения гемоглобина; сгущением эпителия (увеличением оптической плотности); увеличением размеров ядер и митохондрий и их доли в клеточном объеме (рассеяние) и биохимическими изменениями, такими как уменьшение флуорофоров и изменение pH. Все получаемые в ходе исследования данные регистрируются в цифровом и графическом виде, что позволяет проводить статистическую обработку материала в соответствии с современными статистическими методами в соответствии с принципами доказательной медицины, согласно принятой математической модели (дискриминантный функциональный анализ; Kruskal-Wallice test).Closest to the proposed method is the previously proposed method for the diagnosis of lung cancer, based on the measurement of autofluorescence generated by laser radiation (Sutedja G. New techniques for early detection of lung cancer. Eur. Respir. J Suppl. 2003 Jan; 39: 57s-66s) . However, this method was used only for the early diagnosis of precancerous conditions and cancer in situ, without combination with combined spectroscopy and a different mathematical model for determining the luminous intensity, which did not allow to achieve high sensitivity and specificity. In the proposed diagnostic method, to the advantages associated with an increase in the sensitivity of endoscopic examination, due to the study of the phenomenon of autofluorescence of the walls of the airways, the parameters due to comparative spectroscopy in both conventional and autofluorescence modes are added. Moreover, according to preliminary spectral analysis data, a decrease in autofluorescence is due to a number of factors: increased blood supply to the tissue under study; a decrease in the percentage of oxygen saturation of hemoglobin; thickening of the epithelium (increase in optical density); an increase in the size of nuclei and mitochondria and their share in the cell volume (scattering) and biochemical changes, such as a decrease in fluorophores and a change in pH. All data obtained during the study are recorded in digital and graphic form, which allows statistical processing of the material in accordance with modern statistical methods in accordance with the principles of evidence-based medicine, according to the accepted mathematical model (discriminant functional analysis; Kruskal-Wallice test).
Техническим результатом способа является значительное увеличение информативности эндоскопического исследования при контроле эффективности проводимого противоопухолевого лечения.The technical result of the method is a significant increase in the information content of the endoscopic examination while monitoring the effectiveness of the antitumor treatment.
Это достигается за счет проведения эндоскопического исследования с визуальной и последующей спектроскопической оценкой интересующих участков бронхов и/или трахеи как в обычном (световом; 400-700 нм), так и в аутофлуоресцентном режимах с включением ближнего инфракрасного диапазона (720-800 нм) с использованием интегрированной системы формирования изображения и спектроскопии с единственной 3-чиповой камерой и портативным спектрометром, которые связаны с окуляром бронхоскопа посредством специальной камеры, а изменение режимов достигается простым электронным переключением при нажатии кнопки на камере.This is achieved by conducting an endoscopic examination with a visual and subsequent spectroscopic evaluation of the areas of interest of the bronchi and / or trachea in both normal (light; 400-700 nm) and autofluorescence modes with the inclusion of the near infrared range (720-800 nm) using an integrated imaging and spectroscopy system with a single 3-chip camera and a portable spectrometer, which are connected to the eyepiece of the bronchoscope through a special camera, and changing modes is achieved by Easy electronic switching when you press the button on the camera.
В клинике ФГУ НИИ онкологии имени Н.Н.Петрова Росмедтехнологий используется интегрированная система формирования изображения и спектроскопии ClearVu Elite (сертификат №77.99.28.944.Д007935.11.05 от 29.11.2005 г.), разработанная канадской компанией Perceptronix Medical Inc. в сотрудничестве с учеными Противоракового Агентства Британской Колумбии (ВССА; Ванкувер; ВС; Канада). Система состоит из специально разработанной камеры, формирующей изображение, которая подключается к стандартному бронхоскопу (Olympus BF-40D, или эквивалентному); специально разработанного источника света, обеспечивающего подачу белого света или фильтрующего голубой свет; управляющего компьютерного блока и RGB-видеомонитора. Спектральная приставка включает подвижный волоконно-зеркальный компонент, расположенный на промежуточной плоскости изображения. Когда врач-эндоскопист решает произвести спектральное измерение, кнопка переключателя нажата, и зеркало перебрасывается на оптический путь. Центр зеркала модифицирован: в его центре просверлено небольшое отверстие, через которое часть изображения передается в спектрометр. Волоконная позиция представлена в изображении как черная точка, указывающая точно зону, с которой будет выполнен спектральный анализ. Информация передается оптическим волокном на устройство сбора данных и управления спектрометром для накопления спектральных данных, которые могут быть отображены на компьютерном мониторе в режиме реального времени, гарантируя достаточное их качество. Источник света обеспечивает освещение обычным светом (400-700 nm) для обычной световой бронхоскопии. Тот же источник света также используется для измерения обычных отраженных спектров, а также обеспечивает подачу синего света высокой интенсивности (400-450 nm) и света ближней инфракрасной области (720-800 nm) для формирования флуоресцентного изображения и спектральных флуоресцентных измерений. Таким образом, контроль эффективности проводимого лечения осуществляется за счет реализации в его процессе диагностического алгоритма, состоящего из 5 компонентов: 1) обычной бронхоскопии; 2) спектроскопии в обычном свете; 3) аутофлуоресцентной бронхоскопии; 4) аутофлуоресцентной спектроскопии с включением ближнего инфракрасного диапазона (720-800 nm); 5) морфологического исследования материала, полученного при бронхобиопсии.The clinic of the Federal State Institution of Oncology Research Institute named after N.N. Petrov of the Russian Medical Technologies uses the ClearVu Elite integrated imaging and spectroscopy system (certificate No. 77.99.28.944. Д007935.11.05 dated November 29, 2005) developed by the Canadian company Perceptronix Medical Inc. in collaboration with scientists from the British Columbia Cancer Agency (BCCA; Vancouver; BC; Canada). The system consists of a specially designed imaging camera that connects to a standard bronchoscope (Olympus BF-40D, or equivalent); a specially designed light source that provides white light or filters blue light; control computer unit and RGB-video monitor. The spectral prefix includes a movable fiber-mirror component located on the intermediate image plane. When the endoscopist decides to take a spectral measurement, the switch button is pressed and the mirror is flipped to the optical path. The center of the mirror is modified: a small hole is drilled in its center through which part of the image is transmitted to the spectrometer. The fiber position is represented in the image as a black dot, indicating exactly the area from which the spectral analysis will be performed. Information is transmitted by optical fiber to a data acquisition and spectrometer control device for accumulating spectral data that can be displayed on a computer monitor in real time, guaranteeing sufficient quality. The light source provides illumination with ordinary light (400-700 nm) for conventional light bronchoscopy. The same light source is also used to measure conventional reflected spectra, and also provides high-intensity blue light (400-450 nm) and near-infrared light (720-800 nm) for the formation of fluorescence images and spectral fluorescence measurements. Thus, the effectiveness of the treatment is monitored by implementing in its process a diagnostic algorithm consisting of 5 components: 1) conventional bronchoscopy; 2) spectroscopy in ordinary light; 3) autofluorescence bronchoscopy; 4) autofluorescence spectroscopy with the inclusion of the near infrared range (720-800 nm); 5) morphological examination of the material obtained by bronchobiopsy.
Все 5 этапов диагностического алгоритма выполняются во время одной диагностической процедуры с использованием стандартного оптического фибробронхоскопа с достаточной разрешающей способностью (например, Olympus BF-40, или эквивалента), на который устанавливается специальная камера системы ClearVu Elite, подключаемая как любая обычная видеокамера, используемая при рутинной видеоассистированной фибробронхоскопии. На первом этапе производится стандартная бронхоскопия, на втором - флуоресцентная бронхоскопия с визуализацией и определением локализации опухолевых изменений в бронхах и/или трахее. На третьем и четвертом этапах используются собственно технические возможности эндоскопической приставки системы ClearVu Elite для получения как обычного, так и флуоресцентного спектров тех зон, из которых на пятом этапе будет произведена биопсия. В течение всего времени обследования нет необходимости извлекать эндоскоп из дыхательных путей пациента, что позволяет существенно не увеличивать продолжительность диагностической процедуры (не более 5 минут к обычному времени исследования) и минимизирует связанные с ней тягостные ощущения. С помощью внешнего переключателя производится лишь переключение четырех возможных режимов исследования - световой и флуоресцентной бронхоскопии и световой и флуоресцентной спектроскопии. Изображения и данные спектроскопии обязательно загружаются в память компьютера, ассоциированного с системой ClearVu Elite. Согласно данным, полученным при обычной и флуоресцентной бронхоскопиях, сбор спектров производится не менее чем с шести точек: два спектра с участков стенок бронхов и/или трахеи, явно пораженных опухолью, два с границы предполагаемого опухолевого роста и два с внешне неизмененных стенок. Дублирование при спектроскопии обусловлено необходимостью максимально снизить возможные погрешности в измерении, обусловленные оптической интерференцией и помехами от мокроты. Затем из этих участков производилась щипцевая биопсия с последующим гистологическим исследованием материала для сравнительного анализа с полученными при спектроскопии данными. При эндоскопическом исследовании в режиме реального времени отображались графики интенсивности излучения в зависимости от длины волны. Помимо этого, учитывая спектральные характеристики участка бронха, рассчитывалось отношение интенсивности в красном (600-680 нм) и зеленом (500-550 нм) диапазоне длин волн (GRR - green red ratio). В процессе проводимого химиолучевого лечения для оценки динамики опухолевого процесса с интервалом в четыре недели выполнялись контрольные бронхоскопические и спектроскопические исследования по установленной схеме со сбором спектрального и бронхобиопсийного материала из тех же участков, с последующим сопоставлением с ранее полученными данными, имеющимися в памяти компьютера.All 5 stages of the diagnostic algorithm are performed during one diagnostic procedure using a standard optical fiber bronchoscope with sufficient resolution (for example, Olympus BF-40, or equivalent), on which a special camera of the ClearVu Elite system is installed, which can be connected like any ordinary video camera used in a routine video-assisted fibrobronchoscopy. At the first stage, standard bronchoscopy is performed, at the second - fluorescence bronchoscopy with visualization and determination of the location of tumor changes in the bronchi and / or trachea. At the third and fourth stages, the technical capabilities of the ClearVu Elite endoscopic system are used to obtain both the usual and fluorescence spectra of the zones from which the biopsy will be performed at the fifth stage. During the entire examination time, there is no need to remove the endoscope from the patient’s respiratory tract, which does not significantly increase the duration of the diagnostic procedure (no more than 5 minutes by the usual study time) and minimizes the painful sensations associated with it. With the help of an external switch, only four possible research modes are switched - light and fluorescence bronchoscopy and light and fluorescence spectroscopy. Images and spectroscopy data are necessarily downloaded to the computer memory associated with the ClearVu Elite system. According to the data obtained with conventional and fluorescence bronchoscopy, spectra are collected from at least six points: two spectra from sections of the walls of the bronchi and / or trachea that are clearly affected by the tumor, two from the border of the proposed tumor growth and two from the apparently unchanged walls. Duplication during spectroscopy is due to the need to minimize possible measurement errors due to optical interference and interference from sputum. Then, a forceps biopsy was performed from these sites, followed by histological examination of the material for comparative analysis with the data obtained by spectroscopy. An endoscopic examination in real time displayed graphs of the radiation intensity versus wavelength. In addition, taking into account the spectral characteristics of the bronchial region, the intensity ratio was calculated in the red (600-680 nm) and green (500-550 nm) wavelength ranges (GRR - green red ratio). In the process of chemoradiotherapy, to assess the dynamics of the tumor process with an interval of four weeks, control bronchoscopic and spectroscopic studies were performed according to the established scheme with the collection of spectral and bronchobiopsy material from the same areas, with subsequent comparison with previously obtained data available in the computer's memory.
В исследование включены данные о 19 пациентах в возрасте от 35 до 75 лет, 19 мужчинах (63,2%) и 7 женщинах (36,8%), которым с мая 2006 г. по январь 2008 г. в нашей клинике проведено комбинированное химиолучевое лечение злокачественных опухолевых поражений трахеи и/или бронхов. Пятнадцать больных (78,9%) были курильщиками, а средний индекс пачка-лет для этой группы составил 41,5±6,0. Во всех случаях произведена морфологическая верификация процесса: у 15 больных (78,9%) установлен плоскоклеточный рак, у 4 - аденокарциномы (21,1%). У 11 больных (57,9%) лечение производилось с неоадъювантной целью, и в последующем всем им произведено радикальное хирургическое вмешательство.The study included data on 19 patients aged 35 to 75 years, 19 men (63.2%) and 7 women (36.8%) who underwent combined chemoradiotherapy in our clinic from May 2006 to January 2008. treatment of malignant tumor lesions of the trachea and / or bronchi. Fifteen patients (78.9%) were smokers, and the average pack-year index for this group was 41.5 ± 6.0. In all cases, morphological verification of the process was performed: in 15 patients (78.9%), squamous cell carcinoma was established, in 4 - adenocarcinomas (21.1%). In 11 patients (57.9%), the treatment was carried out with a neoadjuvant purpose, and subsequently all of them underwent radical surgery.
Описываемый диагностический способ контроля эффективности проводимого лечения проводился всем этим больным по предлагаемой 5-этапной схеме. При выполнении эндоскопического исследования в обычном (белом) свете чувствительность его составила 66,7% при специфичности 86,9%. При флуоресцентной бронхоскопии чувствительность была 93,3%, при специфичности 85,7%. Совместное использование этих режимов позволило повысить чувствительность до 96,7%, при специфичности 78,9%. Изучение спектральных характеристик нормальной и опухолевой ткани отчетливо показало снижение интенсивности излучения (93%) последней по всему спектру, особенно в аутофлуоресцентном режиме. Причем на границе опухолевого роста интенсивность снижалась на 45-65%, а собственно над опухолевой тканью - на 75-85%. Особенно информативным оказалось сравнение спектров в диапазоне длин волн от 480 до 760 нм, где помимо снижения интенсивности в целом выявлено относительное увеличение интенсивности в красном диапазоне. Наибольшей информативностью обладало отношение интенсивности излучение в красном (600-680 нм) и зеленом (500-550 нм) диапазонах - GRR (green red ratio). Для нормальной ткани среднее значение этого показателя было 3,4±0,9, а на границе опухолевого роста в 97% не превышало 2,0 (среднее значение 1,2±0,4). В то же время над зонами инвазивного опухолевого роста интенсивность в красном диапазоне во всех случаях превышала интенсивность в зеленом (green red ratio не более 1,0 при среднем значении 0,7±0,2).The described diagnostic method for monitoring the effectiveness of the treatment was carried out by all these patients according to the proposed 5-stage scheme. When performing an endoscopic examination in ordinary (white) light, its sensitivity was 66.7% with a specificity of 86.9%. With fluorescence bronchoscopy, the sensitivity was 93.3%, with a specificity of 85.7%. The joint use of these modes allowed to increase the sensitivity to 96.7%, with a specificity of 78.9%. The study of the spectral characteristics of normal and tumor tissue clearly showed a decrease in the radiation intensity (93%) of the latter over the entire spectrum, especially in the autofluorescence mode. Moreover, at the border of tumor growth, the intensity decreased by 45-65%, and actually above the tumor tissue - by 75-85%. Especially informative was the comparison of the spectra in the wavelength range from 480 to 760 nm, where in addition to decreasing the intensity as a whole, a relative increase in the intensity in the red range was revealed. The most informative was the ratio of radiation intensity in the red (600-680 nm) and green (500-550 nm) ranges - GRR (green red ratio). For normal tissue, the average value of this indicator was 3.4 ± 0.9, and at the border of tumor growth in 97% it did not exceed 2.0 (average value 1.2 ± 0.4). At the same time, over the zones of invasive tumor growth, the intensity in the red range in all cases exceeded the intensity in the green (green red ratio not more than 1.0 with an average value of 0.7 ± 0.2).
У всех больных данные предлагаемого комбинированного эндоскопического исследования с использованием обычной и аутофлуоресцентной спектроскопии полностью согласовывались с результатами патоморфологического исследования бронхобиоптатов соответствующих зон бронхиальной и/или трахеальной стенок по трем критериям - «опухоль - граница опухолевого роста - нормальная ткань». А у 11 больных (57,9%), которым противоопухолевое лечение проводилось с неоадъювантной целью, полученные предоперационные клинико-эндоскопические выводы об изменении степени распространения опухолевого процесса полностью совпали с результатами послеоперационного исследования удаленного органа, в том числе по расположению границы опухолевого роста. У 4 больных (21,1%) предлагаемый комбинированный диагностический способ позволил сделать вывод о том, что первоначально выбранная схема лечения недостаточно эффективна, произвести ее коррекцию и доказать связанное с этим улучшение непосредственных результатов.In all patients, the data of the proposed combined endoscopic study using conventional and autofluorescence spectroscopy were fully consistent with the results of a pathomorphological study of bronchobiopathies of the corresponding zones of the bronchial and / or tracheal walls according to three criteria - “tumor - tumor growth border - normal tissue”. And in 11 patients (57.9%) who received antitumor treatment with a neoadjuvant purpose, the preoperative clinical endoscopic findings on the change in the degree of spread of the tumor process completely coincided with the results of the postoperative study of the removed organ, including the location of the tumor growth border. In 4 patients (21.1%), the proposed combined diagnostic method allowed us to conclude that the initially selected treatment regimen was not effective enough, correct it and prove the improvement of the immediate results associated with this.
Изобретательский уровень предлагаемого способа подтверждается тем, что во всех случаях (100%; N=19) точно определены как первичная степень распространения опухолевого процесса, так и его динамика в процессе лечения с достоверным определением локализации границы опухолевого роста, что подтверждено результатами патоморфологического исследования материала бронхобиопсий и операционных препаратов. Случаев ложноположительных и ложноотрицательных выводов о протяженности опухолевого поражения и его динамике в процессе лечения не выявлено.The inventive step of the proposed method is confirmed by the fact that in all cases (100%; N = 19), both the primary degree of spread of the tumor process and its dynamics during treatment with reliable determination of the location of the border of tumor growth are precisely determined, which is confirmed by the results of a pathomorphological study of the material of bronchobiopsies and operating drugs. There were no cases of false positive and false negative conclusions about the extent of the tumor lesion and its dynamics during treatment.
В качестве клинических примеров и для подтверждения условия «промышленная применимость» приводим следующие клинические наблюдения.As clinical examples and to confirm the condition of "industrial applicability" we present the following clinical observations.
Пример 1. Больной Т.С.Е., 74 года, курящий - 60 пачка-лет. Жалобы при поступлении на повышение температуры до 39°С; одышку при умеренной физической нагрузке, слабость, сухой кашель. Клинический диагноз: рак левого верхнедолевого бронха с переходом на главный. При морфологическом исследовании (бронхобиопсия) - плоскоклеточный рак. Проведено 4 курса химиотерапии по схеме - цисплатин (80 мг/м2 в 1 день) с этопозидом (120 мг/м2 в 1,3,5 дни) с интервалом в 3 недели на фоне дистанционной лучевой терапии 10.05.2006 г. - 03.07.2006 г. до СОД 52 Гр. По данным компьютерной томографии достигнута частичная ремиссия опухоли (42%). Отмечен явный регресс опухолевого процесса - исчез ранее морфологически подтвержденный переход опухолевой инфильтрации на трахею, освободились 4 проксимальных кольца (из 7) левого главного бронха. Отношение GRR интенсивности в красном и зеленом диапазонах длин волн «нормальная ткань - граница опухолевого роста - опухоль» составило 3,1-1,9-0,5. 05.08.2006 г. произведена левосторонняя пневмонэктомия. При гистологическом исследовании линии резекции левого главного бронха на уровне 1-го его кольца опухолевого роста не выявлено. Начало опухолевой инфильтрации установлено лишь на уровне 4 проксимального кольца, что полностью согласовалось с данными обычной и флуоресцентной бронхоскопии и спектроскопии. При динамическом клиническом, рентгенологическом и эндоскопическом наблюдении в течение 18 месяцев данных за рецидив и отдаленные метастазы не выявлено.Example 1. Patient T.S.E., 74 years old, smoker - 60 pack-years. Complaints upon receipt of a fever up to 39 ° C; shortness of breath with moderate physical exertion, weakness, dry cough. Clinical diagnosis: cancer of the left upper lobar bronchus with a transition to the main one. Morphological examination (bronchobiopsy) - squamous cell carcinoma. 4 chemotherapy courses were carried out according to the scheme - cisplatin (80 mg / m 2 in 1 day) with etoposide (120 mg / m 2 in 1,3.5 days) with an interval of 3 weeks on the background of remote radiation therapy 05/10/2006 07/03/2006, before SOD 52 Gy. According to computed tomography, a partial remission of the tumor was achieved (42%). A clear regression of the tumor process was noted - the previously morphologically confirmed transition of tumor infiltration to the trachea disappeared, 4 proximal rings (out of 7) of the left main bronchus were released. The ratio of GRR intensity in the red and green wavelength ranges "normal tissue - the boundary of tumor growth - tumor" was 3.1-1.9-0.5. 08/05/2006, left-sided pneumonectomy was performed. A histological examination of the line of resection of the left main bronchus at the level of its 1st ring of tumor growth was not detected. The onset of tumor infiltration was established only at the level of 4 proximal rings, which is fully consistent with the data of conventional and fluorescence bronchoscopy and spectroscopy. During dynamic clinical, radiological and endoscopic observation for 18 months, data for relapse and distant metastases were not found.
Пример 2. Больной З.Д.П., 63 года, мужчина, курящий 30 пачка-лет. Жалобы при поступлении на одышку при незначительной физической нагрузке, слабость, повышение температуры до 38-39°С, кашель с прожилками крови в мокроте. Клинический диагноз: Рак главного бронха с переходом на трахею (3 дистальных кольца). При морфологическом исследовании (бронхобиопсия) - высокодифференцированный плоскоклеточный рак. Операция 12.10.2006 г. - эндоскопическая аргоноплазменная коагуляция опухоли, достигнута частичная реканализация (2/3 от должного объема до диаметра просвета в 1 см). Длительность операции 40 минут. 18.11-02.12.2006 г. - высокодозная внутрипросветная брахитерапия до СОД 21 Гр. Проведено 2 курса химиотерапии по схеме - цисплатин (80 мг/м2 в 1 день) с этопозидом (120 мг/м2 в 1,3,5 дни) с интервалом в 3 недели на фоне дистанционной лучевой терапии 12.12.2006 г. - 02.02.2007 г. до СОД 45 Гр. Рентгенологически зарегистрирована частичная ремиссия (50%), подтвержденная комбинированным спектроскопическим методом и эндоскопическим регрессом опухолевого процесса - гистологически доказанное отсутствие опухолевого роста в трахее и на уровне 2 проксимальных колец (из 4) правого главного бронха. Отношение GRR интенсивности в красном и зеленом диапазонах длин волн «нормальная ткань - граница опухолевого роста - опухоль» составило 3,3-1,2-0,7. От хирургического вмешательства больной воздержался. При динамическом клиническом, рентгенологическом и эндоскопическом наблюдении сохраняется частичная ремиссия на протяжении 12 месяцев (по настоящее время).Example 2. Patient Z. D.P., 63 years old, a man smoking 30 packs of years. Complaints upon admission for shortness of breath with little physical exertion, weakness, fever up to 38-39 ° C, cough with streaks of blood in the sputum. Clinical diagnosis: Cancer of the main bronchus with transition to the trachea (3 distal rings). Morphological examination (bronchobiopsy) - highly differentiated squamous cell carcinoma. Operation 12.10.2006 - endoscopic argon plasma coagulation of the tumor, partial recanalization (2/3 from the proper volume to the lumen diameter of 1 cm) was achieved. The duration of the operation is 40 minutes. November 18-02, 2006 - high-dose intraluminal brachytherapy up to an SOD of 21 Gy. 2 chemotherapy courses were carried out according to the scheme - cisplatin (80 mg / m 2 on day 1) with etoposide (120 mg / m 2 on 1,3.5 days) with an interval of 3 weeks on the background of remote radiation therapy 12.12.2006 - 02.02.2007 until SOD 45 Gy. X-ray partial remission (50%) was recorded, confirmed by the combined spectroscopic method and endoscopic regression of the tumor process - histologically proven absence of tumor growth in the trachea and at the level of 2 proximal rings (out of 4) of the right main bronchus. The ratio of GRR intensity in the red and green wavelength ranges "normal tissue - the boundary of tumor growth - tumor" was 3.3-1.2-0.7. The patient abstained from surgery. During dynamic clinical, radiological and endoscopic observation, partial remission persists for 12 months (to the present).
Пример 3. Больная К.Л.В., 58 лет, женщина, некурящая. Жалобы при поступлении на одышку при физической нагрузке, слабость, повышение температуры до 38°С, кашель с обильной вязкой, слизистой мокротой. Клинический диагноз: Рак правого верхнедолевого бронха с переходом на промежуточный и главный бронхи (по 2 прилежащих кольца) и с метастазами в лимфоузлы корня легкого и средостения. При морфологическом исследовании (бронхобиопсия) - умереннодифференцированная аденокарцинома. Проведено 3 курса химиотерапии по схеме - гемцитабин (1000 мг/м2 в 1,8,15 дни) с цисплатином (100 мг/м2 в 1 день) с интервалом в 4 недели на фоне дистанционной лучевой терапии 15.03.2007 г. - 04.05.2007 г. до СОД 48 Гр. По данным компьютерной томографии органов грудной полости достигнута частичная ремиссия опухоли (55%), подтвержденная данными комбинированного эндоскопического метода с обычной и аутофлуоресцентной спектроскопией и бронхобиопсией. Визуализирована и четко локализована граница опухолевого роста и ее динамика в процессе лечения - зафиксировано исчезновение ранее морфологически подтвержденного перехода опухолевой инфильтрации на промежуточный и главный бронхи. Отношение GRR интенсивности в красном и зеленом диапазонах длин волн «нормальная ткань - граница опухолевого роста - опухоль» составило 3,4-1,8-0,7. Через месяц после окончания химиолучевого лечения - 07.06.2007 г. - произведена реконструктивно-пластическая верхняя лобэктомия с циркулярной резекцией главного и промежуточного бронхов и анастомозом «конец в конец». При гистологическом исследовании линий резекции главного и промежуточного бронхов опухолевого роста не выявлено. При морфологическом изучении операционного препарата границы опухолевой инфильтрации точно соответствовали данным, полученным при обычной и флуоресцентной бронхоскопии и спектроскопии. При динамическом клиническом, рентгенологическом и эндоскопическом наблюдении в течение 9 месяцев данных за рецидив и отдаленные метастазы не выявлено.Example 3. Patient K.L.V., 58 years old, woman, non-smoker. Complaints upon admission for shortness of breath during physical exertion, weakness, fever up to 38 ° C, cough with profuse viscous, mucous sputum. Clinical diagnosis: Cancer of the right upper lobar bronchus with a transition to the intermediate and main bronchi (2 adjacent rings) and with metastases to the lymph nodes of the lung root and mediastinum. Morphological examination (bronchobiopsy) - moderately differentiated adenocarcinoma. 3 courses of chemotherapy were carried out according to the scheme - gemcitabine (1000 mg / m 2 on 1,8.15 days) with cisplatin (100 mg / m 2 on 1 day) with an interval of 4 weeks on the background of remote radiation therapy March 15, 2007 - 05/04/2007 until SOD 48 Gy. According to computed tomography of the chest cavity, partial remission of the tumor (55%) was achieved, confirmed by the combined endoscopic method with conventional and autofluorescence spectroscopy and bronchobiopsy. The border of tumor growth and its dynamics during treatment were visualized and clearly localized - the disappearance of the previously morphologically confirmed transition of tumor infiltration to the intermediate and main bronchi was recorded. The ratio of GRR intensity in the red and green wavelength ranges "normal tissue - the border of tumor growth - tumor" was 3.4-1.8-0.7. One month after the end of chemoradiotherapy, on June 7, 2007, a reconstructive plastic upper lobectomy was performed with circular resection of the main and intermediate bronchi and an end-to-end anastomosis. A histological examination of the lines of resection of the main and intermediate bronchi of the tumor did not reveal. In the morphological study of the surgical preparation, the boundaries of the tumor infiltration exactly corresponded to the data obtained by conventional and fluorescence bronchoscopy and spectroscopy. During dynamic clinical, radiological and endoscopic observation for 9 months, data for relapse and distant metastases were not found.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118691/14A RU2365339C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Method of combined endoscopic control of malignant tumours of trachea and-or bronchuses treatment efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118691/14A RU2365339C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Method of combined endoscopic control of malignant tumours of trachea and-or bronchuses treatment efficiency |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2365339C1 true RU2365339C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41149693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008118691/14A RU2365339C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Method of combined endoscopic control of malignant tumours of trachea and-or bronchuses treatment efficiency |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365339C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449726C2 (en) * | 2010-05-20 | 2012-05-10 | Георгий Цыренович Дамбаев | Device for diagnostics of tracheobronchial diskinesia |
| RU2539902C2 (en) * | 2013-04-29 | 2015-01-27 | Закрытое акционерное общество "Полупроводниковые приборы" | Device for fluorescence diagnostics of malignant new growths |
| RU2556593C2 (en) * | 2010-01-13 | 2015-07-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Image integration based superposition and navigation for endoscopic surgery |
| RU2622208C1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-06-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский радиологический центр" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИРЦ" Минздрава России) | Method for endomicroscopic diagnostics of early central lung cancer |
| RU2628649C1 (en) * | 2016-10-03 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ) | Method for combined endoscopic diagnostics of x-ray synchronous central lung cancers |
| EA030290B1 (en) * | 2015-08-03 | 2018-07-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of monitoring efficiency of anticancer therapy of non-small cell lung cancer |
| RU2701102C1 (en) * | 2018-12-17 | 2019-09-24 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр" Российской академии наук" (Томский НИМЦ) | Method of combined endoscopic diagnosis of x-ray negative early recurrences of central lung cancer |
| RU2761469C1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-12-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ) | Method for combined endoscopic assessment of radiotherapy efficiency for primary larynx cancer |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2012243C1 (en) * | 1991-06-25 | 1994-05-15 | Лощенов Виктор Борисович | Method of diagnosing malignant tumors in stomach and lungs |
| WO2006080864A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Sergei Grigorevich Alekseev | Method and device for diagnosing oncological diseases |
-
2008
- 2008-05-12 RU RU2008118691/14A patent/RU2365339C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2012243C1 (en) * | 1991-06-25 | 1994-05-15 | Лощенов Виктор Борисович | Method of diagnosing malignant tumors in stomach and lungs |
| WO2006080864A1 (en) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Sergei Grigorevich Alekseev | Method and device for diagnosing oncological diseases |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МЕШКОВ В.М. Использование аутофлуоресцентной диагностики при онкологических заболеваниях. Высокие технологии в онкологии. 2000, т.1, с.281-282. SUTEDJA G. New techniques for early detection of lung cancer. Eur. Respir. J. Suppl. 2003, Jan., 39, p.57-66. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2556593C2 (en) * | 2010-01-13 | 2015-07-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Image integration based superposition and navigation for endoscopic surgery |
| RU2449726C2 (en) * | 2010-05-20 | 2012-05-10 | Георгий Цыренович Дамбаев | Device for diagnostics of tracheobronchial diskinesia |
| RU2539902C2 (en) * | 2013-04-29 | 2015-01-27 | Закрытое акционерное общество "Полупроводниковые приборы" | Device for fluorescence diagnostics of malignant new growths |
| EA030290B1 (en) * | 2015-08-03 | 2018-07-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ, НИ ТГУ) | Method of monitoring efficiency of anticancer therapy of non-small cell lung cancer |
| RU2622208C1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-06-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский радиологический центр" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИРЦ" Минздрава России) | Method for endomicroscopic diagnostics of early central lung cancer |
| RU2628649C1 (en) * | 2016-10-03 | 2017-08-21 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ) | Method for combined endoscopic diagnostics of x-ray synchronous central lung cancers |
| RU2701102C1 (en) * | 2018-12-17 | 2019-09-24 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр" Российской академии наук" (Томский НИМЦ) | Method of combined endoscopic diagnosis of x-ray negative early recurrences of central lung cancer |
| RU2761469C1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-12-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ) | Method for combined endoscopic assessment of radiotherapy efficiency for primary larynx cancer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2365339C1 (en) | Method of combined endoscopic control of malignant tumours of trachea and-or bronchuses treatment efficiency | |
| Kusunoki et al. | Early detection of lung cancer with laser-induced fluorescence endoscopy and spectrofluorometry | |
| Zeng et al. | Optical spectroscopy and imaging for early lung cancer detection: a review | |
| Green et al. | Optical diagnostic techniques for use in lesions of the head and neck: review of the latest developments | |
| Nakajima et al. | Early lung cancer: methods for detection | |
| Baletic et al. | Autofluorescent diagnostics in laryngeal pathology | |
| Baas et al. | Fluorescence detection of pleural malignancies using 5-aminolaevulinic acid | |
| Vlek et al. | Laparoscopic imaging techniques in endometriosis therapy: a systematic review | |
| Zhu et al. | Novel image features of optical coherence tomography for pathological classification of lung cancer: Results from a prospective clinical trial | |
| Stringer et al. | Photodiagnosis and fluorescence imaging in clinical practice | |
| Baletic et al. | Advantages and limitations of the autofluorescent diagnostics of the laryngeal cancer and precancerosis | |
| Colt et al. | Interventional bronchoscopy from bench to bedside: new techniques for early lung cancer detection | |
| Holz et al. | Optimized endoscopic autofluorescence spectroscopy for the identification of premalignant lesions in Barrett’s oesophagus | |
| Wang et al. | A pilot study of autofluorescence in the diagnosis of pleural disease | |
| Bochynek et al. | Evaluation of autofluorescence and photodynamic diagnosis in assessment of bladder lesions | |
| Myers et al. | Early cancer detection | |
| Kwiatek et al. | Can fluorescence and autofluorescence imaging be useful in diagnosis of basal cell cancer? Proposition of algorithms | |
| Fielding et al. | Autofluorescence improves pretreatment mucosal assessment in head and neck cancer patients | |
| Lam et al. | The role of autofluorescence bronchoscopy in diagnosis of early lung cancer | |
| Khanavkar | Autofluorescence bronchoscopy: The laser imaging fluorescence endoscope | |
| Nakajima et al. | Early lung cancer: methods for detection | |
| Soria et al. | Innovations in the endoscopic management of bladder cancer: Is the era of white light cystoscopy over? | |
| RU2628649C1 (en) | Method for combined endoscopic diagnostics of x-ray synchronous central lung cancers | |
| Cetınkaya et al. | Value of autofluorescence bronchoscopy in patients with laryngeal cancer | |
| RU2761469C1 (en) | Method for combined endoscopic assessment of radiotherapy efficiency for primary larynx cancer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100513 |