[go: up one dir, main page]

RU2492806C1 - Method of differential diagnostics of tumours - Google Patents

Method of differential diagnostics of tumours Download PDF

Info

Publication number
RU2492806C1
RU2492806C1 RU2012108281/14A RU2012108281A RU2492806C1 RU 2492806 C1 RU2492806 C1 RU 2492806C1 RU 2012108281/14 A RU2012108281/14 A RU 2012108281/14A RU 2012108281 A RU2012108281 A RU 2012108281A RU 2492806 C1 RU2492806 C1 RU 2492806C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tumor
bim
electrodes
tumour
indices
Prior art date
Application number
RU2012108281/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Дмитриевич Леонов
Дмитрий Николаевич Панченков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр биотехнологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр биотехнологий" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр биотехнологий"
Priority to RU2012108281/14A priority Critical patent/RU2492806C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492806C1 publication Critical patent/RU2492806C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to diagnostics. Method includes introduction of needle electrodes with active current-conducting end into tumour. After that their advance into tumour depth is performed. As they move, indices of bioimpedance (BIM) are measured five times at current frequency 2 kHz and voltage 1.02 V. If BIM indices decrease in the period of advance of electrodes into tumour depth, tumour is benign. If BIM indices vary, or grow, tumour is malignant.
EFFECT: method reduces tome of examination, is simple in implementation.
3 ex

Description

Изобретение относится к экспериментальной медицине и ветеринарии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики опухолей у животных.The invention relates to experimental medicine and veterinary medicine, and can be used for differential diagnosis of tumors in animals.

Известен способ дифференциальной диагностики опухолей, при котором получают биопсийный материал путем пункции опухоли либо интраоперационно и проводят ее гистологическое исследование. Материал фиксируют 10% раствором нейтрального формалина, заливают в парафин, приготавливают ультратонкие срезы и окрашивают различными красителями. Затем под микроскопом наблюдают признаки доброкачественных либо злокачественных новообразований и тем самым проводят дифференциальную диагностику опухолей. (Пальцев М.А.. Аничков Н.М. Патологическая анатомия: Учебник. В 2 т. T.1. - М.: Медицина, 2000. - 528 с.).A known method for the differential diagnosis of tumors, in which biopsy material is obtained by puncture of a tumor or intraoperatively and histological examination is performed. The material is fixed with a 10% solution of neutral formalin, embedded in paraffin, ultrathin sections are prepared and stained with various dyes. Then, under the microscope, signs of benign or malignant neoplasms are observed and thereby differential diagnosis of tumors is performed. (Paltsev M.A. Anichkov N.M. Pathological anatomy: Textbook. In 2 vol. T.1. - M .: Medicine, 2000. - 528 p.).

Метод трудоемкий, требует продолжительной подготовки материала к исследованию и квалифицированного специалиста - морфолога.The method is laborious, requires long preparation of the material for the study and a qualified specialist - a morphologist.

Задачей изобретения является сокращение времени исследования и упрощение способа.The objective of the invention is to reduce research time and simplify the method.

Сущность предложенного способа состоит в том, что в опухоль чрескожно вводят игольчатые электроды с активным токопроводящим концом и по мере их продвижения вглубь опухоли пятикратно измеряют показатели биоимпеданса (БИМ) на частоте тока 2 кГц и напряжении 1,02 V, и, если при проведении электродов вглубь показатели БИМ постепенно уменьшаются, то опухоль является доброкачественной, если показатели БИМ колеблются либо увеличиваются, то опухоль является злокачественной.The essence of the proposed method consists in the fact that needle electrodes with an active conductive end are transdermally injected into the tumor and, as they move deeper into the tumor, the bio-impedance indices (BIM) are measured five times at a current frequency of 2 kHz and a voltage of 1.02 V, and if during electrodes deep into the BIM, the tumor is gradually decreasing, then the tumor is benign, if the BIM is fluctuating or increasing, the tumor is malignant.

Частота измерения электрического импеданса опухолевой ткани - 2 кГц была определена экспериментальным путем и наиболее информативно показывает биофизические особенности опухолевой ткани. Используемое напряжение является стандартным для аппарата BIM-II.The frequency of measurement of the electrical impedance of tumor tissue - 2 kHz was determined experimentally and most informatively shows the biophysical features of the tumor tissue. The voltage used is standard for the BIM-II.

Для измерения БИМ использовали аппарат BIM-II, разработанный ООО «Центр трансфера инновационных разработок», г.Смоленск (Заявка на патент на промышленный образец №2010503263 от 08.11.2010) и оригинальные измерительные электроды (Патент №2318435).To measure BIM, we used the BIM-II apparatus developed by Center for Transfer of Innovative Developments LLC, Smolensk (Application for a patent for an industrial design No. 2010503263 dated 08.11.2010) and original measuring electrodes (Patent No. 2318435).

Схема предлагаемого способа изображена на чертеже, где 1 - электрод для измерения импеданса, 2 - ткань опухоли, 3 - окружающая ткань.A diagram of the proposed method is shown in the drawing, where 1 is an electrode for measuring impedance, 2 is tumor tissue, 3 is surrounding tissue.

Пример 1. У беспородной собаки массой 50 кг, возраст 10 лет выявлена опухоль в области шеи 60×30×30 мм. Образование при пальпации каменистой плотности, имело кровоточащее изъязвление площадью 10×10 мм. На УЗИ определялось неоднородное образование с четкими контурами, повышенной эхогенности.Example 1. In a mongrel dog weighing 50 kg, age 10 years, a tumor in the neck 60 × 30 × 30 mm was detected. The formation on palpation of stony density, had a bleeding ulceration with an area of 10 × 10 mm. On ultrasound, an inhomogeneous formation with clear contours, increased echogenicity was determined.

Проведена биоимпедансометрия опухоли при помощи игольчатых электродов из инертного металла с активным токопроводящим концом, для чего электроды чрескожно вводили в ткань и проводили снаружи внутрь через всю толщу опухоли на глубину 30 мм. Глубина введения зависела от толщины опухоли в месте измерения и контролировалась пальпаторно. По мере введения электродов, производили измерение электрического импеданса опухоли. Импеданс замеряли в пяти разных точках через каждые 5 мм, (Z1 Z2 Z3 Z4, Z5), что определяли по насечкам на электродах. Биоимпедансометрию проводили на частоте тока 2 кГц и напряжении 1,02 V.Bioimpedanceometry of the tumor was carried out using inert metal needle electrodes with an active conductive end, for which the electrodes were transdermally inserted into the tissue and carried out from the outside through the entire thickness of the tumor to a depth of 30 mm. The depth of administration depended on the thickness of the tumor at the measurement site and was controlled by palpation. As the electrodes were introduced, the electrical impedance of the tumor was measured. The impedance was measured at five different points every 5 mm, (Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 , Z 5 ), which was determined by the notches on the electrodes. Bioimpedansometry was performed at a current frequency of 2 kHz and a voltage of 1.02 V.

Были получены следующие данные: Z1=437 Ом, Z2=340 Ом, Z3=332 Ом, Z4=296 Ом, Z5=263 Ом, затем полученные показатели электрического импеданса сравнивали. Выявлено постепенное уменьшение показателей электрического импеданса от поверхностного слоя опухолевой ткани до глубокого, на основании чего был сделан вывод, что опухоль имеет доброкачественный характер.The following data were obtained: Z 1 = 437 Ohm, Z 2 = 340 Ohm, Z 3 = 332 Ohm, Z 4 = 296 Ohm, Z 5 = 263 Ohm, then the obtained electrical impedance was compared. A gradual decrease in the electrical impedance from the surface layer of the tumor tissue to the deep was revealed, on the basis of which it was concluded that the tumor has a benign character.

Далее опухоль удаляли оперативным путем и проводили гистологическое исследование. Методом микроскопии выявляли наличие признаков хронического воспаления: при микроскопии определялись мышечная, жировая и соединительная ткани, обильно инфильтрированные клетками лимфоидного ряда, макрофагами и нейтрофилами, местами в виде полей.Then the tumor was removed by surgery and histological examination was performed. The presence of signs of chronic inflammation was detected by microscopy: under microscopy, muscle, adipose, and connective tissues were abundantly infiltrated with lymphoid cells, macrophages and neutrophils, sometimes in the form of fields.

Пример 2. У беспородной собаки массой 20 кг, возраст 9 лет выявлена опухоль в области левого яичка 20×20×20 мм. Образование при пальпации плотное, спаяно с подлежащими тканями.Example 2. In a mongrel dog weighing 20 kg, the age of 9 years, a tumor was detected in the left testicle 20 × 20 × 20 mm. The formation on palpation is dense, soldered to the underlying tissues.

Проведена биоимпедансометрия опухоли при помощи игольчатых электродов из инертного металла с активным токопроводящим концом, для чего электроды чрескожно вводили в ткань и проводили снаружи внутрь через всю толщу опухоли на глубину 20 мм (глубина введения зависела от толщины опухоли в месте измерения и контролировалась пальпаторно). По мере введения электродов, производили измерение электрического импеданса опухоли. Импеданс замеряли в пяти разных точках, через каждые 4 мм (Z1 Z2 Z3 Z4 Z5), что определяли по насечкам на электродах. Биоимпедансометрию проводили на частоте тока 2 кГц и напряжении 1,02 V.Bioimpedanceometry of the tumor was carried out using inert metal needle electrodes with an active conductive end, for which the electrodes were transdermally inserted into the tissue and carried out from the outside through the entire thickness of the tumor to a depth of 20 mm (the depth of injection depended on the thickness of the tumor at the measurement site and was controlled by palpation). As the electrodes were introduced, the electrical impedance of the tumor was measured. Impedance was measured at five different points, every 4 mm (Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 ), which was determined by the notches on the electrodes. Bioimpedansometry was performed at a current frequency of 2 kHz and a voltage of 1.02 V.

Были получены следующие данные: Z1=594 Ом, Z2=548 Ом, Z3=621 Ом, Z4=691 Ом, Z5=558 Ом, затем полученные показатели электрического импеданса сравнивали, зафиксировано колебание показателей электрического импеданса то в сторону снижения, то увеличения, что не позволило говорить о доброкачественном характере опухоли и следовательно новообразование было злокачественным.The following data were obtained: Z 1 = 594 Ohm, Z 2 = 548 Ohm, Z 3 = 621 Ohm, Z 4 = 691 Ohm, Z 5 = 558 Ohm, then the obtained electrical impedance indices were compared, the electrical impedance indices fluctuated to the side decrease, then increase, which did not allow us to talk about the benign nature of the tumor and therefore the tumor was malignant.

Далее опухоль удаляли оперативным путем и проводили гистологическое исследование. Методом микроскопии выявили наличие признаков семиномы (злокачественная опухоль): мономорфные округлые клетки со светлой цитоплазмой, ближе к периферии образования определялась гиалинизированная строма, имелись очаги некрозов и грануляции.Then the tumor was removed by surgery and histological examination was performed. Microscopy revealed signs of seminoma (malignant tumor): monomorphic round cells with a light cytoplasm, hyalinized stroma was determined closer to the periphery of the formation, there were foci of necrosis and granulation.

Пример 3. У собаки породы овчарка массой 40 кг, возраст 11 лет выявлена опухоль в области молочной железы 80×64×53 мм. Образование при пальпации плотное, спаяно с подлежащими тканями.Example 3. In a dog of a shepherd breed weighing 40 kg, the age of 11 years, a tumor in the area of the mammary gland 80 × 64 × 53 mm was detected. The formation on palpation is dense, soldered to the underlying tissues.

Проведена биоимпедансометрия опухоли при помощи игольчатых электродов из инертного металла с активным токопроводящим концом, для чего электроды чрескожно вводили в ткань и проводили снаружи внутрь через всю толщу опухоли на глубину 60 мм (глубина введения зависела от толщины опухоли в месте измерения и контролировалась пальпаторно). По мере введения электродов, производили измерение электрического импеданса опухоли. Импеданс замеряли в пяти разных точках через каждые 10 мм, (Z1 Z2 Z3 Z4 Z5), что определяли по насечкам на электродах. Биоимпедансометрию проводили на частоте тока 2 кГц и напряжении 1,02V.Bioimpedanceometry of the tumor was carried out using inert metal needle electrodes with an active conductive end, for which the electrodes were transdermally inserted into the tissue and carried out from the outside through the entire thickness of the tumor to a depth of 60 mm (the injection depth depended on the thickness of the tumor at the measurement site and was controlled by palpation). As the electrodes were introduced, the electrical impedance of the tumor was measured. Impedance was measured at five different points every 10 mm, (Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 ), which was determined by the notches on the electrodes. Bioimpedansometry was performed at a current frequency of 2 kHz and a voltage of 1.02V.

Были получены следующие данные: Z1=590 Ом, Z2=625 Ом, Z3=636 Ом, Z4=691 Ом, Z5=930 Ом, затем полученные показатели электрического импеданса сравнивали, зафиксировано колебание показателей электрического импеданса то в сторону снижения, то увеличения, что не позволило говорить о доброкачественном характере опухоли и следовательно новообразование было злокачественным.The following data were obtained: Z 1 = 590 Ohm, Z 2 = 625 Ohm, Z 3 = 636 Ohm, Z 4 = 691 Ohm, Z 5 = 930 Ohm, then the obtained electrical impedance indices were compared, the electrical impedance indices fluctuated to the side decrease, then increase, which did not allow us to talk about the benign nature of the tumor and therefore the tumor was malignant.

Далее опухоль удаляли оперативным путем и проводили гистологическое исследование. Методом микроскопии выявили наличие признаков кистозной эпителиомы (злокачественная опухоль): в дерме визуализировались комплексы из высокодифференцированных эпидермоцитов с островками некроза, определялись кистозные полости и ороговение в центре опухоли.Then the tumor was removed by surgery and histological examination was performed. Microscopy revealed signs of cystic epithelioma (a malignant tumor): complexes of highly differentiated epidermocytes with islets of necrosis were visualized in the dermis, cystic cavities and keratinization in the center of the tumor were determined.

Способ апробирован на 13 собаках и 3 кошках различных пород и возрастов, страдающих поверхностно расположенными опухолями. Всем животным была проведена биоимпедансометрия опухолей по описанной выше методике. В 50% (n=8) случаях в ходе измерения импеданса по мере введения электродов показатели уменьшались, что свидетельствовало о доброкачественном процессе. В остальных 50% (n=8) случаев изменение показателей происходило иначе, что говорило о злокачественном процессе. Во всех случаях диагноз был подтвержден гистологически.The method was tested on 13 dogs and 3 cats of various breeds and ages suffering from superficial tumors. All animals underwent bioimpedansometry of tumors according to the method described above. In 50% (n = 8) cases, during the measurement of impedance, as the electrodes were introduced, the indicators decreased, which indicated a benign process. In the remaining 50% (n = 8) cases, the change in indicators occurred differently, which indicated a malignant process. In all cases, the diagnosis was histologically confirmed.

Таким образом, предложенный способ дифференциальной диагностики опухолей у животных является простым, объективным, надежным, не занимает много времени, не требует проведения продолжительной подготовки гистологического материала для морфологического исследования и специалиста морфолога и может быть широко использован в ветеринарии и экспериментальной медицины для прижизненного исследования опухолей.Thus, the proposed method for the differential diagnosis of tumors in animals is simple, objective, reliable, does not take much time, does not require long-term preparation of histological material for morphological research and a specialist morphologist, and can be widely used in veterinary medicine and experimental medicine for the intravital study of tumors.

Claims (1)

Способ дифференциальной диагностики опухолей у животных путем пунктирования опухоли и ее исследования, отличающийся тем, что в опухоль чрескожно вводят игольчатые электроды с активным токопроводящим концом и, по мере их продвижения вглубь опухоли пятикратно измеряют показатели биоимпеданса (БИМ) на частоте тока 2 кГц и напряжении 1,02 V, и, если при проведении электродов вглубь показатели БИМ постепенно уменьшаются, то опухоль является доброкачественной, если показатели БИМ колеблются либо увеличиваются, то опухоль является злокачественной. A method for differential diagnosis of tumors in animals by puncture of a tumor and its investigation, characterized in that needle electrodes with an active conductive end are transdermally injected into the tumor and, as they move deeper into the tumor, bioimpedance indices (BIM) are measured five times at a current frequency of 2 kHz and voltage 1 , 02 V, and if, when the electrodes are carried deeper, the BIM indicators gradually decrease, the tumor is benign, if the BIM indicators fluctuate or increase, the tumor is malignant oh.
RU2012108281/14A 2012-03-05 2012-03-05 Method of differential diagnostics of tumours RU2492806C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108281/14A RU2492806C1 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Method of differential diagnostics of tumours

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108281/14A RU2492806C1 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Method of differential diagnostics of tumours

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2492806C1 true RU2492806C1 (en) 2013-09-20

Family

ID=49183238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012108281/14A RU2492806C1 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Method of differential diagnostics of tumours

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492806C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU698485A1 (en) * 1977-08-11 1985-07-30 Киевский Научно-Исследовательский Рентгенорадиологический И Онкологический Институт Method of differential diagnosis of oncologic and inflammatory pathologies
SU1608867A1 (en) * 1988-01-04 1997-07-20 Институт физиологии СО Академии медицинских наук СССР Method of diagnosing stomach cancer
RU2315581C1 (en) * 2006-10-02 2008-01-27 ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Method for evaluating the efficiency of electrochemical lysis
RU2318435C1 (en) * 2006-11-02 2008-03-10 ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Electrode for performing electric impedancemetry
RU2366360C1 (en) * 2008-03-17 2009-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Смоленская государственная медицинская академия федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Device to measure biological fabric impedance
US20100191141A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-29 Peter Aberg Method and apparatus for diagnosing a diseased condition in tissue of a subject
RU2400823C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method of evaluating electrochemical lysis efficiency

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU698485A1 (en) * 1977-08-11 1985-07-30 Киевский Научно-Исследовательский Рентгенорадиологический И Онкологический Институт Method of differential diagnosis of oncologic and inflammatory pathologies
SU1608867A1 (en) * 1988-01-04 1997-07-20 Институт физиологии СО Академии медицинских наук СССР Method of diagnosing stomach cancer
RU2315581C1 (en) * 2006-10-02 2008-01-27 ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Method for evaluating the efficiency of electrochemical lysis
RU2318435C1 (en) * 2006-11-02 2008-03-10 ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Electrode for performing electric impedancemetry
RU2366360C1 (en) * 2008-03-17 2009-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Смоленская государственная медицинская академия федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Device to measure biological fabric impedance
US20100191141A1 (en) * 2009-01-27 2010-07-29 Peter Aberg Method and apparatus for diagnosing a diseased condition in tissue of a subject
RU2400823C1 (en) * 2009-06-15 2010-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method of evaluating electrochemical lysis efficiency

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛЕОНОВ С.Д. и др. Измеритель биоимпеданса с определением активной и реактивной составляющих. Ж. «Медицинская техника», 2011, No.4, с. 15-18. *
ЛЕОНОВ С.Д. и др. Измеритель биоимпеданса с определением активной и реактивной составляющих. Ж. «Медицинская техника», 2011, №4, с. 15-18. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11857244B2 (en) Methods, systems, and apparatuses for tissue ablation using pulse shape designs
Kang et al. Penetrative and sustained drug delivery using injectable hydrogel nanocomposites for postsurgical brain tumor treatment
ES2807439T3 (en) Systems for enhanced electroporation based on tissue detection
Malina et al. Carbon dots for in vivo fluorescence imaging of adipose tissue-derived mesenchymal stromal cells
Ozawa et al. Establishing intracranial brain tumor xenografts with subsequent analysis of tumor growth and response to therapy using bioluminescence imaging
EP2503950B1 (en) Systems for chemical ablation
Seeni et al. Targeted delivery of anesthetic agents to bone tissues using conductive microneedles enhanced iontophoresis for painless dental anesthesia
Zhou et al. Theranostic probe for simultaneous in vivo photoacoustic imaging and confined photothermolysis by pulsed laser at 1064 nm in 4T1 breast cancer model
Yin et al. Cutaneous papilloma and squamous cell carcinoma therapy utilizing nanosecond pulsed electric fields (nsPEF)
Golberg et al. Skin regeneration with all accessory organs following ablation with irreversible electroporation
Rolong et al. High-frequency irreversible electroporation targets resilient tumor-initiating cells in ovarian cancer
Bardet et al. Multiphoton imaging reveals that nanosecond pulsed electric fields collapse tumor and normal vascular perfusion in human glioblastoma xenografts
Guillet et al. A Hydrogel/Carbon‐Nanotube Needle‐Free Device for Electrostimulated Skin Drug Delivery
Łapińska et al. Electroporation and electrochemotherapy in gynecological and breast cancer treatment
Yang et al. Injectable PLGA/Fe3O4 implants carrying cisplatin for synergistic magnetic hyperthermal ablation of rabbit VX2 tumor
Carroll et al. High intensity focused ultrasound for the treatment of solid tumors: a pilot study in canine cancer patients
Telichko et al. Therapeutic ultrasound parameter optimization for drug delivery applied to a murine model of hepatocellular carcinoma
WO2016033342A1 (en) Monitoring electrolysis
RU2492806C1 (en) Method of differential diagnostics of tumours
Zhao et al. Self-assembled gel microneedle formed by MS deep eutectic solvent as a transdermal delivery system for hyperpigmentation treatment
Ra et al. In vivo imaging of human and mouse skin with a handheld dual-axis confocal fluorescence microscope
Li et al. Bioinspired black phosphorus delivers histone deacetylase inhibitor-induced synergistic therapy for lung cancer
Cen et al. The electrode modality development in pulsed electric field treatment facilitates biocellular mechanism study and improves cancer ablation efficacy
Miripour et al. Nanoporous platinum needle for cancer tumor destruction by EChT and impedance-based intra-therapeutic monitoring
Su et al. Histological analysis of human pancreatic carcinoma following irreversible electroporation in a nude mouse model

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140306