КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІНСТИТУТ НЕВІДКЛАДНОЇ І ВІДНОВНОЇ ХІРУРГІЇ ім. В.К. Гусака
АМН УКРАЇНИ
КРАВЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ІГОРОВИЧ
УДК: 616.441-006-073.584:681.7.069.24:612.1
ХАРАКТЕРИСТИКА МОЖЛИВОСТЕЙ ЛАЗЕРНОЇ КОРЕЛЯЦІЙНОЇ СПЕКТРОСКОПІЇ ПЛАЗМИ КРОВІ В ДІАГНОСТИЦІ ВУЗЛОВОГО ЗОБУ ТА РАКУ ЩИТОВИДНОЇ ЗАЛОЗИ
14.01.03. – ХІРУРГІЯ
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Донецьк – 2004
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Одеському державному медичному університеті Міністерства охорони здоров'я України.
НАУКОВИЙ КЕРІВНИК: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор Гешелін Сергій Олександрович, Одеський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри госпітальної хірургії та хірургії стоматологічного факультету.
ОФІЦІЙНІ ОПОНЕНТИ: доктор медичних наук, професор Грінцов Олександр Григорович, Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського МОЗ України, завідувач кафедри госпітальної хірургії.
доктор медичних наук, професор Рибаков Станіслав Йосипович, головний науковий співробітник, заступник завідуючого хірургічного відділення Інституту ендокринології та обміну речовин
ім. В.П. Комісаренко АМН України
ПРОВІДНА УСТАНОВА: Київська медична академія післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика МОЗ України.
Захист відбудеться 30.06. 2004 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради
Д. 11.599.01 Інституту невідкладної і відновної хірургії ім. В.К. Гусака АМН України (м. Донецьк, пр. Ленінський, 47)
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту невідкладної і відновної хірургії
ім. В.К. Гусака АМН України (м. Донецьк, пр. Ленінський, 47)
Автореферат розісланий 24.05.2004 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
д.мед.н. О.А.Штутін
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Серед актуальних проблем ендокринної хірургії питання ранньої і диференційної діагностики захворювань щитовидної залози, що охопили до 10-12 % населення планети (Richard J. Robinson, 2001; Шевченко С.І. і співавт., 2000; Селіверстов О.В. і співавт., 2002), набули особливої значимості. Це пояснюється повсюдним ростом захворюваності, котрий відзначається не тільки в зонах екологічних катастроф (Эпштейн П.С., Божок Ю.М., 1999; Тронько Н.Д. і співавт., 1994; Демідчик Е.П. і співавт., 1996; Тарарухина О.Б., 1995; Мамчич В.І., Погорєлов А.В., 1992).
Питанням патології щитовидної залози присвячене значне число публікацій, проте судження авторів нерідко дуже суперечливі (Пачес А.И., Пропп Р.М., 1984; Пінський С.Б. і співавт., 1999). У періодичних виданнях та монографіях приводяться численні дані про розповсюдженність раку щитовидної залози, а зведення про частоту доброякісних пухлин, дифузно-токсичного зобу та хронічного аутоімунного тиреоідиту, а також поєднання їх з раком суперечливі (Черенько М.П. і співавт., 2001; Черенько М.П., 2002).
Захворюваність дорослого населення України вузловими формами зобу за період 1990 -1999 рр. збільшилася у 4,2 рази, а серед дітей за період 1992-1999 рр. - у 2,6 рази. При активних обстеженнях населення кількість виявлення вузлового зобу у 15-20 разів перевищує число випадків , що пасивно реєструються (Чернобров А.Д., 2001).
Нерідко аденома і рак розвиваються одночасно, але незалежно один від одного (Пінський С.Б. і співавт., 1999). Труднощі та помилки у виявленні нозологічної належності вузлових утворень, особливо в диференціації зі злоякісними пухлинами, послужили причиною виділення їх у групу підвищеного ризику (Аsklen L.A. et al., 1991; Brennan M.D. et al., 1991; Черенько С.М. і співавт., 2002). При вузловому зобі, що швидко росте, підвищується ризик виникнення та розвитку раку більш ніж у 5 разів (Kuma K. et al., 1992). Ряд дослідників поодиночним вузлам призначають роль облігатного передраку (Котельникова Л.Л. і співавт., 1997), проте множинні вузли не виключають можливості сполучення доброякісних пухлин і раку.
Диференційна діагностика пухлин щитовидної залози важка у зв'язку з наявністю перехідних форм, сполученням раку щитовидної залози з іншою патологією щитовидної залози (Романчишен А.Ф., 1992), неспецифічністю його клінічних проявів, варіабельністю протікання, а також не-достатньою спроможністю сучасних методів дослідження.
В даний час для доопераційної диференційної діагностики захворювань щитовидної залози застосовуються ультразвукові, біохімічні, імунологічні, цитологічні та інші методи дослідження. Проте і вони не забезпечують достатньої вірогідності передопераційоного діагнозу.
Правильний доопераційний діагноз дозволяє вибрати оптимальний обсяг оперативного втручання, що, в остаточному підсумку, є визначальним у кінцевому виході лікування кожного пацієнта (Комісаренко І.В. і співавт., 2001; Чернишов С.В. і співавт., 2001; Коваленко А.Е. і співавт., 2002; Грубник В.В., 2001; Рибаков С.І., 2002; Черенько М.П., 2002; Брейдо І.С., 1979).
Сучасна клініко-лабораторна діагностика патологічних процесів, моніторинг ефективності лікування та критерії прогнозу пов’язані з визначенням численних параметрів гомеостазу. Аналіз літературних даних, що свідчать про високі можливості методу лазерної кореляційної спектроскопії (ЛКС) плазми крові в діагностиці деяких патологічних процесів (Омельченко В.С., 1991; Бажора Ю.І. і співавт, 1993; Гешелін С.О. і співавт., 1993), дозволили нам ввести даний метод в комплекс обстеження хворих з метою підвищення ефективності передопераційної діагностики вузлових утворень щитовидної залози.
ЛКС - біофізичний метод дослідження, який дозволяє визначити функцію розподілення всіх часток радіусом від 5 до 10·104 нм, що знаходяться в пробі та беруть участь у світлорозсіюванні, за їх гідродинамічними радіусами (Климов А.Н. і співавт., 1982; Лебедєв А.Д. і співавт., 1987; Бажора Ю.І. і співавт., 1995; Бажора Ю.І. і співавт., 1996).
Основою методу є вимір спектральних характеристик монохроматичного когерентного випромінювання в результаті світлорозсіювання при проходженні через дисперсну систему. Взаємодія випромінювання з світлорозсіючими частками, які знаходяться в броунівському русі, розширює спектр розсіяного світла , причому форма ліній спектра характеризує дисперсний склад систем різноманітної природи. При різноманітних патологічних процесах наступають зміни гомеостазу з перерозподілом внеску в світлорозсіювання часток з різними гідродинамічними радіусами, які дають можливість виконувати за допомогою ЛКС плазми крові диференційну діагностику жовтяниць різноманітного генезу (Гешелін С.О. і співавт., 1996; Бугайцов С.Г., 1997), коматозних станів (Гешелін С.О. і співавт., 1996), пухлин молочної залози (Мерлич К.І., 1997), шлунково-кишкових кровотеч, черепно-мозкових травм, інтоксикацій (Мерлич К.І. і співавт., 1991), деструктивних процесів при гострій абдомінальній патології (Мильников М.О., 1999; Ракул О.Ю., 1999). Це дозволило нам припустити можливість використання ЛКС плазми крові в диференційній діагностиці вузлового зобу та раку щитовидної залози. Актуальність дослідження пов'язана з перспективою отримання інформативних ЛКС-критеріїв для формування груп ризику рака щитовидної залози.
Зв'язок із науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації пов'язана з виконанням фрагменту запланованої та затвердженої науково-дослідної роботи Одеського державного медичного університету "Вивчити можливості лазерної кореляційної спектроскопії в диференційній діагностиці хірургічних захворювань щитовидної залози" № держреєстрації 01984007844, УДК: 616. 441 - 089 - 07. 584: 616. 849.19. (період виконання січень 1999 р. - грудень 2001 р.). Автор є співвиконавцем зазначеної планової наукової роботи.
Мета дослідження. Поліпшити якість діагностики вогнищевих утворень щитовидної залози та диференційної діагностики вузлового зобу та раку щитовидної залози за допомогою методу лазерної кореляційної спектроскопії плазми крові.
Задачі дослідження.
1.
Вивчити ЛКС - гістограми плазми крові здорових осіб (50 донорів Одеської обласної станції переливання крові), що складуть контрольну групу.
2.
Вивчити ЛКС - гістограми плазми крові хворих на вузловий зоб та рак щитовидної залози, що потребують хірургічного лікування.
3.
Провести зіставлення ЛКС – гістограм хворих на вузловий зоб, рак щитовидної залози з результатами гістологічного дослідження.
4.
Провести зіставлення ЛКС - гістограм плазми крові всіх хворих на вогнищеву патологію щитовидної залози з гістограмами здорових донорів.
5.
Провести диференційоване зіставлення ЛКС - гістограм хворих на вузловий зоб або рак щитовидної залози з гістограмами здорових осіб.
6.
Провести зіставлення ЛКС - гістограм хворих на вузловий зоб з гістограмами хворих на рак щитовидної залози.
7.
Визначити можливості ЛКС плазми крові в передопераційній діагностиці вузлових захворювань щитовидної залози та диференційній діагностиці раку щитовидної залози та вузлового зобу.
Об'єкт дослідження: хворі з вузловою патологією щитовидної залози (вузловий зоб, рак щитовидної залози).
Предмет дослідження: диференційна діагностика вузлової патології щитовидної залози (вузловий зоб, рак щитовидної залози).
Методи дослідження: Клініко-лабораторна діагностика, ультразвукове дослідження (УЗД) щитовидної залози, тонкоголкова аспіраційна пункційна біопсія (ТАПБ), мазки-відбитки, гістоло-гічне дослідження видалених макропрепаратів, лазерна кореляційна спектроскопія (ЛКС) плазми крові.
Наукова новизна отриманих результатів.
1. Вперше встановлено, що гістограми плазми крові хворих на вузловий зоб та рак щитовидної залози відрізняються від гістограм плазми крові здорових донорів за графічними контурами, розподіленню в зонах дисперсії та за даними про внесок в світлорозсіювання часток з різними гідродинамічними радіусами, що дозволяє використовувати ЛКС плазми крові для діагностики вузлових уражень щитовидної залози.
2.
Вперше виявлено, що гістограми плазми крові хворих на вузловий зоб та рак щитовидної залози відрізняються між собою по графічним контурам, розподіленню в зонах дисперсії та по даним цифрової інформації про внесок в світлорозсіювання часток різними гідродинамічними радіусами. Найбільш чітко ці відмінності спостерігаються в діапазонах 11-37 нм та більше 264 нм.
3.
За результатами ЛКС плазми крові розроблено новий спосіб передопераційної диференційної діагностики вузлового зобу та раку щитовидної залози, на який отримано держпатент України.
Практичне значення отриманих результатів. Результати лазерної кореляційної спектроскопії у вигляді гістограм, площинних роздруківок і таблиць багатопараметрової класифікації, уточнюють діагностику вузлових утворень щитовидної залози та диференційну діагностику вузлового зобу та раку щитовидної залози, і сприяють вибору адекватного хірургічного втручання. Отримано нововведення та посвідчення на раціоналізаторську пропозицію. Результати роботи впроваджені в клінічну практику II-го хірургічного відділення МКЛ № 1, відділення загальної хірургії ОКЛ і хірургічного відділення МКЛ № 12 м.Одеси.
Особистий внесок здобувача. Автору належить основна роль у розробці практичного напрямку роботи. Провів літературний і патентний пошуки, відібрав і проаналізував літературу за темою дослідження. Дисертант безпосередньо брав участь у проведенні обстеження хворих з вузловою патологією щитовидної залози. Автором виконано обстеження, аналіз і узагальнення отриманих результатів, їхнє опрацювання. На підставі отриманих даних написані всі розділи дисертації, сформульовані висновки і практичні рекомендації. У лікуванні більшості хворих автор брав особисту участь у якості лікаря-ординатора. У тій частині актів впровадження, що стосується науково-практичної новизни, використано фактичний матеріал автора.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дослідження подані та опубліковані на VI з'їзді ендокринологів України (Київ, 23-25 травня 2001 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції “Актуальні питання ендокринної хірургії” (Одеса, 13-14 вересня 2001 р.), ХХ з'їзді хірургів України (Тернопіль, 17-20 вересня 2002 р.), науково-практичній конференції "Сучасні тенденції в хірургії ХХI століття" (Київ, 14-15 листопада 2002 р.), засіданні Асоціації хірургів м. Одеси.
Публікації. Матеріали дисертації опубліковані в 14 наукових працях, із них 9 – у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України, отримано патент України, нововведення.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 139 сторінках, складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних літературних джерел, додатків, ілюстрована 44 малюнками, 24 таблицями. Бібліографічний список містить 284 літературних джерела (з них 68 – іноземні). Список літературних джерел займає 29 сторінок.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
Матеріал та методи дослідження. Вивчено результати ЛКС плазми крові 107 хворих на вузлову патологію щитовидної залози, які госпіталізовані в клініку для оперативного лікування, і 50 донорів, що склали контрольну групу. Проби донорської крові отримані у практично здорових людей, що пройшли клінічне, лабораторне інструментальне обстеження перед взяттям крові в Одеській обласній станції переливання крові.
Після обстеження та оперативного лікування усі хворі на вузлову патологію щитовидної залози були розділені на 2 групи (табл. 1). Першу групу (70 пацієнтів) склали хворі, у яких за даними гістологічного дослідження виставлено діагноз "вузловий зоб", у 11 хворих було збільшення щитовидної залози Iа ступеня, у 49 – Iб ступеня, у 7 – II ступеня, у 3 – III ступеню. Еутиреоз відзначався у 67 пацієнтів, гіпертиреоз – у 3. Другу групу (37 пацієнтів) склали хворі, у яких за даними гістологічного дослідження виставлено діагноз "рак щитовидної залози", при цьому у 9 – відзначено збільшення залози Iа ступеня, у 26 – Iб ступеня, у 2 – II ступеня.
Таблиця 1.
Результати гістологічного дослідження видалених макропрепаратів.
Гістологічний діагноз | n
вузловий зоб | аденома щитовидної залози в тканині макромікрофолікулярного зобу | 39
аденома щитовидної залози | 2
макромікрофолікулярний колоїдний зоб | 29
рак щитовидної залози | папілярний | 19
фолікулярний | 17
низькодиференційований | 1
ВСЬОГО | 107
Для виконання ЛКС ми працювали з венозною кров'ю. Одноразовою стерильною голкою пунктували вену ліктьового згину. Для запобігання згортання крові та одержання плазми 1 мл крові збирали в пробірку з 4 мл стабілізуючого розчину “Глюгіцир” (до складу якого входить натрію гідроцитрат і глюкоза). Забір крові проводили до виконання внутрішньовенних інфузій або оперативного втручання. Розведену “Глюгіциром” кров центрифугували 15 хв при 3.000 об/хв. Відцентрифуговану плазму спеціальним дозатором розливали в сухі пробірки Епендорфа і відразу ж заморожували в холодильнику при t - 10 -15 0С. Вимір виконували за допомогою лазерного кореляційного спектрометра, розробленого у відділі молекулярної та радіаційної біофізики Санкт-Петербурзького інституту ядерної фізики ім. Б.П. Константинова РАН, виготовленого НВО “Прогрес” АН України (потужність лазера 8 мВт, довжина хвилі випромінювання 0,633 мкм, діапазон розмірів часток, що вимірюються від 5 нм до 1·104 нм). Математичне опрацювання отриманих результатів забезпечувалось персональною ЕОМ.
Результати дослідження представлені графічно у вигляді гістограми, на якій у логарифмічному масштабі зображується внесок у світорозсіювання часток із 32 різними гідродинамічними радіусами. Порівнюючи групу гістограм, об'єднаних загальними ознаками (наприклад гістограми хворих на вузловий зоб), комп'ютер будує усереднену гістограму, яка характеризує групу на підставі n-го числа варіантів (рис. 1).
Гістограми характеризуються 32 параметрами. Тому візуальне порівняння індивідуальних або усереднених гістограм не завжди наочно і недостатньо вірогідно. Розроблена на основі математичної теорії груп програма “Класифікатор” дозволяє провести багатопараметрове опрацювання, після якого кожний спектр залишається в пам'яті ЕОМ у вигляді єдиної точки, проекційованою на площину. На площинній роздруківці виявляється “купчасте” розміщення на площині спектрів, об'єднаних загальними ознаками, наприклад, при зіставленні групи донорів з групою хворих вузловим зобом (рис 2).
Замкнуті овальні лінії обмежують зони дисперсії варіантів у межах ±2. При зіставленні груп спектри, об’єднані загальними ознаками, утворюють зону дисперсії “своєї” групи. Вони мають виражені розходження з протиставляємо групою. Деякі спектри знаходяться в зоні дисперсії протилежної групи або в зоні взаємоперекриття (якщо така є). Це спектри, що виявляють більшу подібність з ознаками протипоставленої групи, чим своєї, або мають подібність з обома групами. Частина спектрів знаходиться поза зонами дисперсії, обкреслених овальними лініями. Ці спектри мають ознаки, що відрізняють їх від обох груп. Графічне зображення розходжень у площинній роздруківці дає апроксимоване, наближене уявлення про подібність і розходження між групами та індивідуальними спектрами.
Програма “Класифікатор” при високій наочності графічного зображення припускає відхилення від вихідних даних. Точні результати аналізу подібності та розходжень отриманих спектрів ЕОМ подає у виді таблиць з цифровою інформацією, на якій зазначене абсолютне число або відсоток спектрів, характеристика котрих відповідає ознакам “своєї” групи чи протипоставленої групи або має ознаки, відмінні від обох груп (табл.2).
Таблиця 2
Результати класифікаційного аналізу зіставлення гістограм плазми крові групи клінічно здорових донорів із групою хворих на вузловий зоб.
Групи
Обстежених | Зони дисперсії
донори | хворі на вузловий зоб | поза зонами дисперсії
Донори (n = 50) | n
% | 38
76 | 6
12 | 6
12
хворі на вузловий
зоб (n = 70) | n
% | 3
4 | 53
76 | 14
20
При накопиченні в пам'яті ЕОМ достатньо великого банку даних з'являється можливість зіставляти спектр чергового зразка з усередненими та індивідуальними спектрами різноманітних груп, що зберігаються в пам'яті ЕОМ. При цьому, з певною вірогідністю, можливо визначити приналежність цього спектра до тієї або іншої групи, одержуючи в такий спосіб діагностичну інформацію.
Оцінку діагностичних можливостей лазерної кореляційної спектроскопії проводили на підставі зіставлення ЛКС - гістограм із заключним діагнозом, що формулювався на підставі традиційних клінічних, біохімічних, УЗД, патоморфологічних методів дослідження.
Клінічне обстеження включало огляд, пальпацію щитовидної залози та зон регіонарного метастазування, а також опитування по системам органів.
Лабораторні дослідження. Загальний клінічний аналіз крові, аналіз сечі, дослідження глюкози крові, білірубіну, трансаміназ, сечовини крові та азоту сечовини, загального білку крові, коагулограми.
Ультразвукове дослідження. Усі дослідження хворих з патологією щитовидної залози проводилися на ехосканері SL - 450 фірми "Siemens" з лінійним трансдюсером з частотою 7,5 МГц (лікарі Долгушина О.В. і к.мед.н. Стречень С.Б.). При наявності сумнівних ознак додаткове обстеження проводилося на ехосканері "Еlegra" фірми "Siemens" з мультичастотним трансдюсером 5 - 9 МГц, з використанням режимів енергетичного (ЕДК) і кольорового (КДК) допплерівського картрування (лікар Долгушина О.В.).
Цитологічне дослідження. Пункційну біопсію робили безпосередньо перед операцією, що зводило до мінімуму можливість ускладнень, пов'язаних з пункцією (Сопоцинська О.Б. 1990). Вузол пунктували, користуючись голкою власної модифікації.
Морфологічне дослідження видалених макропрепаратів виконано у всіх 107 оперованих хворих методом світлової мікроскопії.
Основні результати дослідження. Збіг результатів клінічного обстеження з гістологічним дослідженням при вузловому зобі склав 91 %, при раку щитовидної залози - 43 %. Збіг результатів УЗД з гістологічним дослідженням при вузловому зобі склав 87 %, при раку щитовидної залози - 43 %. Збіг результатів цитологічного дослідження пунктатів з гістологічним дослідженням при вузловому зобі склав 81 %, при раку щитовидної залози - 36 %. Збіг результатів дослідження мазків-відбитків з гістологічним дослідженням при вузловому зобі склав 80 %, при раку щитовидної залози – 54 %.
На рис. 3 подані усереднені ЛКС - гістограми плазми крові донорів, усіх хворих на вузлову патологією щитовидної залози, хворих на вузловий зоб та рак щитовидної залози. Усереднена гістограма плазми крові контрольної групи характеризується бімодальністю функції розподілу часток. Основні піки в діапазонах 11-37 нм і 95-264 нм чітко розмежовані, відсотковий вклад світлорозсіюючих часток у цих діапазонах складає 32, 08 % і 29,76 % відповідно, внесок часток з гідродинамічним радіусом більше 264 нм незначний і складає 2,73 % відповідно.
У плазмі крові хворих з вузловою патологією щитовидної залози внесок у світорозсіювання часток з гідродинамічними радіусами 11-37 нм, і 95-264 нм менше, ніж в плазмі крові здорових донорів (відповідно - на 11,56 % і 3,59 %). Зате внесок часток з гідродинамічним радіусом більше 264 нм у плазмі крові хворих на 25,16 % більше, ніж у донорів.
У плазмі крові хворих на вузловий зоб внесок часток із гідродинамічним радіусом 11-37 нм і 94-264 нм менше ніж у плазмі крові здорових донорів (відповідно на 21,68 % і 3, 51 %), а внесок часток із радіусом більш 264 нм у плазмі крові хворих на 22,76 % більше, ніж у контрольній групі.
У плазмі крові хворих на рак щитовидної залози внесок часток із гідродинамічним радіусом 11-37 нм і 94-264 нм менше ніж у плазмі крові здорових донорів (відповідно на 10,8 % і 1,9 %), а внесок часток із радіусом більш 264 нм у плазмі крові хворих на 18,75 % більше, ніж у контрольній групі.
Площинна роздруківка (рис. 2) і порівняльна цифрова характеристика (табл. 2) груп донорів і хворих на вузловий зоб свідчать про те, що в 76 % спостережень гістограми донорів відрізняються від гістограм хворих на вузловий зоб. 12 % гістограм донорів і 4 % гістограм хворих на вузловий зоб мають характеристики, подібні з "чужою" групою. Гомеостатичні зсуви в плазмі крові в цих хворих були незначними, що робить їхні гістограми схожими з гістограмами донорів та обумовлює влучення в загальну з донорами зону взаємоперекриття. 12 % гістограм донорів і 20 % гістограм хворих на вузловий зоб мали ознаки нехарактерні для обох груп і виявилися поза зонами дисперсії варіантів, обмежених ±2?. При подальшому співставленні індивідуальних гістограм з історіями хвороби виявлено, що своєрідність показників гомеостазу в цих хворих була пов'язана з супутніми захворюваннями: хронічний тиреоїдит – 7, цукровий діабет – 3, жовчнокам’яна хвороба
– 1, фіброматоз матки – 2, сечокам'яна хвороба – 1.
Порівняльна цифрова характеристика груп донорів і хворих на рак щитовидної залози (рис. 4, табл. 4) свідчить про те, що 82 % гістограм донорів і 89 % гістограм хворих на рак щитовидної залози знаходяться в зоні дисперсії варіантів своєї групи, обмежених ±2?.
Жодна з гістограм донорів або хворих на рак щитовидної залози не потрапила в зону дисперсії варіанта "чужої" групи, що свідчить про виражені зсуви гомеостазу у хворих на рак щитовидної залози. 18 % гістограм донорів і 11 % гістограм хворих на рак щитовидної залози мають ознаки нехарактерні для обох груп. Відмінності цих 11 % гістограм пов'язані з супутньою патологією (хронічний тиреоїдит – 3) чи вагітністю (1), які внесли свої корективи в особливості плазменого гомеостазу.
Результат, отриманий при зіставленні цих груп, свідчить про те, що ЛКС плазми крові чітко реєструє гомеостатичні зсуви в плазмі крові хворих на рак щитовидної залози.
Зіставлення гістограм хворих на вузловий зоб і рак щитовидної залози демонструє можливості ЛКС у виявленні відмінностей між цими групами.
Таблиця 4
Результати класифікаційного аналізу зіставлення гістограм плазми крові групи клінічно здорових донорів з групою хворих на рак щитовидної залози.
Групи
обстежених |
Зона дисперсіі
донори | хворі на рак щитовидної залози | поза зонами дисперсїї
донори (n = 50) | n
% | 41
82 | 0 |
9
18
хворі на рак щитовидної
залози (n = 37) | n
% | 0 | 33
89 | 4
11
Площинна роздруківка (рис. 5) і порівняльна цифрова характеристика (табл. 5) груп хворих на вузловий зоб і рак щитовидної залози свідчать, що 78 % гістограм хворих на рак щитовидної залози і 83 % гістограм хворих на вузловий зоб володіють ознаками, специфічними для своєї групи. 14 % гістограм хворих на рак щитовидної залози і 7 % гістограм хворих на вузловий зоб мають характеристики специфічні для обох груп. Гомеостатичні зсуви плазми крові в цих хворих були незначними, що робить їх гістограми схожими та обумовлює влучення їх в загальну зону взаємоперекриття. 8 % гістограм хворих на рак щитовидної залози і 10 % гістограм хворих на вузловий зоб мають ознаки нехарактерні для обох груп.
Визначення оптимального обсягу операції при вузловій патології щитовидної залози є однією з невирішених проблем, важкість розв'язання якої обумовлена недостатньою вірогідністю результатів традиційних методів диференційної діагностики вузлового зобу та раку щитовидної залози, а також суперечливими рекомендаціями щодо обсягу операції на залозі.
Таблиця 5
Результати класифікаційного аналізу зіставлення гістограм плазми крові групи хворих на вузловий зоб з групою хворих на рак щитовидної залози.
Групи
обстежених |
Зони дисперсії
хворі на рак щитовидної залози | хворі на
вузловий
зоб | поза зонами дисперсії
хворі на рак щитовидної
залози (n=37) | n
% | 29
78 | 5
14 | 3
8
хворі на вузловий зоб
(n=70) | n
% | 5
7 | 58
83 | 7
10
У хворих з доопераційним діагнозом “вузловий зоб” виконано 9 резекцій долі щитовидної залози (1 хворому виконана тиреоідектомія з приводу змішаного зобу в 1998 р), 17 гемітиреоідектомій (1 хворому виконана тиреоідектомія з приводу змішаного зобу в 1991 р), 35 гемітиреоідекто-мій з перешийком (у 1 хворого операція доповнена паракаротидною лімфаденектомією), 15 гемітиреоідєктомій з резекцією протилежної долі , 10 тиреоідєктомій (1 хворому виконана тиреоідектомія з приводу ДТЗ в 1991 р). У хворих з доопераційним діагнозом “рак щитовидної залози” ви-конано 1 резекцію долі щитовидної залози (1 хворому виконана тиреоідектомія з приводу РЩЗ в 1997 р), 5 гемітиреоідектомій, 9 гемітиреоідектомій з перешийком (у 1 хворого операція свідомо паліативна, 1 хворого оперовано на щитовидній залозі з приводу вузлового зобу в 1998 р.), 4 гемітиреоідектомії з резекцією протилежної долі, 2 тиреоідектомії.
При співставленні обсягу оперативного втручання з заключним гістологічним дослідженням виявилось, що з гістологічним діагнозом “вузловий зоб” виконано 6 резекцій долі щитовидної залози, 17 гемітиреоідектомій, 27 гемітиреоідектомій з перешийком, 12 гемітиреоідектомій з резекцією протилежної долі, 8 тиреоідектомій, а у хворих з гістологічним діагнозом “рак щитовидної залози” виконано 4 резекції долі щитовидної залози, 5 гемітиреоідектомій, 17 гемітиреоідектомій з перешийком, 7 гемітиреоідектомій з резекцією протилежної долі, 4 тиреоідектомії. Комплексна передопераційна діагностика не дозволила діагностувати рак щитовидної залози в 16 випадках з 37. Це призвело до того, що в 3 хворих на рак щитовидної залози операція була виконана в обсязі резекції долі, що є онкологічно неадекватною операцією.
Дослідження плазми крові методом ЛКС у хворих на вузлову патологію щитовидної залози дозволило в 2 випадках запідозрити злоякісну пухлину, а в 1 – сумніватися в злоякісності вузлового утворення щитовидної залози. Це дало можливість у 2 хворих вибрати адекватний об’єм хірургічного втручання, правильність якого підтверджена гістологічним дослідженням видаленого препарату.
Таким чином, відмінності гомеостатичних характеристик донорів, хворих на вузловий зоб і хворих на рак щитовидної залози відбиваються на функції розподілу по розмірам розчинених і зважених у плазмі часток. ЛКС дозволяє з високою вірогідністю відрізняти плазму крові хворих і донорів, плазму крові хворих на вузловий зоб від плазми хворих на рак щитовидної залози, що відкриває перспективу використання методу в діагностиці та диференційній діагностиці вузлових утворень щитовидної залози, що, в свою чергу, дозволяє вибрати адекватний варіант хірургічного втручання.
ВИСНОВКИ
У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в розробці та впровадженні нового методу діагностики та диференційної діагностики вузлового зобу та раку щитовидної залози – лазерної кореляційної спектроскопії плазми крові.
1.
Передопераційні діагнози, встановлені за результатами традиційних клінічних, ультразвукових методів і тонкоголкової аспіраційної пункційної біопсіі, відповідають остаточному гістологічному висновку у хворих на вузловий зоб не більше ніж у 91 % спостережень, у хворих на рак щитовидної залози - у 43 % спостережень.
2.
ЛКС-гістограми здорових осіб характеризуються бімодальністю з основними піками в діапазоні 11-37 нм та 95-264 нм (32,08 % та 29,76 % відповідно), внесок часток з гідродинамічним радіусом більш 264 нм незначний (2,73 %).
3.
ЛКС-гістограми плазми крові хворих на вогнищеву патологію щитовидної залози поза залежністю від доброякісної чи злоякісної природи захворювання характеризуються тримодальністю із зменшенням часток з гідродинамічними радіусами 11-37 нм і 95-264 нм (відповідно - на 11,56 % і 3,59 %) та значним збільшенням часток з гідродинамічним радіусом більше 264 нм ( на 25,16 % ), та відрізняються від гістограм донорів у 74 % спостережень.
4.
ЛКС-гістограми плазми крові хворих на вузловий зоб характеризуються бімодальністю із зменшенням часток з гідродинамічними радіусами 11-37 нм і 95-264 нм (відповідно - на 11,74 % і 1,27 %) та значним збільшенням часток з гідродинамічним радіусом більше 264 нм (на 15,88 %), та відрізняються від гістограм здорових донорів у 76 % спостережень.
5.
ЛКС-гістограми плазми крові хворих на рак щитовидної залози характеризуються три-модальністю із зменшенням часток з гідродинамічними радіусами 11-37 нм і 95-264 нм (відповідно - на 8,88 % і 3,69 %) та значним збільшенням часток з гідродинамічним радіусом більше 264 нм (на 16,59 %), та відрізняються від гістограм здорових донорів у 89 % спостережень.
6.
ЛКС-гістограми плазми крові хворих на рак щитовидної залози відрізняються від гістограм хворих на вузловий зоб у 78 % спостережень.
7.
Метод ЛКС може бути рекомендований для формування груп ризику при скриннінгу, направленому на діагностику вогнищевих утворень щитовидної залози, а також для диференційної діагностики вузлового зобу та раку щитовидної залози.
ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
Лазерна кореляційна спектроскопія плазми крові може бути використана для діагностики вогнищевих форм захворювань щитовидної залози та передопераційної диференційної діагностики вузлового зобу та раку щитовидної залози.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Тиреотоксикоз и рак щитовидной железы. / Гешелин С.А., Гирля В.И., Зимовский В.Л., Грачев А.И., Бабур А.А., Кравченко А.И. // Вісник морської медицини. - 1998. - № 3. – С. 8-9.
2. Диагностика гомеостатических сдвигов у хирургических больных с помощью лазерной корреляционной спектроскопии. / Гешелин С.А., Андронов Д.Ю., Бугайцов С.Г., Брыгарь В.А., Варбанец В.Ф., Кравченко А.И., Мерлич К.И., Михова И.А., Мыльников М.А., Петров С.Р., Ракул А.Ю., Сытник А.Г., Цепколенко В.А., Хань Н.В. // Вісник морської медицини. – 1999. - № 4. – C.137-139.
3. Рак щитовидной железы и аденоматозный зоб. / Гешелин С.А., Зимовский В.Л., Гирля В.И., Бабур А.А., Кравченко А.И. // Вісник морської медицини. - 1999. - № 4. – С. 183-185.
4. Петров С.Р., Кравченко А.И., Иванько А.В. Предоперационная дифференциальная диагностика рака щитовидной железы и узловой формы зоба с помощью лазерной корреляционной спектроскопии. // Вісник морської медицини. – 1999. - № 4. – C. 186-187.
5.
Петров С.Р., Кравченко А.И. Возможности лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС) плазмы крови в диагностике хирургических заболеваний щитовидной железы. // Вісник морської медицини. – 2001. - № 1. – C. 43-45.
6.
Петров С.Р., Кравченко О.І. Інформативність передопераційних діагностичних досліджень при хірургічних захворюваннях щитоподібної залози. // Одеський медичний журнал. – 2001. - № 4. – С. 43-44.
7.
Петров С.Р., Кравченко О.І., Іванько О.В. Діагностика гомеостатичних зрушень у хворих на вузлове воло за допомогою лазерної кореляційної спектроскопії. // Збірник наукових праць співробітників КМАПО ім. П.Л. Шупика. – Київ, 2001. – C. 1013-1016.
8.
Можливості лазерної кореляційної спектроскопії в диференційній діагностиці тиреотоксичного зобу та раку щитоподібної залози. / Гешелін С.О., Зимовський В.Л., Кравченко О.І., Петров С.Р. // Галицький лікарський вісник. – 2002. – Т.9, № 3. – C. 61-62.
9.
Петров С.Р., Кравченко А.И. Возможности исследования экстрактов ткани щитовидной железы методом лазерной корреляционной спектроскопии (ЛКС). // Вісник морської медицини. – 2002. - № 2. – C. 70-73.
10.
Петров С.Р., Кравченко О.І. Можливості лазерної кореляційної спектроскопії (ЛКС) плазми крові в диференційній діагностиці хронічного автоімунного тиреоідиту (ХАІТ) та раку щитоподібної залози (РЩЗ). // Хірургія України. - 2002. - № 2. – C. 35-36.
11.
Пат. 38995 А Україна, МКИ А61 В17/00, А61 N5/00. Спосіб диференційної діагностики захворювань щитовидної залози: Пат. 38995 А Україна, МКИ А61 В17/00, А61 N5/00 О.І. Кравченко, С.О. Гешелін, С.Р. Петров; Реєстр. Номер заявки – 2000127452; Заявлено 22.12.2000; Опубл. 15.05.2001.
12.
Кравченко А.И., Петров С.Р. " Спосіб диференційної діагностики хронічного ауто-імунного тиреоідиту та раку щитовидної залози " свідоцтво на раціоналізаторську пропозицію № 3220 від 30.04.2001 р.
13.
Возможности лазерной корреляционной спектроскопии для выявления деструктивных процессов при острых хирургических заболеваниях органов брюшной полости./ Ра-кул А.Ю., Кравченко А.И. // 2 Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених (тези доповідей). - Тернопіль. Україна., 6-8 травня 1998 р. – C. 273-274.
14.
Петров С.Р., Кравченко А.И. Возможности лазерной корреляционной спектроскопии плазмы крови в дифференциальной диагностике узлового зоба и рака щитовидной железы. // Ендокринологія. – 2001. – Т.6, додаток “Матеріали VI з’їзду ендокринологів України. Київ, 23-25 травня 2001 р.”. – C. 58.
15.
Возможности иммуннологических методов в дифференциальной диагностике щитовидной железы. / Гешелин С.А., Петров С.Р., Кравченко А.И., Иванько А.В. // Матеріали Х з'їзду онкологів України. – Київ, 2001. – C. 66.
16.
Петров С.Р., Кравченко А.И. Современные возможности дооперационной дифференциальной диагностики узловых образований щитовидной железы. // Матеріали ХХ з'їзду хірургів України. – Тернопіль, 2002. – C. 397-398.
17.
Спосіб диференційної діагностики захворювань щитовидної залози за допомогою лазерної кореляційної спектроскопії (ЛКС) плазми крові. О.І. Кравченко, С.О. Гешелін, С.Р. Петров. Реєстр галузевих нововведень (випуск 16-17). – Київ, 2002. -№ 99/16/02 – С. 73.
АНОТАЦІЯ
Кравченко О.І. Характеристика можливостей лазерної кореляційної спектроскопії плазми крові в діагностиці вузлового зобу та раку щитовидної залози. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.03. хірургія. – Інститут невідкладної і відновної хірургії ім. В.К. Гусака АМН України, Донецьк, 2004.
Подано результати дослідження можливостей використання лазерної кореляційної спектроскопії плазми крові в диференційній діагностиці вузлового зобу та раку щитовидної залози. За допомогою методу ЛКС виконано порівняння гістограм плазми крові 50 донорів і 107 хворих з вузловою патологією щитовидної залози, які поступили в клініку для оперативного лікування (70 - вузловий зоб, 37 - рак щитовидної залози).
Встановлено, що ЛКС дозволяє диференціювати гістограми плазми крові хворих на вузловий зоб від гістограм донорів у 76 % спостережень, гістограми плазми крові хворих на рак щитовидної залози від гістограм донорів у 89 % спостережень, гістограми плазми крові хворих на рак щитовидної залози від гістограм хворих на вузловий зоб у 78 %.
Ключові слова: вузловий зоб, рак щитовидної залози, диференційна діагностика, плазма крові, лазерна кореляційна спектроскопія.
АННОТАЦИЯ
Кравченко А.И. Характеристика возможностей лазерной корреляционной спектроскопии плазмы крови в диагностике узлового зоба и рака щитовидной железы. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.03. - хирургия. – Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака АМН Украины, Донецк, 2004.
Диссертация посвящена диагностике и дифференциальной диагностике узлового зоба и рака щитовидной железы.
В поиске новых подходов в диагностике узловых поражений щитовидной железы и их дифференциальной диагностике применена лазерная корреляционная спектроскопия плазмы крови (ЛКС) – биофизический метод исследования, позволяющий определить относительный вклад в светорассеяние всех находящихся в исследуемом субстрате частиц размером от 5 до 1·104 нм. В связи с тем, что при узловых поражениях щитовидной железы наступают сдвиги гомеостатичеких показателей, а определяющие гомеостаз компоненты различаются по размерам растворённых и взвешенных в плазме частиц, появилась возможность, определяя методом ЛКС гомеостатические характеристики плазмы крови, дифференцировать гистограммы больных с узловой патологией щитовидной железы от контрольной группы, а также различать гистограммы больных узловым зобом и раком щитовидной железы.
Материал включает 157 гистограмм, из которых 50 гистограмм принадлежат донорам Одесской областной станции переливания крови, составившим контрольную группу, 107 гистограмм характеризуют плазму крови больных с узловой патологией щитовидной железы (70 – узловой зоб, 37 – рак щитовидной железы).
Результаты исследования свидетельствуют о том, что распределение по размерам растворённых и взвешенных в плазме крови частиц, характеризующих состояние гомеостаза у больных узловым зобом, существенно отличаются от показателей доноров. ЛКС позволяет дифференцировать гистограммы больных узловым зобом от контрольной группы в 76 % наблюдений.
Различия между гистограммами больных раком щитовидной железы и гистограммами доноров выражены в большей степени. Достоверность дифференцировки достигает 89 %, ни одна гистограмма больных раком щитовидной железы не проявила сходства с гистограммами доноров. Это свидетельствует о том, что гомеостатические сдвиги в плазме крови больных раком щитовидной железы выражены в большей степени, чем в плазме крови больных узловым зобом.
Гистограммы больных раком щитовидной железы отличаются от гистограмм больных узловым зобом в 78 % наблюдений. Лишь 14 % гистограмм больных раком щитовидной железы проявили сходство с гистограммами больных узловым зобом.
Таким образом, различия гомеостатических характеристик больных и здоровых, больных узловым зобом и раком щитовидной железы отражаются на функции распределения по размерам растворённых и взвешенных в плазме крови частиц. ЛКС, определяя распределение по размерам находящихся в пробе частиц, позволяет отличить плазму больных от плазмы доноров, плазму больных раком щитовидной железы от плазмы больных узловым зобом. Это открывает перспекти-вы использования ЛКС в диагностике узловых форм заболеваний щитовидной железы и дооперационной дифференциальной диагностике рака щитовидной железы и узлового зоба.
Ключевые слова: узловой зоб, рак щитовидной железы, дифференциальная диагностика, плазма крови, лазерная корреляционная спектроскопия.
SUMMARY
Kravchenko A.I. Characteristics of possibilities of laser correlative spectroscopy of blood plasma in diagnostics of nodular goiter and cancer of the thyroid gland. – Manuscript.
The thesis for a candidate of medical science degree on speciality 14.01.03. – surgery. – Institute of Emergency and Reconstructive Surgery named after V.K. Gusak AMS of Ukraine, Donetsk, 2004.
The results of the study of possibilities of laser correlative spectroscopy (LCS) of blood plasma in differential diagnostics of nodular goiter and cancer of the thyroid gland are presented. The comparison of blood plasma LCS-histogramms were performed in 50 donors and 107 patients with nodular pathology of the thyroid gland who were admitted to the clinic for surgical treatment (70 – nodular goi37 – cancer of the thyroid gland).
It was established that LCS gives opportunity to differentiate blood plasma LCS-histogramms of the patients with nodular goiter and donors (76 % of cases), blood plasma LCS-histogramms of patients with cancer of the thyroid gland and donors (89 % of cases), blood plasma LCS-histogramms of patients with
