1 Забунян Г.А. 1 Овсієнко П.Г. 1 Порханова Н.В. 1
1 ГБОУ ВПО «Кубанський державний медичний університет» Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації
У 60 пацієнтів, спостерігали світіння в високочастотному електричному полі ділянок базально-клітинного раку шкіри I - II стадії і у 60 раку губи I - II стадії. Діагноз був підтверджений гістологічним аналізом видаленої пухлини. В стаціонарі, напередодні операції, за згодою пацієнтів, з дозволу завідувача відділенням у хворих здійснювали газорозрядну візуалізацію ділянок раку шкіри і губи і аналогічних ділянок нормальної шкіри на протилежній стороні. Газорозрядну візуалізацію проводили за допомогою сканера Келсі (дозволеного до застосування на людину) протягом 2 секунд. Світіння сканувати, зображення збільшувалася вбудованим в сканер мікроскопом, реєструвалося фото-телекамерою і через пристрій оцифровки відеосигнал надходив в слот комп'ютера. Комп'ютерна програма відтворювала зображення на екрані монітора, будувала гістограми яркостей світіння і гістограми довжин хвиль. Було встановлено, що світіння охоплювало всю зону вогнища і було різнорідним за інтенсивністю. Інтенсивність світіння ділянок раку шкіри і губи по яскравості перевищувало крайове свічення аналогічного здорового ділянки шкіри на протилежній стороні на 92,6%, а по площі гістограми яркостей на 180,9%. При спектральному аналізі світіння ділянки раку шкіри в порівнянні зі свіченням аналогічного ділянки здорової шкіри довжини хвиль на мінімальній межі діапазону світіння зменшилися на 4,4%, а на максимальній межі діапазону світіння збільшилися на 7,8%. Діапазон довжин хвиль світіння збільшився на 120,4%. Таким чином, показана можливість візуалізації ділянок базально-клітинного раку шкіри і губи на ранніх стадіях за допомогою високочастотного електричного поля, що буде сприяти поліпшенню діагностики даного захворювання на ранніх стадіях.
візуалізація
світіння в високочастотному електричному полі
рак шкіри і губи
1.Вакуловская Є.Г., Странніков А.А., Таболіновская Т.Д., Кондратьєва Т.Т. Фотодинамічна терапія у хворих на рак слизової оболонки порожнини рота, ротоглотки і нижньої губи // Сибірський онкологічний журнал. - 2005. - №2 (14). - P. 13 - 17.
2.Ганцев Ш.Х., Старинський В.В., Рахматуллина І.Р. Амбулаторно-поліклінічна онкологія. - ГЕОТАР-Медіа, 2012. - 448 с.
3.Дарьялова С., Чіссов В. Керівництво по онкології. - МІА, 2008. - 904 с.
4.Іванова С.В., Кірпіченок Л.Н. Використання флуоресцентних методів в медицині // Медичні новини. - 2008. - № 12. - С. 56 - 61.
5.Кучмій А.А., Єфімов Г.А., Недоспасов С.А. Методи молекулярної візуалізації // Біохімія. - 2012. - Т.77. - вип. 12. - С. 1603 - 1620.
6.Мееровіч І.Г., Стратонніков AA, Рябова AB, і ін. Дослідження оптичного поглинання сенсибілізаторів в біологічних тканинах // Російський біотерапевтичних Журнал. - 2004. - Т.З, №3. - С. 37-42.
7.Смірнова З.С., Кубасова І.Ю., Вакуловська Є.Г., Єрмакова К.В. Флуоресцентна діагностика і фотодинамічна терапія при лікуванні злоякісних пухлин головного мозку // Російський біотерапевтичних журнал. - 2006. - N 4. - С. 54-63
8.Сорокін О. В., Абрамов В. В., Куликов В. Ю.,. Коротков К. Г Газорозрядні характеристики проліферативної активності мононуклеарів // Медицина і освіта в Сибіру. - 2009. - № 4 - С. 1 - 13.
9.Чебнер Брюс Е., Лінг Томас Дж., Лонго Ден Л. Керівництво по онкології. MedLit-Port.ru, 2011. - 656 с.
10.Vander Heiden MG, Cantley LC, Thompson CB (2009). Understanding the Warburg effect: the metabolic requirements of cell proliferation. // Science. - 2009. - V. 324. - P. 1029-1033.
Рак шкіри є одним з найбільш поширених пухлин. У загальній структурі онкологічних захворювань по частоті злоякісні пухлини шкіри займають 3-е місце. Серед злоякісних новоутворень шкіри найбільш часто зустрічається базальноклітинний рак, значно рідше - плоскоклітинний рак, меланома, і пухлини, що розвиваються з придатків шкіри.
У структурі всіх злоякісних новоутворень рак нижньої губи становить 1,5%. У структурі онкологічної захворюваності рак губи знаходиться на 8-9-му місці [2].
Тому особливої актуальності набуває рання діагностика з використанням скринінгових методів для активного виявлення передракових захворювань слизової оболонки рота і шкіри і початкових стадій безсимптомного раку.
Більший потенціал у виявленні ранніх форм раку показав метод флуоресцентної діагностики [4]. Метод флуоресцентної діагностики злоякісних пухлин заснований на вивченні двох феноменів: 1) відмінностей в інтенсивності і спектральний склад власної флуоресценції здорової і пухлинної тканини, 2) здатності ряду препаратів (фотосенсибилизаторов) вибірково накопичуватися в тканини злоякісного новоутворення і можливості їх виявлення за характерною флуоресценції (світіння) . Серед останніх істотну роль відіграють методи, в основі яких лежить феномен селективного накопичення порфиринов в проліферуючих тканинах. Тут широко відомі в даний час методи оптичної діагностики з використанням екзогенних (що вводяться примусово) препаратів порфіринового ряду (фотофріна, Фотосенс), або препаратів, що стимулюють підвищене вироблення порфіринів в організмі (на основі аминолевулиновой кислоти) [5]. Всі ці препарати токсичні і їх застосування обгрунтовано лише при серйозних показаннях. Недоліками методу є вплив фотосенсибілізатора на організм, тривалість очікування, пов'язана з виборчим накопиченням фотосенсибілізатора [7].
Існує інша група оптичних методів діагностики, Нетреба застосування будь-яких фармакологічних препаратів, які використовують явище флуоресценції речовин, природно знаходяться в організмі - аутофлуоресцентние методи [6].
Ці методи засновані на визначенні просторового розподілу в тканинах природних маркерів проліферативної активності - ендогенних порфіринів, на їхню характерною флуоресценції, індукованої лазером.
Серед ендогенних флуорохромов порфірини мають у видимій області спектра найбільш довгохвильові смуги флуоресценції. Це дозволяє шляхом відповідного вибору довжини хвилі збуджуючого випромінювання селективно порушувати тільки ендогенні порфірини. За інших рівних умов інтенсивність флуоресцентного сигналу пропорційна наведеної до поверхні концентрації збуджених флуорохромов. Завдяки властивості ендогенних порфіринів накопичуватися в клітинах, що діляться, з'являється можливість візуалізувати зони росту тканин. Недоліком цього методу є мала чутливість [1].
Мета дослідження - підвищення ефективності ранньої діагностики раку шкіри і губи шляхом аналізу світіння пухлини в високочастотному електричному полі.
Матеріали і методи дослідження
Спостереження були виконані на базі відділення № 4 «пухлин голови та шиї» Державного бюджетної установи охорони здоров'я «Клінічний онкологічний диспансер №1» Міністерства охорони здоров'я Краснодарського краю на 60 хворих з базально-клітинний рак шкіри I - II стадії і 60 хворих з раком губи I - II стадії
Спочатку пацієнти зі скаргами на появу на поверхні шкіри або губи ерозії, бляшки або вузла зверталися в поліклініку. Попередній діагноз ставився на підставі цитологічного аналізу мазка або зіскрібка.
В стаціонарі, напередодні операції, за згодою пацієнтів, з дозволу завідувача відділенням у пацієнтів протягом 2 секунд здійснювали газорозрядну візуалізацію ділянок з раком шкіри і з раком губи і аналогічних ділянок нормальної шкіри і губи. Газорозрядну візуалізацію ділянок шкіри людини здійснювали протягом 2 секунд сканером Келсі створеним багатопрофільним підприємством «ЕЛСИС» (м.Санкт-Петербург »), дозволеним до застосування на шкірі і губі людини. Світіння сканувати, збільшувалася вбудованим в сканер мікроскопом, реєструвалося фото-телекамерою (до 1000 кадрів / сек; роздільна здатність 2048х1536) і через пристрій оцифровки відеосигналу надходило в слот комп'ютера. Комп'ютерна програма відтворювала зображення на екрані монітора у вигляді знімків і відеоролика, будувала гістограми яркостей світіння і гістограми довжин хвиль. Аналізували гістограми яркостей крайового світіння ділянок раку шкіри і раку губи, площа гістограм яркостей, гістограми довжин хвиль крайового світіння (межі діапазону, діапазон).
Діагноз раку шкіри і раку губи був підтверджений результатами гістологічного аналізу видаленої пухлини.
Статистичний аналіз результатів дослідження було проведено з використанням програм: «STATISTIKA 6,0 for Windows» За достовірні відмінності в порівнянні середніх величин брали t-критерій Стьюдента при р <0,05. Визначали коефіцієнт парної кореляції.
Отримані результати та їх обговорення
У всіх спостережуваних пацієнтів в високочастотному електричному полі спостерігалося крайове свічення як здорових ділянок шкіри, так і Базиліо - ефект Кирліана. Однак, поряд з крайовим світінням всередині Базиліо в високочастотному електричному полі з'являлися осередки світіння.
Порівняння крайового свічення здорових ділянок шкіри і внутрішнього світіння Базиліо представлено в таблиці 1.
Таблиця 1
Порівняння значень крайового свічення здорових ділянок шкіри і внутрішнього світіння Базиліо шкіри (M ± m)
показники
рак
здорова шкіра
Площа ділянки шкіри, охопленого крайовим світінням на сканограмме в мм2
30,8 ± 2,2
32,6 ± 1,9 P> 0,05
Площа вогнища внутрішнього світіння на сканограмме в мм2
26,7 ± 1,0
-
Яскравість світіння в Бітті
59,3 ± 2,2
37,9 ± 1,4 P <0,001
Мінімальна межа діапазону довжини хвиль в нм
424,7 ± 10,1
420,5 ± 12,3 P> 0,05
Максимальна межа діапазону довжини хвиль в нм
488,0 ± 12,6
616,5 ± 10,7 P <0,001
Діапазон довжин хвиль в нм
63,3 ± 9,2
186,0 ± 11,3 P <0,001
Медіана довжини хвилі в нм
450,3 ± 12,6
534,3 ± 10,7 P <0,001
При однаковій площі ділянки здорової шкіри і базіломи, за рахунок виникаючих у високочастотному електричному полі вогнищ світіння, яскравість світіння базіломи була на 56,5% більше яскравості крайового світіння ділянки здорової шкіри.
Діапазон довжини хвиль світіння при базіломе був менше діапазону крайового світіння на 66,0% за рахунок меншої на 20,8% максимальної межі діапазону довжини хвиль. Медіана довжин хвиль світіння базіломи в високочастотному електричному полі була на 15,7% менше, ніж медіана крайового світіння.
Значення параметрів внутрішнього і крайового свічення губи наведені в таблиці 2.
Яскравість світіння ракової пухлини губи перевищувала яскравість світіння такого ж за площею здорового ділянки губи на 90,6% за рахунок внутрішнього світіння.
Діапазон довжини хвиль світіння раку губи був менше діапазону крайового світіння здорового ділянки раку губи 60,9% за рахунок меншої на 19,9% максимальної межі діапазону довжини хвиль. Медіана довжин хвиль світіння раку губи в високочастотному електричному полі була на 9,8% менше, ніж медіана крайового світіння здорового ділянки губи.
Таблиця 2
Значення параметрів крайового свічення здорових ділянок губи і внутрішнього світіння раку губи (M ± m)
показники
рак
n = 72
здорова губа
n = 72
Площа ділянки шкіри, охопленого крайовим світінням на сканограмме в мм2
59,6 ± 1,5
63,1 ± 1,3
P> 0,05
Площа вогнища внутрішнього світіння на сканограмме в мм2
41,5 ± 0,9
-
Яскравість світіння в Бітті
99,1 ± 1,6
52,0 ± 1,3
P <0,001
Мінімальна межа діапазону довжини хвиль в нм
419,6 ± 11,4
411,6 ± 10,1
P> 0,05
Максимальна межа діапазону довжини хвиль в нм
505,1 ± 12,5
630,2 ± 13,0
P <0,001
Діапазон довжин хвиль в нм
85,5 ± 8,1
218,5 ± 10,1
P <0,001
Медіана довжини хвилі в нм
450,9 ± 1,6
500,1 ± 1,2
P <0,001
Таким чином, світіння базіломи шкіри і раку губи в високочастотному електричному полі в порівнянні зі здоровою ділянкою шкіри характеризується збільшенням яскравості світіння і зміщенням медіани довжини хвиль в сторону фіолетового кольору спектра видимого випромінювання.
Це, по всій видимості, пов'язано з метаболізмом ракових клітин. Як відомо, нормальні диференційовані клітини в присутності кисню в якості основного джерела енергії використовують трьохетапний процес утилізація глюкози: гідроліз високомолекулярних органічних сполук; гліколіз; окисне фосфорилювання і цикл Кребса. У ракових клітин спостерігається ефект Пастера - придушення гліколізу диханням в присутності достатньої кількості кисню. Гліколіз в якості основного джерела енергії здорові клітини використовують тільки в анаеробних умовах; мітохондрії у них розташовуються кластерами навколо ядра. Відмінними рисами обміну пухлинних клітин, навпаки, є високий рівень гліколізу і низький рівень дихання. Більшість ракових клітин виробляють лактат - характерний продукт анаеробного гліколізу при нестачі кисню [10].
З іншого боку, були встановлені газорозрядні особливості фенотипически різних клітинних популяцій. Виявлено зв'язок між метаболічної активністю клітин і параметрами оптико-електронної емісії [8]. Сукупність цих фактів свідчить, що спостерігається світіння Базиліо і раку губи пов'язано зі збільшенням в ракових клітинах енергетичного обміну.
Висновок. Нешкідливість методу візуалізації, можливість отримання нової інформації свідчать про необхідність його використання для підвищення ефективності ранньої діагностики раку шкіри і губи шляхом аналізу світіння пухлини в високочастотному електричному полі.
рецензенти:
Каде А.Х., д.м.н., професор, завідувач кафедри загальної та клінічної патофізіології Державного бюджетного освітньої установи вищої професійної освіти «Кубанський державний медичний університет» Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації, м Краснодар;
Сапсай Е.В., д.м.н., професор, професор кафедри біології з курсом медичної генетики Державного бюджетного освітньої установи вищої професійної освіти «Кубанський державний медичний університет» Міністерства охорони здоров'я Російської Федерації, м Краснодар.
бібліографічна посилання
Забунян Г.А., Овсієнко П.Г., Порханова Н.В. ВІЗУАЛІЗАЦІЯ РАКУ ГУБИ І ШКІРИ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2015. - № 6 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=23304 (дата звернення: 04.08.2019).
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Ru/ru/article/view?