Способ дифференциальной диагностики заболеваний бронхолегочной системы

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к клинической биохимии, и касается дифференциальной диагностики рака легкого, хронических неспецифических заболеваний легких (ХНЗЛ) и доброкачественных опухолей. Для повышения специфичности дифференциальной диагностики основных заболеваний бронхолегочной системы и устранения инвазивности исследования предлагается изучать жирнокислотный состав конденсата выдыхаемого воздуха (КВВ) и по соотношению жирных кислоты C_16:0/C_19:0 судить о наличии той или иной патологии органов дыхания. Предлагаемый способ дифференциальной диагностики заболеваний бронхолегочной системы является достаточно точным, высокоспецифичным, очень чувствительным, информативным, а также неинвазивным. Он характеризуется своей относительной простотой, не требует дорогостоящих импортных реактивов. Он может найти свое широкое применение во всех лечебных учреждениях онкологического профиля, в пульмонологических центрах и отделениях больниц, а также может использоваться при проведении массовых медицинских осмотров в поликлиниках и на предприятиях. 1 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к клинической биохимии, и касается дифференциальной диагностики рака легкого, хронических неспецифических заболеваний легких (ХНЗЛ) и доброкачественных опухолей.

В настоящее время число как злокачественных новообразований легких, так и ХНЗЛ прогрессивно увеличивается. По прогнозам специалистов пораженность населения ХНЗЛ с каждым годом будет возрастать на 3% [1]. Впервые в 1985 году на 1 место в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями населения бывшего СССР вышел рак легкого. Заболеваемость и смертность от РЛ сохраняет свою тенденцию к росту. Активная выявляемость данной патологии повысится незначительно и будет обусловлена разрешающей способностью только рентгенологического метода - 60-65%. Выявляемость в 1 стадию РЛ по прогнозам специалистов в 1995 году составит лишь 45% [2].

Трудности в дифференциации этих заболеваний связаны с тем, что у больных в течение длительного времени (до 8-10 лет) может отсутствовать какая-либо характерная клиническая симптоматика. По данным И. Т.Пятаночка и соавт. (1987) [3] ошибки диагностики на догоспитальном этапе чаще всего обусловлены неполноценным обследованием больных, врачебными просчетами, трудностями диагностики, недисциплинированностью и невнимательным отношением к своему здоровью больных и их тяжелым состоянием. Сходство клинических и рентгенологических симптомов при различных заболеваниях легких, а также отсутствие в ряде случаев каких-либо проявлений во многом объясняют многочисленные ошибки, допускаемые в диагностике этих заболеваний. Часто рак легкого проявляется наличием только неспецифических симптомов, поэтому больным нередко устанавливаются ошибочные диагнозы: хронический бронхит, пневмонии (острые и хронические), грипп и другие [4].

Основными причинами ошибочной диагностики [5] являются следующие: "пневмониеподобное" начало рака легких с повышением температуры, появления кашля, одышки и в ряде случаев кровохарканья; сходная клиническая и рентгенологическая картина изменений в легких при пневмонии и опухолей; развитие бронхообструктивного синдрома на фоне длительного течения хронического обструктивного бронхита; отсутствие рентгенологических изменений в легких; ложноположительная в ряде случаев клиническая и рентгенологическая динамика под влиянием антибиотической терапии за счет разрешения параканкрозной пневмонии; не всегда типичная для опухолевого процесса локализация в нижних и средних отделах легкого; отсутствие диспансерного клинического и рентгенологического наблюдения у лиц пожилого и старческого возраста; неправильная интерпретация врачами клинических и рентгенологических данных.

В клинической практике для диагностики используют чаще всего рентгенологические методы, анализ мокроты на атипичные клетки, реже - биопсию ткани легкого, бронхоскопию, а в последние годы компьютерную томографию, флуоресцентные фибробронхоскопию, цитологическое и морфологическое исследования [6, 7].

Известен способ дифференциальной диагностики центрального рака легкого и ХНЗЛ (Авт.св. 1662488 СССР, МКИ⁵ A 61 B 5/00) с помощью фибробронхоскопии с одновременной контактной термометрией в конкретной точке трахеобронхиального дерева [8]. Однако, этот метод позволяет отдифференцировать только центральный рак и связан с трудностями его применения и широкого использования.

Кроме этих методов также используются лабораторные способы дифференциальной диагностики бронхолегочных заболеваний, среди которых выделяют иммунологические и биохимические.

а) иммунологические.

В 1985 году в Англии и Японии получены моноклональные антитела для диагностики мелкоклеточного РЛ [8, 9]. В последние годы получил признание метод исследования CYFRA 21-1 - новый моноклональный маркер для диагностики рака легкого. Специфичность теста с CYFRA 21-1 в дифференциальной диагностике немелкоклеточного рака легких и доброкачественных заболеваний составляет 95%. Однако, его характеризует не очень высокая чувствительность 68% - при плоскоклеточном варианте опухоли и 42% - при мелкоклеточном [9, 10]. Также известен метод определения IA-1 (insulinoma associated cDNA-1) в культурах клеток рака легкого человека, обладающий достаточно высокой чувствительностью и специфичностью [11]. Тем не менее он остается пока только в рамках научного эксперимента и отличается сложностью и недоступностью для многих клиник (связан с клонированием культур клеток, экспрессией генов и т.д.).

б) биохимические.

Известен способ с помощью исследования плазмы крови на концентрацию адренокортикотропного гормона (АКТГ), кальцитонина, серотонина: их уровень значительно повышается только при мелкоклеточном РЛ [12], а при других формах рака и ХНЗЛ остается нормальным. Однако, по данным Л.С.Бассалык и соавт. (1985) высокие цифры АКТГ обнаруживаются лишь в 44% случаев, кальцитонина - 34%, серотонина - 13% /13/, т.е. точность диагностики остается весьма низкой.

Известен способ дифференциальной диагностики по изучению уровней раково-эмбрионального антигена, нейронспецифической енолазы, тимидинкиназы и антигена к плоскоклеточному раку в крови [14]. Чувствительность данных маркеров в совокупности при мелкоклеточном раке составляла 100%, однако наблюдалась низкая специфичность - 13%.

Известен способ диагностики, взятый в качестве прототипа, раковых и нераковых заболеваний легких путем исследования уровня гастрина в бронхоальвеолярных смывах [15] . Значительное повышение уровня гастрина наблюдается при раке легкого почти в 100% случаев (у 29 больных из 30). Однако, среди 30 пациентов с этой патологией 27 страдали центральным раком, а так как авторы считают, что гастрин образуется в ткани опухоли и переходит в бронхоальвеолярный смыв, то логично предположить, что в случае большой удаленности опухоли от главных бронхов получить этот смыв с высоким содержанием гастрина удасться далеко не всегда, т.е. затруднена или невозможна диагностика рака с отдаленной локализацией. Кроме того, данный способ, не позволяет отдифференцировать доброкачественные опухоли от ХНЗЛ и является достаточно инвазивным.

Для повышения специфичности дифференциальной диагностики основных заболеваний бронхолегочной системы и устранения инвазивности исследования предлагается изучать жирнокислотный состав конденсата выдыхаемого воздуха (КВВ) и по соотношению жирных кислот C_16:0/C_19:0 судить о наличии той или иной патологии органов дыхания.

Сущность изобретения состоит в том, что при исследовании конденсата выдыхаемого воздуха на жирнокислотный состав методом газожидкостной хроматографии и расчете соотношения C_16:0/C_19:0 можно предположить следующие варианты бронхолегочной патологии: 1) у здоровых лиц этот коэффициент равняется 5 и более;
2) у больных раком легких (независимо от клинико-анатомической и гистологической формы, а также стадии процесса) - до 1,0;
3) у пациентов с ХНЗЛ - 1,5 - 2,5;
4) у лиц с доброкачественными опухолями - 2,5 - 4,5.

Способ осуществляют следующим образом: у больных с подозрением на опухоль собирают конденсат выдыхаемого воздуха [14], экстрагируют из него липиды методом Folch [16], гидролизуют их и метилируют жирные кислоты [17]. Экстрагируют гексаном, упаривают экстракт в токе азота, анализируют на газожидкостном хроматографе и рассчитывают процентное содержание всех жирных кислот, а затем вычисляют предлагаемое нами соотношение C_16:0/C_19:0 и при определенном соотношении этих кислот диагностируют тот или иной патологический процесс.

Данным способом обследовано 96 больных раком легкого в возрасте от 36 до 67 лет, находившихся на лечении в отделении торакальной хирургии областной клинической больницы г. Читы. Среди них было 73 мужчины и 23 женщины.

Диагноз подтверждался данными рентгенологического и бронхологического исследований. Все больные были оперированы. Данные о морфологической картине легких представлены в таблице.

При гистологическом анализе разные формы рака легкого выявлены в 81 случае, в 8 случаях встретилась туберкулома, в 5 - гамартохондрома и в 2 - тератома.

Кроме того, нами было обследовано 82 больных с ХНЗЛ (хронические бронхиты, хронические пневмонии, их сочетание, бронхиальная астма). У 73 пациентов соотношение C_16:0/C_19:0 попадало в пределы от 1,5 - 2,5 и равнялось в среднем 1,770,19. У 8 больных этот коэффициент был выше 2,5, а у 1 - меньше 1,0. У 2 больных в последующем был поставлен диагноз рака легких, который подтвердился при оперативном вмешательстве. Из них у 1 больного по предлагаемому методу этот диагноз также подтвердился, у остальных 80 диагноз ХНЗЛ подтвердился.

Из 81 человека с раком легкого правильный диагноз по предлагаемому способу был поставлен 74 больным. Из 15 больных незлокачественными образованиями РЛ по нашему способу отвергнут у 10 человек.

Таким образом, получены следующие характеристики предлагаемого способа дифференциальной диагностики: чувствительность - 91,3%; точность - 88,2%; специфичность - 64,7%.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Больной К. В. , 49 лет, находился на лечении в клинике с 09.10.92 г. по 15.11.92 г.

Предварительный диагноз: центральный тумор верхнедолевого бронха справа.

У больного до операции взят КВВ и исследован жирнокислотный спектр. Соотношение C_16:0/C_19:0 равнялось 0,53. Полученные данные свидетельствуют о наличии у больного РЛ. Гистологический диагноз: плоскоклеточный рак без ороговения совпал с диагнозом, поставленным до операции.

Пример 2. Больной Ш. Л. , 68 лет, находился на лечении в клинике с 21.02.92 г. по 19.03.92 г.

Предварительный диагноз: хроническая пневмония верхней доли правого легкого, стадия обострения.

У пациента был исследован состав ЖК конденсата. Обнаружено, что коэффициент C_16:0/C_19:0 равнялся 0,74, т.е. этот факт свидетельствует о наличии злокачественного процесса в органах дыхания. В процессе обследования предварительный диагноз был снят и поставлен новый: периферический рак верхней доли правого легкого, T₂N₁M₀ который подтвердился при оперативном вмешательстве. Гистологический диагноз: железисто-солидная аденокарцинома.

Пример 3. Больной К. Р. , 34 года, находился на лечении в клинике с 12.11.92 г. по 19.12.92 г.

Предварительный диагноз: доброкачественная опухоль левого легкого.

У больного до операции взят КВВ и исследован жирнокислотный спектр. Выявлено соотношение C_16:0/C_19:0 - 2,71. При операции и морфологически был выставлен диагноз гамартохондрома левого легкого, что подтверждает специфичность предлагаемого способа.

Пример 4. Больная С. Я. , 53 года, находилась на лечении в клинике с 12.04.93 г. по 11.05.93 г.

Предварительный диагноз: доброкачественная опухоль верхней доли правого легкого.

У пациентки был исследован состав ЖК конденсата. Обнаружено, что коэффициент C_16:0/C_19:0 равнялся 2,14, т.е. этот факт говорит за наличие хронического воспалительного процесса в органах дыхания. В процессе комплексного обследования предварительный диагноз был снят и поставлен новый: хроническая пневмония верхней доли справа.

Таким образом, предлагаемый способ дифференциальной диагностики заболеваний бронхолегочной системы является достаточно точным, высокоспецифичным, очень чувствительным, информативным, а также неинвазивным. Он характеризуется своей относительной простотой, не требует дорогостоящих импортных реактивов, позволяет проводить исследования в течение нескольких месяцев после забора материала, так как биологических субстрат консервируется и хранится длительное время. Он может найти свое широкое применение во всех лечебных учреждениях онкологического профиля, в пульмонологических центрах и отделениях больниц, а также может использоваться при проведении массовых медицинских осмотров в поликлиниках и на предприятиях с целью раннего выявления больных раком легкого.

Список используемой литературы
1. Авцын А. П., Милованов А.П., Жаворонков А.А, Марачев А.Г. Патология человека на Севере.- М.: Медицина, 1985, 320 с.

2. Денисов Л. Е., Грецова В.И., Заева Н.Н., Ушакова Т.И. Прогноз заболеваемости и ранней диагностики злокачественных опухолей основных локализаций до 1995 г. // Выявление ранних форм злокачественных опухолей / Сб. науч. тр. - М., 1990, с. 3-9.

3. Пятаночка И.Т., Исаева Т.П., Корняга С.И. // Проблемы туберкулеза.- 1987, N 3, с. 29-31.

4. Трахтенберг А.Х. Рак легкого.- М.: Медицина, 1987, 304 с.

5. Бакулин М. П. , Богдан О.В., Малов Ю.Я. и др. Ошибки и трудности в диагностике рака легкого в отделениях терапевтического профиля // Выявление ранних форм злокачественных опухолей / Сб. науч. тр.- М., 1990, с. 44-50.

6. Hayata J. et al. // Earty Detеct. and Local. ration Lung Tumors High Risk Groups.- Berlin, 1982, p. 121-130.

7. Дарьялова С. Л. , Чиссов В.И. Диагностика и лечение злокачественных опухолей.- М.: Медицина, 1993, 256 с.

8. Способ дифференциальной диагностики центрального рака легкого и хронических неспецифических заболеваний легких: Авт.св. 1662488 СССР, МКИ⁵ A 61 B 5/00 /Анисимов В.В.- N 4487873/14.- Опубл. 15.07.91.- Бюл. N 26.

9. Schmolke B. , Peters W.H. Cyfra 21-1 - Ein neuver Tumormarker fur Bronchialkarzinome // Klin. lab.- 1993.- V. 39, N 11, p. 917-919.

10. Evalution jf a new tumour marker in patients with non-small-cell lung cancer: Cyfra 21.1 / van der Gaast A., Schoenmarkers C.H.H., Kok T.C. et al. // Br. J. Cancer.- 1994.- V. 69.- P. 525-528.

11. IA-1, a new marker for neuroendocrine differentiation in human lung cancer cell lines / Lan M.S., Russell E.K., J.Lu et al. // Cancer Res.- 1993, v. 53, p. 4169-4171.

12. Hansen M. , Hammer M., Hammer L. ACTH, ADH and calcitonin concentrations as markers of response and relapse in small-cell carcinoma of the lung // Cancer (Philad.) - 1980, v. 46, p. 2062-2067.

13. Бассалык Л.С., Ткачева Г.А., Аусекар Б.В., Смирнова К.Д., Герштейн Е. С. Биохимические методы и их место в прогнозировании и оценке эффективности лечения мелкоклеточного рака легкого // Вопр. онкологии.- 1985, т. 31, N 10, с. 28-31.

14. Marqueures tumoraux en pneumologie / Viallat J.R., Pin H., Sauvan R. , et al. // Fentill. biol.- 1992, n 189, p. 81-84.

15. The diagnostic significance of gastrin measurment of bronchoalvelar lavage fluid for lung cancer / Z.Qinghua, Y. Zhenhua, Y.Junije, ey al. // J. Surg. Oncol. 1992, v. 50, N 2, p. 121-124.

16. Folch J., Less M., Sloane-Stanley A.G.H. A symple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // J. Biol. Chem.- 1957.- V. 226.- P. 497-509.

17. Синяк К.М., Оргель М.Я., Крук В.И. Метод приготовления липидов крови для газохроматографического исследования // Лаб. дело.- 1976, N 1, с. 37-41.

Формула изобретения

Способ дифференциальной диагностики заболеваний бронхолегочной системы путем биохимического исследования биологической жидкости, отличающийся тем, что в конденсате выдыхаемого воздуха определяют методом газожидкостной хроматографии относительное содержание жирных кислот С_16:0 и С_19:0, рассчитывают коэффициент С_16:0/C_19:0 и, если он находится в пределах 1,5-2,5, диагностируют хронические неспецифические заболевания легких, 2,5-4,5 - доброкачественные опухоли, а при значениях менее 1,0 - рак легкого.

РИСУНКИ

Рисунок 1