Способ оценки поражения стенок сосудов ионизирующим излучением при проведении лучевой терапии

Способ оценки поражения стенок сосудов ионизирующим излучением при проведении лучевой терапии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, в частности к лабораторному методу исследования, которое проводится для оценки воздействия ионизирующего облучения на живой организм.

Ионизирующее излучение - это радиоактивное излучение, возникающее при ядерных превращениях или торможении заряженных частиц в веществе и образующее при взаимодействии со средой ионы разных знаков (переход электронов на более высокий энергетический уровень, отрыв электрона от атома).

Каждый человек постоянно подвергается воздействию ионизирующего излучения, исходящего из естественных и искусственных источников. Естественные источники излучения - это космос, элементы земной коры, воздух и пищевые продукты. Основные искусственные источники ионизирующего излучения - это медицинское диагностическое и лечебное оборудование, ядерные реакторы и ядерное оружие.

Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения: коротковолновое электромагнитное излучение (рентгеновское и гамма-излучения), потоки заряженных частиц: бета-частиц (электронов и позитронов), альфа-частиц (ядра атома гелия-4), протонов, мюонов, а также нейтронов.

Степень повреждения биологического объекта в процессе воздействия на него ионизирующего излучения определяется поглощенной дозой, которая определяется как энергия ионизирующего излучения, выделенная в единице массы вещества облученного объема. В качестве единицы поглощенной дозы излучения в системе СИ принят грей (Гр).

Известен способ оценки дозы ионизирующего облучения, поглощенной биологической тканью (патент РФ №1218512, МПК G01N 33/48, публ. 1994 г.), включающий определение диэлектрической постоянной взвеси клеток крови (лейкоцитов, тромбоцитов или эритроцитов), по которой судят о поглощенной дозе.

Недостатком способа является то, что его использование возможно исключительно в условиях специальной лаборатории, техническое оснащение которой находится на достаточно высоком уровне. На сегодняшний день не приходится рассчитывать на то, что в каждом месте, где существует угроза воздействия ИИ на организм человека, имеется возможность оснастить лабораторию подобным оборудованием. Кроме того, способ может быть использован только при условии, что количество форменных элементов крови не должно быть менее определенного критического уровня. Однако известно, что при воздействии ИИ на живой организм в первую очередь наблюдается резкое, до нуля, снижение как раз тех элементов крови, которые авторы используют для определении поглощенной дозы. Другими словами, в ряде случаев предлагаемый способ просто не может быть применен на практике.

Наиболее близким является способ оценки поражения структур излучением (патент РФ №2129715, МПК G01N 33/48, публ. 1999 г.), включающий определение в крови и моче концентрации как минимум 6 минеральных веществ в зафиксированные промежутки времени и при условии, что их соотношение до и после воздействия излучения равно или превышает 1,2, делают вывод, что такое воздействие состоялось.

Недостатком данного способа является, во первых, то, что для его воплощения требуется высокотехнологичное медицинское оборудование. Кроме того, использование способа возможно только при условии, что заборы мочи и крови будут осуществляться в строго установленные временные интервалы, что практически не дает возможность его использовать на производстве, где, например, существует только угроза воздействия ИИ на живой организм и в случае аварии соблюсти временные требования способа не представляется возможным.

Поставленной задачей было устранение вышеизложенных недостатков и создание легковоспроизводимого и достоверного способа определения воздействия на живой организм ионизирующего излучения. Предлагаемый способ не предусматривает использование высокотехнологичного оборудования. Для его осуществления необходим обычный микроскоп, применяемый в любом медицинском учреждении. Опыт специалиста, который осуществляет визуализацию образцов, не требует длительной специальной переподготовки. Способ предусматривает использование только сыворотки крови, что делает его востребованным даже в случае полного отсутствия форменных элементов крови у испытуемого.

Для этого в способе оценки поражения стенок сосудов ионизирующим излучением при проведении лучевой терапии, включающем микроскопическое исследование биологической жидкости до и после облучения, предложено в качестве исследуемого материала брать сыворотку крови, капли которой наносить на прозрачную поверхность, высушивать при 20-25°С и относительной влажности 55-60%, через 2-3 суток микроскопировать, и при выявлении 2-кратного увеличения количества структур в форме листа в пробе после облучения по сравнению с пробой до облучения оценивать поражение стенок сосудов как незначительное, а при 3-9-кратном увеличении - как о выраженном склерозировании сосудов.

В идею разработки данного способа было положено то, что биологическая жидкость является сложной системой, которая несет в себе интегральную информацию о метаболизме в целом. Известно, что интегральная информация, содержащаяся в сложной системе, может быть зафиксирована при переходе ее из микроскопического уровня организации на макроскопический, то есть доступный для наблюдения. Следовательно, если у пациентов, подвергшихся гамма-облучению, перевести сыворотку крови, то есть высокоподвижную неклеточную ткань организма, в фиксированное состояние с помощью самоорганизации, можно получить интегральную картину метаболизма, уловив в ней те изменения, которые отсутствовали до момента облучения.

Клетки всех тканей организма могут существовать только в жидкой среде - внутриклеточной и внеклеточной. С интерстициальной (межклеточной) жидкостью клетки получают все необходимые элементы для своей жизнедеятельности и в то же время «сбрасывают» в нее синтезированные ею белковые молекулы, а также продукты собственного катаболизма. Поэтому морфологический анализ дегидратированных биологических жидкостей человека позволяет получить интегральную информацию о протекающих физиологических и патологических процессах как в организме в целом, так и в отдельных его органах и тканях.

На фиг.1 показана морфологическая картина сыворотки крови до и после облучения, пример 1; на фиг.2 - то же, пример 2.

Осуществление способа показано на конкретных клинических примерах.

Пример 1

Пациентка К. 48 лет, госпитализирована для лучевой терапии с диагнозом глиобластома головного мозга. Состояние на момент госпитализации удовлетворительное, пациентка контактна, парезов нет.

При исследовании по предложенной методике: до начала лучевой терапии в капле сыворотки крови (фиг.1,а) установлена только одна структура в форме листа. Пациентке проведен курс лучевой терапии до 55 Гр, после чего выполнен повторный забор сыворотки крови, в котором обнаружены уже 2 структуры в форме листа (фиг.1,б). На момент завершения облучения состояние пациентки несколько улучшилось. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что в данном клиническом наблюдении повреждения сосудистой стенки в ходе выполнения лучевой терапии все же имеют место, но они носят незначительный характер и не приводят к существенному нарушению проницаемости гематоэнцефалического барьера, а следовательно, и к нарастанию отека головного мозга.

Пример 2

Пациентка О., 58 лет, проведен адьювантный курс лучевой терапии по поводу олигодендроглиомы головного мозга. При исследовании сыворотки крови до облучения также установлена единственная структура в форме листа (фиг.2,а). После завершения лучевой терапии (СОД-45 Гр) выявлено девятикратное увеличение подобных структур в образцах капли сыворотки (фиг.2,б).

При клиническом обследовании пациентки установлено, что ее самочувствие ухудшилось за счет появления заторможенности, сонливости, появилась мышечная слабость в правых конечностях. Пациентке назначена сосудистая терапия - через 3 недели отмечено улучшение самочувствия, однако заторможенность сохранялась. Данная клиническая картина свидетельствует о необратимых изменениях (склерозировании) в стенках сосудов головного мозга в ответ на проведение лучевой терапии.

Применение данного способа оценки радиационных повреждений сосудов в клинике дает возможность на самых ранних этапах диагностировать их, дифференцировать по степени тяжести и на основании этого своевременно начать соответствующее медикаментозное лечение, что неизбежно повлияет на степень комфортности жизни пациента и, в некоторых случаях, приведет к увеличению продолжительности жизни за счет снижения риска развития серьезных лучевых повреждений.

Способ оценки поражения стенок сосудов ионизирующим излучением при проведении лучевой терапии, включающий микроскопическое исследование биологической жидкости до и после облучения, отличающийся тем, что берут в качестве проб капли сыворотки крови, наносят на прозрачную поверхность, высушивают при 20-25°С и относительной влажности 55-60%, через 2-3 суток пробы микроскопируют и при выявлении 2-кратного увеличения количества структур в форме листа в пробе после облучения по сравнению с пробой до облучения оценивают поражение стенок сосудов как незначительное, при 3-9-кратном увеличении говорят о выраженном склерозировании сосудов.