Способ дифференциальной цитологической диагностики фолликулярного рака и фолликулярной аденомы щитовидной железы

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЦИТОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ФОЛЛИКУЛЯРНОГО РАКА И ФОЛЛИКУЛЯРНОЙ АДЕНОМЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный медицинский университет(72) Авторы Кириллов Владимир Андреевич Емельянова Ольга Андреевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный медицинский университет(57) Способ дифференциальной цитологической диагностики фолликулярного рака и фолликулярной аденомы щитовидной железы, включающий анализ кариометрических показателей тиреоцитов из биопсийного материала пациента, отличающийся тем, что в качестве кариометрических показателей тиреоцитов измеряют периметр и площадь ядер тиреоцитов, затем строят диаграмму рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов, описывая ее уравнением регрессионной кривой второго порядка, представляющей собой обращенную вершиной вверх параболу(-)2, где- периметр ядра тиреоцита,- площадь ядра тиреоцита, рассчитывают значения коэффициентов ,ии диагностируют фолликулярный рак, еслибольше -0,37410-3,больше 350,5,больше 59,9,или фолликулярную аденому, еслименьше -0,42810-3,меньше 316,8,меньше 56,3. Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, предназначено для диагностики злокачественной природы опухоли щитовидной железы фолликулярного строения. Решение проблемы тиреоидной опухоли фолликулярного строения щитовидной железы весьма важно для адекватного оперативного вмешательства. При проведении хирургического лечения в случае злокачественного заболевания проводится тотальная тиреоидэктомия, а при доброкачественной патологии - гемитиреоидэктомия, т.е. органосохраняющая операция. При фолликулярном раке эта проблема приобретает особое значение. Это обусловлено тем, что цитолог, согласно классификации ВОЗ, при постановке диагноза может только указать на наличие опухоли фолликулярного строения, а решение вопроса о злокачественности возможно только после гистологического исследования операционного материала 1. Трудность при постановке диагноза связана с совпадением значительного числа дифференциально-диагностических признаков у фолликулярного рака и у фолликулярной аденомы, а также с субъективным фактором их оценки по совокупности этих признаков. Одним из подходов к решению этой проблемы является преобразование 16582 1 2012.12.30 качественных признаков патологических изменений клеток в количественную форму с помощью метода компьютерной морфометрии. Известен способ дифференциальной диагностики фолликулярного рака и фолликулярной аденомы щитовидной железы, основанный на использовании компьютерной программы типа нейронные сети 2. Реализация данного способа включает такие этапы,как забор материала опухоли щитовидной железы пациента путем аспирационной тонкоигольной биопсии приготовление мазков пунктатов их фиксацию и окраску исследование не менее 120 клеток в трех и более мазках пациента с помощью системы анализа изображения оценку качественных цитологических признаков - наличия атипичных фолликулов, наслоения ядер клеток, наличия неравномерной структуры хроматина, определение суммарной частоты встречаемости каждого качественного цитологического признака в мазках пациента и при превышении пороговой величины, установленной путем экспертных оценок, присвоение ему финальной величины 1 - наличие признака, в остальных случаях 0 - отсутствие признака оценку количественных цитологических признаков площади ядра клетки, оптической плотности ядра клетки по шкале градаций серого,определение доли клеток, величина площади ядра которых находится в интервале между средней величиной плюс 2 средних квадратических отклонения и максимальной величиной, доли клеток, у которых величина оптической плотности ядра по шкале градаций серого находится в интервале между средней величиной плюс 2 средних квадратических отклонения и максимальной величиной анализ величин качественных цитологических признаков пациента с помощью компьютерной программы типа нейронные сети, предварительно обученной различать фолликулярный рак и фолликулярную аденому щитовидной железы по указанным качественным цитологическим признакам мазков пациента с гистологически установленным диагнозом, заключение компьютерной программы о наличии у пациента фолликулярной аденомы или фолликулярного рака щитовидной железы, заключение компьютерной программы типа нейронные сети о наличии у пациента фолликулярной аденомы или фолликулярного рака щитовидной железы. Недостатком данного способа можно назвать его сложность и трудоемкость. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ дооперационной дифференциальной диагностики узловых образований щитовидной железы, основанный на кариометрическом исследовании цитологического материала 3. Способ включает в себя забор материала щитовидной железы пациента путем аспирационной тонкоигольной биопсии приготовление мазков пунктатов их фиксацию и окраску кариометрию 150 ядер тиреоцитов с помощью компьютерного анализатора изображений получение исходной базы кариометрических данных построение зависимости периметра от фактора формы ядер, описываемой уравнением линейной регрессии, с последующим нахождением коэффициентаданного уравнения построение зависимости площади ядер тиреоцитов от их среднего диаметра, описываемой уравнением логарифмической регрессии, и определение свободного членаданного уравнения. В случае если коэффициентбольше либо равен -41,варьирует от -641 до -361, то диагностируют папиллярный или фолликулярный рак еслименьше либо равен -46, аколеблется в интервале от -369 до-209, то констатируют кисту а еслибольше либо равен -39,находится в диапазоне от-351 до -185, то судят о фолликулярной аденоме или узловом коллоидном зобе. Общим признаком для заявляемого способа и прототипа является кариометрический анализ цитологического материала щитовидной железы с последующим построением диаграммы рассеяния. Недостатком известного способа является то, что он не позволяет проводить точную дифференциальную диагностику фолликулярного рака и фолликулярной аденомы, а также его сложность и трудоемкость. Задачей заявляемого способа является повышение точности, снижение трудоемкости и упрощение способа для постановки диагноза на дооперационном этапе. 2 16582 1 2012.12.30 Поставленная задача достигается за счет того, что в способе дифференциальной цитологической диагностики фолликулярного рака и фолликулярной аденомы щитовидной железы, включающем анализ кариометрических показателей тиреоцитов из биопсийного материала пациента, в качестве кариометрических показателей тиреоцитов измеряют периметр и площадь ядер тиреоцитов, затем строят диаграмму рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов, описывая уравнением регрессионной кривой второго порядка, представляющей собой обращенную вершиной вверх параболу-(-)2,где- периметр ядра тиреоцита,- площадь ядра тиреоцита, рассчитывают значения коэффициентов ,ии диагностируют фолликулярный рак, если а больше -0,37410-3,больше 350,5,больше 59,9, или фолликулярную аденому, если а меньше -0,42810-3,меньше 316,8, с меньше 56,3. Изобретение иллюстрируется фигурами, где на фиг. 1 изображен типичный вид регрессионной кривой второго порядка к скоплению экспериментальных точек на диаграмме рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов при фолликулярном раке, а на фиг. 2 - типичный вид регрессионной кривой второго порядка к скоплению экспериментальных точек на диаграмме рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов при фолликулярной аденоме. Сущность изобретения заключается в следующем. После забора биопсийного материала пациента с гистологическим диагнозом фолликулярный рак или фолликулярная аденома проводят кариометрическое исследование цитологических препаратов и получают исходную базу кариометрических данных, по которой строят диаграмму рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов и находят уравнение регрессионной кривой второго порядка к скоплению экспериментальных точек. Анализ показал, что к фолликулярному раку можно достоверно отнести случаи, для которых индивидуальные значения а составляли больше -0,37410-3,больше 350,5 и с больше 59,9. К фолликулярной аденоме - случаи, когда а меньше -0,42810-3,меньше 316,8 и с меньше 56,3. В процессе верификации диагноза параметры параболы,полученные при регрессионном анализе исходной базы кариометрических данных исследуемого цитологического препарата, сравнивают с приведенными выше граничными значениями квадратного коэффициента , линейного коэффициентаи свободного членадля фолликулярного рака и фолликулярной аденомы. Если исследуемые значения попадают в интервал для фолликулярного рака, то диагностируют злокачественную опухоль, в случае их попадания в диапазон для фолликулярной аденомы опухоль считается доброкачественной. Способ реализуется следующим образом. Производят забор аспирационного материала щитовидной железы пациента, готовят цитологические препараты, которые фиксируют и окрашивают по Май-ГрюнвальдуГимза, проводят кариометрическое исследование тиреоцитов с помощью компьютерного анализатора изображения. После обсчета 150 ядер по полученной базе исходных данных строят диаграмму рассеяния зависимости периметра от площади ядер и скопление экспериментальных точек описывают регрессионной зависимостью. Наиболее корректно скопление экспериментальных точек описывалось регрессионной кривой второго порядка(корреляционное отношение 20,98), представляющей собой обращенную вершиной вверх параболу-(-)2. Затем рассчитывают значения квадратного коэффициента, линейного коэффициентаи свободного члена . Для регрессионного анализа зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов строят диаграмму рассеяния, где по оси ОХ откладывают значения площади, а по осипериметра ядер. После этого рассчитывают значения квадратного коэффициента , линейного коэффициентаи свободного членауравнения кривой второго порядка. Диаграммы рассеяния строились по 150 ядрам тиреоцитов для каждого случая. Способ подтвержден приведенными ниже примерами. 3 16582 1 2012.12.30 1. Больная Р., 57 лет. С помощью пальпации выявлено наличие узлового образования в перешейке щитовидной железы. Ультразвуковое исследование (УЗИ) подтвердило наличие узлового образования. Был проведен забор цитологического материала методом тонкоигольной аспирационной биопсии. Цитологический диагноз - опухоль фолликулярного строения. Регрессионный анализ скопления экспериментальных точек на диаграмме рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов показал, что квадратный коэффициентравен -0,29810-3, линейный коэффициентравен 400,8 и свободный член с равен 63,4 (фиг.1). Следовательно, опухоль фолликулярного строения имеет злокачественную природу. Послеоперационный гистологический диагноз - фолликулярный рак. 2. Больная К., 64 года. С помощью пальпации выявлено наличие узлового образования в левой доле щитовидной железы. УЗИ подтвердило наличие узлового образования. Был проведен забор цитологического материала методом тонкоигольной аспирационной биопсии. Цитологический диагноз - опухоль фолликулярного строения. Регрессионный анализ скопления экспериментальных точек на диаграмме рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов показал, что квадратный коэффициент а равен -0,32110-3, линейный коэффициентравен 390,3 и свободный членравен 63,2. Следовательно, опухоль фолликулярного строения имеет злокачественную природу. Послеоперационный гистологический диагноз - фолликулярный рак. 3. Больная Ю., 60 лет. С помощью пальпации выявлено наличие узлового образования в правой доле щитовидной железы. Ультразвуковое УЗИ подтвердило наличие узлового образования. Был проведен забор цитологического материала методом тонкоигольной аспирационной биопсии. Цитологический диагноз - опухоль фолликулярного строения. Регрессионный анализ скопления экспериментальных точек на диаграмме рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов показал, что квадратный коэффициент а равен -0,62110-3, линейный коэффициентравен 249,0 и свободный член с равен 50,3 (фиг. 2). Следовательно, опухоль фолликулярного строения имеет доброкачественную природу. После операционный гистологический диагноз - фолликулярная аденома. 4. Больная П., 55 лет. С помощью пальпации выявлено наличие узлового образования в левой доле щитовидной железы. УЗИ подтвердило наличие узлового образования. Был проведен забор цитологического материала методом тонкоигольной аспирационной биопсии. Цитологический диагноз - опухоль фолликулярного строения. Регрессионный анализ скопления экспериментальных точек на диаграмме рассеяния зависимости периметра от площади ядер тиреоцитов показал, что квадратный коэффициентравен -0,81410-3, линейный коэффициентравен 208,3 и свободный членравен 46,8. Следовательно, опухоль фолликулярного строения имеет доброкачественную природу. Послеоперационный гистологический диагноз - фолликулярная аденома. Граничные значения параметров регрессии находили по исходной базе данных, полученной после кариометрического исследования цитологических препаратов аспирационного материала щитовидной железы, взятых от 20 больных с гистологическим диагнозом фолликулярный рак (10 больных) и фолликулярная аденома (10 больных). Таким образом, разработанный способ позволит проводить дифференциальную диагностику фолликулярного рака и фолликулярной аденомы. Способ прост в использовании и не требует особых экономических затрат. Источники информации 1.,,,.//. 2004. - . 67-72. 16582 1 2012.12.30 2. Патент РФ на изобретение 2293524 Способ дифференциальной диагностики фолликулярной аденомы и фолликулярного рака щитовидной железы, МПК 61 10/00,01 33/48, опубл. 20.02.2007. 3. Патент РБ на изобретение 6808 Способ дифференцирования тиреоидных клеток,МПК 01 33/483, опубл. 30.03.2005. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5