RU2758330C1

RU2758330C1 - Method for determining the degree of cervical dysplasia

Info

Publication number: RU2758330C1
Application number: RU2020120982A
Authority: RU
Inventors: Станислав Степанович Афанасьев; Александр Дмитриевич Душкин; Владимир Андрианович Алёшкин; Максим Станиславович Афанасьев; Александр Викторович Караулов; Юрий Владимирович Несвижский; Николай Николаевич Петрищев; Ольга Юрьевна Борисова; Вера Васильевна Чешева; Татьяна Георгиевна Гришачева
Original assignee: Владимир Андрианович Алёшкин
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2021-10-28

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely obstetrics and gynecology, and can be used to determine the degree of cervical dysplasia. In patients during a clinical examination using a video colposcope, a video examination of the vagina and uterine cervix is recorded in Full HD resolution. A snapshot is obtained that displays the anatomical structure, the affected areas of the surface of the uterine cervix and the outer portion of the cervical canal. The image is processed using ImageJ software. With the help of software tools, the amount of affected tissue per unit area of the entire surface of the uterine cervix is calculated with the introduction of diagnostic intensity indices of the affected area, assessing the severity of cervical dysplasia, according to the proposed formula:

where IndGV is a uniform intensity index; IndInt is the intensity index of the affected area; dGV is the range of change in the gray color of the affected area.

where Area is the total surface area of the uterine cervix, % area is the percentage of the affected area on the surface of the uterine cervix. CIN1 corresponds to IndGV = 4.75. CIN2 corresponds to IndGV = 6.99. CIN3 corresponds to IndGV = 8.46. In this case, CIN I is a mild degree of dysplasia, CIN 2 is a moderate degree of dysplasia, CIN 3 is a severe degree of dysplasia.

EFFECT: method provides determination of the degree of dysplasia due to a quantitative indicator of the intensity of the affected area.

1 cl, 10 dwg, 5 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к цифровой медицине, акушерству, гинекологии, инфекционной патологии и иммунологии и может быть использовано при верификации и прогнозировании исхода при дисплазии шейки матки, для оценки эффективности фотодинамической терапии и классификации дисплазии по количественно-цифровому параметру.The invention relates to medicine, namely to digital medicine, obstetrics, gynecology, infectious pathology and immunology and can be used in the verification and prediction of the outcome in cervical dysplasia, to assess the effectiveness of photodynamic therapy and to classify dysplasia by a quantitative-digital parameter.

Дисплазия шейки матки лежит в основе предраковых состояний шейки матки. Шейка матки покрыта многослойным плоским эпителием, однако встречаются состояния, при которых происходит замещение многослойного плоского эпителия на эктопированный цилиндрический эпителий, что внешне выглядит как красное пятно вокруг экзоцервикса. Причинами эктопии могут быть как инфекции урогенитального тракта, так и различные механические и химические воздействия. Для точной диагностики используют метод кольпоскопии, а для лечения данной патологии используют метод фотодинамической терапии.Cervical dysplasia underlies precancerous conditions of the cervix. The cervix is covered with stratified squamous epithelium, however, there are conditions in which the stratified squamous epithelium is replaced by ectopic columnar epithelium, which looks like a red spot around the exocervix. The causes of ectopia can be both infections of the urogenital tract and various mechanical and chemical influences. Colposcopy is used for accurate diagnosis, and photodynamic therapy is used to treat this pathology.

Дисплазия шейки матки умеренной и тяжелой степени относится к интраэпителиальным поражениям высокой степени тяжести и являются истинным предраком. В норме шейка матки покрыта многослойным плоским эпителием и цилиндрическим эпителиями (железистый эпителий). Зона стыка (перехода) одного эпителия в другой образует так называемую зону трансформации. У девочек и женщин в раннем репродуктивном возрасте данная зона трансформации (ЗТ) окружает область цилиндрического эпителия, который на наружной порции шейки матки образует эктопию. С возрастом зона стыка эпителиев смещается в полость цервикального канала, эктопия подвергается инволюции. Именно в зоне стыка эпителиев (ЗТ) происходит повышенное клеточное деление - за счет физиологического процесса метаплазии происходит замещение клеток многослойного плоского эпителия цилиндрическим. Поэтому ЗТ является уязвимой для инфекций, в первую очередь вирусных и в большей степени для вируса папилломы человека. При увеличении количества вируса, снижении иммунитета на местном и организменном уровне возникает дисплазия (неоплазия). При прогрессировании неопластического процесса, возникает рак in situ и далее инвазивный рак шейки матки. Для точной диагностики используют цитологический метод исследования соскоба с шейки матки (PAP test), метод кольпоскопии (простая и расширенная) и количественной оценки вирусной нагрузки вируса папилломы человека (Digene test). Для лечения данной патологии на сегодняшний день применяют две тактики лечения: хирургический метод (в объеме конизации шейки матки) и нехирургический метод лечения - фотодинамическая терапия.Moderate to severe cervical dysplasia refers to high severity intraepithelial lesions and is a true precancer. Normally, the cervix is covered with stratified squamous epithelium and columnar epithelium (glandular epithelium). The zone of junction (transition) of one epithelium to another forms the so-called transformation zone. In girls and women at an early reproductive age, this transformation zone (ZT) surrounds the area of the cylindrical epithelium, which forms an ectopia on the outer portion of the cervix. With age, the junction of the epithelium shifts into the cavity of the cervical canal, ectopia undergoes involution. It is in the zone of the epithelium junction (EP) that increased cell division occurs - due to the physiological process of metaplasia, the cells of the stratified squamous epithelium are replaced by cylindrical ones. Therefore, substitution therapy is vulnerable to infections, primarily viral and, to a greater extent, to the human papillomavirus. With an increase in the amount of the virus, a decrease in immunity at the local and organism level, dysplasia (neoplasia) occurs. With the progression of the neoplastic process, cancer occurs in situ and then invasive cervical cancer. For accurate diagnosis, the cytological method of examining the scraping from the cervix (PAP test), the method of colposcopy (simple and extended) and the quantitative assessment of the viral load of the human papillomavirus (Digene test) are used. For the treatment of this pathology, two treatment tactics are currently used: a surgical method (in the amount of conization of the cervix) and a non-surgical method of treatment - photodynamic therapy.

Существующий метод диагностики цервикальной патологии и определения степени дисплазии шейки матки основан на диагностической кольпоскопии, которая включает в себя пробу с 3-5% раствором уксусной кислоты и раствором Люголя. Однако данная методика основана лишь на субъективной оценке клинико-визуального метода и не учитывает количественную оценку патологических изменений поверхности шейки матки.The existing method for diagnosing cervical pathology and determining the degree of cervical dysplasia is based on diagnostic colposcopy, which includes a test with 3-5% acetic acid solution and Lugol's solution. However, this technique is based only on a subjective assessment of the clinical-visual method and does not take into account the quantitative assessment of pathological changes in the surface of the cervix.

Дополняющими методами диагностической кольпоскопии являются цитологический и молекулярно-генетический. Цитологическую оценку производят с помощью Рар- теста Папниколау и жидкостной цитологией. Цель теста -выявить наличие предраковых или раковых клеток во влагалище или шейке матки. Забор биоматериала осуществляют с помощью цервикальной щеточки, далее готовят мазок-отпечаток, касаясь всеми поверхностями цитощетки предметного стекла. Мазок осушают на воздухе и фиксируют 96% раствором этилового спирта ректификатом. Результаты исследования могут быть отрицательными (1 класс по Папаниколау) или положительными (наличие атипичных по форме или размеру клеток, патологическое положение). К молекулярно-генетическому методу можно отнести выявление вирусной нагрузки у пациенток в соскобе цервикального канала эпителия вируса папилломы человека (ВПЧ) при помощи полимеразной цепной реакции, а также метода Digene-тест (метод «гибридного захвата»). Данный метод является единственным, который одобрен U.S. Food and Drag Administration (FDA). Он способен определять наличие ВПЧ высокого и низкого онкогенного рисков [1].Complementary methods of diagnostic colposcopy are cytological and molecular genetic. Cytological evaluation is performed using the Papnikolau Pap test and liquid cytology. The purpose of the test is to detect the presence of precancerous or cancerous cells in the vagina or cervix. The sampling of the biomaterial is carried out using a cervical brush, then a smear-imprint is prepared, touching all surfaces of the cytobrush to the slide. The smear is dried in air and fixed with a 96% solution of ethyl alcohol with rectified. The results of the study can be negative (grade 1 according to Papanicolaou) or positive (the presence of atypical cells in shape or size, pathological position). The molecular genetic method includes the detection of the viral load in patients in the scraping of the cervical canal of the epithelium of the human papillomavirus (HPV) using the polymerase chain reaction, as well as the Digene test method (the "hybrid capture" method). This method is the only one approved by the U.S. Food and Drag Administration (FDA). He is able to determine the presence of HPV high and low oncogenic risks [1].

Патент РФ №2704966 описывает способ диагностики степени дисплазии шейки матки, заключающийся в том, что проводят гистологическое исследование биоптатов шейки матки и дополнительно иммуногистохимическое исследование эксцизионных биоптатов шейки матки с определением маркеров Ki-67, р16 INK4a, Cyclin D1 в покровном эпителии и в железах. В зависимости от процента их выявления диагностируют стадию дисплазии (CIN).RF patent No. 2704966 describes a method for diagnosing the degree of cervical dysplasia, which consists in the fact that a histological examination of biopsy specimens of the cervix and an additional immunohistochemical study of excisional biopsy specimens of the cervix with the determination of markers Ki-67, p16 INK4a, Cyclin D1 in the integumentary epithelium and in the glands are carried out. Depending on the percentage of their detection, the stage of dysplasia (CIN) is diagnosed.

Недостатком способа является использование биопсийного инвазивного материала, трудоемкого длительного гистохимического исследования (не менее недели), возможности некорректного забора биопсийного материла, отсутствия количественной оценки полученных результатов, необходимости повторного прихода пациента, высокой квалификации исполнителя.The disadvantage of this method is the use of invasive biopsy material, time-consuming long-term histochemical study (not less than a week), the possibility of incorrect sampling of biopsy material, lack of quantitative assessment of the results obtained, the need for the patient to come back, highly qualified performer.

В патенте РФ №2705816 также используется общепринятый способ оценки дисплазии по эндоцервикальному соскобу по выраженности изменений в клетках плоского эпителия (выявление скопления из 11-50 клеток с признаками поражения указывает на цервикальную интраэпителиальную неоплазию без указания на ее степень выраженности). Выявление скопления с признаками поражения плоскоклеточного эпителия общепринято- новизна только в указании их количества. Он позволяет сказать есть или нет дисплазия.RF patent No. 2705816 also uses a generally accepted method for assessing dysplasia by endocervical scraping according to the severity of changes in squamous epithelial cells (detection of an accumulation of 11-50 cells with signs of damage indicates cervical intraepithelial neoplasia without indicating its severity). Identification of clusters with signs of lesion of squamous epithelium is generally accepted only in the indication of their number. It allows you to tell whether or not there is dysplasia.

В настоящее время нет известных способов количественного определения степени дисплазии шейки матки с использованием цифровых технологий. Наиболее близкими аналогами данной методики являются использование технологий «TruScreen» от кампании TruScreen Ltd [2] и способ «цервикографии» [3]. Технология «TruScreen» оценивает способность цервикальной ткани к отражению и рефракции инфракрасного и видимого светового спектра параллельно с изменением ее электрических свойств и немедленно выдает заключение о наличии или отсутствии цервикального интраэпителиального поражения [4]. Метод позволяет только констатировать наличие или отсутствие дисплазии шейки матки без учета выраженности процесса. Цервикография -диагностическая процедура, которая позволяет интерпретировать клиническую картину поверхности шейки матки. Процедуру проводят с использованием фотокамеры высокого разрешения. С помощью фотокамеры делают снимок и отправляют его на описание специалисту гинекологического профиля. Процедура была предложена Адольфом Стафлом в 1981 году. Недостатками данного метода, препятствующими достижению лечебных результатов, являются: наличие видеокольпоскопа с разрешающей способностью снимать в формате Full HD (1920×1080) и выше; появление артефактов на изображении во время съемки в виде блеска после использования 5% раствора уксусной кислоты или Люголя. Основным недостатком прототипа является то, что для оценки поверхности и распространенности аномальной кольпоскопической картины при расширенной кольпоскопии используется лишь субъективная оценка специалиста, которая не позволяет говорить о точных значениях при постановке диагноза.Currently, there are no known methods for quantitatively determining the degree of cervical dysplasia using digital technology. The closest analogues of this technique are the use of TruScreen technologies from TruScreen Ltd [2] and the “cervicography” method [3]. The TruScreen technology evaluates the ability of cervical tissue to reflect and refract the infrared and visible light spectrum in parallel with changes in its electrical properties and immediately gives a conclusion about the presence or absence of cervical intraepithelial lesions [4]. The method allows only to state the presence or absence of cervical dysplasia without taking into account the severity of the process. Cervicography is a diagnostic procedure that allows you to interpret the clinical picture of the surface of the cervix. The procedure is carried out using a high-resolution camera. With the help of a camera, a picture is taken and sent to a gynecological specialist for description. The procedure was proposed by Adolph Stafl in 1981. The disadvantages of this method, which prevent the achievement of therapeutic results, are: the presence of a video colposcope with a resolution to shoot in Full HD (1920 × 1080) and higher; the appearance of artifacts in the image during shooting in the form of shine after using a 5% solution of acetic acid or Lugol. The main disadvantage of the prototype is that to assess the surface and the prevalence of an abnormal colposcopic picture with extended colposcopy, only the subjective assessment of a specialist is used, which does not allow us to talk about exact values when making a diagnosis.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является разработка способа определения степени дисплазии шейки матки посредством объективной количественной оценки выраженности местных проявлений дисплазии с использованием оригинальной цифровой компьютерной технологии.The technical problem solved by the invention is the development of a method for determining the degree of cervical dysplasia through an objective quantitative assessment of the severity of local manifestations of dysplasia using original digital computer technology.

Задача решена тем, что у пациенток с дисплазией шейки матки устанавливают уровни индекса интенсивности пораженной области - IndInt с использованием персонального компьютера, программного обеспечения ImageJ (open source software) и расчета формулы для определения степени дисплазии шейки матки на основе изображения ее поверхности.The problem is solved by the fact that in patients with cervical dysplasia levels of the intensity index of the affected area - IndInt are set using a personal computer, ImageJ software (open source software) and calculating a formula for determining the degree of cervical dysplasia based on an image of its surface.

Технический результат, получаемый в результате реализации предложенного способа, состоит в том, что заявляемый способ не является инвазивным; способ предусматривает расчет информативного индекса, позволяющего дифференцировать степени дисплазии с указанием количественного показателя (в том числе, при оценке эффективности того или иного способа лечения); способ легко воспроизводим, объективно не зависит от исполнителя. Способ проводится во время приема пациентки в течение 4-5 минут, что ускоряет принятие и объективизирует решение врача по ведению пациентки и не требует повторного приема.The technical result obtained as a result of the implementation of the proposed method is that the proposed method is not invasive; the method provides for the calculation of an informative index that allows to differentiate the degree of dysplasia with an indication of a quantitative indicator (including when assessing the effectiveness of a particular treatment method); the method is easily reproducible, objectively does not depend on the performer. The method is carried out during the patient's appointment for 4-5 minutes, which speeds up the acceptance and objectifies the doctor's decision on the patient's management and does not require a second appointment.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что с использованием персонального компьютера и программного обеспечения ImageJ рассчитывается формула для определения степени выраженности дисплазии шейки матки на основе изображения ее поверхности. Изображение шейки матки складывается исходя из значений серого цвета в 8-битном изображении (0 - белый и 255 - черный). Диаграмма диапазона значений цвета определяется в соответствии с областью поражения поверхности шейки матки при обработке 5% раствором уксусной кислоты. Диапазон изменения серого цвета пораженной области каждого клинического случая записывается как параметр dGV. В соответствии с данным параметром определяется % пораженной области, который в последующем используется для введения индекса интенсивности пораженной области -IndInt. При помощи произведения значений dGV и IndInt получают параметр - индекс интенсивности единый IndGV, который позволяет количественно классифицировать полученные значения в соответствии со степенью выраженности дисплазии шейки матки.The essence of the invention lies in the fact that using a personal computer and ImageJ software, a formula is calculated to determine the severity of cervical dysplasia based on an image of its surface. The image of the cervix is summed up based on the gray values in the 8-bit image (0 for white and 255 for black). The color range chart is determined according to the area of the cervical surface lesion when treated with 5% acetic acid solution. The gray range of the affected area of each case is recorded as a dGV parameter. In accordance with this parameter, the% of the affected area is determined, which is subsequently used to enter the intensity index of the affected area -IndInt. Using the product of the dGV and IndInt values, a parameter is obtained - the single intensity index IndGV, which allows one to quantitatively classify the obtained values in accordance with the severity of cervical dysplasia.

Формула расчета индексов интенсивности пораженной областиThe formula for calculating the indices of the intensity of the affected area

Где IndGV - индекс интенсивности единый; IndInt - индекс интенсивности пораженной области; dGV - диапазон изменения серого цвета пораженной области.Where IndGV is a single intensity index; IndInt - index of the intensity of the affected area; dGV is the range of changes in the gray color of the affected area.

где Area - общая площадь поверхности шейки матки, % area - процент пораженной области на поверхности шейки матки.where Area is the total surface area of the cervix,% area is the percentage of the affected area on the surface of the cervix.

Оценку состояния поверхности шейки матки с использованием заявляемого способа проводили с использованием видеокольпоскопа и программного обеспечения ImageJ до и после проведения фотодинамической терапии (ФДТ) для большей убедительности в реализации назначения заявляемого способа. Во время клинического осмотра записывали видео-осмотр влагалища и шейки матки в Full HD разрешении. Создавали снимок, которой наилучшим образом отображал анатомическое строение (округлость, вогнутость и выпуклость), видно пораженные участки поверхности шейки и наружной порции шеечного канала. Далее происходила обработка снимка при помощи программного обеспечения ImageJ (Программное обеспечение находится в открытом доступе и не требует денежных вложений для загрузки на персональный компьютер). При помощи программных инструментов подсчитывалось количество пораженной ткани на единицу площади всей поверхности шейки матки до и после фотодинамической терапии.Evaluation of the state of the surface of the cervix using the proposed method was carried out using a video colposcope and ImageJ software before and after photodynamic therapy (PDT) for greater convincingness in the implementation of the purpose of the proposed method. During the clinical examination, a video examination of the vagina and cervix was recorded in Full HD resolution. A snapshot was created that best reflected the anatomical structure (roundness, concavity and convexity), the affected areas of the cervical surface and the external portion of the cervical canal were visible. Next, the image was processed using the ImageJ software (the software is publicly available and does not require money to download to a personal computer). Using software tools, the amount of affected tissue was calculated per unit area of the entire surface of the cervix before and after photodynamic therapy.

Согласно предлагаемому способу было обследовано 60 пациенток с диагнозами дисплазии шейки матки тяжелой, умеренной и легкой степени, в возрасте от 21 до 52 лет (средний возраст 33,9±8,13 лет). Пациентки были выбраны случайным образом с помощью генератора случайных чисел. Диагноз дисплазии шейки матки был поставлен, основываясь на «золотом» стандарте диагностики: Digene-тест + Рар-тест [5]. Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения Microsoft Office 365 пакет Excel, статистические пакеты RStudio. Математическую обработку данных производили методом ANOVA с использованием доверительных интервалов (95%) и значением Р-критерия (р<0,05). Достоверность различий между группами для IndGV оценивалась с помощью метода ANOVA в программе RStudio с использованием F-критерия, который может быть применен для определения статистической значимости различий между группами. Среди всех видов дисперсионного анализа был выбран однофакторный дисперсионный анализ, так как в нем используется только одна переменная для сравнения. Хорошим дополнением для выбора данного метода может быть то, что его считают робастным методом, что означает, что он может хорошо работать даже в ситуациях, когда некоторые условия нарушаются. Например, если размеры групп одинаковы, получаемая F-статистика достаточно надежна даже в случае, когда распределение непрерывной переменной отлично от нормального. Аналогичным образом при одинаковых размерах групп F-статистика устойчива к нарушениям предположения об однородности дисперсии [6, 7]. Статистически значимые различия были между группами CIN1-CIN2 (CI 95% 3,98-5,52, р = 0,0036) и CIN1-CIN3 (CI 95% 5,79-8,17, р = 0,00001167). Между группой CIN2-CIN3 (CI 95% - 7,23-9,68, р = 0,098) статистически менее значимо, но различия все равно присутствуют. Для более значимых результатов следует увеличить объем выборки, а также разграничить пациенток с диагнозом тяжелая дисплазия (D3) и рак на месте (CIS). Внутри групп значения для Indint до ФДТ: CIN1 (CI 95%=0.0826 - 0.1045; SD=0.025; р=0,0116), CIN2 (CI 95%=0.0867-0.113; SD=0.03; р=0.0114) и CIN3 (CI 95%=0.1-0.123; SD=0,025; р - 0,0117) в соответствии с критериями описательной статистики. Внутри групп значения для Indint после ФДТ: CIN1 (CI 95%=0.0115-0.0235; SD=0.0137; р=0.0064), CIN2 (CI 95%=0.013-0.0234; SD=0.012; р=0.0057) и CIN3 (CI 95%=0.0146-0.0237; SD=0.0104; р=0.0032) в соответствии с критериями описательной статистики. Оценка различий между двумя выборками (до и после ФДТ) определялась при помощи t-критерия Стьюдента. Значения t-теста для выборки CIN1 (t=2.67, р=0.0113), для CIN2 (t=2.54 р=0.0155), CIN3 (t=3.45, р=0.00114). Значения для IndGV классифицировали в соответствии с типами дисплазии шейки матки:According to the proposed method, 60 patients were examined with diagnoses of severe, moderate and mild cervical dysplasia, aged 21 to 52 years (mean age 33.9 ± 8.13 years). The patients were selected at random using a random number generator. The diagnosis of cervical dysplasia was made based on the "gold" diagnostic standard: Digene test + Pap test [5]. Statistical analysis was performed using the Microsoft Office 365 software package Excel, statistical packages RStudio. Mathematical data processing was performed using the ANOVA method using confidence intervals (95%) and the value of the P-test (p <0.05). The significance of differences between groups for IndGV was assessed using the ANOVA method in RStudio software using the F-test, which can be applied to determine the statistical significance of differences between groups. Among all types of analysis of variance, one-way analysis of variance was chosen, since it uses only one variable for comparison. A good addition to the choice of this method is that it is considered a robust method, which means that it can work well even in situations where certain conditions are violated. For example, if the group sizes are the same, the resulting F-statistic is quite reliable even when the distribution of the continuous variable is different from normal. Similarly, for the same group sizes, the F-statistic is resistant to violations of the assumption about the homogeneity of the variance [6, 7]. There were statistically significant differences between the groups CIN1-CIN2 (CI 95% 3.98-5.52, p = 0.0036) and CIN1-CIN3 (CI 95% 5.79-8.17, p = 0.00001167). Between the CIN2-CIN3 group (CI 95% - 7.23-9.68, p = 0.098) it is statistically less significant, but differences are still present. For more meaningful results, the sample size should be increased and a distinction should be made between patients diagnosed with severe dysplasia (D3) and localized cancer (CIS). Within the groups, the values for Indint before PDT: CIN1 (CI 95% = 0.0826 - 0.1045; SD = 0.025; p = 0.0116), CIN2 (CI 95% = 0.0867-0.113; SD = 0.03; p = 0.0114) and CIN3 ( CI 95% = 0.1-0.123; SD = 0.025; p - 0.0117) in accordance with the criteria of descriptive statistics. Within the groups, the values for Indint after PDT: CIN1 (CI 95% = 0.0115-0.0235; SD = 0.0137; p = 0.0064), CIN2 (CI 95% = 0.013-0.0234; SD = 0.012; p = 0.0057) and CIN3 (CI 95 % = 0.0146-0.0237; SD = 0.0104; p = 0.0032) in accordance with the criteria of descriptive statistics. The assessment of the differences between the two samples (before and after PDT) was determined using the Student's t-test. T-test values for the sample CIN1 (t = 2.67, p = 0.0113), for CIN2 (t = 2.54, p = 0.0155), CIN3 (t = 3.45, p = 0.00114). Values for IndGV were classified according to the types of cervical dysplasia:

CIN1 соответствует IndGV=4.75 с референсными значениями (095%) 3.98-5.52 и стандартной ошибкой (SD) равной 1.75;CIN1 corresponds to IndGV = 4.75 with reference values (095%) 3.98-5.52 and standard error (SD) equal to 1.75;

CIN2 соответствует IndGV=6.99 с референсными значениями (095%) 5.79-8.17 и стандартной ошибкой (SD) равной 2.71;CIN2 corresponds to IndGV = 6.99 with reference values (095%) 5.79-8.17 and standard error (SD) equal to 2.71;

CIN3 соответствует IndGV=8.46 с референсными значениями (095%) 7.24-9.68 и стандартной ошибкой (SD) равной 2.78.CIN3 corresponds to IndGV = 8.46 with reference values (095%) 7.24-9.68 and standard error (SD) equal to 2.78.

Где:Where:

CIN I - легкая степень дисплазии;CIN I - mild dysplasia;

CIN 2 - умеренная степень дисплазии;CIN 2 - moderate dysplasia;

CIN 3 - тяжелая степень дисплазии.CIN 3 - severe dysplasia.

Примерный протокол ведения исследованияSample research protocol

Первый этап.First step.

Во время диагностического приема до проведения сеанса фотодинамической терапии и контрольного осмотра пациентки после проведенного лечения используют кольпоскоп с видеофиксацией и разрешение FullHD (1920x1080 Pixels) или более. Оценка состояния кольпоскопической картины производят с помощью расширенной кольпоскопии (визуальная картина, тест с 3-5-% раствором уксусной кислоты и тест Шиллера - йодная проба). Каждый этап записывается с помощью видеокольпоскопа на персональный компьютер и кольпоскопическая картина фокусируется в высоком качестве с 7-10 кратным увеличением. Далее происходит обработка видео записи и создание изображений при помощи функции «ScreenShot». Таким образом получается изображение высокого качества (Mean=1250x1500 Pixels). После создания изображения происходит его последующая обработка - удаление областей с артефактами изображения и лишними объектами.During the diagnostic appointment before the photodynamic therapy session and the follow-up examination of the patient after the treatment, a colposcope with video fixation and FullHD resolution (1920x1080 Pixels) or more is used. Assessment of the state of the colposcopic picture is performed using extended colposcopy (visual picture, test with 3-5% acetic acid solution and Schiller's test - iodine test). Each stage is recorded with a video colposcope on a personal computer and the colposcopic picture is focused in high quality with 7-10x magnification. Next, the video recording is processed and images are created using the "ScreenShot" function. Thus, a high quality image is obtained (Mean = 1250x1500 Pixels). After the creation of the image, its subsequent processing takes place - the removal of areas with image artifacts and unnecessary objects.

Второй этап.Second phase.

Выгрузка изображения в программное обеспечение ImageJ:Uploading an image to ImageJ software:

0. В меню «Toolbar» выбираем опцию «File», «Open». В открывшемся окне выбираем директорий, в котором были созданы ранее изображения для последующего анализа и открываем нужный нам файл;0. In the "Toolbar" menu, select the "File", "Open" option. In the window that opens, select the directory in which the images were created earlier for further analysis and open the file we need;

1. В меню «Toolbar» выбираем опцию «Image», «Туре», «8 bit». Данной последовательностью происходит перевод изображения в 8-битный цвет.1. In the menu "Toolbar" select the option "Image", "Type", "8 bit". This sequence converts the image into 8-bit color.

2. В меню «Toolbar» выбираем опцию «Image», «Adjust», «Threshold». В открывшемся меню настроек используем регулировку контраста серого цвета в соответствии с данным диапазоном. Программа, с использованием автоматического отсечения контрастов серого цвета, производит выделение пораженного участка поверхности шейки матки. Функция «Threshold» с использованием нижнего и верхнего порога значений серого цвета (dGV) позволяет определить % пораженной области, выделяя ее белым цветом.2. In the menu "Toolbar" select the option "Image", "Adjust", "Threshold". In the settings menu that opens, we use the gray contrast adjustment in accordance with this range. The program, using automatic clipping of gray contrasts, produces a selection of the affected area of the cervical surface. The Threshold function uses a low and high gray value (dGV) to determine the% of the affected area by highlighting it in white.

3. В основном меню программы «Advanced Tools» выбираем опцию «Polygon selection». Далее производим выделение нужной нам области для подсчета % площади с измененной тканью ко всей площади поверхности шейки матки3. In the main menu of the "Advanced Tools" program, select the "Polygon selection" option. Next, we select the area we need to calculate the% of the area with the changed tissue to the entire surface area of the cervix

4. В меню «Toolbar» выбираем опцию «Analyze», «Measure».4. In the "Toolbar" menu, select the "Analyze", "Measure" option.

5. Программа автоматически производит подсчет % площади с измененной тканью ко всей площади поверхности шейки матки.5. The program automatically calculates the% of the area with modified tissue to the entire surface area of the cervix.

Третий этап.Stage three.

Данные, полученные после обработки изображений с использований автоматизированного подсчета: Area, Min Gray Value, Max Gray Value, %Area.Data obtained after image processing using automated counting: Area, Min Gray Value, Max Gray Value,% Area.

Полученные значения для каждого образца выгружают в программу для работы с электронными таблицами «Excel».The values obtained for each sample are uploaded to the Excel spreadsheet program.

В анализ было включено 60 пациенток с CIN1 (33,3%), CIN2 (33,3%) и CIN3 (33,3%) степенью дисплазии шейки матки.The analysis included 60 patients with CIN1 (33.3%), CIN2 (33.3%) and CIN3 (33.3%) degrees of cervical dysplasia.

Данный алгоритм обработки изображений для оценки эффективности фотодинамической терапии с использованием заявляемой методики был использован на 60 изображениях шеек маткиThis image processing algorithm to assess the effectiveness of photodynamic therapy using the proposed method was used on 60 images of the cervix

1. LSIL (CIN1) - 20 изображений (до и после фотодинамической терапии) - расширенная кольпоскопия с использованием уксусной пробы;1. LSIL (CIN1) - 20 images (before and after photodynamic therapy) - extended colposcopy using a vinegar sample;

2. HSIL (CIN2) - 20 изображений (до и после фотодинамической терапии) - расширенная кольпоскопия с использованием уксусной пробы;2. HSIL (CIN2) - 20 images (before and after photodynamic therapy) - extended colposcopy using a vinegar sample;

3. HSIL (CIN3) - 20 изображений (до и после фотодинамической терапии)- расширенная кольпоскопия с использованием уксусной пробы;3. HSIL (CIN3) - 20 images (before and after photodynamic therapy) - extended colposcopy using a vinegar sample;

Значения, полученные после автоматического подсчета для опций: Area, Min Gray Value, Max Gray Value, %Are были использованы для выведения формул значений Indint и IndGV.The values obtained after automatic calculation for the options: Area, Min Gray Value, Max Gray Value,% Are were used to derive formulas for Indint and IndGV values.

Для расчета оценки значимости полученных результатов был использован метод ANOVA, критерий значимости P-value, доверительный интервал (CI95%).To calculate the assessment of the significance of the results obtained, the ANOVA method, the P-value criterion, and the confidence interval (CI95%) were used.

Таблица 1. Данные, полученные для группы с CIN1:Table 1. Data obtained for the group with CIN1:

Таблица 2. Данные, полученные для группы с CIN2:Table 2. Data obtained for the group with CIN2:

Таблица 3. Данные, полученные для группы с CIN3:Table 3. Data obtained for the group with CIN3:

Таблица 4. Данные для IndGV внутри групп:Table 4. Data for IndGV within groups:

Таблица 5. ANOVA для IndGV(CINl-CIN2, CIN2-CIN3, CIN1-C1N3)Table 5. ANOVA for IndGV (CINl-CIN2, CIN2-CIN3, CIN1-C1N3)

Способ позволяет количественно оценить состояние шейки матки до и после фотодинамической терапии, провести количественную дифференцировку по внешним изменениям поверхности шейки матки в соответствии с системой Bethesda The Bethesda System 2014) [8]. Помогает в классификации на доцитологическом и молекулярно- генетическом этапах обследования пациента.The method allows to quantitatively assess the state of the cervix before and after photodynamic therapy, to carry out a quantitative differentiation by external changes in the surface of the cervix in accordance with the Bethesda The Bethesda System 2014) [8]. Assists in the classification at the precytological and molecular genetic stages of the patient's examination.

В результате проведенных исследований впервые введен индекс интенсивности пораженной области (Indint), позволяющий количественно оценить выраженность местных проявлений при дисплазии шейки матки (CIN1, CIN2, CIN3).As a result of the studies, the index of intensity of the affected area (Indint) was introduced for the first time, which allows to quantify the severity of local manifestations in cervical dysplasia (CIN1, CIN2, CIN3).

Заявленный способ определения степени дисплазии шейки матки является новым и в литературе не описан. Впервые разработана количественная оценка степени дисплазии шейки матки до и после проведения фотодинамической терапии и соотнесение количественных показателей с классификацией CIN.The claimed method for determining the degree of cervical dysplasia is new and has not been described in the literature. For the first time, a quantitative assessment of the degree of cervical dysplasia was developed before and after photodynamic therapy and the correlation of quantitative indicators with the CIN classification.

Указанная выше совокупность существенных признаков необходима и достаточна для получения технического результата, позволяющего дифференцировать степени дисплазии с указанием количественного показателя интенсивности пораженной области.The above set of essential signs is necessary and sufficient to obtain a technical result that makes it possible to differentiate the degree of dysplasia with an indication of the quantitative indicator of the intensity of the affected area.

Предлагаемый способ может быть реализован многократно.The proposed method can be implemented many times.

Заявляемое изобретение апробировано при обследовании 60 пациенток.The claimed invention was tested in the examination of 60 patients.

Ниже приводятся результаты этой апробации. Область поражения шейки матки выделена белым цветом на черном фоне с использованием выделения границ шейки матки.Below are the results of this testing. The area of the cervical lesion is highlighted in white on a black background using the selection of the borders of the cervix.

Клинические примерыClinical examples

1. Пациентка А., 30 лет, у гинеколога наблюдается регулярно. Цитограмма шейки матки: CIN1. По данным ПЦР ранее была выявлена ВПЧ инфекция высокого онкогенного риска. Через 3 месяца после постановки диагноза был проведен сеанс фотодинамической терапии.1. Patient A., 30 years old, is regularly observed by a gynecologist. Cytogram of the cervix: CIN1. According to PCR data, HPV infection of high oncogenic risk was previously detected. 3 months after the diagnosis was made, a session of photodynamic therapy was performed.

На Фиг. 1. представлено 8-битное изображение, обработанное с использованием встроенного графического редактора на ПК и выделенной областью для подсчета Indint и IndGV. Слева изображение шейки матки до ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации определяется не на всем протяжении. Аномальная кольпоскопическая картина: на границе зоны трансформации определяются открытые железы с белым ободком. Внутри зоны трансформации определяется интенсивный уксусно-белый эпителий с участком умеренной пунктации на 21 часах условно циферблата) и справа после ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации смещена в полость цервикального канала. Аномальные кольпоскопические картины отсутствуют: участков уксусно-белого эпителия не определяется. Доброкачественные изменения: эндометриодные гетеротопии на 21 и 15 часах условного циферблата).FIG. 1.presents an 8-bit image processed using the built-in graphics editor on a PC and a dedicated area for counting Indint and IndGV. On the left is the image of the cervix before PDT (after treatment with a 3-5% solution of acetic acid - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is not determined along the entire length. Anomalous colposcopic picture: open glands with a white rim are determined at the border of the transformation zone. -white epithelium with a moderate puncture area at 21 o'clock conditionally on the dial) and on the right after PDT (after treatment with 3-5% acetic acid solution - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is displaced into the cavity of the cervical canal. Abnormal colposcopic pictures are absent: areas of acetic-white epithelium not defined Benign changes: endometriodal heterotopies at 21 and 15 o'clock of the conventional dial).

На Фиг. 2. представлено 8-битное изображение с использованием продвинутых опций «Threshold». Произведена отсечка значений серого в соответствии с областью уксусно- белого эпителия, выделено белым. На рисунке слева пораженная область шейки матки до ФДТ и справа остаточные явления после проведенного сеанса ФДТFIG. 2. Presents an 8-bit image using the advanced Threshold options. Cut off gray values in accordance with the area of the vinegar-white epithelium, highlighted in white. In the picture on the left, the affected area of the cervix before PDT and on the right are residual effects after the PDT session.

Процедура осмотра до и после ФДТ были записаны с помощью видеокольпоскопа для последующего количественного анализа с помощью программного обеспечения ImageJ.The examinations before and after PDT were recorded using a video colposcope for subsequent quantitative analysis using ImageJ software.

По формуле изобретения был произведен расчет значений пораженной ткани до и после сеанса ФДТ:According to the formula of the invention, the values of the affected tissue were calculated before and after the PDT session:

Indint (до ФДТ)=0,125Indint (before PDT) = 0.125

Indint (после ФДТ)=0,019Indint (after PDT) = 0.019

IndGV=6,5IndGV = 6.5

Полученные значения говорят о снижении объема пораженной ткани и позволяют количественно оценить эффективность фотодинамической терапии при проведении расширенной кольпоскопии и позволяют классифицировать диагноз как CIN1- легкая степень дисплазии.The obtained values indicate a decrease in the volume of the affected tissue and allow to quantify the effectiveness of photodynamic therapy during extended colposcopy and allow classifying the diagnosis as CIN1 - mild dysplasia.

1. Пациентка И., у гинеколога наблюдается регулярно. Цитограмма: CIN2, позитивная экспрессия белка р16. ПЦР на ВПЧ инфекцию 16 и 18 типа. Пациентке была проведена фотодинамическая терапия в объеме одного сеанса. При контрольном осмотре после фотодинамической терапии кольпоскопическая картина без аномалий.1. Patient I., the gynecologist is regularly observed. Cytogram: CIN2, p16 protein positive expression. PCR for HPV infection of 16 and 18 types. The patient underwent photodynamic therapy in the volume of one session. At the control examination after photodynamic therapy, the colposcopic picture was without anomalies.

На Фиг. 3. представлено 8-битное изображение, обработанное с использованием встроенного графического редактора на ПК и выделенной областью для подсчета Indint и IndGV. Слева изображение шейки матки до ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации определяется не на всем протяжении, только на 19 и 11 часах. Аномальная кольпоскопическая картина: по передней губе на 12:30 часах условного циферблата определяется открытая железы с белым ободком. В просвете наружного зева на 12 часах определяется гипертрофированная железа сосочкового эпителия (полип?). Внутри зоны трансформации определяется слабой интенсивности уксусно-белый эпителий) и справа после ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации смещена в полость цервикального канала. Аномальные кольпоскопические картины отсутствуют: участков уксусно-белого эпителия не определяется).FIG. 3. an 8-bit image is presented, processed using the built-in graphics editor on a PC and a dedicated area for calculating Indint and IndGV. On the left is the image of the cervix before PDT (after treatment with a 3-5% solution of acetic acid - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is not determined throughout, only at 19 and 11 o'clock. an open gland with a white rim is determined. In the lumen of the external pharynx, a hypertrophied gland of the papillary epithelium (polyp?) is determined. Inside the transformation zone, a weak intensity of acetic-white epithelium is determined) and on the right after PDT (after treatment with a 3-5% solution of acetic acid - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is displaced into the cavity of the cervical canal.Anomalous colposcopic pictures are absent: the areas of acetic-white epithelium are not determined).

На Фиг. 4. представлено 8-битное изображение с использованием продвинутых опций «Threshold». Произведена отсечка значений серого в соответствии с областью уксусно-белого эпителия, выделено белым. На рисунке слева пораженная область шейки матки до ФДТ и справа остаточные явления после проведенного сеанса ФДТ.FIG. 4. Presents an 8-bit image using the advanced Threshold options. Cut off gray values in accordance with the area of the vinegar-white epithelium, highlighted in white. In the figure on the left, the affected area of the cervix before PDT and on the right are residual effects after the PDT session.

IndInt (до ФДТ) = 0,12IndInt (before PDT) = 0.12

IndInt (после ФДТ) = 0,02IndInt (after PDT) = 0.02

IndGV = 8,37IndGV = 8.37

Полученные значения говорят о снижении объема пораженной ткани и позволяют количественно оценить эффективность фотодинамической терапии при проведении расширенной кольпоскопии и позволяют классифицировать диагноз как CIN2 - умеренная степень дисплазии.The obtained values indicate a decrease in the volume of the affected tissue and allow to quantify the effectiveness of photodynamic therapy during extended colposcopy and allow classifying the diagnosis as CIN2 - a moderate degree of dysplasia.

3. Пациентка X., 37 лет. Обратилась по поводу планирования беременности. Цитологическая картина: тяжелая дисплазия эпителия, атипическая пролиферация железистого эпителия. При ПЦР на инфекцию ВПЧ выявлен 16 тип. При расширенной кольпоскопии наблюдается аномальная кольпоскопическая картина. Пациентке была проведена фотодинамическая терапия в объеме одного сеанса. При контрольном осмотре после фотодинамической терапии кольпоскопическая картина без аномалий.3. Patient X., 37 years old. I contacted about planning a pregnancy. Cytological picture: severe dysplasia of the epithelium, atypical proliferation of the glandular epithelium. PCR for HPV infection revealed type 16. With extended colposcopy, an abnormal colposcopic picture is observed. The patient underwent photodynamic therapy in the volume of one session. At the control examination after photodynamic therapy, the colposcopic picture was without anomalies.

На Фиг. 5. представлено 8-битное изображение, обработанное с использованием встроенного графического редактора на ПК и выделенной областью для подсчета IndInt и IndGV. Выделение определяет границы по которым происходит подсчет количественных показателей. Слева изображение шейки матки до ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации четко не определяется. Аномальная кольпоскопическая картина, крайне подозрительная в отношении инвалидной карциномы: вся поверхность рубцово-деформированной наружной порции шейки матки покрыта интенсивным уксусно-белым эпителием с умеренной пунктуацией на 11 часах и грубой мозаикой на 13 часах условного циферблата. Еще латеральнее наружного зева по передней губе на 12 часах условного циферблата определяются грубые папиллярные разрастания) и справа после ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации смещена в полость цервикального канала, сохраняется невыраженная рубцовая деформация наружной порции. Аномальные кольпоскопические картины отсутствуют: участков уксусно-белого эпителия не определяется. В проекции наружного зева слабый уксусно-белый эпителий (может соответствовать метал диетическому). Доброкачественные изменения: эндометриоидные точечные гетеротопии на 13, 14:30и17 часах условного циферблата).FIG. 5. an 8-bit image is presented, processed using the built-in graphics editor on a PC and a dedicated area for calculating IndInt and IndGV. The selection defines the boundaries along which the quantitative indicators are calculated. On the left is the image of the cervix before PDT (after treatment with a 3-5% solution of acetic acid - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is not clearly defined.An abnormal colposcopic picture, extremely suspicious of invalid carcinoma: the entire surface of the scar-deformed external portion of the cervix is covered with intense acetic acid -white epithelium with moderate punctuation at 11 o'clock and a rough mosaic at 13 o'clock of the conventional dial. Even more lateral to the external pharynx along the front lip at 12 o'clock of the conventional dial, coarse papillary growths are determined) and on the right after PDT (after treatment with a 3-5% solution of acetic acid - unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is displaced into the cavity of the cervical canal, unexpressed cicatricial deformity of the external portion remains. white epithelium (may correspond to dietary metal). Benign changes: endometrioid point heterotopias at 13, 14: 30 and 17 hours of the conventional dial).

На Фиг. 6. представлено 8-битное изображение с использованием продвинутых опций «Threshold». Произведена отсечка значений серого в соответствии с областью уксусно-белого эпителия, выделено белым. На рисунке слева пораженная область шейки матки до ФДТ и справа остаточные явления после проведенного сеанса ФДТ.FIG. 6. Presents an 8-bit image using the advanced Threshold options. Cut off gray values in accordance with the area of the vinegar-white epithelium, highlighted in white. In the figure on the left, the affected area of the cervix before PDT and on the right are residual effects after the PDT session.

IndInt (до ФДТ) = 0,122IndInt (before PDT) = 0.122

IndInt (после ФДТ) = 0,017IndInt (after PDT) = 0.017

IndGV = 10,59IndGV = 10.59

Полученные значения говорят о снижении объема пораженной ткани и позволяют количественно оценить эффективность фотодинамической терапии при проведении расширенной кольпоскопии и позволяют классифицировать диагноз как CIN3 - тяжелая степень дисплазии.The obtained values indicate a decrease in the volume of the affected tissue and allow to quantify the effectiveness of photodynamic therapy during extended colposcopy and allow the diagnosis to be classified as CIN3 - severe dysplasia.

4. Пациентка ИШ., 21 год. У гинеколога наблюдается не регулярно. При очередном осмотре при расширенной кольпоскопии была выявлена аномальная кольпоскопическая картина. Цитограмма шейки матки - экзоцервикальная интраэпителиальная неоплазия высокой степени (CIN3). При ПЦР на инфекцию ВПЧ выявлены 52 и 58 типы. Пациентке была проведена фотодинамическая терапия в объеме одного сеанса. При контрольном осмотре после фотодинамической терапии кольпоскопическая картина без аномалий.4. Patient ISH., 21 years old. The gynecologist is not regularly observed. At the next examination with extended colposcopy, an abnormal colposcopic picture was revealed. Cervical cytogram - high grade exocervical intraepithelial neoplasia (CIN3). PCR for HPV infection revealed 52 and 58 types. The patient underwent photodynamic therapy in the volume of one session. At the control examination after photodynamic therapy, the colposcopic picture was without anomalies.

На Фиг. 7. представлено 8-битное изображение, обработанное с использованием встроенного графического редактора на ПК и выделенной областью для подсчета IndInt и IndGV. Слева изображение шейки матки до ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации смещена в полость цервикального канала. Аномальная кольпоскопическая картина: Наружная порция шейки матки с 11 до 19 часов представлена интенсивным уксусно-белым эпителием с участками нежной и грубой мозаики. Интенсивность уксусно-белого эпителия усиливается по мере смещения в полость цервикального канала) и справа после ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты -неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации смещена в полость цервикального канала. Аномальные кольпоскопические картины отсутствуют: участков уксусно-белого эпителия не определяется). Доброкачественные изменения: эндометриодные гетеротопии на 17 и латеральнее на 17 часах условного циферблата).FIG. 7. shows an 8-bit image processed using the built-in graphics editor on a PC and a dedicated area for calculating IndInt and IndGV. On the left is the image of the cervix before PDT (after treatment with 3-5% acetic acid solution - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is displaced into the cavity of the cervical canal. delicate and rough mosaic. The intensity of the acetic-white epithelium increases as it moves into the cavity of the cervical canal) and on the right after PDT (after treatment with 3-5% acetic acid solution - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is displaced into the cavity of the cervical canal. Abnormal colposcopic pictures are absent : areas of vinegar-white epithelium are not detected). Benign changes: endometriodal heterotopies at 17 and more lateral at 17 hours of the conventional dial).

На Фиг. 8. представлено 8-битное изображение с использованием продвинутых опций «Threshold». Произведена отсечка значений серого в соответствии с областью уксусно-белого эпителия, выделено белым. На рисунке слева пораженная область шейки матки до ФДТ и справа остаточные явления после проведенного сеанса ФДТFIG. 8. Presents an 8-bit image using the advanced Threshold options. Cut off gray values in accordance with the area of the vinegar-white epithelium, highlighted in white. In the picture on the left, the affected area of the cervix before PDT and on the right are residual effects after the PDT session.

IndInt (до ФДТ) = 0,09IndInt (before PDT) = 0.09

IndInt (после ФДТ) = 0,018IndInt (after PDT) = 0.018

IndGV = 7,34IndGV = 7.34

Полученные значения говорят о снижении объема пораженной ткани и позволяют количественно оценить эффективность фотодинамической терапии при проведении расширенной кольпоскопии и позволяют классифицировать диагноз как CIN3- тяжелая степень дисплазии.The obtained values indicate a decrease in the volume of the affected tissue and allow to quantify the effectiveness of photodynamic therapy during extended colposcopy and allow the diagnosis to be classified as CIN3 - severe dysplasia.

5. Пациентка С., 35 лет. У гинеколога наблюдается регулярно. Впервые ВПЧ был выявлен в 2011 год 16 и 18 типы. Цитологическое исследование от февраля 2019 года -тяжелая дисплазия (CIN3) до плоскоклеточной карциномы in situ в отдельных фокусах. В апреле был проведен один сеанс фотодинамической терапии шейки матки. При контрольном осмотре после фотодинамической терапии кольпоскопическая картина без аномалий.5. Patient S., 35 years old. The gynecologist is monitored regularly. For the first time, HPV was identified in 2011, 16 and 18 types. Cytological study from February 2019 - Severe dysplasia (CIN3) to squamous cell carcinoma in situ in selected foci. One session of photodynamic therapy of the cervix was performed in April. At the control examination after photodynamic therapy, the colposcopic picture was without anomalies.

На Фиг. 9. представлено 8-битное изображение, обработанное с использованием встроенного графического редактора на ПК и выделенной областью для подсчета IndInt и IndGV. Слева изображение шейки матки до ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации определяется не на всем протяжении, только по передней губе. Аномальная кольпоскопическая картина: по задней губе нежный уксусно-белый эпителий, по передней губе на 12 часах условного циферблата определяются устья 5 открытых желез с белым ободком. Внутри зоны трансформации по передней губе определяется здоровый цилиндрический эпителий) и справа после ФДТ (после обработки 3-5 процентным раствором уксусной кислоты - неудовлетворительная кольпоскопическая картина - зона трансформации смещена в полость цервикального канала. Аномальные кольпоскопические картины отсутствуют: участков уксусно-белого эпителия не определяется).FIG. 9. shows an 8-bit image processed using the built-in graphics editor on a PC and a dedicated area for calculating IndInt and IndGV. On the left is the image of the cervix before PDT (after treatment with a 3-5% solution of acetic acid - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is not determined all over, only along the front lip. at 12 o'clock of the conventional dial, the mouths of 5 open glands with a white rim are determined. Inside the transformation zone along the anterior lip, a healthy cylindrical epithelium is determined) and on the right after PDT (after treatment with a 3-5% solution of acetic acid - an unsatisfactory colposcopic picture - the transformation zone is displaced into the cervical cavity Abnormal colposcopic pictures are absent: areas of acetic-white epithelium are not determined).

На фиг. 10. представлено 8-битное изображение с использованием продвинутых опций «Threshold». Произведена отсечка значений серого в соответствии с областью уксусно-белого эпителия, выделено белым. На рисунке слева пораженная область шейки матки до ФДТ и справа остаточные явления после проведенного сеанса ФДТ.FIG. 10. Presents an 8-bit image using the advanced Threshold options. Cut off gray values in accordance with the area of the vinegar-white epithelium, highlighted in white. In the figure on the left, the affected area of the cervix before PDT and on the right are residual effects after the PDT session.

IndInt (до ФДТ) = 0,11IndInt (before PDT) = 0.11

IndInt (после ФДТ) = 0,019IndInt (after PDT) = 0.019

IndGV = 10,3IndGV = 10.3

Список литературыBibliography

1. Zhao G., Tian Y., Du Y., Sun J., Wang Z., Ma Y., & Zheng M. Comparison of CerviHPV and Hybrid Capture 2 HPV tests for detection of high-risk HPV infection in cervical swab specimens. Diagnostic Cytopathology. 2019; 47(5): 439-444. https://doi.org/10.1002/dc.24134.1. Zhao G., Tian Y., Du Y., Sun J., Wang Z., Ma Y., & Zheng M. Comparison of CerviHPV and Hybrid Capture 2 HPV tests for detection of high-risk HPV infection in cervical swab specimens. Diagnostic Cytopathology. 2019; 47 (5): 439-444. https://doi.org/10.1002/dc.24134.

2.Singer A., Coppleson M., Canfell K., Skladnev V., Mackellar G., Pisal N. et. al. A real time optoelectronic device as an adjunct to the Pap smear for cervical screening: A multicenter evaluation. International Journal of Gynecological Cancer. 2003; 13(6): 804-811. https://doi.org/10.1111/i.1525-1438.2003.13393.x.2.Singer A., Coppleson M., Canfell K., Skladnev V., Mackellar G., Pisal N. et. al. A real time optoelectronic device as an adjunct to the Pap smear for cervical screening: A multicenter evaluation. International Journal of Gynecological Cancer. 2003; 13 (6): 804-811. https://doi.org/10.1111/i.1525-1438.2003.13393.x.

3. Stafl, A. (1981). Cervicography: A new method for cervical cancer detection. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 1981; 139(7): 815-821. https://doi.org/10.1016/0002-9378(81)90549-4.3. Stafl, A. (1981). Cervicography: A new method for cervical cancer detection. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 1981; 139 (7): 815-821. https://doi.org/10.1016/0002-9378(81)90549-4.

4. Минкина Г.Н., Храмова O.K., Фириченко С.В. Клиническая эффективность оптико-электронной технологии TruScreen в диагностике цервикальной интраэпителиальной неоплазии. Вестник РГМУ. 2011; (4): 37-42.4. Minkina G.N., Khramova O.K., Firichenko S.V. Clinical effectiveness of the TruScreen optoelectronic technology in the diagnosis of cervical intraepithelial neoplasia. Bulletin of the Russian State Medical University. 2011; (4): 37-42.

5. Boone J.D., Erickson В.K., Huh W.K. New insights into cervical cancer screening. Journal of Gynecologic Oncology. 2012; 23(4): 282-287. https://doi.org/10.3802/igo.2012.23.4.282.5. Boone J.D., Erickson B.K., Huh W.K. New insights into cervical cancer screening. Journal of Gynecologic Oncology. 2012; 23 (4): 282-287. https://doi.org/10.3802/igo.2012.23.4.282.

6. Boslaugh S. Statistics in a Nutshell, 2nd edition. Publishers): O'Reilly Media, Inc., 2012. ISBN: 9781449361129.6. Boslaugh S. Statistics in a Nutshell, 2nd edition. Publishers): O'Reilly Media, Inc., 2012. ISBN: 9781449361129.

7. Ross I., Gentleman R. R: A Language for Data Analysis and Graphics. Journal of Computational and Graphical Statistics. 1996; 5(3): 299-314. Accessed March 31, 2020. doi: 10.2307/1390807.7. Ross I., Gentleman R. R: A Language for Data Analysis and Graphics. Journal of Computational and Graphical Statistics. 1996; 5 (3): 299-314. Accessed March 31, 2020. doi: 10.2307 / 1390807.

8. Rasband, W.S., ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, https://imagej.nih.gov/ij/, 1997-201.8. Rasband, W.S., ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, https://imagej.nih.gov/ij/, 1997-201.

Claims

A method for determining the degree of cervical dysplasia, characterized by the fact that a video examination of the vagina and cervix in Full HD resolution is recorded in patients during a clinical examination using a video colposcope; a snapshot is obtained that displays the anatomical structure, affected areas of the surface of the cervix and the external portion of the cervical canal; then the image is processed using the ImageJ software and using software tools, the amount of affected tissue is calculated per unit area of the entire surface of the cervix with the introduction of diagnostic indices of the intensity of the affected area, assessing the severity of cervical dysplasia, according to the proposed formula:

IndGV = IndInt × dGV,

where IndGV is a single intensity index; IndInt - index of the intensity of the affected area; dGV is the range of changes in the gray color of the affected area.

where Area is the total surface area of the cervix,% area is the percentage of the affected area on the surface of the cervix; the obtained values for IndGV are classified according to the types of cervical dysplasia according to the CIN classification system:

CIN1 corresponds to IndGV = 4.75 with reference values (С195%) 3.98-5.52 and standard error (SD) equal to 1.75;

CIN2 corresponds to IndGV = 6.99 with reference values (С195%) 5.79-8.17 and standard error (SD) equal to 2.71;

CIN3 corresponds to IndGV = 8.46 with reference values (С195%) 7.24-9.68 and standard error (SD) equal to 2.78,

where:

CIN I - mild dysplasia;

CIN 2 - moderate dysplasia;

CIN 3 - severe dysplasia.