CZ2000949A3 - Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu - Google Patents

Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu Download PDF

Info

Publication number
CZ2000949A3
CZ2000949A3 CZ2000949A CZ2000949A CZ2000949A3 CZ 2000949 A3 CZ2000949 A3 CZ 2000949A3 CZ 2000949 A CZ2000949 A CZ 2000949A CZ 2000949 A CZ2000949 A CZ 2000949A CZ 2000949 A3 CZ2000949 A3 CZ 2000949A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sample
cancer
ratio
treatment
blood
Prior art date
Application number
CZ2000949A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ289362B6 (cs
Inventor
Igor I. Faltus
Vladimír V. Livencov
Original Assignee
Igor I. Faltus
Vladimír V. Livencov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Igor I. Faltus, Vladimír V. Livencov filed Critical Igor I. Faltus
Priority to CZ2000949A priority Critical patent/CZ289362B6/cs
Publication of CZ2000949A3 publication Critical patent/CZ2000949A3/cs
Publication of CZ289362B6 publication Critical patent/CZ289362B6/cs

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

(57) Anotace:
Způsob spočívá v tom, že se kapka vzorku krve před a po zpracování 20 až 30 μί 5 % až 20 % vodného roztoku chloridu kovu alkalických zemin po dobu 5 až 10 min. při teplotě 10 až 30 °C ve formě nátěru podrobí snímání infračerveného spektra v intervalu 1600 až 1700 cm'1, načež se pro vzorek stanoví poměr integrovaných ploch absorpčních maxim po zpracování a před zpracováním činidlem, zejména po převedení spekter na druhé odmocniny, přičemž při velikosti poměru těchto ploch vyšším než 1,2 je ve vzorku přítomno rakovinové onemocnění a při velikosti tohoto poměru 0,4 až 1,2, zejména 0,44 až 1,2, je rakovinové onemocnění nepřítomno.
I řv acw-w
Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zjišťování vlastností biologického materiálu, využitelných v oblasti medicíny, a sice v onkoíogii. eho
Dosavadní stav techniky
Je znám způsob diagnostiky zhoubných nádorů ptic podle ukrajinského patentu č. 2001 z 30.11.1993, který spočívá vtom, že na nátěr krve nemocného rakovinou plic, odebrané z loketní žíly, se odděleně nanesou dvě kapky 25% roztoku komptexonu, a pak po 10 minutách do jedné ze dvou kapek každého nátěru se vpraví kapka séra z krve vyšetřovaného pacienta a do druhé kapky se vpraví sérum dárce skupiny A, potom po 10 minutách se do všech kapek přidá jedna kapka 0,25% činidla vývojky KBK a při vyvolávání v jasném světle za 3 až 4 hodiny se v kapce séra vyšetřovaného pacienta, pokud jde o nemocného rakovinou plic, objeví skvrna černohnědé barvy v centru s rozmazanými okraji nátěru, a v kapce, do které bylo vpraveno sérum krve dárce skupiny A, se objeví skvrna černé barvy s rozmazanými okraji a drobně zrnité granule přesného obrysu; prosvítání barvy centra skvrny v druhé kapce také diagnostikuje zhoubný nádor.
Tento způsob má řadu nedostatků: používá se velké množství činidel: (trilon B, sérum, dusičnan stříbrný), používá se striktně standardizované sérum krve určité skupiny, doba provedení vyšetření je dlouhá (3 až 4 hodiny), není přítomno objektivní zhodnoceni výkonu, protože intenzita reakce se hodnotí zrakem. Je nutné také počítat s tvarem a strukturou kapky.
Dále je známo použití resonančni Ramanovy spektroskopie pro zjištění rakovinových onemocnění podle patentu USA č. 4,832.483 z 23.5,1989. Způsob zjištění rakovinových onemocnění u pacientů spočívá v obdržení vzorků plazmy krve vyšetřovaného pacienta a měření intenzity spektra Ramanova rozptýlení v daném vzorku plazmy krve v inten/alu 1000 až 1600 cm'1. Dále ve srovnání intenzit obdržených z vyšetřovaného vzorku a plazmy krve zdravého člověka a to za stejných podmínek a ve stejném intervalu frekvencí.
Nedostatky tohoto způsobu jsou: nízká informativnost odebrané krve, (odebírá se jenom žilní krev), nutnost obdržení vzorku krve od pacienta cestou odběru venózní krve a její odstředění; dále traumatičnost, slabá ochrana proti infekci, nutnost použití konzervačního prostředku, nepřítomnost specifické kontroly čistoty chemické reakce. Nepočítá se s druhotnou strukturou bílkoviny, která prodělá změnu při rakovinových onemocněních. Není možné používat tento způsob pro hromadné vyšetření pro složitost odběru krve.
Úkol, před kterým stojí tento vynález, je zjednodušit proces diagnózy a zvýšit přesnost a informativnost hodnocení výsledků vyšetření.
Podstata vynálezu
Docílí se toho následujícím způsobem. Na jednu kapku odebraného vzorku krve se působí po dobu 5 až 10 min při teplotě 10 až 30 ’C 20 až 30 μΙ činidla, tvořeného 5% až 20% vodným roztokem chloridu kovu alkalických zemin. Ze vzorků před a po vpravení činidla se připraví nátěry, například na podložním sklíčku, a po vyschnutí se podrobí snímání infračerveného spektra v intervalu 1600 až 1700 cm'1. Pro každou dvojici spekter (tj. pro každý vzorek před a po vpravení činidla) se stanoví poměr integrovaných ploch absorpčních maxim. Tento poměr je možno stanovit přímo ze získaných infračervených spekter nebo zejména po převedení naměřených hodnot absorpce na druhé odmocniny (získání „druhých odmocnin spekter“). Stanovení uvedených ploch a jejich poměru je možno výhodně provádět pomocí automatizovaného spektroskopu (například Specord). Při velikosti poměru integrovaných ploch absorpčních maxim po a před použitím činidla od 1,2 do » se diagnostikuje rakovinové onemocnění. Při velikosti poměru od 0,4 do 12, zejména od 0,44 do 1,2, je test na rakovinové onemocnění negativní.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 zobrazuje infračervené spektrum vzorku krve pacienta podle příkladu 1; obr. 1A představuje infračervené spektrum vzorku téhož pacienta, zpracovaného činidlem. Obr. 1B, resp. 1C představují druhé odmocniny těchto spekter.
Obr. 2 zobrazuje infračervené spektrum vzorku krve pacienta podle příkladu 2; obr. 2A představuje infračervené spektrum vzorku téhož pacienta, zpracovaného činidlem. Obr. 2B, resp. 2C představují druhé odmocniny těchto spekter.
Obr. 3 zobrazuje infračervené spektrum vzorku krve pacienta podle příkladu 3; obr, 3A představuje infračervené spektrum vzorku téhož pacienta, zpracovaného činidlem. Obr. 3B, resp. 3C představují druhé odmocniny těchto spekter.
Obr. 4 zobrazuje infračervené spektrum vzorku krve pacienta podle příkladu 4; obr. 4A představuje infračervené spektrum vzorku téhož pacienta, zpracovaného činidlem. Obr. 4B, resp. 4C představují druhé odmocniny těchto spekter.
Tato spektra a jejich odmocniny byly pořízeny pomocí přístroje Specord.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Provádělo se vyšetření krve pacienta S. Nátěr krve se nanesl na podložní sklíčko, byl vysušen a snímán v infračerveném spektru v intervalu 1600 až 1700 cm'1 (obr. 1) Dále se tentýž vzorek zpracoval po dobu 10 min při teplotě místnosti s 25 μΙ 10% vodného roztoku chloridu horečnatého, byl vysušen a snímán v infračerveném spektru ve stejném intervalu (obr. 1 A). Byly získány druhé odmocniny těchto spekter ve stejném intervalu pro vypočítání integrovaných ploch absorpčních maxim (obr. 1B a 1C). Na obrázku 1B je zobrazen fragment druhé odmocniny infračerveného spektra nátěru krve před zpracováním činidlem. Plocha S1 v intervalu 1672 až 1655 cm'1 se rovná 2,35 cm2. Na obrázku 1C je zobrazena část druhé odmocniny infračerveného spektra nátěru krve po zpracování činidlem. Plocha S2 v intervalu 1668 cm až 1656 cm1 se rovná 1,88 cm2. Poměr ploch S2/S1 se rovná 0,80, což svědčí o nepřítomnosti rakovinového onemocnění u pacienta. Dodatečné vyšetření pacienta S potvrdilo závěry výsledku spektroskopického vyšetření.
Příklad 2
Stejným postupem jako v příkladu 1 se provádělo vyšetření krve pacienta K. a naměřené hodnoty jsou znázorněny na obr. 2, 2A, 2B a 2C. Na obr. 2B je zobrazen fragment druhé odmocniny infračerveného spektra nátěru krve v intervalu 1668 až 1656 cm’1 před zpracováním činidlem. Plocha S1 se rovná 0,52 cm2. Na obr. 2C je zobrazena část infračerveného spektra druhé odmocniny po zpracování činidlem. Plocha S2, která leží v intervalu 1664 až 1656 cm'1, se rovná 1,60 cm2. Poměr ploch S2/S1 se rovná 3,07, což svědčí o přítomnosti rakovinového onemocnění u pacienta. Po provedení klinického rentgenového, endoskopického a histologického vyšetření byla stanovena diagnóza: rakovina prsní žlázy, nález za 4 měsíce, metastázy v lymfatických uzlinách, metastázy za pobřišnicí, prorůstající do tenkého střeva. Toto potvrdily výsledky spektroskopického vyšetření.
Příklad 3
Stejným postupem jako v příkladu 1 se provádělo vyšetření krve pacienta L. a naměřené hodnoty jsou znázorněny na obr. 3, 3A, 3B a 3C. Na obr. 3B je zobrazen fragment druhé odmocniny infračerveného spektra nátěru krve v intervalu 1668 až 1656 cm'1 před zpracováním činidlem. Píocha S1 se rovná 0,69 cm2. Na obr. 3C je zobrazena část infračerveného spektra druhé odmocniny po zpracování činidlem. Plocha S2, která leží v intervalu 1664 až 1656 cm'1, se rovná 1,37 cm2. Poměr S2/S1 se rovná 1,98, což svědčí o přítomnosti rakovinového onemocnění u pacienta. Výsledky klinického rentgenového vyšetřeni stanovily diagnózu: rakovina levé prsní žlázy, lymfoadenit v podpaží. Patologická histologie N5517-23 od 14.04.97. Nízko diferencovaný infiltrační adenokarcinom (metastázy do lymfatických uzlin). Toto potvrdily výsledky spektroskopického vyšetření.
Příklad 4
Stejným postupem jako v příkladu 1 se provádělo vyšetření krve pacienta O. a naměřené hodnoty jsou znázorněny na obr. 4, 4A, 4B a 4C. Na obr, 4B je zobrazen fragment druhé odmocniny infračerveného spektra nátěru krve v intervalu 1668 až 1600 cm'1 před zpracováním činidlem. Plocha S1 se rovná 0,65 cm2. Na obr. 4C je zobrazena část infračerveného spektra druhé odmocniny po zpracování činidlem. Plocha S2, která leží v intervalu 1668 až 1665 cm'1, se rovná 0,54 cm2. Poměr ploch S2/S1 se rovná 0,83, což svědčí o nepřítomnosti rakovinového onemocnění u pacienta. Během ročního pozorování nebylo objeveno rakovinové onemocnění. Toto potvrdily výsledky spektroskopického vyšetření.
Dále byly stejným postupem provedeny pokusy s různými koncentracemi vodného roztoku chloridu vápenatého v rozmezí od 5 do 20 %. Použité množství roztoku se pohybovalo od 20 do 30 μί. Byly získány analogické výsledky.
Pokusnou cestou bylo tedy zjištěno, že po zpracování vzorku nátěru krve rakovinou nemocných pacientů 20 až 30 μί 5 až 20% vodného roztoku chloridu kovu alkalických zemin bylo zaznamenáno podstatné zvětšení (2 až 4krát) plochy vrcholu druhé odmocniny v intervalu 1600 až 1700 cm'1, kdežto u zdravých lidí bylo zaznamenáno nepatrné zvětšení plochy vrcholu druhé odmocniny v intervalu 1600 až 1700 cm'1 (1,2 až 0,4krát).
Výsledky vyšetření jsou uvedeny v tabulce.
Tabulka
Zdraví pacienti Nemocní pacienti
č. plocha S1 před zprac. činidlem cm2 plocha S2 po zprac. činidlem cm2 poměr ploch S2/S1 Č. plocha S1 před zprac. činidlem cm2 plocha S2 po zprac. činidlem cm2 poměr ploch S2/S1
1 1,06 1,07 1,01 1 0,22 2,33 10,6
2 0,88 0,54 0,61 2 0,22 0,47 2,14
3 1,11 1,07 0,96 3 0,54 0,91 1,69
4 0,80 0,56 0,70 4 0,29 0,55 1,24
5 0,59 0,50 0,85 5 0,30 0,86 2,87
6 1,21 1,28 1,06 6 0,67 0,83 1,24
7 0,81 0,59 0,73 7 0,15 0,30 2,00
8 0,65 0,40 0,62 8 0,62 0,96 1,55
9 1,40 0,87 0,62 9 0,83 1,29 1,55
10 0,82 0,95 1,16 10 0,82 1,22 1,49
11 1,21 0,97 0,76 11 0,53 0,89 1,70
12 0,90 0,80 0,89 12 0,80 0,14 5,70
13 0,42 0,36 0,86 13 0,54 0,68 1,26
14 1,08 1,01 0,94 14 0,19 0,57 3,00
15 _ 0,87 0,74 0,85 15 0,82 1,06 1,29 '
16 1,23 1,06 0,86 16 0,05 0,10 2,07
17 1,02 0,85 0,83 17 0,73 0,90 1,24
18 0,60 0,66 1,10 18 0,20 0,34 1,67
19 0,44 0,25 0,57 19 0,19 0,29 1,57
20 0,34 0,25 0,74 20 0,15 0,23 1,52
21 0,90 0,76 0,85 21 0,71 1,12 1.57
22 _ 0,87 0,99 1,14 22 0,55 0,81 1,48
23 0,76 0,74 0,97 23 0,18 0,22 1,24
24 I 0,87 0,66 0,76 24 0,67 1,11 1,66
25 0,95 0,85 0,89 25 0,15 0,34 2,34
26 0,90 0,73 0,81 26 0,85 1,06 1,25
27 0,94 1,00 1,06 27 0,25 0,37 1,37
28 0,89 0,86 0,96 28 0.17 0,29 1,70
29 1,01 0,84 0,83 29 0,17 1,36 2,13
30 1,18 0,80 0,68 30 0,24 0,34 1,40
Věrohodnost výsledku se ověří tímto způsobem:
Vypočte se aritmetický průměr podle vzorce n
S = 1/n <g> ($1 + S2 + ... + Sn) = 1/π ® Σ <<S/) /=1
S - integrovaná plocha absorpčního maxima druhé odmocniny
N1 - počet vyšetřených dárců
N2 - počet vyšetřených nemocných rakovinou
Reprodukce provedené série měření se charakterizuje standardní odchylkou některých měření dle vzorce:
n
S = <I(X/-X)2 /=1 (Π-1)
Velikost standardní odchylky pro:
donorySI = 0,16 nemocné rakovinou S2 = 1,82
Standardní odchylka průměrné hodnoty: n
S1.2 =S1 /vů = ýZ(S/-S)/[n(n-1)] /=1
Standardní odchylka průměrných hodnot pro :
donory S1 = 0,029 nemocné rakovinou $2= 0,,333
Pro zhodnocení významu odlišností mezi průměrnými hodnotami S1 a S2, když jsou známy standardní odchylky jednotlivých měření, se vypočte vážený průměr standardní odchylky:
S= 7f/71-1)® S12 + (/72-1 )® S22 (Λ/1-1) + (/72-1)
Studentovo kriterium (t) se vypočte dle vzorce:
t= |X1 -X2| ý /71 ® /72
S /71 +N2 t= 3,88 t - tabulkové se rovná 1,96
Jelikož výpočetní t je větší než tabulkové t, je rozdíl mezi dvěma průměry veličin S1 a S2 statisticky významný, protože leží za hranicemi, které se dají vysvětlit náhodnými chybami pokusu. Provedené výpočty dovolují tvrdit, že přesnost předloženého způsobu činí 97,5 %. Způsob se používá pro diagnostikování rakovinových onemocnění u člověka podle vyšetření celkové krve. Předložený způsob umožňuje zjistit prvotní změny v krvi pacienta při onemocnění rakovinou, a to před klinickým projevením, a včasně zahájit léčbu.
Průmyslová využitelnost
Jednoduchost provedení, dostupnost materiálu a činidel umožňuje provádět masové vyšetření obyvatelstva za účelem včasné diagnostiky rakovinových onemocnění. Použití tohoto způsobu je určující pro případy, kdy není možné provést biopsii z nádorů, které se nacházejí na těžko dostupných místech. Objektivnost hodnoceni výsledku vyšetření je vysoká, přesnost způsobu je 97,5 %.

Claims (1)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu, vyznačující se tím, že se kapka vzorku krve před a po zpracování 20 až 30 μΙ 5% až 20% vodného roztoku chloridu kovu alkalických zemin po dobu 5 až 10 min při teplotě 10 až 30 °C ve formě nátěru podrobí snímání infračerveného spektra v intervalu 1600 až 1700 cm'1, načež se pro vzorek stanoví poměr integrovaných ploch absorpčních maxim po zpracování a před zpracováním činidlem, zejména po převedení spekter na druhé odmocniny, přičemž při velikosti poměru těchto ploch vyšším než 1,2 je ve vzorku přítomno rakovinové onemocnění a při velikosti tohoto poměru 0,4 až 1,2, zejména 0,44 až 1,2, je rakovinové onemocnění nepřítomno.
CZ2000949A 2000-03-15 2000-03-15 Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu CZ289362B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2000949A CZ289362B6 (cs) 2000-03-15 2000-03-15 Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2000949A CZ289362B6 (cs) 2000-03-15 2000-03-15 Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2000949A3 true CZ2000949A3 (cs) 2001-10-17
CZ289362B6 CZ289362B6 (cs) 2002-01-16

Family

ID=5469961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2000949A CZ289362B6 (cs) 2000-03-15 2000-03-15 Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ289362B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2224253C2 (ru) * 2002-05-08 2004-02-20 Нижегородский научно-исследовательский институт детской гастроэнтерологии Способ определения эффективности терапии неспецифического язвенного колита у детей

Also Published As

Publication number Publication date
CZ289362B6 (cs) 2002-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ellis et al. Metabolic fingerprinting in disease diagnosis: biomedical applications of infrared and Raman spectroscopy
Untereiner et al. Bile analysis using high‐throughput FTIR spectroscopy for the diagnosis of malignant biliary strictures: a pilot study in 57 patients
US20110028808A1 (en) Method and apparatus for examination of cancer, systemic lupus erythematosus (sle), or antiphospholipid antibody syndrome using near-infrared light
Andrei et al. Cancer diagnosis by FT-IR Spectrophotometry
US11499975B2 (en) Data acquisition method for determining likelihood that ovarian endometriotic cyst is cancerous, and diagnostic device for same
Aparna et al. Detection, discrimination and aging of human tears stains using ATR-FTIR spectroscopy for forensic purposes
Wajsman et al. Further study of fibrinogen degradation products in bladder cancer detection
Domján et al. Rapid analysis of whole blood and blood serum using near infrared spectroscopy
CZ2000949A3 (cs) Způsob spektroskopické diagnostiky rakovinových onemocnění v biologickém materiálu
CN101685080B (zh) 一种生物样品中蛋白质组的分析方法
NO20034059L (no) Fremgangsmate for screening av pre-diabetiske tilstander og screening-reagens
Park et al. Feasibility study for diagnosis of stomach adenoma and cancer using IR spectroscopy
US20170115240A1 (en) Method for the detection and/or diagnosis of eating disorders and malnutrition using x-ray diffraction
US20150323520A1 (en) Diagnosis of kidney transplant acute rejection
JP6141123B2 (ja) 膵疾患マーカー検出用十二指腸液試料の選定方法、及び膵疾患マーカーの検出方法
US11382525B2 (en) Handheld blood-flow imaging device
ul Huda et al. Raman spectroscopy for medical diagnostics: from in vitro biofluid assays to in vivo cancer detection
CN110618275A (zh) 帕金森病的诊断标志物及其应用
US20210010939A1 (en) A method of detecting and diagnosing the progression of diabetes
Ara et al. Investigating the Z-scan technique for quantifying circulating cell-free DNA (ccfDNA) extracted from blood plasma as a potential biomarker for various cancers
RU2244307C2 (ru) Способ определения концентрации серотонина и гистамина в биологической жидкости
RU2184962C2 (ru) Способ дифференциальной диагностики дифтерии, ангины и инфекционного мононуклеоза
Dasari Spectroscopic Disease Diagnosis
WO1992002821A1 (fr) Procedes de diagnostique de l&#39;urolithiase complexe et de prognostique de l&#39;urolithiase
Harvey et al. Holistic Performance Institute Position Stand: Hair Testing

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20050315