RU2322676C1 - Cytometric diagnosis method for predicting prostate tumor diseases - Google Patents
Cytometric diagnosis method for predicting prostate tumor diseases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2322676C1 RU2322676C1 RU2006141070/15A RU2006141070A RU2322676C1 RU 2322676 C1 RU2322676 C1 RU 2322676C1 RU 2006141070/15 A RU2006141070/15 A RU 2006141070/15A RU 2006141070 A RU2006141070 A RU 2006141070A RU 2322676 C1 RU2322676 C1 RU 2322676C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nuclei
- nucleoli
- mcm
- morphological
- cells
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гистологии, патогистологии, урологии и онкологии.The invention relates to histology, histopathology, urology and oncology.
Основным методом диагностики рака предстательной железы является полифокальная биопсия с последующим патогистологическим анализом. Отмечая ее высокую информативность, следует также указать на трудоемкость и на то, что и она не всегда обеспечивает 100% надежность. Это может быть обусловлено как малым размером опухоли, так и наличием соответствующего оборудования и квалификацией медперсонала.The main method for diagnosing prostate cancer is a polyfocal biopsy followed by histological analysis. Noting its high information content, it should also indicate the complexity and the fact that it does not always provide 100% reliability. This may be due to both the small size of the tumor, and the availability of appropriate equipment and the qualifications of the medical staff.
И в этой связи определенный интерес представляет цитологическое исследование сока простаты. Так как интраэпителиальная неоплазия и рак простаты на начальных стадиях являются локализованными процессами, можно предположить, что эпителиальный компонент сока простаты в этих случаях будет представлен как неизмененными клетками, так и с признаками неоплазии и малигнизации.And in this regard, cytological examination of prostate juice is of particular interest. Since intraepithelial neoplasia and prostate cancer in the initial stages are localized processes, it can be assumed that the epithelial component of the prostate juice in these cases will be presented as unchanged cells, and with signs of neoplasia and malignancy.
Имея ввиду определенные ограничения, накладываемые на массаж простаты при подозрении на рак, необходимо указать, что в практике встречаются случаи, когда при цитологическом исследовании сока простаты, к примеру, по поводу простатитов возникает необходимость в дифференциальной диагностике.Bearing in mind certain restrictions imposed on prostate massage when cancer is suspected, it must be pointed out that in practice there are cases when, during cytological examination of prostate juice, for example, regarding prostatitis, a differential diagnosis is necessary.
Известные способы цитологической диагностики заболеваний основаны на классической панхроматической окраске клеток и их визуальном анализе. Определенным недостатком данных подходов является то, что их разрешающая способность не позволяет в ряде случаев дифференцировать тяжелые диспластические изменения клеток при доброкачественных заболеваниях и высокодифференцированные формы рака. В этих случаях на помощь приходят новые методы окраски клеток и количественный, морфометрический анализ [Автандилов Г.Г. "Медицинская морфометрия. Руководство. - М.: Медицина 1990 - 384 с.; Автандилов Г.Г., Глухов Ю.К. и Шабалова И.П. Плоидометрическая диагностика предраковых процессов и рака шейки матки по цитологическим препаратам // Клиническая лабораторная диагностика. - 2004. - №3. - С.45-47, Новик В.И., Агроскин Л.С., Папаян Г.В. и др. Биометрические исследования в диагностике предопухолевых состояний и эндоцервикального рака. // Архив патологии. 1989, №12, с.45-49; Погорелов В.М., Байдурин С.А., Капланская И.Б. и др. Морфометрические параметры злокачественных клеток при нелейкемических гемобластозах с первичным поражением лимфатических узлов. // Гематология и трансфузиология, 1992, №3, с.5-10; Bittinger A, von Keitz A., Ruschoff J., Melekos M.D. Silver staining nucleolar organizer region in prostate cytology. // Zentralbl Pathol. 1994. Mar. 140 (1): 103-6].Known methods for the cytological diagnosis of diseases are based on the classical panchromatic staining of cells and their visual analysis. A definite drawback of these approaches is that their resolution does not allow in some cases to differentiate severe dysplastic changes in cells with benign diseases and highly differentiated forms of cancer. In these cases, new methods of cell staining and quantitative, morphometric analysis come to the rescue [G. Avtandilov "Medical morphometry. Guide. - M .: Medicine 1990 - 384 p .; Avtandilov G.G., Glukhov Yu.K. and Shabalova I.P. Ploidometric diagnosis of precancerous processes and cervical cancer by cytological preparations // Clinical Laboratory Diagnostics . - 2004. - No. 3. - P.45-47, Novik V.I., Agroskin L.S., Papayan G.V. et al. Biometric studies in the diagnosis of precancerous conditions and endocervical cancer. // Archive pathology. 1989, No. 12, pp. 45-49; Pogorelov V.M., Baidurin S.A., Kaplanskaya I.B. et al. Morphometric parameters of malignant cells in case of non-leukemic hemoblastosis with primary damage to the lymph nodes. // Hematology and Transfusiology, 1992, No. 3, pp. 5-10; Bittinger A, von Keitz A., Ruschoff J., Melekos MD Silver staining nucleolar organizer region in prostate cytology. // Zentralbl Pathol. 1994. Mar. 140 (1): 103-6].
Однако следует упомянуть, что в этих работах даются, как правило, усредненные, групповые метрические характеристики клеточных популяций в целом, что делает весьма затруднительным идентификацию единичных злокачественных клеток. В этой связи становится актуальным разработка способов морфометрической идентификации таких клеток в препаратах секрета простаты, что будет способствовать повышению качества диагностики рака предстательной железы.However, it should be mentioned that in these works, as a rule, averaged group metric characteristics of cell populations as a whole are given, which makes identification of single malignant cells very difficult. In this regard, it becomes relevant to develop methods for the morphometric identification of such cells in prostate secretion preparations, which will help to improve the quality of the diagnosis of prostate cancer.
Наиболее близким аналогом нашего предложения является работа В.И.Цыганкова, Н.П.Мельниковой Н.П. и Г.Л.Могилевой [Морфотипы железистого эпителия при добро- и злокачественных заболеваниях молочных желез. // Клиническая лабораторная диагностика. 2004, №1. - С.43-45], в которой авторам, анализируя цитологический материал молочной железы, окрашенный 50% раствором азотнокислого серебра, удалось разделить популяцию ядер на 6 морфотипов, увязав их с определенными клинико-морфологическими диагнозами. Показано, что для рака молочной железы характерны морфотипы ядер, не встречающиеся при дисплазиях, и на этом основании высказывается мнение, что их обнаружение может указывать на наличие рака. Данный подход имеет интерес для диагностики, когда среди массива доброкачественных клеток присутствуют единичные злокачественные клетки. Несомненным плюсом данного подхода является и то, что к клеткам, окрашенным 50% раствором азотнокислого серебра, затруднительно применение критериев визуальной диагностики, используемые для клеток, окрашенных классическими цитологическими красителями.The closest analogue of our proposal is the work of V.I. Tsygankov, N.P. Melnikova N.P. and GL Mogileva [Morphotypes of glandular epithelium in benign and malignant diseases of the mammary glands. // Clinical laboratory diagnostics. 2004, No. 1. - S.43-45], in which the authors, analyzing the cytological material of the mammary gland stained with a 50% silver nitrate solution, were able to divide the population of nuclei into 6 morphotypes, linking them to certain clinical and morphological diagnoses. It has been shown that breast cancer is characterized by nuclear morphotypes that are not found in dysplasia, and on this basis it is believed that their detection may indicate the presence of cancer. This approach is of interest for diagnosis when single malignant cells are present among an array of benign cells. An undoubted advantage of this approach is the fact that it is difficult to apply visual diagnostic criteria to cells stained with a 50% silver nitrate solution, which are used for cells stained with classical cytological dyes.
Недостатком же данного прототипа является то, морфометрические параметры даны для клеток пунктатов молочной железы, что исключает их использование для анализа цитологических препаратов предстательной железы.The disadvantage of this prototype is that morphometric parameters are given for punctate cells of the mammary gland, which excludes their use for analysis of cytological preparations of the prostate gland.
Задача изобретения - разработка цитометрических подходов к дифференциальной диагностике доброкачественной гиперплазии, простатической интраэпителиальной неоплазии (ПИН), рака, а также цитометрической идентификации редких атипичных клеток в цитологических препаратах предстательной железы.The objective of the invention is the development of cytometric approaches to the differential diagnosis of benign hyperplasia, prostatic intraepithelial neoplasia (IDU), cancer, as well as cytometric identification of rare atypical cells in cytological preparations of the prostate gland.
Указанная задача решается следующим образом. Клеточные отпечатки биоптатов предстательной железы 27 пациентов фиксировались спиртом и окрашивались для выявления ядрышковых организаторов 50% раствором AgNO3. Измерения проводили с помощью анализатора изображений "Мекос-Ц". Группировку препаратов (доброкачественная гиперплазия, интраэпителиальная неоплазия и рак простаты) проводили на основании данных патогистологического исследования. Данные результатов измерений статистически обрабатывались в программе «Statistica 5».The specified problem is solved as follows. Cells of prostate biopsy samples from 27 patients were fixed with alcohol and stained to identify nucleolar organizers with 50% AgNO 3 solution. Measurements were carried out using an Mekos-C image analyzer. The grouping of drugs (benign hyperplasia, intraepithelial neoplasia and prostate cancer) was carried out on the basis of histopathological data. The data of the measurement results were statistically processed in the program "Statistica 5".
Проведенное морфометрическое исследование показало, что при доброкачественной гиперплазии предстательной железы (ДГПЖ) площадь ядер составляет 35,74±7,52 мкм2, а ядрышек - 1,88±0,53 мкм2. При простатической интраэпителиальной неоплазии (ПИН) площадь ядер эпителиальных клеток возрастает до 46,88±3,55, а ядрышек - до 3,94±0,39 мкм2. Среднее число ядрышек и значения ядрышково-ядерного отношения при ПИН также статистически достоверно превышают соответствующие показатели ДГПЖ (р<0,01). При раке предстательной железы средние значения всех исследованных морфометрических параметров статистически достоверно превышают аналогичные показатели не только ДГПЖ, но и ПИН (табл.1).A morphometric study showed that with benign prostatic hyperplasia (BPH), the area of the nuclei is 35.74 ± 7.52 μm 2 , and the nucleoli are 1.88 ± 0.53 μm 2 . With prostatic intraepithelial neoplasia (IDU), the area of the nuclei of epithelial cells increases to 46.88 ± 3.55, and the nucleoli to 3.94 ± 0.39 μm 2 . The average number of nucleoli and the values of the nucleolar – nucleus ratio in IDUs also statistically significantly exceed the corresponding indicators of BPH (p <0.01). In prostate cancer, the average values of all the studied morphometric parameters are statistically significantly higher than the similar indicators not only for BPH, but also for IDUs (Table 1).
Показатель корректной классификации всех случаев на основе дискриминантного анализа значений четырех морфометрических показателей составил 100%.The indicator of the correct classification of all cases based on a discriminant analysis of the values of the four morphometric indicators was 100%.
Все исследованные 1122 ядра цитологических препаратов 27 пациентов с помощью процедур кластерного анализов были разбиты на 6 групп. Число групп было подобрано эмпирически, при выборе которого придерживались двух ограничений: первое - это чтобы их число было довольно большим, и второе - чтобы разделение значений ядерно-ядрышковых параметров клеток не было излишне дробным, т.е. чтобы значения соседних групп достаточно существенно отличались друг от друга. Первичное разделение клеток проводилось на основе кластерного анализа (K-means) значений суммарной площади ядрышек, результаты которого были в дальнейшем использованы для дискриминантного разделения клеток по четырем морфометрическим показателям. Каждая группа представляет собой совокупность клеток определенного морфотипа с близкими значениями морфометрических параметров (табл.2). Показатель общей корректной классификации составил 98,31%.All 1122 nuclei of cytological preparations studied in 27 patients were divided into 6 groups using cluster analysis procedures. The number of groups was selected empirically, when choosing which two constraints were adhered to: the first is that their number be quite large, and the second is that the separation of the values of the nucleolar nucleolar parameters of the cells should not be too fractional, i.e. so that the values of neighboring groups differ significantly enough from each other. The primary cell separation was carried out on the basis of cluster analysis (K-means) of the values of the total area of the nucleoli, the results of which were subsequently used for discriminant cell separation according to four morphometric indicators. Each group is a collection of cells of a certain morphotype with close values of morphometric parameters (Table 2). The indicator of the general correct classification amounted to 98.31%.
И хотя средние величины ядер каждого морфотипа статистически достоверно отличаются друг от друга, но крайние значения как по min и max, так и по величинам 25 и 75%% квартилей перекрывают значения соседних морфотипов, что делает затруднительным их идентификацию на основе только лишь анализа площадей ядер или ядрышек (табл.3).Although the average values of the nuclei of each morphotype are statistically significantly different from each other, the extreme values of both min and max and 25 and 75 %% quartiles overlap the values of neighboring morphotypes, which makes it difficult to identify them based only on an analysis of the areas of the nuclei or nucleoli (table 3).
Многопараметрическое же описание ядерно-ядрышкового аппарата и разделение на его основе с помощью дискриминантного анализа позволяет выявить качественное своеобразие представительства ядер различных морфотипов при доброкачественной гиперплазии (ДГПЖ), интраэпителиальной неоплазии (ПИН) и раке предстательной железы. Так при ДГПЖ встречаются ядра 1 -3 морфотипов, при ПИН появляются ядра 4 морфотипа, а при раке - 5 и 6 морфотипов (табл.4).A multi-parameter description of the nucleolar nucleolus apparatus and separation based on it using discriminant analysis allows us to identify the qualitative uniqueness of the representation of the nuclei of various morphotypes in benign hyperplasia (BPH), intraepithelial neoplasia (IDU) and prostate cancer. So, with BPH, nuclei of 1-3 morphotypes are found, with IDU nuclei of 4 morphotypes appear, and with cancer - 5 and 6 morphotypes (Table 4).
Преимущества предлагаемого по изобретению способа:The advantages of the method according to the invention:
- повышение качества диагностики опухолевых заболеваний простаты на основе компьютерной морфометрии ядерно-ядрышкового аппарата клеток в цитологических препаратах секрета железы;- improving the quality of diagnosis of tumor diseases of the prostate based on computer morphometry of the nucleolar nucleolar apparatus of cells in cytological preparations of the gland secretion;
- возможность идентификации редких, единичных злокачественных клеток, на основе цитометрической классификации морфотипов ядер;- the ability to identify rare, single malignant cells based on the cytometric classification of nuclear morphotypes;
- данный метод не требует дорогих реактивов, технически прост и его проведение с выдачей результатов возможно в течение одного-двух дней.- this method does not require expensive reagents, it is technically simple and its implementation with the issuance of results is possible within one to two days.
ПРИМЕРЫ ДИАГНОСТИКИ:DIAGNOSTIC EXAMPLES:
Пример 1. Наблюдение №165. Морфологический диагноз: доброкачественная гиперплазия предстательной железы. Морфометрические измерения: площадь ядер 39,68±1,31 мкм2; площадь ядрышек 1,68±0,09 мкм2. Морфотипы ядер: I - 73,2%; II - 26,8%.Example 1. Observation No. 165. Morphological diagnosis: benign prostatic hyperplasia. Morphometric measurements: core area 39.68 ± 1.31 μm 2 ; the area of the nucleoli 1.68 ± 0.09 μm 2 . Nuclear morphotypes: I - 73.2%; II - 26.8%.
Пример 2. Наблюдение №184. Морфологический диагноз: простатическая интраэпителиальная неоплазия.Example 2. Observation No. 184. Morphological diagnosis: prostatic intraepithelial neoplasia.
Морфометрические измерения: площадь ядер 45,41±1,28 мкм2; площадь ядрышек 3,40±0,19 мкм2. Морфотипы ядер: I - 26,3; II - 39,4; III - 20, 2%; IV-14, 1%.Morphometric measurements: core area 45.41 ± 1.28 μm 2 ; the area of the nucleoli is 3.40 ± 0.19 μm 2 . Nuclear morphotypes: I - 26.3; II - 39.4; III - 20, 2%; IV-14, 1%.
Пример 3. Наблюдение №229. Морфологический диагноз: рак предстательной железы. Морфометрические измерения: площадь ядер 84,07±3,46 мкм2; площадь ядрышек 9,49±0,63 мкм2. Морфотипы ядер: I - 7,0%; II - 2,3%; III - 9,3%; IV - 13,9%; V - 53,5%; VI - 14,0%.Example 3. Observation No. 229. Morphological diagnosis: prostate cancer. Morphometric measurements: core area 84.07 ± 3.46 μm 2 ; the area of the nucleoli is 9.49 ± 0.63 μm 2 . Nuclear morphotypes: I - 7.0%; II - 2.3%; III - 9.3%; IV - 13.9%; V - 53.5%; VI - 14.0%.
** - р<0,01 в сравнении с ПИН.Note: * - p <0.01 in comparison with BPH;
** - p <0.01 in comparison with IDUs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006141070/15A RU2322676C1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Cytometric diagnosis method for predicting prostate tumor diseases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006141070/15A RU2322676C1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Cytometric diagnosis method for predicting prostate tumor diseases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2322676C1 true RU2322676C1 (en) | 2008-04-20 |
Family
ID=39454100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006141070/15A RU2322676C1 (en) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | Cytometric diagnosis method for predicting prostate tumor diseases |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2322676C1 (en) |
-
2006
- 2006-11-20 RU RU2006141070/15A patent/RU2322676C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
МАТВЕЕВ Б.П., БУХАРКИН Б.В. и др. Рак предстательной железы. Гл.4. Диагностика рака предстательной железы. - М., 1999. * |
Цыганков В.И., Мельникова Н.П., Могилева Г.Л., Выборов С.Г. Морфотипы ядер железистого эпителия при доброкачественных и злокачественных заболеваниях молочных желез. Клиническая лабораторная диагностика. 2004, №1, с.43-45. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Eberlin et al. | Classifying human brain tumors by lipid imaging with mass spectrometry | |
JP4768005B2 (en) | Compositions and methods for detecting precancerous conditions in cell and tissue samples using 5,10,15,20-tetrakis (carboxyphenyl) porphine | |
Dobbs et al. | Feasibility of confocal fluorescence microscopy for real-time evaluation of neoplasia in fresh human breast tissue | |
Jha et al. | The Milan System for Reporting Salivary Gland Cytopathology: assessment of cytohistological concordance and risk of malignancy | |
Heo et al. | Fine needle aspiration cytology of parathyroid lesions | |
Satoh et al. | Thyroid cytology: the Japanese system and experience at Yamashita Thyroid Hospital | |
Cakir et al. | Cytopathologic differential diagnosis of malignant mesothelioma, adenocarcinoma and reactive mesothelial cells: a logistic regression analysis | |
Vasudev et al. | Efficacy and pitfalls of FNAC of thyroid lesions in children and adolescents | |
Marshall et al. | Cytologic identification of clinically occult proliferative breast disease in women with a family history of breast cancer | |
Manimaran et al. | Follicular variant of papillary thyroid carcinoma: cytological indicators of diagnostic value | |
Cia et al. | Argyrophilic nucleolar organizer region (AgNOR) technique: a helpful tool for differential diagnosis in urinary cytology | |
Yoshioka et al. | Fractal analysis method for the complexity of cell cluster staining on breast FNAB | |
Wheeless et al. | Multidimensional slit‐scan prescreening system: Preliminary results of a single blind clinical study | |
RU2322676C1 (en) | Cytometric diagnosis method for predicting prostate tumor diseases | |
Celik et al. | Rapid on-site evaluation has high diagnostic yield differentiating adenocarcinoma vs squamous cell carcinoma of non–small cell lung carcinoma, not otherwise specified subgroup | |
Yang et al. | Diagnostic accuracy of follicular variant of papillary thyroid carcinoma in fine‐needle aspirates processed by ultrafast Papanicolaou stain: Histologic follow‐up of 125 cases | |
Khaled et al. | Interpretive errors in Fine-needle aspiration of thyroid: a 13-year institutional experience in Lebanon | |
Tummidi et al. | Rapid on-site evaluation and cell blocks: getting the most from the least invasive method in cytopathology | |
Girdhar et al. | Significance of Nuclear Morphometry in Breast Lesions: A Cross-Sectional Study | |
La Rosa et al. | The morphometric analysis of cell nuclei from fine needle aspirates of thyroid follicular lesions does not improve the diagnostic accuracy of traditional cytologic examination | |
Kiso et al. | Cytological scoring for pancreatic specimens obtained by endoscopic ultrasound‐guided fine needle aspiration | |
Khuroo et al. | Role of scrape cytology as an adjunct to fine needle aspiration cytology in diagnosis of thyroid lesions | |
Gokozan et al. | Nondiagnostic fine‐needle aspirates of the pancreas: A root cause analysis | |
Hajiioannou et al. | Diagnostic accuracy of fine needle aspiration cytology in parotid gland lesions | |
Chhieng et al. | Intraoperative Evaluation of Sentinel Lymph Nodes in Breast Cancer Patients Using Touch Preparation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081121 |