RU2758563C1

RU2758563C1 - Method for diagnosis of skin melanoma

Info

Publication number: RU2758563C1
Application number: RU2020127159A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Костров; Андрей Кимович Мартусевич; Владимир Викторович Назаров
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Медлаб-Нн"
Priority date: 2020-08-13
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2021-10-29

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely medical imaging, and can be used to diagnose skin melanoma. The dielectric properties of a suspicious nevus are studied by the method of near-field microwave sensing. At the same time, melanoma is diagnosed if a decrease in dielectric permittivity of more than 50% relative to the neighboring nevus is detected at three points of a suspicious nevus.

EFFECT: method provides a quick and easy-to-perform diagnosis of skin melanoma by using the method of near-field microwave sensing.

1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности медицинской диагностике, и может быть использовано для инструментальной экспресс-диагностики меланомы кожи.The proposed invention relates to medicine, in particular medical diagnostics, and can be used for instrumental rapid diagnosis of skin melanoma.

Известно, что меланома – один из наиболее опасных видов новообразований, происходящая из меланоцитов и отличающаяся крайне высокой скоростью развития и активным и быстрым метастазированием (Синельников И.Е., Барышников К.А., Демидов Л.В. Клиническая диагностика меланомы кожи // Вестник ФГБУ «РОНЦ им Н.Н. Блохина». 2017. Т. 28, №1-2. С. 68-73). Так, согласно статистическим данным, в 2017 г. в Российской Федерации выявлено 11057 новых случаев меланомы, а распространенность заболевания составила 7,13 на 100 000 населения (Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Состояние онкологической помощи населению России в 2017 году. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; 2018). It is known that melanoma is one of the most dangerous types of neoplasms originating from melanocytes and characterized by an extremely high rate of development and active and rapid metastasis (Sinelnikov I.E., Baryshnikov K.A., Demidov L.V. Clinical diagnosis of skin melanoma // Bulletin of the Federal State Budgetary Institution "N.N.Blokhin Russian Oncological Research Center". 2017. T. 28, No. 1-2. P. 68-73). So, according to statistical data, in 2017, 11057 new cases of melanoma were detected in the Russian Federation, and the prevalence of the disease was 7.13 per 100,000 population (Kaprin A.D., Starinskiy V.V., Petrova G.V. assistance to the population of Russia in 2017. Moscow: P.A.

Формирование данного варианта опухоли происходит в результате трансформации родинок (пигментных невусов), однако поиск критериев, специфичных для невусов и меланом, остается крайне актуальной проблемой в связи с отсутствием надежных и однозначных методов их дифференциации (Епишкина А.А., Залетина А.В., Чилипенок А.С., Мартусевич А.К. Морфологические и биофизические методы в диагностике меланом // Медицина. 2019. Т. 7, №3. С. 68-81). Клинически для диагностики меланомы была разработана система «ABCDE». Она представляет собой алгоритм пошагового осмотра невусов. Включает в себя: Asymmetry – асимметрия родинки (одна половинка родинки не соответствует другой); Border irregularity – неровность края (границы родинок неровные, зазубренные, нечеткие); Color – изменение цвета (неодинаковый цвет разных частей родинки); Diameter – изменение диаметра (диаметр родинки более 6 мм); Elevation and/or evolution – возвышение над уровнем кожи и/или любое изменение родинки, произошедшее за последнее время (минимум на протяжении 2 мес.) (Синельников И.Е., Барышников К.А., Демидов Л.В. Клиническая диагностика меланомы кожи // Вестник ФГБУ «РОНЦ им Н.Н. Блохина» 2017. Т. 28, №1-2. С. 68-73). С другой стороны, подобный подход лишь позволяет заподозрить наличие меланомы, осуществляя раннюю первичную диагностику новообразования, тогда как однозначная верификация сейчас возможна лишь путем морфологического исследования биоптатов (фрагментов) опухоли (Епишкина А.А., Залетина А.В., Чилипенок А.С., Мартусевич А.К. Морфологические и биофизические методы в диагностике меланом // Медицина. 2019. Т. 7, №3. С. 68-81). В то же время показано, что подобное вмешательство в ткань меланомы способно спровоцировать ускорение ее метастазирования (Kashani-Sabet M., Sagebiei R.W., Ferreira C.M., Nosrati M. Tumor vasculanty in the prognostic assessment of primary cutaneeeous melanoma // J ASCO. 2001. Vol. 20, N l. P. 357a). Следовательно, на первый план в диагностике меланомы должны выйти неинвазивные подходы, среди которых наиболее часто применяется дерматоскопия, однако, по имеющимся данным, совпадение результатов клинической диагностики и гистологического исследования имеет место лишь в 52,29% (Неретин Е.Ю., Куколкина В.В. Возможности диагностики меланомы кожи с применением экспертной системы // Поволжский онкологический вестник. 2014. №3. С. 48-51).The formation of this variant of the tumor occurs as a result of the transformation of moles (pigmented nevi), however, the search for criteria specific for nevi and melanomas remains an extremely urgent problem due to the lack of reliable and unambiguous methods of their differentiation (Epishkina A.A., Zaletina A.V. , Chilipenok A.S., Martusevich A.K. Morphological and biophysical methods in the diagnosis of melanomas // Medicine. 2019. V. 7, No. 3. P. 68-81). Clinically, the ABCDE system has been developed for the diagnosis of melanoma. It is an algorithm for the step-by-step examination of nevi. Includes: Asymmetry - asymmetry of the mole (one half of the mole does not match the other); Border irregularity - the unevenness of the edge (the borders of the moles are uneven, jagged, indistinct); Color - color change (unequal color of different parts of the mole); Diameter - change in diameter (the diameter of the mole is more than 6 mm); Elevation and / or evolution - elevation above the skin level and / or any change in the mole that has occurred recently (at least 2 months) (Sinelnikov I.E., Baryshnikov K.A., Demidov L.V. Clinical diagnosis of melanoma skin // Bulletin of FGBU "N.N.Blokhin Russian Oncology Center" 2017. T. 28, No. 1-2. P. 68-73). On the other hand, such an approach only allows one to suspect the presence of melanoma, carrying out early primary diagnosis of the neoplasm, while unambiguous verification is now possible only by morphological examination of biopsy specimens (fragments) of the tumor (Epishkina A.A., Zaletina A.V., Chilipenok A.S. ., Martusevich A.K. Morphological and biophysical methods in the diagnosis of melanomas // Medicine. 2019. V. 7, No. 3. P. 68-81). At the same time, it has been shown that such an intervention in melanoma tissue can provoke an acceleration of its metastasis (Kashani-Sabet M., Sagebiei RW, Ferreira CM, Nosrati M. Tumor vasculanty in the prognostic assessment of primary cutaneeeous melanoma // J ASCO. 2001. Vol. 20, Nl. P. 357a). Consequently, non-invasive approaches should come to the fore in the diagnosis of melanoma, among which dermatoscopy is most often used, however, according to available data, the coincidence of the results of clinical diagnosis and histological examination takes place only in 52.29% (Neretin E.Yu., Kukolkina V .V. Possibilities of diagnosing skin melanoma with the use of an expert system // Povolzhsky Oncological Bulletin. 2014. No. 3. P. 48-51).

В качестве прототипа предлагаемого изобретения выбран способ неинвазивной диагностики меланомы кожи, применяющийся в онкологии и направленный на выявление данного новообразования с помощью ультразвукового исследования [патент РФ на изобретение №2318441]. As a prototype of the present invention, the selected method of non-invasive diagnosis of skin melanoma, used in oncology and aimed at identifying this neoplasm using ultrasound [RF patent for invention No. 2318441].

Известный способ реализуют, используя ультразвуковое исследование состояния сосудистой кровеносной сети в интересующей области и оценки характера кровотока в В-режиме с получением множественных полиплоскостных сечений. В дальнейшем определяют максимальную артериальную скорость кровотока и индекс периферического сосудистого сопротивления в области патологического образования. При наличии патологического гиперваскулярного, гиперинтенсивного неоангиокровотока в режиме ЭДК не менее чем в трех внутриопухолевых сосудах и индексе периферического сосудистого сопротивления менее 0,5 диагностируют меланому кожи. Заявляется, что способ позволяет повысить точность первичной и дифференциальной диагностики новообразований кожи, позволяет избежать применения инвазивных методов диагностики, индивидуализировать и скоординировать подходы в лечении больных меланомой кожи.The known method is implemented using ultrasound examination of the state of the vascular circulatory network in the area of interest and assessing the nature of the blood flow in the B-mode with obtaining multiple polyplane sections. Further, the maximum arterial blood flow velocity and the index of peripheral vascular resistance in the area of pathological formation are determined. In the presence of pathological hypervascular, hyperintense neoangio blood flow in the EDC mode in at least three intratumoral vessels and a peripheral vascular resistance index of less than 0.5, skin melanoma is diagnosed. It is claimed that the method improves the accuracy of the primary and differential diagnosis of skin neoplasms, avoids the use of invasive diagnostic methods, individualizes and coordinates approaches in the treatment of patients with skin melanoma.

В то же время способ обладает рядом существенных недостатков, наиболее важным среди которых является его высокотехнологичность, связанная с необходимостью наличия дорогостоящего оборудования для проведения ультразвукового исследования. Кроме того, прототип предполагает обязательное привлечение специалиста по ультразвуковой диагностике, знакомого с особенностями обследования пациентов с меланомой, для осуществления самого исследования и последующей расшифровки результатов. Наконец, известный способ основан преимущественно на качественных критериях. Таким образом, нельзя считать данный способ достаточно точным для диагностики меланомы кожи. At the same time, the method has a number of significant disadvantages, the most important of which is its high technology, associated with the need for expensive equipment for ultrasound examination. In addition, the prototype assumes the obligatory involvement of a specialist in ultrasound diagnostics, who is familiar with the peculiarities of examining patients with melanoma, to carry out the study itself and then decipher the results. Finally, the known method is based primarily on quality criteria. Thus, this method cannot be considered accurate enough to diagnose skin melanoma.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности определения, обеспечение возможности проведения экспресс-диагностики, сокращение времени исследования и упрощение способа диагностики меланомы кожи.The objective of the present invention is to improve the accuracy of the determination, to provide the possibility of carrying out express diagnostics, to reduce the research time and to simplify the method for diagnosing skin melanoma.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе диагностики меланомы кожи, включающем изучение диэлектрических свойств тканей подозрительной в плане наличия новообразования области кожи, в трех тестируемых точках проводят ближнепольное СВЧ-зондирование на глубину 5 мм. При этом определяют действительную часть комплексной диэлектрической проницаемости подлежащих тканей. Меланому диагностируют в случае, если в трех точках подозрительного невуса обнаруживается снижение диэлектрической проницаемости более чем на 50% относительно соседнего (неизмененного) невуса.The problem is solved by the fact that in the proposed method for diagnosing skin melanoma, including the study of the dielectric properties of tissues suspicious in terms of the presence of a neoplasm of the skin area, near-field microwave sounding is carried out at three test points to a depth of 5 mm. In this case, the real part of the complex dielectric constant of the underlying tissues is determined. Melanoma is diagnosed if, at three points of a suspicious nevus, a decrease in dielectric constant of more than 50% relative to the neighboring (unchanged) nevus is found.

Способ может рассматриваться в качестве экспресс-метода диагностики меланомы кожи, он не требует использования реактивов, выполняется в течение 1-2 минут, прост в исполнении и экономичен. Это позволяет говорить о сокращении времени исследования по сравнению с ультразвуковым исследованием, а также об упрощении диагностики, так как для работы с СВЧ-зондированием не требуется специальной подготовки, необходимой для УЗИ.The method can be considered as an express method for the diagnosis of skin melanoma, it does not require the use of reagents, is performed within 1-2 minutes, is simple in execution and economical. This allows us to speak of a reduction in the study time compared to ultrasound, as well as a simplification of diagnostics, since to work with microwave probing, no special training is required for ultrasound.

Предлагаемое изобретение отвечает критериям «новизна» и «изобретательский уровень», так как проведенные патентно-информационные исследования не выявили источников патентной и научно-технической литературы, которые бы порочили новизну предлагаемого способа, равно как и известных способов с существенными признаками предлагаемого технического решения.The proposed invention meets the criteria of "novelty" and "inventive step", since the conducted patent information research did not reveal the sources of patent and scientific and technical literature that would discredit the novelty of the proposed method, as well as the known methods with essential features of the proposed technical solution.

Авторами изобретения проведена научно-исследовательская работа, касающаяся оценки информативности ближнепольного СВЧ-зондирования в диагностике меланомы. Для решения поставленной задачи было проведено исследование диэлектрической проницаемости в трех точках ткани невусов у 15 здоровых людей и 10 пациентов с меланомой, а также у всех здоровых людей оценивали диэлектрические свойства кожи вне невусов. The authors of the invention carried out research work concerning the assessment of the informativeness of near-field microwave sounding in the diagnosis of melanoma. To solve this problem, a study of the dielectric constant at three points of the nevus tissue was carried out in 15 healthy people and 10 patients with melanoma, as well as the dielectric properties of the skin outside the nevi were assessed in all healthy people.

На фиг. 1 изображены результаты проведенного исследования. Показано, что диэлектрическая проницаемость неизмененных (без перерождения в меланому) родинок практически не отличается от кожи вне невусов. Напротив, при наличии меланомы наблюдали существенное (более чем на 50%) снижение диэлектрической проницаемости невуса. Это подтверждается и на основании статистической обработки данных, согласно которой уровень данного показателя при зондировании на глубине 5 мм вне невуса составлял 14,86±0,64 усл. ед., у неизмененного невуса – 14,12±0,82 усл.ед. (p>0,1 относительно здоровой кожи), а у меланомы – 7,79±0,86 усл. ед. (p<0,05 относительно интактной кожи и неизмененного невуса). Это указывает на различие диэлектрической проницаемости меланомы и неизмененного невуса.FIG. 1 shows the results of the study. It has been shown that the dielectric constant of unchanged (without degeneration into melanoma) moles practically does not differ from the skin outside the nevi. On the contrary, in the presence of melanoma, a significant (more than 50%) decrease in the dielectric constant of the nevus was observed. This is also confirmed on the basis of statistical data processing, according to which the level of this indicator when probing at a depth of 5 mm outside the nevus was 14.86 ± 0.64 conv. units, in unchanged nevus - 14.12 ± 0.82 conventional units. (p> 0.1 relatively healthy skin), and in melanoma - 7.79 ± 0.86 conv. units (p <0.05 relative to intact skin and unchanged nevus). This indicates a difference in the dielectric constant of melanoma and unaltered nevus.

В результате исследования было сделано заключение о достаточной информативности и точности предлагаемого авторами метода диагностики меланомы кожи.As a result of the study, a conclusion was made about the sufficient information content and accuracy of the method for diagnosing skin melanoma proposed by the authors.

Claims

A method for diagnosing skin melanoma, which consists in studying the dielectric properties of a suspicious nevus by the method of near-field microwave sensing and characterized in that melanoma is diagnosed if a decrease in the dielectric constant of more than 50% relative to the neighboring nevus is found at three points of the suspicious nevus.