Спосіб тестування жінок на папіломавірус (hpv) високого канцерогенного ризику

Реферат: Спосіб тестування жінок на папіломавірус (HPV) високого канцерогенного ризику включає використання поляризованого лазерного випромінювання, що колімують за допомогою системи об'єктивів та пропускають крізь поляризаційний освітлювач, чвертьхвильову пластину, поляризатор і освітлюють препарат шийки матки. Після проходження когерентного зображення препарату крізь аналізатор, об'єктив проектує його крізь діафрагму в площину CD-камери, яка під'єднана до персонального комп'ютера. У співосьових поляризаторі та аналізаторі діагностують нормальний або патологічний стан шийки матки. Нативні цитологічні препарати шийки матки опромінюють лазерним випромінюванням широкого спектрального діапазону (λ 0,330-0,750 мкм) та додатково визначають величину лінійного дихроїзму і його спектральних залежностей в даному спектральному діапазоні та виявляють клінічно малозначущий варіант HPV при максимальних характерних значеннях в спектральному діапазоні λ 0,395-0,415 мкм та клінічно значимий варіант HPV в спектральному діапазоні λ 0,415-0,440 мкм. За отриманими даними відбирають пацієнток із високим канцерогенним ризиком HPV на ДНК-діагностику вірусу папіломи людини стандартним методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). UA 101595 U (12) UA 101595 U UA 101595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі медицини, а саме до гінекології та біофізики, і може бути використана для масового тестування жінок на можливу наявність папіломовірусної інфекції (HPV) високого канцерогенного ризику з метою відбору на дорогу діагностику методом полімеразної ланцюгової реакції (ПРЛ) ДНК HPV. Підвищення захворюваності на рак шийки матки (РШМ) корелює із зростанням інфекцій, що передаються статевим шляхом (у тому числі онкогенними штамами вірусу папіломи людини HPV). Широкі епідеміологічні дослідження підтвердили причинно-наслідковий зв'язок між папіломавірусною інфекцією та дисплазією шийки матки (Бохман Я.В., 2002; Воробйова Л.І., 2013). У 1996 році ВООЗ на основі загально признаної онкологічної небезпеки папіломавірусу для людини проголосила, що РШМ є повністю попереджувальним захворюванням, а з 2006 року визначила пріоритетну стратегію інтеграції ресурсів усіх країн на боротьбу з РШМ (Прилепская В.Н., 2005; Bosch F., 2002). ДНК HPV виявляється в 99,7 % гістологічних препаратів з РШМ, що підтверджує наявність причинно-наслідкового зв'язку між HPV-інфекцією і РШМ (Воробйова Л.І., 2014; Прилепская В.Н., 2005; Villa L.L., Costa R. 2006). Прийнято поділяти HPV на віруси низького та високого ступеня ризику. HPV низького ризику (HPV-6, -11, -40, -42, -43, -44) асоційовані з доброякісними екзофітними генітальними бородавками, тоді як високого ризику (HPV-16, -18, -31, -33, -39, -51, -52, -56, -58) виявляються у 95-99 % випадків преінвазивних та інвазивних форм РШМ. При цьому HPV 18-го типу, який виявляється приблизно у 20 % випадків РШМ і раку вульви, достовірно частіше ніж HPV 16-го типу, асоціюється зі швидким прогресуванням пухлини. "HPV-16-подібні типи" включають типи 31, 33, 35, 52, 58. "HPV-18-подібні типи" включають типи 45 та 39. В Європейській зоні у здорових жінок, як і у хворих на РШМ, найбільш часто виявляється HPV-16. Точний діагноз HPV-інфекції ґрунтується на виявленні ДНК вірусу або його капсидних білків. Не тільки наявність інфекції, але й її характер (транзиторна чи персистуюча), а також кількість вірусів у клінічній пробі (у разі інфікування онкогенними вірусами - 111 на 1 клітину і неонкогенними вірусами - близько 4 на 1 клітину) мають значення для проявів HPV-ураження. Тривала персистенція HPV є показником і можливих рецидивів патологічних процесів шийки матки. Аналогом корисної моделі є спосіб виявлення ДНК вірусу папіломи людини (HPV) в мазкахзішкребах із шийки матки методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) з гібридизаційнофлюорисцентною детекцією (Чиркин А.А. Клинический анализ лабораторных данных. - М.: "Медицинская литература", 2005-386 с.), який використовується в усіх клінічних лабораторіях як стандартний метод діагностики HPV. Даний спосіб засновано на тому, що навантаження ДНК HPV відображає тяжкість та прогноз перебігу папіломовірусної інфекції. При правильному та стандартизованому заборі клінічного матеріалу вірусне навантаження менше 5 геномних еквівалентів (ГЕ) HPV високого канцерогенного ризику в зішкребі, які приходяться на 100 тис. клітин людини є клінічно малозначимим (Josefsson et al., 2000; van Duin et al., 2002; Meberg et al., 2005), так як практично не зустрічається при тяжкій дисплазії та РШМ. Навпаки, кількість вірусу 5 і більше ГЕ, що приходиться на 100 тис. клітин, визначається як підвищене навантаження HPV та асоціюється з підвищенимризиком розвитку тяжкої дисплазії та РШМ. Недоліком аналога-способу є те, що проведення масового тестування жінок на HPV цим способом є на даний час складним та дорогим методом. Для оптимізації фінансових та людських ресурсів системи охорони здоров'я, визначення ДНК HPV цим способом повинно бути запропоноване тільки тим особам, які найбільш вірогідно є носіями вірусу папіломи високого канцерогенного ризику. Найближчим аналогом запропонованої корисної моделі є спосіб лазерної діагностики патологічних процесів шийки матки (Пат. № 22177, України, МПК А61В 18/20, Спосіб лазерної діагностики патологічних процесів шийки матки / Запорожан В.М., Пересунько О.П., Абу Селех Ізмаїл, Ушенко О.Г.; Заявник Буковинський державний медичний університет, заяв. № 20041108981, від 03.11.2004, опубл. 25.04.2007, бюл. № 5), в якому випромінювання He-Ne лазера (λ - 0,6328 мкм) колімується за допомогою системи об'єктивів, проходить крізь поляризаційний освітлювач, чвертьхвильову пластину, поляризатор і освітлює зразок гістологічний зріз шийки матки (розміром 0,5 × 0,5 см). Після проходження когерентного зображення гістологічного зрізу крізь аналізатор, об'єктив проектує його крізь діафрагму в площину CD-камери, яка під'єднана до персонального комп'ютера. В прототипі досліджувались оптично тонкі (коефіцієнт ослаблення τ < 0,1) гістологічні зрізи тканини шийки матки, забарвлені гематоксилін-еозином. Поляризаційна візуалізація колагенової сітки шийки матки у співосьових поляризаторі та аналізаторі виявляла суттєву різницю в зображеннях координатних розподілів 1 UA 101595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 інтенсивності та орієнтаційної структури зразків у нормі та при патології (псевдоерозії, дисплазії легкого ступеня, дисплазії середнього та важкого ступеня, Са in situ, мікроінвазивному раку, плоскоклітинному низькодиференційованому раку). Це дало змогу діагностувати наявність чи відсутність патологічних станів тканини шийки матки. Недоліком найближчого аналога є те, що в ньому не звертається увага на цитологічні прикмети інфікування вірусом папіломи людини (HPV), а отже не оцінюється вірусне навантаження геномних еквівалентів HPV та не диференціюються клінічно малозначущий та клінічно значимий (високий канцерогенний ризик) варіанти HPV; до того ж не розглядається можливість використання як препаратів мазків із шийки матки (епітелію). В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб тестування жінок на папіломавірус (HPV) високого канцерогенного ризику шляхом використання лазерного випромінювання широкого спектра (λ 0,330-0,750 мкм) для дослідження нативних цитологічних препаратів шийки матки та визначення величини лінійного дихроїзму і його спектральних залежностей для визначення наявності папіломавірусу (HPV) людини та диференціації клінічно малозначущого або клінічно значимого (високий канцерогенний ризик) варіантів HPV. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб тестування жінок на папіломавірус (hpv) високого канцерогенного ризику шляхом використання поляризованого лазерного випромінювання, що колімують за допомогою системи об'єктивів та пропускають крізь поляризаційний освітлювач, чвертьхвильову пластину, поляризатор і освітлюють препарат шийки матки; після проходження когерентного зображення препарату крізь аналізатор, об'єктив проектує його крізь діафрагму в площину CD-камери, яка під'єднана до персонального комп'ютера; у співосьових поляризаторі та аналізаторі діагностують нормальний або патологічний стан шийки матки: проводять поляризаційну візуалізацію колагенової сітки шийки матки, що виявляє суттєву різницю в зображеннях координатних розподілів інтенсивності та орієнтаційної структури зразків нормальних і патологічно змінених препаратів, згідно з корисною моделлю, нативні цитологічні препарати шийки матки опромінюють лазерним випромінюванням широкого спектрального діапазону (λ 0,330-0,750 мкм) та додатково визначають величину лінійного дихроїзму і його спектральних залежностей в даному спектральному діапазоні та виявляють клінічно малозначущий варіант HPV при максимальних характерних значеннях в спектральному діапазоні λ 0,395-0,415 мкм та клінічно значимий варіант HPV в спектральному діапазоні λ 0,415-0,440 мкм; за отриманими даними відбирають пацієнток із високим канцерогенним ризиком HPV на ДНК-діагностику вірусу папіломи людини стандартним методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Спільними ознаками найближчого аналога та запропонованої корисної моделі є те, що поляризоване лазерне випромінювання колімується за допомогою системи об'єктивів, проходить крізь поляризаційний освітлювач, чвертьхвильову пластину, поляризатор і освітлює препарат шийки матки. Після проходження когерентного зображення препарату крізь аналізатор, об'єктив проектує його крізь діафрагму в площину CD-камери, яка під'єднана до персонального комп'ютера. У співосьових поляризаторі та аналізаторі діагностують нормальний або патологічний стан шийки матки: проводять поляризаційну візуалізацію колагенової сітки шийки матки, що виявляє суттєву різницю в зображеннях координатних розподілів інтенсивності та орієнтаційної структури зразків нормальних і патологічно змінених препаратів. Відмінні ознаки корисної моделі від найближчого аналога наведені в таблиці. Таблиця Порівняння запропонованої корисної моделі та найближчого аналога за ознаками Ознака Корисна модель Препарати гістологічні зрізи шийки матки Забарвлення препаратів гематоксилін-еозином Опромінювання лазерним променем стала довжина хвилі (λ - 0,6328 мкм) Патологія псевдоерозія, дисплазія легкого, середнього та важкого ступенів, Са in situ, мікроінвазивний рак, плоскоклітинний низькодиференційований рак 2 Найближчий аналог цитологічні препарати шийки матки нефарбовані довжина хвилі змінюється в широкому діапазоні (λ 0,330-0,750 мкм) псевдоерозія, дисплазія легкого, середнього та важкого ступенів, Са in situ, мікроінвазивний рак, плоскоклітинний низькодиференційований рак та вірус папіломи (HPV) людини - койлоцитоз UA 101595 U Таблиця Порівняння запропонованої корисної моделі та найближчого аналога за ознаками Визначення клінічно малозначущого або клінічно значимого варіантів HPV Величина лінійного дихроїзму та його спектральних залежностей 5 10 15 20 25 30 35 40 45 не визначають визначають не розраховують розраховують Визначення термінів, які використовуються при описі корисної моделі: спектральнополяриметричний метод, цитологічні мазки із шийки матки, вірус папіломи (HPV) людини, високий канцерогенний ризик HPV. Теоретичні передумови здійснення способу, що заявляється. Дані літератури показують, що допомогу в об'єктивізації та підвищенні точності діагностики патології шийки матки можуть надати безконтактні оптичні методи, зокрема спектральнополяриметричний (В. Ангельський, 2012). Спектрально-поляриметричний підхід в діагностиці патологічних змін біооб'єктів заснований на трьох важливих положеннях: 1) біотканина є неоднорідним оптично активним середовищем, яке змінює тип та форму поляризації поляризованого опромінюючого пучка; 2) характер зміни стану поляризації залежить від морфологічної структури та фізіологічного стану біотканинами різних типів; 3) найбільш повно процеси перетворення поляризації біотканин описуються за допомогою матричного методу, який ґрунтується на математичному описанні лазерних пучків (В. Ангельський, 2009). Морфологічна структура епітелію шийки матки при інфікуванні вірусом папіломи людини із застосуванням методів спектро-поляриметрії не вивчалась до цих пір. В Україні дотепер не проводилось виявлення вірогідних носіїв HPV для подальшого стандартного тестування за допомогою ПЛР. Спосіб здійснюють наступним чином. Виконують тестування жінок на папіломавірус (HPV) шляхом лазерного скринінгу препарату шийки матки: поляризоване лазерне випромінювання колімують за допомогою системи об'єктивів, пропускають крізь поляризаційний освітлювач, чвертьхвильову пластину, поляризатор і освітлюють на предметному скельці нативний цитологічний препарат шийки матки, взятий при штрих-зішкребі. Після проходження когерентного зображення зразку крізь аналізатор, за допомогою об'єктива його проектують крізь діафрагму в площину CD-камери, яку під'єднують до персонального комп'ютера. У співосьових поляризаторі та аналізаторі діагностують нормальний або патологічний (із цитологічними прикметами інфікування вірусом папіломи людини (HPV) - койлоцитоз) стан шийки матки: проводять поляризаційну візуалізацію колагенової сітки шийки матки, що виявляє суттєву різницю в зображеннях координатних розподілів інтенсивності та орієнтаційної структури зразків нормальних і патологічно змінених препаратів, та вираховують величину лінійного дихроїзму і його спектральних залежностей в межах λ - 0,330-0,750 мкм, що виявляє максимальні характерні значення для койлоцитарної реакції в ділянці λ - 0,395-0,415 мкм та визначають клінічно малозначущий варіант HPV при виявленні максимальних характерних значень в спектральному діапазоні λ 0,395-0,415 мкм або клінічно значимий варіант HPV (високий канцерогенний ризик) при виявленні максимальних характерних значень в спектральному діапазоні λ 0,415-0,440 мкм. За отриманими даними відбирають пацієнток із високим канцерогенним ризиком HPV на коштовну процедуру - ДНК-діагностику вірусу папіломи людини стандартним методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Приклади практичного використання корисної моделі. Досліджували нативні цитологічні препарати шийки матки, взяті при штрих-зішкребі, двох типів: 1) група А (18 препаратів) - фізіологічно нормальні препарати шийки матки; 2) група В (7 препаратів) - патологічно змінені препарати шийки матки (передракові та ракові патології із цитологічними прикметами інфікування вірусом папіломи людини (HPV) - койлоцитоз), в яких методом ПЛР було встановлено менше 5-ти ГЕ на 100 тис. клітин (клінічно малозначущий варіант HPV); 3) група С (9 препаратів) - патологічно змінені препарати шийки матки (передракові та ракові патології із цитологічними прикметами інфікування вірусом папіломи 3 UA 101595 U 5 10 15 людини (HPV) - койлоцитоз), в яких методом ПЛР було встановлено 5 і більше ГЕ на 100 тис. клітин (клінічно значимий варіант HPV - високий канцерогенний ризик HPV). Виконували лазерний скринінг препарату шийки матки лазерним променем в широкому спектральному діапазоні (видимого спектру λ 0,330-0,750 мкм) та поляризаційну візуалізацію колагенової сітки шийки матки у спів осьових поляризаторі та аналізаторі. Порівняння отриманих зображень координатних розподілів інтенсивності та орієнтаційної структури зразків з койлоцитозом (клінічно малозначущий та клінічно значимий варіанти HPV) і без нього та визначення величини лінійного дихроїзму і його спектральних залежностей показало їх суттєву різницю для нормального та патологічного станів тканини шийки матки та виявило максимальні характерні значення для клінічно малозначущого варіанту HPV в спектральному діапазоні λ 0,395-0,415 мкм та для клінічно значимого варіанту HPV в спектральному діапазоні λ 0,415-0,440 мкм. Технічний результат: використання запропонованого способу дозволяє підвищити точність відбору пацієнток із високим канцерогенним ризиком HPV на коштовну процедуру - ДНКдіагностику вірусу папіломи людини стандартним методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 Спосіб тестування жінок на папіломавірус (HPV) високого канцерогенного ризику шляхом використання поляризованого лазерного випромінювання, що колімують за допомогою системи об'єктивів та пропускають крізь поляризаційний освітлювач, чвертьхвильову пластину, поляризатор і освітлюють препарат шийки матки; після проходження когерентного зображення препарату крізь аналізатор, об'єктив проектує його крізь діафрагму в площину CD-камери, яка під'єднана до персонального комп'ютера; у співосьових поляризаторі та аналізаторі діагностують нормальний або патологічний стан шийки матки: проводять поляризаційну візуалізацію колагенової сітки шийки матки, що виявляє суттєву різницю в зображеннях координатних розподілів інтенсивності та орієнтаційної структури зразків нормальних і патологічно змінених препаратів, який відрізняється тим, що нативні цитологічні препарати шийки матки опромінюють лазерним випромінюванням широкого спектрального діапазону (λ 0,330-0,750 мкм) та додатково визначають величину лінійного дихроїзму і його спектральних залежностей в даному спектральному діапазоні та виявляють клінічно малозначущий варіант HPV при максимальних характерних значеннях в спектральному діапазоні λ 0,395-0,415 мкм та клінічно значимий варіант HPV в спектральному діапазоні λ 0,415-0,440 мкм; за отриманими даними відбирають пацієнток із високим канцерогенним ризиком HPV на ДНК-діагностику вірусу папіломи людини стандартним методом полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4