Патент на изобретение №2244292

(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОСТЕОПОРОЗА МЕТОДОМ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине и предназначено для диагностики остеопороза. Производят забор фрагмента костной ткани обследуемой области, измеряют уровень относительной лазерной флуоресценции и сопоставляют полученные спектральные характеристики с характеристиками нормальной костной ткани. По спектральным характеристикам в диагностической полосе 350-550 нм диагностируют количественное снижение минерального состава относительно нормы. Способ позволяет повысить эффективность диагностики остеопороза. 2 ил.

Изобретение относится к медицине а именно: травматология, ортопедия, эндокринология, гинекология, и может быть использовано в клинической практике и научных исследованиях для решения диагностических задач и планирования вида лечения.

Известны методы диагностики остеопороза путем оценки рентгенограмм различных отделов скелета:

1. Индекс Bamett, Nordin, 1960. Для периферического индекса они измеряли толщину кортикального слоя бедренной кости примерно на 10 см ниже малого вертела и второй пястной кости в ее середине, а для центрального индекса измеряли высоту тела позвонка L2 или L3 в вентральном отделе и в середине на боковой рентгенограмме поясничного отдела позвоночника. У здоровых лиц индекс пястной кости превышает 43%, бедренной 54% и позвоночника 80%. Подобный кортикальный индекс измеряли и в других костях: Helela (1969) предлагает определить индекс ключицы, a Fischer, Hausser (1970) – 4 или 5 ребра. (Ю.Франке, Г.Рунге. Остеопороз, 1995 год).

2. Индекс Dambacher, 1982, Индекс Saville, 1967, ввели в диагностику остеопороза количественную классификацию деформацию тел позвонков, которая, несомненно, полезна при динамических и популяционных исследованиях. В клинической практике на основании рентгенологических проявлений выделяют минимальный, небольшой, умеренно выраженный и резко выраженный остеопороз (Л.Я.Рожинская. Системный остеопороз, 2000 год).

Положительными качествами данных способов диагностики является простота исполнения, для реализации их достаточно наличие качественных рентгеновских снимков соответствующих областей и необходимых проекций. Недостатками данных способов являются:

– Необходимость подвергать пациентов рентгеновскому облучению.

– Экспозиция рентгенографических снимков должна быть определенной.

– Большая вероятность ошибок из-за отсутствия методов объективизации.

– Малая чувствительность метода диагностики, зачастую определяются только значительные степени патологии.

– Непригодность для диагностики пресенильного идиопатического остеопороза.

Известны способы диагностики остеопороза путем исследования костной ткани: анализ вещества по Krokowski (1959); фотонная абсорбциометрия (1963); нейронно-активационный анализ (1981); комптоновское обратное рассеивание (1973); измерение скорости проведения ультразвука (1970); сцинтиграфия (1974) являются либо недостаточно точными либо сложными и дорогостоящими, поэтому широко не используются в клинике, а представляют зачастую больше научный, чем практический интерес.

², помимо измерения минеральной плотности костной ткани в различных отделах скелета определяет содержание костных минералов как в отдельных частях тела (голова, туловище, руки, ноги и т.д.), так и во всем организме. Разработаны стандартные автоматические программы для оценки поясничного отдела позвоночника, проксимальных отделов бедра (шейка бедра, трохантер, треугольник Варда, кортикальный слой, общий показатель, костей предплечья).

Недостатки:

1. отсутствует возможность определения объемной плотности,

2. наличие рентгеновского облучения,

3. отсутствует возможность исследования биопсийного материала при минимальном его количестве.

Общим с прототипом является определение минерального компонента костной ткани.

Задача изобретения: разработать способ прямой, точной, моментальной диагностики остеопороза по результатам биопсии. При решении задачи достигается положительный лечебный и экономический эффект. Своевременная точная диагностика степени минерализации кости влияет на метод остеосинтеза (выбор металлоконструкции, использование костного цемента), на объем резекции костной ткани, на наличие и длительность послеоперационной иммобилизации. Для терапевтической коррекции остеопороза диагностика степени минерализации влияет на определение возможного риска перелома (назначение ортопедического режима), на расчет суточной дозы Са, на выбор длительности и цикличности лечения. Улучшение диагностики остеопороза, выбор более рациональных методов остеосинтеза, своевременное назначение терапевтического лечения, рекомендации адекватного ортопедического режима позволяют уменьшить продолжительность реабилитационного периода лечения, более ранней активизации больного и возможности самообслуживания, тем самым уменьшается койко-день, снижаются расходы на лечение.

Технический результат достигается за счет того, что используются высокочувствительные современные технологии (эффекты лазерно-индуцированной флуоресценции, полученные эксимерным лазером длиной 248 нм); позволяющие осуществлять диагностику с высокой точностью, моментально получать результаты исследования и на основании спектрального анализа создаются условия количественного исследования минералов гидроксилапатита.

Поставленная задача решается тем, что производят забор фрагмента костной ткани обследуемой области, измеряют уровень относительной лазерной флуоресценции и сопоставляют полученные спектральные характеристики с характеристиками нормальной костной ткани и по спектральным характеристикам в диагностической полосе 350-550 нм диагностируют количественное снижение минерального состава относительно нормы.

Способ осуществляется следующим образом.

Осуществляется забор фрагментов костной ткани из той области, которая подлежит обследованию. В исследуемых образцах костной ткани измеряется уровень относительной лазерно-индуцированной флуоресценции и проводится сопоставление спектральных характеристик в диагностической полосе от 350 да 550 нм, где уровень относительной флюоресценции в этой полосе костной ткани с остеопорозом количественно ниже нормальной костной ткани. Костные образцы, анализируемые на определение минерального состава, предварительно оценивались рентгенспектральным методом, где и был поставлен диагноз остеопороза.

Технические характеристики метода. Излучение лазера, проходя через диафрагму 2, с помощью линзы 3 и полупрозрачного зеркала 4 подается на предметный столик из слабофлуоресцирующего материала, на котором помещались исследуемые ткани. Выбор размера диафрагмы 2 и месторасположение линзы 3 определяется размером исследуемой области около 10 мм. С помощью зеркала 5 и линзы 7 изображение ткани проецируется на спектрограф 8, где регистрируется с помощью спектрометра с голографической дифракционной решеткой, обеспечивавшего измерение спектров в интервале 300-600 нм, с использованием электронно-оптического преобразователя 9 и CCD камеры 10 обрабатывается на компьютере (фиг.1).

Пример. Больная N. 55 лет упала на ягодицы с высоты собственного роста.

Д/З: Закрытый неосложненный компрессионный клиновидный непроникающий перелом тела L2 позвонка. Остеопороз средней степени тяжести.

Операция: Транспедикулярная фиксация L1-L2-L3 позвонков. Биопсия костной ткани остистого отростка L2 позвонка.

Во время операции была осуществлена биопсия остистого отростка L2 позвонка с помощью остеотома 0,5 см. В исследуемом образце костной ткани измерялся уровень относительной флуоресценции и проводилось сопоставление спектральных характеристик в диагностической полосе от 350 до 550 нм.

На фиг.2 приведены результаты измерения лазерно-индуцированной флуоресценции фрагментов костной ткани при остеопорозе и в норме. Исследовался губчатый слой остистых отростков L2 позвонков.

Относительно контроля уровень флуоресценции костной ткани с остеопорозом в “диагностической” полосе свечения гидроксилапатита был снижен.

Формула изобретения

Способ диагностики остеопороза путем определения минерального компонента костной ткани, отличающийся тем, что производят забор фрагмента костной ткани обследуемой области, измеряют уровень относительной лазерной флуоресценции и сопоставляют полученные спектральные характеристики с характеристиками нормальной костной ткани и по спектральным характеристикам в диагностической полосе 350-550 нм диагностируют количественное снижение минерального состава относительно нормы.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.02.2006

Извещение опубликовано: 20.02.2007 БИ: 05/2007