Патент на изобретение №2308879

(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗЛУЧЕНИЙ ЖИВОГО ОРГАНИЗМА С ЦЕЛЬЮ ДИАГНОСТИКИ ПРОЦЕССОВ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области медицины, а именно к онкологии. Устройство, содержащее монокристаллическую кварцевую, круглую пластину Z-среза, позиционируют на лицевую часть головы, записывают электромагнитные сигналы и при появлении импульсов или групп импульсов, амплитуда которых превышает уровень амплитуды шумовой дорожки, ставят предварительный диагноз присутствия процесса канцерогенеза. Способ расширяет арсенал средств для диагностики процессов канцерогенеза. 6 ил.

Изобретение относится к области медицины и предназначено для раннего обнаружения злокачественного онкологического заболевания, в том числе до формирования условий, обеспечивающих возможность выявления факта образования злокачественной опухоли с использованием принятых в настоящее время диагностических методов.

Известен способ исследования излучений живого организма с целью диагностики процессов канцерогенеза, включающий прием тепловых излучений организма человека, исходящих от атомов полимеризованных, онкологических молекул клеток, при этом о наличии ракового заболевания судят по превышению интенсивности излучения от фонового (см. а.с СССР №1363996, 1996).

Недостаток этого решения сложность распознавания онкологического заболевания на фоне других патологий.

Известен способ исследования излучений живого организма с целью диагностики процессов канцерогенеза, включающий прием излучений в диапазоне ультрафиолетовых частот, исходящих от атомов полимеризованных, онкологических молекул клеток, при этом о наличии ракового заболевания судят по превышению интенсивности излучения от уровня фонового (см. пат. РФ №2128337, кл. А61В 1/00, G01N 33/483, 1999).

В основе способа лежит установленный авторами изобретения факт, что при наличии ракового заболевания наблюдается повышенный фон ультрафиолетового излучения. Это явление косвенно подтверждается исследованиями А.А.Гурвича обнаружившего, что при митогенезе клетки, т.е. во время ее деления наблюдается ультрафиолетовое излучение (см. Гурвич А.А. Проблема митогенетического излучения как аспект молекулярной биологии. – Л., 1968, с 240. Авторы патента утверждают о возможности диагностирования ракового заболевания, в том числе раннего, на начальной стадии за 6-30 лет до образования злокачественной опухоли, однако понятно, что мощность и интенсивность излучения (обеспечивающая возможность выделения диагностирующего признака на общем фоне сигнала аналогичной природы генерируемого организмом), при прочих равных условиях зависит от объема объекта генерирующего сигналы, т.е. количества клеток, содержащих полимеризованные онкологические молекулы. Следовательно, диагноз на ранних стадиях развития онкологического заболевания будет недостаточно надежен.

В последние годы в физиологии все чаще и шире применяется информационный подход к анализу различных функций человека. Учитывая только физико-химические факторы, не всегда удается объяснить процессы, происходящие в организме человека. С позиций информационного подхода, наряду с физико-химическими процессами в организме человека формируются и тесно взаимодействуют, передаются, сохраняются и анализируются процессы информации. Теория функциональных систем, предложенная П.К.Анохиным, открывает новые возможности объективной оценки информационной деятельности организма. Функциональные системы по П.К.Анохину – это динамические, саморегулирующиеся организации, все составные компоненты которых тесно взаимосвязаны и взаимодействуют для достижения организмом различных полезных для жизнедеятельности результатов. Именно полезные для организма приспособительные результаты выступают в роли системообразующих факторов организации функциональных систем различного уровня. Деятельностью различных функциональных систем определяются уровни различных показателей гомеостаза, таких как рН, газовый состав, осмотическое и кровяное давление, температура, уровень питательных веществ и т.д. Понятие гомеостаза ввел в физиологию У.Кэнон, который понимал под гомеостазом гармоническое взаимодействие во внутренней среде организма человека различных физико-химических факторов жизнедеятельности. Однако именно информация в живых организмах, тесно связанная с деятельностью различных составляющих его функциональных систем, является как бы общим знаменателем для всех физико-химических процессов, проходящих в организме. Только в саморегулирующихся функциональных системах в процессе длительной эволюции живых организмов может формироваться аппарат оценки информации – акцептор результатов деятельности. Аппарат акцептора результатов деятельности на основе опережающих действительные события механизмов позволяет живым организмам постоянно оценивать различные параметры достигнутых результатов и на информационной основе строить адаптивную деятельность. При этом информационная оценка в функциональных системах гомеостатического уровня выступает в роли информационных сигналов, управляющих процессами в организме человека. Исследования в микробиологии в области редокс-систем: возбужденных молекул и ключевых сигналопередающих белков акцепторов электронов (Журнал “Science” 1998 г., N 5, v.280, p.1723), подтвердили ведущую роль информационных процессов в регуляции гомеостаза. Как правило, живые организмы оценивают объективно и количественно результаты деятельности также и функциональных систем, определяющих различные показатели гомеостаза. Таким образом, информационные и/или энергоинформационные процессы, органично присущие любому живому организму, проявляющиеся во внешнюю среду в виде излучений самой различной физической природы, могут быть использованы для диагностирования состояния организма человека и отдельных его органов.

Таким образом представляется возможным использовать собственные излучения организма человека для диагностических целей.

Эту идею реализует изобретение, использованное нами в качестве прототипа (см. пат. РФ №2144781, кл. А61В 5/00, 2000), при этом способ исследования излучений живого организма с целью диагностики процессов канцерогенеза включает фиксацию собственных излучений органов и/или тканей человека, и последующую обработку и анализ результатов измерений, с выделением из них диагностических признаков заболевания.

К недостаткам способа можно отнести многооперационность как непосредственно измерительного процесса, так и процедуры математической обработки результатов. Кроме того, в качестве источника сигналов используется непосредственно сам диагностируемый орган и «снимаются» энергоинформационных характеристики процесса канцерогенеза, уже происходящего в диагностируемом органе, т.е. отсутствует возможность раннего диагностирования заболевания (т.е. начальной стадии – до образования злокачественной опухоли).

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение возможности диагностирования ракового заболевания, в том числе раннего, на начальной стадии до образования злокачественной опухоли, упрощение процедуры диагностирования.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении высокой достоверности диагностирования на самой ранней стали процесса канцерогенеза, обеспечении возможности диагностирования широкого спектра раковых заболеваний. В перспективе, по мере накопления статистического материала, будет возможна точная дифференциация и локализация онкопатологии на любой стадии ее развития.

Для решения поставленной задачи способ исследования излучений живого организма с целью диагностики процессов канцерогенеза отличается тем, что устройство, содержащее монокристаллическую кварцевую, круглую пластину Z-среза, позиционируют на лицевую часть головы, записывают электромагнитные сигналы и при появлении импульсов или групп импульсов, амплитуда которых превышает уровень амплитуды шумовой дорожки, ставят предварительный диагноз присутствия процесса канцерогенеза.

Сопоставительный анализ совокупности признаков предлагаемого решения и совокупности признаков аналогов и прототипа свидетельствуют о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы решают следующие функциональные задачи:

Признаки, указывающие на применение устройства, содержащего монокристаллическую кварцевую, круглую пластину Z-среза, обеспечивают возможность преобразования части общего спектра собственных излучений органов и/или тканей человека излучений, соответствующих энергоинформационным процессам организма при канцерогенезе в информационный электромагнитный сигнал, пригодный для обработки с целью формирования диагностических признаков.

Признаки «позиционируют на лицевую часть головы, записывают электромагнитные сигналы», обеспечивают максимальную привязку снимаемого сигнала к процессам канцерогенеза и снижают ослабление этого сигнала тканями организма. Кроме того, обеспечивается возможность фиксации процесса канцерогенеза на сверхранних стадиях еще до формирования раковых клеток (даже до появления злокачественных онкологических клеток, излучения которых используют для решения диагностических задач) – на этапе, когда нервная система только «дает команду» на формирование таких молекул. При этом становится несущественным (с позиций достоверности диагноза) объем злокачественного образования, поскольку принимаются сигналы, генерируемые мощным источником излучения, – головным мозгом.

Признак «записывают электромагнитные сигналы» обеспечивает возможность их последующей электронной обработки и анализа, с привлечением компьютерных технологий, что позволяет ускорить и упростить процедуру диагностирования.

Признаки «при появлении импульсов или групп импульсов, амплитуда которых превышает уровень амплитуды шумовой дорожки, ставят предварительный диагноз присутствия процесса канцерогенеза» раскрывают содержание обработки электромагнитного сигнала до получения диагностического признака и последующего диагностического вывода о наличии процессов канцерогенеза в организме пациента. Раскрывают критерии, используемые как диагностические признаки.

Заявленное изобретение иллюстрируется графическими материалами, при этом на фиг.1 показана функциональная схема установки, обеспечивающей реализацию способа; на фиг.2 схематически показан приемник излучений; на фиг.3 схематически показано размещение приемника излучений в процессе работы, на фиг.4 показан фрагмент обследования пациента с диагнозом злокачественного новообразования (верхний график – импульс, характерный для онкобольного, ниже – тот же импульс, увеличенный и растянутый по времени); на фиг.5 показан фрагмент обследования пациента с диагнозом злокачественного новообразования (верхний график – группы импульсов, характерные для онкобольного, ниже – те же группы импульсов, увеличенные и растянутые по времени); на фиг.6 показан фрагмент обследования здорового пациента (верхний график – запись только шумовой дорожки, ниже – эта же запись, увеличенная и растянутая по времени).

В основе способа лежит установленный авторами эффект, заключающийся в том, что монокристаллические кварцевые круглые пластины Z-среза, помещенные в поле излучений живого организма, имеющего злокачественное заболевание (подтвержденное известными диагностическими методами), способны детектировать в определенном частотном диапазоне специфические сигналы, индуцируемые головным мозгом пациента, тогда как у обследованных нами пациентов, не имеющих диагноз злокачественного новообразования, данные сигналы отсутствуют.

Для реализации способа используется устройство, разработанное авторами, основным элементом которого является приемник излучений, выполненный в виде монокристаллической круглой пластины, представляющей из себя тонкую кварцевую пластину 1 Z-среза, на обе стороны 2 которой нанесено тонкое покрытие 3 из серебра (толщиной не более 0,1 мм). Пластина установлена в полости конфузорного отражателя 4, ось симметрии 5 которого проходит через центр 6 кварцевой пластины 1. При этом конфузорный отражатель 4 или его внутренняя поверхность 7 выполнены из серебра (во втором случае корпус отражателя выполняют из немагнитного материала, с покрытием внутренней поверхности серебром). Кроме того, покрытия кварцевой пластины 1 электрически связаны со входом предусилителя сигнала 8, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 9 связан с компьютером 10.

В качестве элементов 8-10 устройства используют известные средства, рабочие характеристики которых соответствуют рабочим параметрам устройства, при этом предусилитель сигнала 8 выполнен по известной схеме, в качестве аналого-цифрового преобразователя 9 использован 12 разрядный АЦП, для обеспечения приемлемой скорости обработки результатов измерений желательно, чтобы процессор компьютера был не менее Pentium-4.

Устройство используют следующим образом: его располагают так, чтобы широкое основание конуса отражателя 1 находилось в непосредственной близости от лицевой части головы. При этом осуществляется постоянный съем разности потенциалов с посеребренных поверхностей кварцевой круглой пластины 2. При формирующемся злокачественном онкологическом процессе возникает разность потенциалов, снимаемая с серебряных покрытий 3 кварцевой круглой пластины 2, при наличии которой делается заключение о наличии злокачественного онкологического заболевания.

Заявленный способ реализуется в следующем порядке.

Процесс обследования:

1. Пациент снимает все металлические предметы с головы и шеи и располагается на смотровой кушетке, лежа на спине с головой, немного запрокинутой назад через мягкий валик-подушку.

2. Позиционируют датчик на лицевую часть головы (ориентируя его продольную ось на центральную область головного мозга) на расстоянии 3-9 мм от кожного покрова.

3. Включают запись сигналов с принимающего датчика на компьютер.

4. После регистрации в течение 20-30 минут запись останавливается.

Расшифровка результатов:

1. Просматриваются постранично все фрагменты записи. В настоящее время расшифровка одного исследования занимает до 20-30 минут.

2. При отсутствии импульсов, превышающих уровень амплитуды шумовой дорожки, делается заключение об отсутствии у пациента диагноза злокачественного новообразования.

3. При неоднократном появлении импульсов и (или) их последовательностей делают вывод о наличии диагноза злокачественного новообразования, либо стадии, предшествующей злокачественной форме онкозаболевания, и пациенту рекомендуют пройти подробное дополнительное обследование другими средствами диагностики.

Регистрируемые сигналы:

Регистрируемые «онкосигналы» выглядят как относительно короткие последовательности всплесков различной конфигурации (фиг.4-5). Длительность данных пакетов может составлять от десятков микросекунд до миллисекунд. Как показывает опыт обследования пациентов, за время его проведения (20-30 минут) данные пакеты сигналов возникают неоднократно (до 10 и более), хотя отмечались случаи, когда за названное время фиксировался только один импульс. В связи с чем для повышения достоверности диагноза продолжительность обследования установлена в вышеназванных пределах.

Пример 1. Пациент М., женщина, 53 года. Жалобы на боли в желудке. При обследовании нашим методом от головного мозга зарегистрированы повторяемые пакеты импульсов, свидетельствующие о наличии злокачественного онкологического заболевания. Приведенные фрагменты исследования указывают на упорядоченность и повторяемость отдельных амплитудно-частотных характеристик сигналов, соответствующих злокачественному заболеванию с диагнозом рак желудка. Дальнейшие обследования посредством фиброгастроскопии, хирургической операции подтвердили наличие злокачественного заболевания – перстневидный рак тела желудка.

Пример 2. Пациент Д., мужчина, 77 лет. При обследовании нашим методом от головного мозга зарегистрированы повторяемые пакеты импульсов, свидетельствующие о наличии злокачественного онкологического заболевания. Приведенные фрагменты исследования указывают на упорядоченность и повторяемость отдельных амплитудно-частотных характеристик сигналов, соответствующих злокачественному заболеванию с диагнозом аденокарцинома простаты. Дальнейшие обследования подтвердили этот диагноз.

У здоровых пациентов данные группы импульсов отсутствуют (фиг.6). Результат их обследования выглядит сплошной линией, обусловленной собственными шумами оборудования.

К настоящему времени обследовано свыше 300 пациентов, из которых выявлено порядка 90 человек с диагнозом злокачественного онкологического заболевания (остальные либо здоровы, либо имеют незлокачественную патологию). Достоверность диагноза в настоящее время составляет около 87%, причем эта цифра имеет тенденцию к увеличению, поскольку поставленный нами диагноз (первоначально отнесенный нами к отрицательной статистике) по прошествии времени (от одного месяца – до лет) все-таки подтверждаются.

Формула изобретения

Способ исследования излучений живого организма с целью диагностики процессов канцерогенеза, отличающийся тем, что устройство, содержащее монокристаллическую кварцевую, круглую пластину Z-среза, позиционируют на лицевую часть головы, записывают электромагнитные сигналы и при появлении импульсов или групп импульсов, амплитуда которых превышает уровень амплитуды шумовой дорожки, ставят предварительный диагноз присутствия процесса канцерогенеза.

РИСУНКИ