Efficiency of TruScreen optoelectronic technique in the diagnosis of precancerous processes of the cervix uteri

Bebneva T.N., Tagieva A.V., Prilepskaya V.N.

Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia, Moscow
Objective: to study the efficiency of optoelectronic scanning of the cervix uteri in female patients with morphologically verified cervical intraepithelial neoplasias (CIN I–III).
Subjects and methods. The study included 56 patients aged 19 to 48 years who were diagnosed as having uterine cervical pathology. The preliminary comprehensive examination of the cervix uteri involved colposcopy, cytology of ecto- and endocervical smears, and HPV test using polymerase chain reaction techniques for viral typing by hybrid capture in order to estimate a viral load and to make a histological examination of biopsy specimens. Optoelectronic scanning was carried out after varying uterine cervical dysplastic processes were histologically verified. The examination was carried out, by slightly touching the cervix uteri surface with a probe under the control of light indicators. 15 to 25 points (mean 21 points) were scanned according to the area of involvement. The session took 3-4 min. Results were given to a paper carrier in two variants: 1) abnormal (pathological changes were detected in uterine cervical tissue, CIN was present) and 2) normal (CIN was absent). Cytological and histological diagnoses and optoelectronic scanning findings were tabulated.
Results. The optoelectronic technology demonstrated the sensitivity comparable with that of cytological (LSIL, 65.3%; HSIL, 86.7%), histological (СIN I, 64.7%; СIN II, 78.9%; СIN III, 88.9%), and colposcopic methods in diagnosing both cervical intraepitalial lesions as a whole and high-severity ones.
Conclusion. The study using the TruScreen optoelectronic technique demonstrated its high sensitivity in the diagnosis of cervical intraepitalial lesions, mainly high-severity ones. The use of the TruScreen in addition to cytological examination allows the sensitivity of cervical screening to be increased.

Keywords

cervical screening
TruScreen optoelectronic scanning
cervical intraepithelial neoplasias

Шейка матки является доступным органом для проведения цитологического скрининга. Несмотря
на это рак шейки матки (РШМ) остается распространенным заболеванием во всем мире. В России
в настоящее время ежегодная заболеваемость РШМ составляет 15,4 на 100 тыс. женщин. В 2009 г. зарегистрировано 14 351 новых случаев РШМ (стандартизированный показатель на 100 тыс. женщин
составил 11,2) и от него умерли 6454 женщины [2, 3]. Это заболевание отличается ногостадийностью,
а доклиническое существование опухоли длится годами, поэтому имеется возможность для дальнейшей верификации диагноза и применения эффективных методов лечения. Кроме того, цитологическое исследование позволяет на ранних этапах диагностировать ту или иную патологию шейки матки [1, 6,11].

Цитологический метод исследования должен быть не только чувствительным, но также и высокоспецифичным, поскольку женщина с положительными данными цитологического исследования переходит из разряда здоровых в группу больных. Традиционно используется окраска цитологического материала гематоксилин-эозином, чувствительность которой ограничена и, по данным разных авторов, составляет 50–60% [4].

Эффективность скрининга РШМ, безусловно, зависит от чувствительности цитологического исследования, которая, по данным разных исследователей, составляет от 66 до 83% [6, 8]. В 70–90%
случаев причиной ложноотрицательных цитологических ответов является неправильный забор материала для цитологического исследования и лишь в 10–30% случаев – ошибочная интерпретация цитологических данных. Если ложноположительные результаты, как правило, нивелируются проводимой кольпоскопией и прицельной биопсией, то высокая настороженность врачей в отношении рака заставляет искать способы предотвращения ложноотрицательных результатов. Наиболее часто неинформативный материал получают при взятии мазков из цервикального канала; отсутствие в мазках клеток эндоцервикального эпителия отмечается в 8–18% случаев. Вследствие этого при скрининге наиболее часто пропускают именно железистые и железистоплоскоклеточные РШМ [4, 5]. Исследование мазков по Папаниколау, полученных традиционным методом сбора материала, показывает, что не все, а только от 6,5 до 18% взятых клеток наносятся на стекло. Кроме того, многие из этих клеток в результате неправильного нанесения на стекло трудно или невозможно анализировать [12].

Нельзя не сказать и том, что в отдаленных районах ряда регионов нашей страны цитологических лабораторий нет. Поэтому для скринингового обследования женщин требуются неинвазивные методы,
позволяющие получить результат в режиме реального времени. Этим требованиям соответствует
портативный диагностичеcкий сканер TruScreen, зарегистрированный в нашей стране, но пока мало
применяемый. Преимущество метода – моментальный результат при высокой чувствительности и
специфичности (80–90%) [13, 10]. Однако в нашей стране прибор мало применяется, в связи с этим
отсутствует оценка клинической целесообразности его использования.

Оптико-электронный метод сканирования TruScreen создан на основании оптико-электронной технологии, которая позволяет идентифицировать наличие предраковых и раковых соcтояний тканей шейки матки в режиме реального времени при гинекологическом обследовании. Данная методика
обеспечивает высокую точность и быстрый результат исследования. Оборудование состоит из ручного
зонда и консоли. Консоль прибора снабжена микрокомпьютером с установленной экспертной системой оценки для анализа и обработки полученных от диагностического зонда данных об исследуемой
ткани. Результаты исследований сравниваются с интегрированной базой данных более 3000 пациенток с учетом широкой географической и этнической гистологической картины. Для обследования цервикальных тканей используются низкоуровневые электрические и световые сигналы. Ответные сигналы измеряются, а экспертная компьютерная программа прибора сравнивает сигналы с компьютерной базой данных, находящейся в основе портативного сканера. Тестирование проводится путем легких касаний зондом поверхности шейки матки в соответствии со специальным диагностическим паттерном (последовательность тест-точек). Ручной зонд оснащен электрооптическими биодатчиками для измерения свойств цервикальной ткани и использует для зондирования цервикальной ткани комбинацию излучений с длинами волн 525, 660 и 936 нм видимого и инфракрасного диапазонов. Устройство измеряет степень отражения и рефракции света, прошедшего через ткани шейки матки. Диапазон сканирования по глубине составляет от 200 до 350 мкм (рисунок, см. на вклейке).

Таким образом, исследованию подвергаются не только поверхностные эпителиальные клетки, но и изменения в базальном и стромальном слоях. Дополнительным типом измерения является определение электроемкостных свойств ткани непосредственно с помощью подачи электрического импульса очень малой интенсивности (0,8 вольт каждые 100 микросекунд). Оптические и электрические измерения повторяются с частотой 14 раз/с. Полученная информация обрабатывается микрокомпьютером, встроенным в консоль, после чего происходит извлечение параметров наиболее измененного участка цервикальной ткани, которые и являются окончательным результатом теста.

TruScreen прошел длительный период апробации и исследований в течение последних 10 лет; в исследования включали более 5000 женщин в Австралии, Италии, Бразалии, Филиппинах, Китае,
Великобритании и США. В мультицентровых исследованиях была показана высокая чувствительность
сканера в определении предраковых изменений по сравнению с чувствительностью цитологического
обследования. В отличие от цитологического исследования сканер TruScreen исследует не только поверхностные эпителиальные клетки. Сигналы зонда, проходя через ткани шейки матки, идентифицируют изменения в базальном и стромальном слоях [7, 9].

Цель исследования: оценка клинической эффективности оптико-электронного сканирования путем
применения прибора TruScreen для диагностики плоскоклеточных интраэпителиальных поражений
шейки матки.

Материал и методы исследования

В исследование были включены 56 пациенток с диагностированной патологией шейки матки в возрасте от 19 до 48 (35,5±7,8) лет. Предварительное комплексное обследование шейки матки включало проведение кольпоскопического исследования с помощью кольпоскопа фирмы «Leisegang»,
цитологического исследования мазков с экто- и эндоцервикса и тестирование вируса папилломы
человека (ВПЧ) методами полимеразной цепной реакции с целью типирования вируса и гибридного захвата (Hybrid Capture 2, HC2) для оценки вирусной нагрузки, гистологического исследования
биопсийного материала, взятого с использованием радиохирургического высокочастотного аппарата
«ФОТЕК Е141». После получения всех результатов проводилось диагностическое оптико-электронное сканирование шейки матки с помощью прибора TruScreen («Polartechnics», Сидней, Австралия) с целью определения чувствительности последнего.

Оптико-электронное сканирование проводилось после гистологического подтверждения диспластического процесса шейки матки той или иной степени выраженности. Исследование проводилось путем легких касаний зондом поверхности шейки матки под контролем световой индикации. В зависимости от площади поражения сканировалось от 15 до 25 точек, в среднем – 21 точка. Продолжительность процедуры занимала 3–4 мин. Результаты выдавались на бумажном носителе в двух вариантах: 1) Abnormal – обнаружены патологические изменения ткани шейки матки, цервикальная интраэпителиальная неоплазия (CIN) присутствует; 2) Normal – CIN отсутствует. Цитологические и гистологические диагнозы и результаты оптикоэлектронного сканирования сводились в таблицы. Точность диагностического метода определялась путем расчета чувствительности и отрицательного результатов теста. Оценка характеристик основана на сравнении результатов теста с результатом точного способа определения заболевания референтным или эталонным методом. В исследовании референтным методом явилось морфологическое исследование ткани шейки матки, полученной в результате биопсии. Результаты гистологического исследования трактовались, согласно классификации CIN и терминологии Бетесда.

При гистологическом исследовании 56 цервикальных образцов в 45 (80,3%) из них верифицировано сквамозное интраэпителиальное поражение (SIL): в 11 (19,6%) обнаружена плоская кондилома, в 45 (%) – CIN. У 17 (37,8%) пациенток диагностирована CIN I, у 19 (42,2%) – CIN II и у 9 (20%) – CIN III.

Результаты исследования и
обсуждение

Результаты цитологического исследования интерпретировались с применением терминологии Бетесда
и распределились следующим образом: интраэпителиальные поражения низкой степени тяжести (L-SIL) обнаружены в 23 случаях, интраэпителиальные поражения высокой степени тяжести (H-SIL) – в 14, еще у 5 пациенток цитологическая картина интерпретирована как атипичные сквамозные клетки неопределенного значения (ASCUS). В 6 случаях результаты цитологических мазков были отнесены к «норме». В процессе диагностического оптико-электронного сканирования с помощью прибора TruScreen результат «abnormal» получен у 39, «normal» – у 17 пациенток. На основании анализа полученных данных чувствительность TruScreen в обнаружении SIL составила: для H-SIL 86,7%, для L-SIL – 65,3% (табл. 1).

Таблица 1. Чувствительность оптико-электронного метода для интраэпителиальных изменений низкой и высокой степеней.

Таким образом, оптико-электронная технология продемонстрировала сопоставимую с цитологическим методом чувствительность в диагностике как цервикальных интраэпителиальных поражений в целом, так и поражений высокой степени тяжести. Таким образом, оптико-электронная технология продемонстрировала сопоставимую с гистологическим методом чувствительность в диагностике цервикальных интраэпителиальных поражений. Как видно из табл. 2, чувствительность оптико-электронного метода тем выше, чем тяжелее диспластический процесс.

Таблица 2. Чувствительность оптико-электронного метода при сравнении с результатами
гистологического исследования CIN I, CIN II, CIN III.

Таблица 3. Сравнение чувствительности кольпоскопического и оптико-электронного методов.

В данном исследовании также оценивали результаты расширенной кольпоскопии, включающей
изучение эпителиальных и сосудистых тестов после нанесения на слизистую оболочку шейки матки 3%
раствора уксусной кислоты и 2% водного раствора Люголя (проба Шиллера) по сравнению с оптико-электронным сканированием. Чувствительность кольпоскопического метода, по данным разных авторов, составляет 45–65%, в нашем исследовании кольпоскопия продемонстрировала более высокую чувствительность по сравнению с TruScreen (табл. 3). Кольпоскопическая терминология в табл. 3 приведена согласно Международной классификации кольпоскопических терминов, одобренной в
Рио-де-Жанейро в 2011 г.

Заключение

Таким образом результаты проведенного исследования с использованием оптико-электронной технологии TruScreen продемонстрировали высокую чувствительность в диагностике цервикальных интраэпителиальных поражений, преимущественно высокой степени тяжести. Преимущества оптико-электронного метода исследования по сравнению с цитологическим и кольпоскопией – это возможность получать быстрый и объективный результат в конце исследования. Применение TruScreen в дополнение к цитологическому исследованию позволит повысить чувствительность цервикального
скрининга.

References

1. Komarova E.V. Klinicheskoe znachenie testirovanija na virus papillomy cheloveka v skrininge cervikal'noj intrajepitelial'noj neoplazii: Avtoref. dis.… kand. med. nauk. – M., 2010.
2. Minkina G.N., Manuhin I.B., Frank G.A. Predrak shejki matki. – M.: Ajerograf-media, 2001. – S.66–69.
3. Prilepskaja V.N. Profilaktika raka shejki matki // Ginekologija. – 2007. – T.9, № 1. – S.12–18.
4. Chissov V.I., Starinskij V.V., Petrova G.V. Zlokachestvennye novoobrazovanija v Rossii v 2009 g. (zabolevaemost' i smertnost'). – M., 2010.
5. Coppleson M., Canfell K., Skladnev V. The Polarprobe – An instantaneous optoelectronic approach to cervical screening // CME J. Gynecol. Oncol. – 2000. –Vol.5. – P.31–38.
6. Denny L., Kuhn L., Pollack A., Wright T.C. Jr. Direct visual inspection for cervical cancer screening: an analysis of factors influencing test performance // Cancer. – 2002. – Vol. 94. – P. 1699–1707.
7. Monsonego J. Prevention of cervical cancer: screening, progress and perspectives // Presse Med. – 2007. – Vol. 36, N 1, pt 2. – P. 92–111.
8. Robertson A.J., Anderson J.M., Beck J.S. et al. Observer variability in histopathological reporting of cervical biopsy specimens // J. Clin. Pathol. – 1989. Vol. 42. – P.231–238.
9. Safaeian M., Solomon D., Castle P.E. Cervical cancer prevention-cervical screening: science in evolution // Obstet. Gynecol. Clin. N. Am. – 2007. Vol. 34, N 4. – P.739–760.
10. Singer A., Coppleson M., Canfell K. et al. A real time optoelectronic device as an adjunct to the Pap smear for cervical screening: a multicenter evaluation // Int. J. Gynecol. Cancer. – 2003. – Vol. 13, N 6. – P. 804–111.
11. Solomon D., Davey D., Kurman R. et al. The 2001 Bethesda System: terminology for reporting results of cervical cytology // J.A.M.A. –2002. – Vol. 287, N 16. – P. 2114–2119.
12. Sung H.Y., Kearney K.A., Miller M. et al. Papanicolaou smear history and diagnosis of invasive cervical carcinoma among members of a large prepaid health plan // Cancer. – 2000. – Vol. 88, N 10. – P.2283–2289.
13. UK Department of Health. Report of the cervical screening program. Bulletin 2001/22, September, 2001.
14. Wright T.C. Jr., Cox J.T., Massad L.S. et al. 2001 Consensus guidelines for the management of women with cervical cytological abnormalities // J.A.M.A. –2002. –Vol. 287, N 16. – P.2120–2129.

About the Authors

Bebneva Tamara Nikolayevna, Candidate Medical Sciences, Senior Researcher, Research Polyclinic Department, Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia
Address: 4, Academician Oparin St., Moscow 117997, Russia
Telephone: 8-916-518-19-64
E-mail: bebn@mail.ru

Professor Prilepskaya Vera Nikolayevna, MD, Head, Research Polyclinic Department; Deputy Director in Researches, Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia Telephone: 438-69-34
E-mail: vprilepskaya@mail.ru

Tagiyeva Aigyun Vasifovna, Candidate Medical Sciences, Senior Researcher, Research Polyclinic Department, Academician V.I. Kulakov Research Center of Obstetrics, Gynecology, and Perinatology, Ministry of Health and Social Development of Russia
Telephone: 438-69-34
E-mail: aigun2002@mail.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.