Optisk billeddannelse til præoperativ afgrænsning af ikke-melanom hudkræft (PERFIS)

Formålet med undersøgelsen er at evaluere evnen og effektiviteten af ​​at bruge en polarisationsforstærket reflektans- og fluorescensbilleddannelsesenhed, PERFIS, (se Device Brochure) til afgrænsning af non-melanom hudkræftmargener før operation. PERFIS er en harmløs og ikke-invasiv enhed, der er blevet brugt til at afbilde biologisk væv både in vitro og in vivo. I denne undersøgelse vil den blive brugt til at afbilde non-melanom hudkræftlæsioner før operation. Brugen af ​​PERFIS vil på ingen måde påvirke patientbehandling eller behandlingsbeslutninger. Der vil ikke blive brugt ekstra væv til billeddannelse.

Før billeddannelsen vil patientens læsion blive klargjort og renset efter rutinemæssig aseptisk teknik. Baseret på visuel inspektion vil tumorens hoved- og mindreakser blive markeret nøjagtigt ved de tilsyneladende tumormarginer for at sikre uvildig tumorudskæring. Til mærkning vil efterforskerne bruge en steril blå markeringspen, som ikke vil blive visualiseret i de optiske polarisationsbilleder ved 440 nm. Efter markering vil længden af ​​tumorens hoved- og mindreakser blive målt ved hjælp af en lineal. Et fotografi af tumoren (og linealen som referenceskala) vil blive taget. Efter måling og fotografering udføres optisk billeddannelse med polariseret reflektans ved hjælp af PERFIS-enheden.

Fotografier af PERFIS-billeddannelsesenheden er præsenteret i enhedsbrochuren. Under billeddannelse vil tumoren og den omgivende hud blive belyst af et kontinuerligt lavintensitets monokromatisk lys fra en ikke-kohærent lyskilde (Xe-arc lampe kombineret med interferensfiltre) ved bølgelængden på 440 nm, med en effekttæthed på huden på cirka 0,4 mW/cm2. Denne effekttæthed er et godt stykke under standard sikkerhedstærskler. Ingen andre bølgelængder eller effekttætheder vil blive brugt i denne undersøgelse. Lysbelysningen styres af en lukker, som forbliver lukket undtagen under brugerstyret billedoptagelse. Billedbehandling vil blive påbegyndt, når PERFIS-enheden er placeret på overfladen af ​​patientens hud. Lukkeren åbner og lukker automatisk for at lette billeddannelsen. Denne proces sikrer, at lys kun transmitteres til overfladen af ​​huden, hvilket minimerer risikoen for potentiel utilsigtet øjeneksponering. Billeddannelse tager kun et par minutter og er fuldstændig ikke-invasiv.

Efter billeddiagnostik vil der blive givet lokalbedøvelse ved hjælp af 1% lidocain med adrenalin ved dyb dermal infiltration. Læsionen vil blive klargjort og renset efter rutinemæssig aseptisk teknik. Kirurgisk excision af tumoren vil blive udført ved hjælp af standard Mohs teknik. Der vil blive taget et almindeligt fotografi af sårbunden (og lineal som reference). Intet ekstra væv vil blive skåret ud til billeddannelsesformål.

Den udskårne tumorlæsion vil derefter gennemgå standard Mohs frossen histopatologisk præparation med hæmatoxylin og eosin (H&E) farvning. Dr. Neel vil analysere de histologiske objektglas og registrere tilstedeværelse og placering af resterende tumorceller. Han vil ikke bruge billederne genereret af PERFIS til sin kliniske beslutningstagning. Efter bekræftelse af, at udskæringsmarginerne er fri for tumorceller ved histologisk evaluering, vil standard post-Mohs protokol blive udført.

Dette er det første in-humane forsøg med PERFIS kollagen billeddannelse til at hjælpe med tumordetektion. Derfor planlægger efterforskerne at erhverve et sæt kvalitative træningsbilleder, der også kan udsættes for en kvasi-kvantitativ analyse, hvis enheden giver potentielt værdifuld information til lokalisering af tumor. Fyrre patienter (dvs. 40 tumorer) vil blive afbildet præoperativt for at vurdere kollagen-uregelmæssighed eller forvrængning på operationsstedet. Mohs-kirurgen vil derefter markere grænserne for operationsstedet for excision, og et hvidt lysbillede af denne præ-kirurgiske markering vil blive fanget.

Der er to mulige udfald under histopatologisk analyse af tumorprøven efter det første excisionsstadie af Mohs-kirurgi: enten er tumormarginerne "klare", hvilket betyder, at der ikke er nogen tumor til stede ved grænserne af kirurgens prækirurgiske markering, eller tumormarginerne er "positive", hvilket betyder, at hele eller noget af den kirurgiske margin stadig har tumor til stede. Resterende tumor kan lokaliseres topologisk til den originale tumorprøve, så den kan fjernes under et yderligere trin af Mohs-udskæring.

I det første tilfælde af "klare" tumormargener var kirurgens præ-kirurgiske skøn tilstrækkeligt, og Mohs-proceduren er afsluttet. I denne situation vil PERFIS-billeder af det præ-kirurgiske sted blive overlejret på de digitale billeder af kirurgens primære markeringer for at afgøre, om kollagenforvrængning var til stede uden for kirurgens originale markeringer. Tilstedeværelsen af ​​kollagenforvrængning ud over kirurgens oprindelige markering ville indikere, at PERFIS ikke giver nytte til at vejlede præ-kirurgisk markering, da PERFIS ville overvurdere omfanget af tumorspredning i marginerne. Hvis kollagenforvrængning ligger inden for kirurgens præ-kirurgiske markering, ville dette indikere, at PERFIS kunne være nyttig til at vejlede præ-kirurgisk markering.

I det andet tilfælde af "positive" tumormargener vil PERFIS-billedet igen blive overlejret på det digitale billede af den præ-kirurgiske markering af kirurgen. Hvis PERFIS detekterer kollagenforvrængning i området med tumorpositivitet, således at kirurgens præ-kirurgiske markering ville blive ændret til at omfatte mere iøjnefaldende tumor og dermed reducere behovet for yderligere excision efter histologisk analyse, så vil PERFIS-analysen blive bedømt som vellykket. PERFIS ville give nytte til at vejlede præ-kirurgisk mærkning i dette tilfælde.

Der kan være områder af PERFIS-billedet, der viser forvrængning i både "normale" marginer og i områder med histologisk dokumenteret tumor. I dette tilfælde vil PERFIS blive klassificeret som en fiasko, da ekstra normal hud ville blive ofret, hvis kirurgen stolede på PERFIS-billeder til præ-kirurgisk markering og excision.

Ved afslutningen af ​​undersøgelsen vil meningsfuldheden af ​​billedresultaterne og deres anvendelighed i klinisk praksis blive diskuteret sammen med begrænsningerne af denne subjektive evaluering. Med et billedsæt på 40 tilfælde vil efterforskerne være i stand til at fremlægge et argument om, hvorvidt yderligere forskning med denne teknologi er lovende og ville være til gavn for en kirurg for at afgrænse præ-kirurgiske marginer før excision. En større, mere grundig kvantitativ analyse vil blive udskudt til næste fase af undersøgelse og udvikling.