Fotoakustisk billeddannelse af hoved- og halstumorer

Kræft tegner sig for næsten 30 % af alle dødsfald i England og Wales. Hoved- og halskræft er den 8. mest almindelige kræftsygdom i Storbritannien, og i løbet af det sidste årti er forekomsten og dødeligheden steget med henholdsvis 24 % og 14 %. Planocellulært karcinom (SCC) eller en variant er den mest almindelige histologiske type i disse kræftformer. Prognosen og behandlingen afhænger grundlæggende af TNM-stadiet. For eksempel er 1- og 3-års overlevelsesraterne for patienter med kræft i mundhulen i et tidligt stadium (stadie 1 og 2) omkring 90 % og 65 %; for sen sygdom (stadie 3 og 4) falder dette dog til omkring 80 % og 45 %. Patienter med fremskreden sygdom kræver ofte mere aggressiv behandling såsom præoperativ (neo-adjuverende) kemoterapi, strålebehandling eller begge dele; og har normalt behov for mere omfattende operation/strålebehandling, når den endelige behandling er påbegyndt.

Den ottende udgave af TNM-klassifikationen af ​​ondartede tumorer, som leverer internationalt anerkendte standarder til stadie af cancer, inkluderer nu dybden af ​​invasion (DOI) af oral cancer til nøjagtig T-stadieinddeling, hvor 5 mm er afskæringen mellem stadier 1 og 2 , og 10 mm afskæringen for fase 2 og 3 sygdom. Ikke alene afgør det præcise omfang af lokal vækst, om der kan opnås en begrænset lokal resektion i stedet for en mere radikal excision, men DOI-dimensionen, som menes at afspejle nærheden til underliggende lymfe- og vaskulære strukturer, er en god forudsigelse. af LN involvering. Som beskrevet er overlevelsesraten hos disse patienter relateret til sygdomsstadiet, derfor er billeddiagnostik en afgørende determinant for prognose. Der er mangel på data om pålideligheden af ​​radiologisk og klinisk stadieinddeling af DOI såvel som den efterfølgende overensstemmelse mellem disse målinger og den patologiske, dvs. post-kirurgiske, DOI. Den billeddannelsesmodalitet, der bruges til at vurdere T-stadiet/DOI af mundhulekræft, varierer mellem UL, CT og MR afhængigt af centrets præference. Små undersøgelser, der evaluerer, hvor nøjagtige hver af disse billeddannelsesmodaliteter er til at bestemme DOI, er blevet udført med lovende resultater, men de er begrænsede.

Begrænsninger i radiologisk og klinisk stadieinddeling af hals-LN er også velkendte, og elektiv halsdissektion (END), som involverer resektion af hele den regionale LN-gruppe, anses stadig for at være den mest nøjagtige diagnostiske procedure for N-stadieinddeling. Den rapporterede gennemsnitlige forekomst af subklinisk okkult nodal metastaser påvist ved SLUT hos patienter med tungekræft i tidligt stadie er omkring 25 % - hvilket antyder, at disse blev overset ved konventionel billeddannelse. Dette er dog en invasiv kirurgisk teknik med betydelig associeret morbiditet f.eks. neuropatiske smerter og nedsat skulderbevægelse, og der er usikkerhed om, hvorvidt det giver nogen meningsfuld klinisk fordel i forhold til observation hos patienter med tidlig sygdom. Et alternativ til END i radiologisk/klinisk N0 SCC i mundhulen er sentinel lymfeknudebiopsi (SNLB), som involverer identifikation og udskæring af de(n) indledende LN(er), som en primær tumor dræner til, og derved forsøge at begrænse den kirurgiske dissektion. Alligevel kræver dette stadig en kirurgisk procedure med de tilhørende risici, omkostninger og patientbesvær, er ikke bredt tilgængeligt og savner stadig >15 % af syge knuder.

En hurtig og letanvendelig, ikke-invasiv og veltolereret test, der kunne forbedre lokal og regional kræftstadie, samt hjælpe med at standardisere denne vurdering på tværs af centre, ville derfor være af stor klinisk værdi.

Fotoakustisk tomografi (PAT) er en relativt ny teknologi, der muligvis kan hjælpe med at imødekomme disse behov. PAT er afhængig af absorptionen af ​​lasergenereret lys med specifikke bølgelængder (ofte i det infrarøde spektrum) af iboende komponenter i det afbildede væv. En sådan absorption resulterer i emission af ultralydsbølger, som kan rekonstrueres til billeder på samme måde som konventionelle ultralydsscannere. Ved billeddannelse ved flere bølgelængder kan vævsfordelingen af ​​vand, lipid og hæmoglobin (i røde blodlegemer og derfor blodkar) kortlægges med ekstrem høj opløsning (~100 mikron), hvilket øger muligheden for, at PAT kan afbilde tumoren med lille volumen, som eksisterende teknikker ikke kan.