Un estudio de viabilidad clínica de un buscador fotoacústico

-Introducción La presencia de metástasis linfáticas en pacientes con cáncer de mama es un factor pronóstico importante para la supervivencia, y una estadificación precisa conduce a un tratamiento adyuvante adecuado. La biopsia del ganglio linfático centinela (SLNb) es un método estándar utilizado para confirmar metástasis linfáticas axilares regionales en pacientes con cáncer de mama. Los ganglios linfáticos centinela (GC) son un grupo de ganglios linfáticos (GC) iniciales ubicados en las proximidades del tumor y conectados a través de vasos linfáticos (VI), hipotéticamente los primeros que drena un tumor primario en la cuenca linfática regional. Si no se confirman células tumorales metastásicas en los ganglios linfáticos extirpados, la incidencia de morbilidades, como el linfedema, se puede reducir omitiendo la disección innecesaria de los ganglios linfáticos axilares (ALND). El procedimiento SLNb es un método bimodal que utiliza un marcador radiactivo (p. ej., 99mTc) y/o tinte azul para identificar los SLN. El marcador radiactivo y el tinte azul se administran antes de la cirugía, son absorbidos por el sistema linfático y, finalmente, fluyen hacia los ganglios linfáticos. Durante los procedimientos quirúrgicos, los SLN se identifican mediante la inspección visual de los VI teñidos de azul y la detección de radiactividad mediante una sonda gamma. Posteriormente, los SLN identificados se extirpan y se envían para un examen patológico para evaluar el posible tumor metastásico.

El método dual-modal mejora la precisión y eficiencia de la identificación del SLN al aprovechar las distintas ventajas de cada método. Sin embargo, los isótopos radiactivos en la cirugía SLNb presentan un riesgo inherente de exposición a la radiación y requieren instalaciones especializadas y personal médico capacitado. Estos factores introducen complejidades en el procedimiento quirúrgico y crean obstáculos para la implementación de SLNb en los hospitales locales. Además, la administración de material radiactivo normalmente requiere la cooperación con un departamento de medicina nuclear, lo que restringe el uso directo por parte del cirujano y puede afectar la programación quirúrgica. Por último, debido a que los isótopos radiactivos no proporcionan información visual, la identificación intuitiva de los SLN es un desafío. Por otro lado, el tinte azul tiñe visualmente la red linfática, lo que permite la identificación intuitiva de los SLN sin exposición a la radiación. Sin embargo, confiar en la inspección visual de los NGC teñidos de azul puede introducir variabilidad entre médicos y posibles imprecisiones en la identificación de los NGC, debido a características variables de la lesión, como la presencia de tejido adiposo y sangre. Estas limitaciones dificultan la visualización del tinte azul dentro de los LN, lo que en última instancia conduce a una sensibilidad reducida en la detección de los LN.

La imagen o detección fotoacústica (PA) es una técnica no ionizante que utiliza las propiedades intrínsecas de absorción de luz de los componentes biológicos del tejido. Para generar señales de PA, un láser pulsado de nanosegundos induce repetidas expansiones térmicas instantáneas dentro de una muestra, creando ondas acústicas. Luego, estas ondas acústicas son capturadas por un transductor de ultrasonido y analizadas para confirmar la presencia de componentes específicos dentro de la muestra. La tecnología de detección de PA puede detectar LN teñidos con tinte con alta sensibilidad y proporcionar una representación cuantitativa en tiempo real. Este método puede determinar con precisión la presencia o ausencia de SLN teñidos que pueden haber sido indistinguibles mediante inspección visual. En consecuencia, puede facilitar los procedimientos SLNb sin materiales radiactivos. En nuestros estudios anteriores, se ideó con éxito un sistema de vanguardia conocido como buscador fotoacústico (PAF). Es notablemente eficaz para detectar SLN manteniendo una alta relación señal-ruido (SNR). El PAF combina una pieza de mano láser de tinte de estado sólido (SSD) y un transductor de ultrasonido transparente (TUT) en una configuración precisamente coaxial. Este estudio describe ensayos preclínicos del PAF, que confirmaron su capacidad para detectar con precisión SLN teñidos de azul.

Este estudio clínico transversal se realizó ex vivo para validar la viabilidad del uso del PAF en un entorno clínico. El proceso confirma la señal de los LN extirpados identificados mediante el método dual modal y el PAF antes de enviarlos a patología. Para determinar su rendimiento de detección, se compara la eficacia del PAF con la tasa de detección del SLNb estándar. Los resultados establecen la viabilidad clínica del uso de PAF para SLNb, proporcionando una alternativa no radiactiva.

-Diseño del estudio: este estudio se realizó como un estudio ex vivo transversal, abierto, de un solo brazo dentro de una sola institución para investigar la eficacia del PAF en comparación con los métodos duales estándar para la detección del SLN en el tratamiento del cáncer de mama. . Los procedimientos SLNb siguieron pautas internacionales, utilizando mapeo de radioisótopos y tinte azul. Los SLN se identificaron mediante inspección visual con sonda gamma y tinte azul, luego se resecaron y etiquetaron para reconfirmar la inspección visual con sonda gamma y tinte azul. Posteriormente, se empleó PAF para capturar señales de los LN. Para minimizar errores potenciales, como errores de etiquetado y errores de entrega de LN, el sistema PAF se colocó en el quirófano. El estudio inscribió a mujeres diagnosticadas con cáncer de mama que acudieron al Departamento de Cirugía Mamaria del Hospital St. Mary's de Seúl, República de Corea.

-Biopsia de ganglio linfático centinela: la SLNb se realizó de acuerdo con las pautas internacionales establecidas, utilizando métodos de mapeo de radioisótopos y tinte azul. En el estudio participaron cinco oncólogos quirúrgicos, todos ellos con experiencia en la realización de SLNb bimodal estándar y comprendían el protocolo clínico. El radioisótopo (0,1 ml de fitato de 99mTc) se administró en el flexo linfático subdérmico debajo de la areola entre 30 minutos y 8 horas antes de la operación. Cuando comenzó la cirugía, el operador confirmó la ubicación del tumor. Luego, se inyectó un tinte azul (índigo carmín, 2-5 ml) por vía peritumoral o periareolar antes de la incisión, con un masaje posterior durante 1 minuto después de la inyección. La cuenca ganglionar axilar se examinó de cerca utilizando una sonda gamma portátil para detectar señales radiactivas y se examinó visualmente a simple vista para detectar LN muy teñidos de azul. La identificación de SLN continuó hasta que la sonda gamma no detectó más señales o ya no se encontraron LN teñidos de azul en las cuencas nodales dentro del campo de operación. Para este estudio, los SLN se definieron como LN con una señal de sonda gamma superior al 10 % del valor máximo de la señal y/o visiblemente teñidos con tinte azul. Además, según la experiencia del cirujano, también se extirparon NL anormalmente palpables que no fueron detectados mediante sonda gamma ni inspección visual, y se etiquetaron como no GC. PAF examinó más a fondo los SLN y los no SLN y, posteriormente, se enviaron al departamento de patología para el análisis de la sección congelada.

-Tamaño de la muestra: Para determinar el tamaño de muestra requerido para probar la no inferioridad de PAF y el método dual modal, se utilizó el estimador del tamaño de muestra de chi-cuadrado de no inferioridad, empleando un margen de no inferioridad del 5%, una significación nivel (alfa) del 5%, y una potencia (1-beta) del 80%. A partir de investigaciones anteriores y de datos experimentales de pruebas, se supuso que la tasa de detección visual sería aproximadamente del 78 % para los SLN y del 84 % para los PAF. Los cálculos revelaron que serían necesarios un total de 157 SLN, lo que corresponde a aproximadamente 1,5 SLN por paciente, por lo que se requeriría la inscripción de 115 pacientes para cumplir con los requisitos del tamaño de la muestra con una deserción prevista del 10%.

-Métodos de análisis estático:

Los criterios de valoración principales, que fueron las tasas de detección del SLN para la sonda gamma, la inspección visual y el PAF, se definieron de la siguiente manera:

Tasa de detección = (Número de SLN detectados)/(Número total de SLN) ×100 [%]

Los criterios de valoración secundarios abarcaron los resultados de un análisis de no inferioridad realizado mediante la prueba de chi-cuadrado. Además, la sensibilidad y la especificidad se evaluaron mediante el análisis de la curva ROC como parte de los criterios de valoración adicionales. Con respecto a los criterios de valoración primarios y secundarios, los GC se examinaron específicamente, excluyendo los que no eran GC para minimizar la posible subjetividad del cirujano.

Se realizó la prueba U de Wilcoxon Mann-Whitney para determinar el punto de corte del PAF y se compararon las significaciones estadísticas entre los grupos de 99mTc+/-, azul+/- y no inyectado. En un análisis de no inferioridad, se realizó una prueba de chi-cuadrado para comparar las diferencias de riesgo para los ganglios 99mTc+, blue+ y PAF+. La prueba t para muestras independientes se utilizó para otras distribuciones normales, como la edad y el IMC. Todos los análisis estadísticos de este estudio se realizaron utilizando MATLAB R2022a con Statistics and Machine Learning Toolbox.