Mikroaaltohoito syöpää edeltävien aktiinikeratoosien hoitoon (MTAK)

Tämä tutkimus on Dundeen yliopiston, NHS Taysiden ja Emblation Ltd:n yhteistyö, jota rahoittaa Innovate UK. Emblation on skotlantilainen Small Medium sized Enterprise (SME) ja on vakiintunut maailmanlaajuinen johtaja mikroaaltouunien lääkinnällisten laitteiden suunnittelussa, kehittämisessä ja valmistuksessa.

Aktiinisten keratoosien (AK) uskotaan olevan yleisin syöpää edeltävä vaurio ihmisillä, ja ne ovat invasiivisen ihon levyepiteelikarsinooman (cSCC) esiaste. Tämä pahanlaatuinen kasvain on yli kaksinkertaistunut Yhdistyneessä kuningaskunnassa viimeisen vuosikymmenen aikana väestön ikääntymisen ja lisääntynyt UV-altistus (Goon 2017). Isossa-Britanniassa cSCC:n ilmaantuvuus ylittää nyt 30 000 tapausta vuodessa (arviolta > 50 000 tapausta vuodessa, Public Health England, julkaisemattomat tiedot), mikä aiheuttaa merkittävää terveystaakkaa ja NHS:n kustannuksia. Nämä ihosyövät ovat usein moninaisia, erityisesti immuunivasteen heikentyneessä korkean riskin väestössä. AK ovat hyvin yleisiä "auringon vaurioita" aiheuttavia ihovaurioita, joita löytyy auringolle altistuvista ihoalueista, kuten käsien selästä ja kaljusta päänahasta. Jopa 70 %:lla iäkkäästä väestöstämme on AK ja 65 % cSCC:stä johtuu aiemmin tunnistetusta AK:sta. AK tunnistetaan helposti kliinisesti, joten AK-hoito tarjoaa tärkeän mahdollisuuden syövän ehkäisyyn, mutta kykyämme hoitaa rajoittavat ei-toivotut paikalliset haittavaikutukset olemassa olevista paikallisista hoidoista, jotka eivät pysty tasapainottamaan tehokkuutta, sivuvaikutuksia ja kustannuksia. Mikään tällä hetkellä saatavilla olevista AK:n hoidoista ei sovellu laajaan käyttöön yhteisössä, ja ne ovat vain osittain tehokkaita. Muut tehokkaammat hoidot, kuten fotodynaaminen hoito, ovat kalliita ja aikaa vieviä, ja ne on annettava toissijaisen hoidon asiantuntijoiden toimesta. NHS:n ihotautilääkärit ovat jo ylikuormitettuja, eivätkä iäkkäät AK-potilaat halua matkustaa. AK-hoitoa parantaisi huomattavasti halpa, kätevä, hyvin siedetty ja tehokas hoito, jonka yleislääkärit tai sairaanhoitajat voivat toimittaa lähemmäs kotia.

Kliinisesti AK:n vaikeusaste vaihtelee lievistä 1. asteen vaurioista, jotka ovat vain näkyviä ja vain (tuskin) käsin kosketeltavaa, asteen 2 punaisiin ja hilseileviin leesioihin (helposti havaittavissa ja näkyvissä) vakavimpiin asteen 3 leesioihin, jotka ovat karkeasti hyperkeratoottiset ja "paksuneet" ihovauriot. Käytännössä ne on helpompi luokitella "ohuiksi" (vain käsin kosketeltavaksi) tai "paksuiksi" (sisällöltään). On mahdollista, että paksun ja ohuen AK:n dielektriset ominaisuudet vaihtelevat, ja siksi mittaustutkimus on suoritettava molemmille AK-tyypeille, jotta näille vaihteleville ihovaurioille voidaan antaa sopiva mikroaaltoannos.

Tutkijan hypoteesi on, että paikallinen mikroaaltoenergiahoito on sopiva hoitomuoto Actinic Keratosis (AK) -ihovaurioille.

Mikroaaltoteknologian käyttö on vakiintunutta ablatiivisina annoksina pahanlaatuisten kasvainten hoitoon mm. hepatosellulaarinen syöpä. Ei ole olemassa tutkimuksia, joissa mikroaaltoja olisi käytetty syöpää edeltävien ihosairauksien tai ihosyöpien hoitoon. Lisäksi on hyvin vähän ymmärrystä paikallisen mikroaaltoaltistuksen aiheuttamasta biologisesta prosessista tai kliinisesti merkityksellisistä biologisista mekanismeista.

Emblaatioilla on jo CE-merkitty mikroaaltouuni, jota on käytetty menestyksekkäästi plantaaristen virussyylien hoitoon, SWIFT-laite. Tutkijat haluavat nyt suorittaa toteutettavuuskokeen 12 osallistujalla, joilla kullakin on useita AK:ta käden selän iholla tai kaljuun päänahan tai molempien kanssa. Kokeessa tutkitaan AK:n siedettävyyttä, hyväksyttävyyttä, tehokkuutta ja pitkäaikaista paranemista yhden tai useamman SWIFT-laitteen avulla toimitetun mikroaaltouunin hoidon jälkeen.

Emblationin aiemmat tutkimukset SWIFT:llä jalkapohjan virussyylistä totesivat sen olevan tehokas ja turvallinen. Jotkut osallistujat kokivat pientä epämukavuutta mikroaaltouunihoidon aikana, mutta kaikki kipu loppui hoidon lopettamisen jälkeen. Hoitokohdassa saattaa esiintyä jonkin verran ihon punoitusta, mutta tämä hävisi 24 tunnin kuluttua. Joitakin hematoomatapauksia on havaittu suuremmilla annoksilla, jotka yleensä häviävät 7 päivässä.

Tämä on kaksivaiheinen tutkimus, vaihe 1, jolla mitataan AK:iden sähköisiä ominaisuuksia potilailla. Vaiheen 1 tiedot mahdollistavat tehoasetusten johtamisen, joita käytetään SWIFT:n kanssa AK:lle vaiheessa 2, satunnaistetun kontrolloidun kokeen suorittamiseksi mikroaaltohoidosta, joka toimitetaan SWIFT:llä verrattuna hoitoon puuttumiseen.

SWIFT-laitteessa on säädettävä teho ja kesto, ja jalkapohjan virussyylien hoitoon sopiva protokolla ei todennäköisesti ole yhteensopiva AK:n kanssa. Jalustasyylit (verrucas) ovat huomattavasti paksumpia kuin AK ja sijaitsevat paljon paksummilla ja vankemmilla normaalin ihon alueilla. AK ovat yleisimpiä iäkkäillä ihmisillä ja sijaitsevat ohuemmalla, herkemmällä iholla. Siksi tutkijat odottavat, että AK tarvitsee pienemmän annoksen mikroaaltoenergiaa kuin jalkapohjasyylit. Jotta Swift-instrumentille saataisiin oikeat teho- ja kestoasetukset ja siirrettäisiin oikea määrä sähkömagneettista energiaa (kutsutaan annokseksi) AK:hen, AK:n dielektriset ominaisuudet on määritettävä sen varmistamiseksi, miten tietty kudos reagoi sähkömagneettinen energia (mikroaalto). Mittaamalla suhteellinen permittiivisyys (yleisesti lyhennetty Epsilonin suhteelliseksi Er) voidaan määrittää AK:n dielektriset ominaisuudet.

Vakiintunut mittausmenetelmä edellyttää, että testattava kudos/materiaali joutuu kosketukseen erityisesti suunnitellun anturin kanssa, joka on kiinnitetty instrumenttiin, joka mittaa vastetta säteilevään signaaliin samalla taajuudella (8 GHz) kuin Emblationin Swift-tuotteessa. Instrumenttien ja anturin valmistajia on useita mm. Keysight (HP/Agilent), SPEAG, Anritsu. Anturin avulla voidaan testata kiinteitä aineita, nesteitä ja biologisia kudoksia asettamalla koetin suoraan kosketukseen muutamaksi sekunniksi samalla, kun se pysyy paikallaan laitteen tiedonkeruun aikana.

Anturin virityksen tarjoava instrumentti (Anritsu MS46122A) on seuraavien standardien mukainen: CE-merkki, matalajännite (2006/95/EC) ja turvallisuus (EN 61010-1:2010). Leesion mittaukseen tuleva energia ei ylitä 0,5 mW, vertailun vuoksi tämä on paljon vähemmän kuin matkapuhelimessa (jopa 500 mW) ja FitBitissä (1,6 mW), joten vapaaehtoiselle ei ole luonnostaan ​​vaaraa.

Emblaatiotyöntekijät käyttävät instrumentteja ja ohjaavat koehenkilöt luotain. Muu tutkimusryhmän henkilökunta voi työskennellä yhdessä NHS:n henkilökunnan kanssa rekrytointihetkellä ja/tai mittaushetkellä.

Mikroaaltoenergia muuttuu ihon kerroksissa lämmöksi ja muodostaa hoidon perustan. Tavoitelämpötila 43-46 astetta on ratkaiseva oikean immuunivasteen aikaansaamiseksi kudoksessa. Koska nykyinen instrumentti on "viritetty" jalkapohjasyylien antennilla, se ei välttämättä ole yhtä tehokas siirtämään energiaa AK-leesioihin ja tavoitelämpötilaa ei ehkä saavuteta samoilla teho- ja kestoasetuksilla. Kääntäen, jos AK tarjoaa tehokkaamman mikroaaltouunin muuntamisen lämpötilaksi, mahdollisesti liian korkea lämpötila voidaan saavuttaa tietyllä tehon ja keston yhdistelmällä. Vaiheen 1 tiedot analysoidaan nykyisen antennin tehokkuuden mallintamiseksi tietokonesimulaatioissa ja mallinnustiedoista johdetaan syöttötehon (W) ja keston (s) arvot, joita käytetään myöhemmin kokeen vaiheessa 2. Tämä antaa oikean annoksen mikroaaltoenergiaa käytettäväksi vaiheessa 2.

Kun AK:lle vaadittavat asetukset on määritetty, osallistujat rekrytoidaan vaiheeseen 2, jotta voidaan määrittää AK:n mikroaaltohoidon tehokkuus, pitkän aikavälin erottelukyky, siedettävyys ja mahdollinen vaikutustapa.