Optikai képalkotás a nem melanómás bőrrákok műtét előtti meghatározásához (PERFIS)

A vizsgálat célja, hogy értékelje a polarizációval javított reflektancia és fluoreszcens képalkotó eszköz, a PERFIS (lásd az Eszközismertetőt) alkalmazásának képességét és hatékonyságát a nem melanómás bőrrák határainak műtét előtti elhatárolására. A PERFIS egy ártalmatlan és nem invazív eszköz, amelyet biológiai szövetek in vitro és in vivo leképezésére használtak. Ebben a vizsgálatban a nem melanómás bőrrákos elváltozások képalkotására használják a műtét előtt. A PERFIS használata semmilyen módon nem befolyásolja a betegek ellátását vagy kezelési döntéseit. A képalkotáshoz nem használnak extra szövetet.

A képalkotás előtt a beteg elváltozását előkészítik, és rutin aszeptikus technikával megtisztítják. A szemrevételezés alapján a daganat nagy és kisebb tengelye pontosan meg lesz jelölve a látszólagos tumorszéleken, hogy biztosítva legyen a tumor elfogulatlan kimetszése. A jelöléshez a kutatók steril kék jelölőtollat ​​használnak, amely nem jelenik meg az optikai polarizációs képeken 440 nm-en. A jelölés után vonalzó segítségével megmérjük a daganat fő- és melléktengelyének hosszát. Fénykép készül a daganatról (és a vonalzóról mint referenciaskáláról). A mérés és fényképezés után polarizált reflexiós optikai képalkotás készül a PERFIS készülékkel.

A PERFIS képalkotó készülék fényképeit az Eszközismertető tartalmazza. A képalkotás során a daganatot és a környező bőrt folyamatos hullámú, alacsony intenzitású monokromatikus fénnyel világítják meg nem koherens fényforrásból (interferenciaszűrőkkel kombinált Xe-arc lámpa) 440 nm hullámhosszon, a bőrön lévő teljesítménysűrűséggel. körülbelül 0,4 mW/cm2. Ez a teljesítménysűrűség jóval a szabványos biztonsági küszöb alatt van. Ebben a tanulmányban nem használnak más hullámhosszokat vagy teljesítménysűrűségeket. A megvilágítót egy redőny vezérli, amely zárva marad, kivéve a felhasználó által vezérelt képrögzítés során. A képalkotás akkor kezdődik, amikor a PERFIS eszközt a páciens bőrének felületére helyezik. A redőny automatikusan kinyílik és záródik a képalkotás megkönnyítése érdekében. Ez az eljárás biztosítja, hogy a fény csak a bőr felszínére kerüljön át, így minimálisra csökkenti a véletlen szemexpozíció kockázatát. A képalkotás mindössze néhány percet vesz igénybe, és teljesen noninvazív.

A képalkotást követően helyi érzéstelenítést alkalmaznak, 1%-os lidokaint és epinefrint alkalmazva mély dermális beszűrődéssel. Az elváltozást a rutin aszeptikus technikával előkészítik és megtisztítják. A daganat sebészeti kimetszését a szokásos Mohs-technikával végezzük. Rendszeres fényképet készítenek a sebágyról (és referenciaként vonalzóról). Kutatási képalkotási célokra semmilyen extra szövetet nem vágnak ki.

A kimetszett tumorsérülést ezután standard Mohs-féle fagyasztott kórszövettani készítménynek vetik alá hematoxilin és eozin (H&E) festéssel. Dr. Neel elemzi a szövettani lemezeket, és rögzíti a maradék tumorsejtek jelenlétét és elhelyezkedését. Nem használja fel a PERFIS által generált képeket klinikai döntéseihez. Miután szövettani kiértékeléssel megerősítettük, hogy a kivágási szélek tumorsejtektől mentesek, standard post-Mohs protokollt kell végrehajtani.

Ez az első olyan PERFIS kollagén képalkotás emberen végzett kísérlete, amely segíti a daganatok kimutatását. Ezért a kutatók azt tervezik, hogy kvalitatív képzési képeket készítenek, amelyeket kvázi kvantitatív elemzésnek is alávethetnek, ha az eszköz potenciálisan értékes információt szolgáltat a daganat lokalizálásához. Negyven beteg (pl. 40 daganatról) a műtét előtt leképezzük a kollagén szabálytalanságát vagy torzulását a műtéti helyen. A Mohs-sebész ezután megjelöli a műtéti terület határait a kimetszés céljából, és a műtét előtti jelölésről fehér fényes képet készít.

A Mohs-műtét első excisiós stádiumát követő tumorminta hisztopatológiai elemzése során két kimenetel lehetséges: vagy a tumor szélei "tiszták", vagyis nincs daganat a sebész műtét előtti jelölésének határain, vagy a tumor szélei. "pozitívak", ami azt jelenti, hogy a műtéti szegély egészében vagy egy részében még mindig van daganat. A reziduális daganat topológiailag lokalizálható az eredeti tumormintában, így a Mohs-kivágás egy további szakasza során eltávolítható.

A "tiszta" tumorszélek első esetben elegendő volt a sebész műtét előtti becslése, és a Mohs-eljárás befejeződött. Ebben a helyzetben a műtét előtti hely PERFIS-képei rákerülnek a sebész elsődleges jelöléseinek digitális képeire, hogy megállapítsák, van-e kollagén torzulás a sebész eredeti jelölésein kívül. A kollagén torzulás jelenléte a sebész eredeti jelölésén túlmenően azt jelzi, hogy a PERFIS nem képes hasznosítani a műtét előtti jelölés irányítását, mivel a PERFIS túlbecsülné a tumor terjedésének mértékét a széleken. Ha a kollagén torzulása a sebész műtét előtti jelölésén belül van, ez azt jelzi, hogy a PERFIS hasznos lehet a műtét előtti jelölés irányítására.

A második „pozitív” tumorszélek esetében a PERFIS kép ismét a sebész által a műtét előtti jelölés digitális képére kerül. Ha a PERFIS olyan kollagén-torzulást észlel a tumorpozitivitás területén, hogy a sebész műtét előtti jelölése megváltozik, hogy észrevehetetlenebb daganatot tartalmazzon, és ezáltal csökkenjen a szövettani elemzés utáni további kimetszés szükségessége, akkor a PERFIS elemzés sikeresnek minősül. A PERFIS ebben az esetben hasznos lenne a műtét előtti jelölés irányításához.

A PERFIS képen lehetnek olyan területek, amelyek torzulást mutatnak mind a "normál" széleken, mind a szövettanilag igazolt daganatos területeken. Ebben az esetben a PERFIS-t hibásnak minősítik, mivel az extra, normál bőr feláldozására kerülne sor, ha a sebész a PERFIS-képekre hagyatkozik a műtét előtti jelöléshez és kivágáshoz.

A tanulmány végén megvitatásra kerül a képi eredmények értelmessége és klinikai gyakorlatban való alkalmazhatósága, valamint ennek a szubjektív értékelésnek a korlátai. A 40 esetből álló képsorozattal a kutatók érvelést tudnak majd felmutatni arról, hogy ezzel a technológiával további kutatások ígéretesek-e, és hasznosak-e a sebész számára a műtét előtti szegélyek kivágása előtt. A nagyobb, alaposabb kvantitatív elemzést a tanulmányozás és fejlesztés következő szakaszára halasztják.