Mikrohullámú terápia a rákot megelőző aktinikus keratózisok kezelésére (MTAK)

Ez a tanulmány a Dundee Egyetem, az NHS Tayside és az Emblation Ltd együttműködése, amelyet az Innovate UK finanszíroz. Az Emblation egy skót székhelyű kis- és középvállalkozás (SME), amely világszerte vezető szerepet tölt be a mikrohullámú orvosi eszközök tervezésében, fejlesztésében és gyártásában.

Az aktinikus keratózisokat (AK) tartják a leggyakoribb rák előtti elváltozásoknak az emberekben, és az invazív bőrlaphámrák (cSCC) előfutárai. fokozott UV-expozíció (Goon 2017). A cSCC előfordulási gyakorisága az Egyesült Királyságban már meghaladja az évi 30 000-et (becslések szerint > 50 000 eset/év, Public Health England, nem publikált adatok), jelentős egészségügyi terhekkel és NHS-költségekkel. Ezek a bőrrákok gyakran többszörösek, különösen az immunszupprimált, magas kockázatú populációkban. Az AK nagyon gyakori "napkárosodást okozó" bőrelváltozások, amelyek a bőr napfénynek kitett területein, például a kézháton és a kopasz fejbőrön találhatók. Idős lakosságunk akár 70%-a AK-ban szenved, a cSCC 65%-a pedig korábban azonosított AK-ból származik. Az AK klinikailag könnyen azonosítható, így az AK-kezelés fontos lehetőséget kínál a rák megelőzésére, de a kezelési képességünket korlátozzák a meglévő helyi kezelések nemkívánatos helyi mellékhatásai, amelyek nem egyensúlyozzák a hatékonyságot, a mellékhatásokat és a költségeket. A jelenleg rendelkezésre álló AK-kezelések egyike sem alkalmas a közösségben való széles körű alkalmazásra, és csak részben hatásos. Más hatékonyabb kezelések, mint például a fotodinamikus terápia, drágák és időigényesek, és ezeket a másodlagos ellátás szakértőinek kell elvégezniük. Az NHS bőrgyógyászai már most is túlterheltek, és az idős, AK-ban szenvedő betegek nem kívánnak utazni. Az AK terápiát nagymértékben javítaná egy olcsó, kényelmes, jól tolerálható és hatékony terápia, amelyet a háziorvosok (háziorvosok) vagy ápolónők az otthonukhoz közelebb szállíthatnak.

Klinikailag az AK súlyossági spektrumát mutatja az enyhe 1. fokozatú elváltozásoktól, amelyek csak láthatóak és alig (alig) tapinthatók, a 2. fokozatú vörös és pikkelyes elváltozásokon át (könnyen érezhető és látható) a legsúlyosabb 3. fokozatú elváltozásokig, amelyek durván hiperkeratotikus és "megvastagodott" bőrelváltozások. A gyakorlatban könnyebb besorolni őket „vékony” (csak tapintható) vagy „vastag” (tartalommal rendelkező) kategóriába. Lehetséges, hogy a vastag és vékony AK dielektromos tulajdonságai eltérnek, ezért a mérési vizsgálatot mindkét típusú AK-n el kell végezni, hogy a megfelelő mikrohullámú dózist lehessen adni ezekre a változó bőrelváltozásokra.

A kutató hipotézise szerint a lokális mikrohullámú energiaterápia megfelelő kezelés az aktinikus keratosis (AK) bőrelváltozások kezelésére.

A mikrohullámú technológia alkalmazása jól ismert ablatív dózisokként rosszindulatú daganatok kezelésére, pl. Májtumor. Nincsenek ismert tanulmányok mikrohullámú sütővel a rák előtti bőrbetegségek vagy bőrrákok kezelésére. Ezen túlmenően nagyon kevés az ismerete a biológiai folyamatokról, amelyeket a bőrben lokális mikrohullámú expozíció idéz elő, vagy a klinikailag releváns biológiai mechanizmusokat.

Az Emblation már rendelkezik a talpi vírusos szemölcsök kezelésére sikeresen alkalmazott, CE-jelölésű mikrohullámú készülékkel, a SWIFT készülékkel. A kutatók most egy megvalósíthatósági vizsgálatot kívánnak végezni 12 résztvevővel, akik mindegyike több AK-val rendelkezik a háti kéz bőrén vagy a kopasz fejbőrön, vagy mindkettőn. A vizsgálat megvizsgálja az AK tolerálhatóságát, elfogadhatóságát, hatékonyságát és hosszú távú megszűnését egy vagy több, a SWIFT eszközzel szállított mikrohullámú energiával végzett kezelést követően.

Az Emblation által a SWIFT segítségével a talpi vírusos szemölcsökön végzett korábbi vizsgálatok eredményesnek és biztonságosnak találták. Néhány résztvevő kisebb kényelmetlenséget tapasztalt a mikrohullámú terápia során, de a fájdalom megszűnt a kezelés leállításakor. A kezelés helyén előfordulhat némi bőrpír, de ez 24 óra elteltével megszűnt. A hematómák néhány esetét nagyobb dózisok mellett észlelték, amelyek általában 7 napon belül megszűntek.

Ez egy kétlépcsős vizsgálat lesz, az 1. szakasz az AK-k elektromos tulajdonságainak mérésére betegeknél. Az 1. szakaszból származó adatok lehetővé teszik a teljesítménybeállítások származtatását a SWIFT for AK esetében a 2. szakaszban, hogy véletlenszerű, ellenőrzött vizsgálatot lehessen végezni a mikrohullámú kezelés SWIFT használatával, szemben a kezelés nélküli kezeléssel.

A SWIFT eszköz változó teljesítményű és időtartamú vezérléssel rendelkezik, a talpi vírusos szemölcsök kezelésére alkalmas protokoll valószínűleg nem kompatibilis az AK-val. A talpi szemölcsök (verrucas) jóval vastagabbak, mint az AK, és a normál bőr sokkal vastagabb, robusztusabb területein találhatók. Az AK leggyakrabban az idős populációban fordul elő, és vékonyabb, érzékenyebb bőrön találhatók. A kutatók ezért arra számítanak, hogy az AK-nak kisebb adag mikrohullámú energiára lesz szüksége, mint a talpi szemölcsöknek. A Swift műszer megfelelő teljesítmény- és időtartambeállításainak származtatása és a megfelelő mennyiségű elektromágneses energia (a továbbiakban: dózis) átadása érdekében meg kell határozni az AK dielektromos tulajdonságait annak megerősítésére, hogy az adott szövet hogyan reagál a elektromágneses energia (mikrohullám). A relatív permittivitás mérésével (általában Epszilon relatív Er-nek rövidítik) meg lehet határozni az AK dielektromos tulajdonságait.

A bevett mérési módszer megköveteli, hogy a vizsgált szövet/anyag érintkezzen egy speciálisan kialakított szondával, amely egy olyan műszerhez van csatlakoztatva, amely ugyanazon a frekvencián (8 GHz) méri a kisugárzott jelre adott választ, mint az Emblation „Swift” termékében. Számos műszer- és szondagyártó létezik pl. Keysight (HP/Agilent), SPEAG, Anritsu. A szonda szilárd anyagok, folyadékok és biológiai szövetek tesztelésére használható úgy, hogy a szondát néhány másodpercre közvetlen érintkezésbe helyezi, miközben a műszer adatgyűjtése közben mozdulatlan marad.

A szonda gerjesztését biztosító műszer (Anritsu MS46122A) megfelel a következő szabványoknak: CE-jelölés, alacsony feszültség (2006/95/EC) és Biztonság (EN 61010-1:2010). A méréshez a lézióba bevitt energia nem haladja meg a 0,5 mW-ot, összehasonlításképpen ez jóval kevesebb, mint egy mobiltelefon (legfeljebb 500 mW) és egy FitBit (1,6 mW), így nem jelent veszélyt az önkéntesre.

Az emblációs munkatársak kezelik a műszereket és irányítják az alanyokat a szondához. A vizsgálati csoport más munkatársai a toborzás és/vagy a mérés időpontjában az NHS személyzetével együtt dolgozhatnak.

A mikrohullámú energia a bőrrétegekben hővé alakul, és ez képezi a terápia alapját. A 43-46 Celsius fokos célhőmérséklet kulcsfontosságú a megfelelő immunválasz kiváltásában a szövetben. Mivel a jelenlegi műszer antennával van „hangolva” a talpi szemölcsök számára, előfordulhat, hogy nem olyan hatékonyan továbbítja az energiát az AK-léziókba, és előfordulhat, hogy a célhőmérséklet nem érhető el azonos teljesítmény- és időtartam-beállításokkal. Ellenkező esetben, ha az AK hatékonyabban alakítja át a mikrohullámú sütőt hőmérsékletre, akkor adott teljesítmény és időtartam kombinációja mellett potenciálisan túl magas hőmérsékletet lehet elérni. Az 1. szakasz adatait elemzik, hogy modellezzék az aktuális antenna hatékonyságát számítógépes szimulációkban, és a bemeneti teljesítmény (W) és az időtartam (s) értékeit a modellezési adatokból származtatják, majd a kísérlet 2. szakaszában használják fel. Ez biztosítja a megfelelő adag mikrohullámú energiát a 2. szakaszban.

Miután meghatározták az AK-hoz szükséges beállításokat, a résztvevőket a 2. szakaszba toborozzák, hogy meghatározzák az AK mikrohullámú kezelésének hatékonyságát, hosszú távú felbontását, tolerálhatóságát és lehetséges hatásmódját.