Fej- és nyakdaganatok fotoakusztikus képalkotása

Angliában és Walesben a rák okozza az összes halálozás közel 30%-át. A fej- és nyakrák a 8. leggyakoribb rák az Egyesült Királyságban, és az elmúlt évtizedben az előfordulási és halálozási arány 24%-kal, illetve 14%-kal nőtt. A laphámsejtes karcinóma (SCC) vagy egy változata a leggyakoribb szövettani típus ezekben a rákban. A prognózis és a kezelés alapvetően a TNM stádiumától függ. Például a korai stádiumú szájüregi rákban (1. és 2. stádium) szenvedő betegek 1 és 3 éves túlélési aránya 90% és 65% körüli; a késői stádiumú betegség (3. és 4. stádium) esetében azonban ez körülbelül 80%-ra, illetve 45%-ra csökken. Az előrehaladott betegségben szenvedő betegek gyakran agresszívabb kezelést igényelnek, például preoperatív (neoadjuváns) kemoterápiát, sugárterápiát vagy mindkettőt; és általában kiterjedtebb műtétre/sugárkezelésre van szükség a végleges kezelés megkezdésekor.

A rosszindulatú daganatok TNM osztályozásának nyolcadik kiadása, amely nemzetközileg elfogadott szabványokat ad a rák stádiumának meghatározására, immár tartalmazza a szájüregi rák inváziójának mélységét (DOI) a pontos T-stádium meghatározásához, 5 mm-rel az 1. és 2. stádium között. , és 10 mm-rel a levágást a 2. és 3. stádiumú betegség esetén. Nemcsak a lokális növekedés pontos mértéke határozza meg, hogy a radikálisabb kimetszés helyett korlátozott lokális reszekciót lehet-e elérni vagy sem, hanem a DOI dimenzió, amelyről úgy gondolják, hogy tükrözi a mögöttes nyirok- és érstruktúrák közelségét, jó előrejelző. az LN részvételéről. Amint leírtuk, ezeknél a betegeknél a túlélési arány a betegség stádiumától függ, ezért a képalkotó vizsgálat a prognózis döntő meghatározója. Kevés adat áll rendelkezésre a DOI radiológiai és klinikai stádiummeghatározásának megbízhatóságáról, valamint ezeknek a méréseknek a patológiás, azaz műtét utáni DOI-val való későbbi összhangjáról. A szájüregi rák T-stádiumának/DOI-jának felmérésére használt képalkotó módszer UH, CT és MRI között változik, a központ preferenciájától függően. Ígéretes eredménnyel végeztek kis tanulmányokat, amelyek azt értékelték, hogy ezek a képalkotó módok mennyire pontosak a DOI meghatározásában, bár ezek korlátozottak.

A nyaki LN radiológiai és klinikai stádiummeghatározásának korlátai szintén jól ismertek, és az elektív nyakdisszekciót (END), amely magában foglalja a teljes regionális LN-csoport reszekcióját, továbbra is a legpontosabb diagnosztikai eljárásnak tekintik az N-stádium meghatározásához. A korai stádiumú nyelvrákban szenvedő betegeknél az END-ben észlelt szubklinikai okkult csomóponti metasztázisok átlagos előfordulási gyakorisága körülbelül 25%, ami azt jelenti, hogy a hagyományos képalkotás ezeket figyelmen kívül hagyta. Ez azonban egy invazív sebészeti technika, jelentős társuló morbiditással pl. neuropátiás fájdalom és csökkent vállmozgás, és bizonytalan, hogy ez jelentõs klinikai elõnyt jelent-e a korai stádiumú betegségben szenvedõ betegek megfigyeléséhez képest. Az END alternatívája a szájüreg radiológiai/klinikai N0 SCC-jében az őrszem nyirokcsomó-biopszia (SNLB), amely magában foglalja a kezdeti LN(ek) azonosítását és kimetszését, amely(ek)be a primer tumor kifolyik, ezáltal megkísérli korlátozni a műtéti disszekciót. Ennek ellenére ez még mindig sebészeti beavatkozást igényel a kapcsolódó kockázatokkal, költségekkel és a betegek kényelmetlenségeivel, nem elérhető széles körben, és a beteg csomópontok több mint 15%-a hiányzik belőle.

Ezért nagy klinikai értékű lenne egy gyors és könnyen használható, nem invazív és jól tolerálható teszt, amely javíthatná a helyi és regionális rákstádiumot, valamint elősegítené ennek a felmérésnek a központok közötti egységesítését.

A fotoakusztikus tomográfia (PAT) egy viszonylag új technológia, amely segíthet kielégíteni ezeket az igényeket. A PAT a lézerrel generált, meghatározott hullámhosszúságú (gyakran az infravörös spektrumban lévő) fény elnyelésére támaszkodik a leképezett szövet belső összetevői által. Az ilyen abszorpció ultrahanghullámok kibocsátását eredményezi, amelyek a hagyományos ultrahang szkennerekhez hasonló módon rekonstruálhatók képekké. Több hullámhosszon történő képalkotással a víz, a lipid és a hemoglobin szöveti eloszlása ​​(a vörösvértestekben és így az erekben) rendkívül nagy felbontással (~100 mikron) térképezhető fel, ami felveti annak lehetőségét, hogy a PAT képes ábrázolni azt a kis térfogatú daganatot, meglévő technikákkal nem.