Fotoakustisk avbildning av hode- og nakkesvulster

Kreft står for nesten 30 % av alle dødsfall i England og Wales. Hode- og nakkekreft er den åttende vanligste kreftformen i Storbritannia, og i løpet av det siste tiåret har forekomsten og dødeligheten økt med henholdsvis 24 % og 14 %. Plateepitelkarsinom (SCC) eller en variant er den vanligste histologiske typen i disse kreftformene. Prognosen og behandlingen avhenger grunnleggende av TNM-stadiet. For eksempel er 1- og 3-års overlevelsesraten for pasienter med tidlig stadium munnhulekreft (stadium 1 og 2) rundt 90 % og 65 %; for sykdom på sent stadium (stadium 3 og 4) synker imidlertid dette til henholdsvis rundt 80 % og 45 %. Pasienter med avansert sykdom krever ofte mer aggressiv behandling som preoperativ (neo-adjuvant) kjemoterapi, strålebehandling eller begge deler; og trenger vanligvis mer omfattende kirurgi / strålebehandling når endelig behandling settes i gang.

Den åttende utgaven av TNM-klassifiseringen av ondartede svulster, som gir internasjonalt vedtatte standarder for stadium av kreft, inkluderer nå dybden av invasjon (DOI) av oral kreft for nøyaktig T-stadie, med 5 mm som avskjæring mellom trinn 1 og 2 , og 10 mm avskjæring for fase 2 og 3 sykdom. Ikke bare avgjør det nøyaktige omfanget av lokal vekst om en begrenset lokal reseksjon kan oppnås i stedet for en mer radikal eksisjon, men DOI-dimensjonen, som antas å gjenspeile nærheten til underliggende lymfe- og vaskulære strukturer, er en god prediktor. av LN-engasjement. Som beskrevet er overlevelsesraten hos disse pasientene relatert til sykdomsstadiet, derfor er bildediagnostikk en avgjørende determinant for prognose. Det er mangel på data om påliteligheten av radiologisk og klinisk stadie av DOI, så vel som den påfølgende samsvar mellom disse målingene mot den patologiske, dvs. post-kirurgiske, DOI. Bildemetoden som brukes til å vurdere T-stadiet/DOI av munnhulekreft varierer mellom UL, CT og MR avhengig av senterets preferanser. Små studier som evaluerer hvor nøyaktig hver av disse avbildningsmodalitetene er ved å bestemme DOI, er utført med lovende resultater, men de er begrenset.

Begrensninger i radiologisk og klinisk stadieinndeling av hals-LN er også velkjent, og elektiv nakkedisseksjon (END), som involverer reseksjon av hele den regionale LN-gruppen, anses fortsatt som den mest nøyaktige diagnostiske prosedyren for N-stadie. Den rapporterte gjennomsnittlige forekomsten av subklinisk okkult nodal metastaser oppdaget ved SLUTTEN hos pasienter med tungekreft i tidlig stadium er rundt 25 % - noe som antyder at disse ble savnet ved konvensjonell bildediagnostikk. Dette er imidlertid en invasiv kirurgisk teknikk med betydelig assosiert sykelighet f.eks. nevropatiske smerter og redusert skulderbevegelse, og det er usikkerhet om det gir noen meningsfull klinisk fordel fremfor observasjon hos pasienter med tidlig sykdom. Et alternativ til END i radiologisk/klinisk N0 SCC i munnhulen er vaktpostlymfeknutebiopsi (SNLB), som involverer identifisering og utskjæring av den(e) innledende LN(ene) som en primærtumor drenerer til, og forsøker derved å begrense den kirurgiske disseksjonen. Likevel krever dette fortsatt en kirurgisk prosedyre med tilhørende risiko, kostnader og pasientens ulemper, er ikke allment tilgjengelig og mangler fortsatt >15 % av syke noder.

En rask og brukervennlig, ikke-invasiv og godt tolerert test som kan forbedre lokal og regional kreftstadie, samt bidra til å standardisere denne vurderingen på tvers av sentre, vil derfor være av stor klinisk verdi.

Fotoakustisk tomografi (PAT) er en relativt ny teknologi som kan være i stand til å dekke disse behovene. PAT er avhengig av absorpsjon av lasergenerert lys med spesifikke bølgelengder (ofte i det infrarøde spekteret) av iboende komponenter i det avbildede vevet. Slik absorpsjon resulterer i utslipp av ultralydbølger, som kan rekonstrueres til bilder på lignende måte som konvensjonelle ultralydskannere. Ved å avbilde ved flere bølgelengder kan vevsfordelingen av vann, lipid og hemoglobin (i røde blodlegemer og derfor blodkar) kartlegges med ekstremt høy oppløsning (~100 mikron), noe som øker muligheten for at PAT kan skildre svulsten med lite volum som eksisterende teknikker kan ikke.