Badanie pilotażowe dotyczące łagodzenia bólu w przerzutach do kości przeprowadzone przez MR-HIFU

Kości są trzecim najczęstszym miejscem rozprzestrzeniania się przerzutów po wątrobie i płucach, z dużą częstością występowania w raku piersi, prostaty, płuc, nerek i tarczycy. Na przykład 90% pacjentów umierających na raka piersi i większość pacjentów z zaawansowanym rakiem prostaty cierpi z powodu przerzutów do kości, które często są odpowiedzialne za przewlekły ból i prowadzą do wzrostu zachorowalności i śmiertelności z patologicznymi złamaniami, zespołem ucisku i hiperkalcemią. Ponadto wydłużająca się długość życia pacjentów z chorobą nowotworową, wynikająca z poprawy skuteczności leczenia, prowadzi do częstszego występowania i rozpowszechnienia przerzutowych zmian kostnych.

Pierwszym celem terapii pozostaje leczenie paliatywne z opanowaniem bólu i poprawą jakości życia. Aktualne możliwości leczenia obejmują farmakoterapię ogólnoustrojową (chemioterapia, hormonoterapia, leki przeciwbólowe i bi-fosfoniany), miejscowe leczenie inwazyjne (chirurgia), miejscowe leczenie miniinwazyjne z interwencyjnymi technikami radiologicznymi (cimentoplastyka, krioterapia i ablacja prądem o częstotliwości radiowej) oraz radioterapię.

Radioterapia wiązką zewnętrzną pozostaje aktualnym standardem opieki nad pacjentami z przerzutami do kości w pierwszej intencji. Jednak do 20-30% leczonych pacjentów nie odczuwa ulgi w bólu, a nawrót bólu pojawia się u 27% po leczeniu. Ponadto radioterapia jest ograniczona ze względu na kumulację dawki. Od kilku lat krioterapia i przezskórna ablacja prądem o częstotliwości radiowej wykazują dobre wyniki w leczeniu bólu z przerzutami do kości, jednak techniki te są nadal inwazyjne.

W ultradźwiękach skoncentrowanych o wysokiej intensywności (HIFU) pod kontrolą rezonansu magnetycznego (ang. High Intensity Focused Ultrasound, HIFU) ultradźwięki generowane przez przetwornik są skupiane w małej ogniskowej objętości tkanki w określonych miejscach docelowych. Podczas zabiegu wiązka skupionej energii ultradźwiękowej przenika przez tkankę miękką i powoduje miejscowy wzrost temperatury do 55-70°C na kilka sekund w obrębie celu, co powoduje powstanie dobrze zdefiniowanych obszarów nieodwracalnej denaturacji białka, uszkodzenia komórek i martwicy skrzepowej. Pojedyncza ekspozycja skupionej energii ultradźwiękowej nazywana jest „sonikacją”. Aby usunąć docelową tkankę, konieczne są wielokrotne sonikacje. Ciasne ogniskowanie ma na celu ograniczenie ablacji do miejsca docelowego.

Aplikowanie energii HIFU na zmianę chorobową pacjenta wymaga zaplanowania leczenia, nakierowania wiązki ultradźwięków (USG) na wybrane miejsca oraz monitorowania dostarczania energii. W niektórych zastosowaniach można to wykonać za pomocą diagnostycznego obrazowania ultrasonograficznego w połączeniu z HIFU. Chociaż diagnostyczne USG dostarcza pewnych szczegółów anatomicznych i pomaga w planowaniu procedury i ukierunkowaniu leczenia, nie zapewnia planowania 3D, środków pomiaru wzrostu temperatury generowanego przez HIFU ani metryk do ilościowego określania energii/dawki dostarczanej do strefy leczenia. Obecnie tylko obrazowanie MR może zapewnić potwierdzony nieinwazyjny pomiar temperatury i ilościową ocenę dawki termicznej w leczonej tkance. Co więcej, te pomiary temperatury MR w czasie rzeczywistym mogą być wykorzystywane do sterowania systemem HIFU w celu dostarczania optymalnych temperatur do docelowych lokalizacji. System zogniskowanych ultradźwięków firmy Philips pod kontrolą rezonansu magnetycznego zapewni mapowanie temperatury tkanek w czasie rzeczywistym w wielu płaszczyznach oraz kontrolę temperatury dostarczania dawki do miejsca docelowego. Ostatnie postępy w mapowaniu temperatury MR umożliwiają osiągnięcie dokładności pomiaru temperatury 1°C w nieruchomych tkankach miękkich.