Desenvolvimento da Tomografia Fotoacústica

O câncer afeta quase 50% dos indivíduos no Reino Unido e é responsável por cerca de 30% de todas as mortes. Para quase todos os cânceres, tanto o prognóstico quanto o tratamento dependem fundamentalmente do grau de disseminação no momento do diagnóstico, ou seja, do estágio do tumor. Por exemplo, o câncer de intestino em estágio inicial (colorretal) confinado à parede do intestino tem uma taxa de cura de quase 95%, enquanto é inferior a 50% no momento em que se espalha para os gânglios linfáticos (LNs). Da mesma forma, pacientes com envolvimento de LN por câncer de mama podem necessitar de cirurgia mais extensa para remover o nódulo afetado e têm pior sobrevida a longo prazo do que pacientes sem doença de LN, mesmo com pequenos volumes de tumor nodal. O mesmo é verdade para a maioria das outras malignidades de órgãos sólidos. Assim, como princípio oncológico geral, os pacientes com doença avançada geralmente requerem tratamento mais agressivo, como quimioterapia pré-operatória (neoadjuvante), radioterapia ou ambos; e geralmente necessitam de cirurgia/radioterapia mais extensa quando o tratamento definitivo é instituído.

Tal tomada de decisão terapêutica depende fundamentalmente do conhecimento prévio de que determinado paciente tem ou não doença disseminada. Isso, por sua vez, requer uma bateria de testes destinados a identificar com precisão a extensão e a localização anatômica da disseminação do câncer por todo o corpo. Isso geralmente é obtido por meio de uma combinação de exames de imagem médica (como ultrassom, tomografia computadorizada [TC], ressonância magnética [MRI] e técnicas de medicina nuclear, por exemplo, tomografia por emissão de pósitrons [PET]) e amostragem de tecido (biópsia). Infelizmente, essas técnicas são imperfeitas, tanto para o estadiamento local do câncer primário quanto para sua disseminação para LNs locais. Por exemplo, em alguns tipos de câncer, mais de 50% dos LNs malignos medem menos de 10 mm, o limite mais comumente usado para definir um linfonodo anormal usando imagens médicas convencionais [9]. Portanto, para muitos tumores, é prática comum tratar todo o grupo de LN regional, seja por remoção cirúrgica ou radioterapia. Essa estratégia arrisca o tratamento excessivo para muitos e introduz os efeitos adversos associados a danos teciduais tão extensos. Em relação aos tumores primários, a extensão precisa da disseminação local do tumor pode determinar se uma ressecção local limitada pode ou não ser alcançada, em vez de uma excisão mais radical. Um teste rápido, não invasivo e bem tolerado que pudesse melhorar o estadiamento local e regional do câncer nodal seria de grande valor clínico, pois permitiria imediatamente estratégias de tratamento individualizadas mais precisas.

A tomografia fotoacústica (PAT) é uma tecnologia relativamente nova que pode ajudar a atender a essa necessidade clínica urgente. O PAT depende da absorção de luz gerada por laser de comprimentos de onda específicos (geralmente no espectro infravermelho) por componentes intrínsecos do tecido fotografado. Essa absorção resulta na emissão de ondas sonoras, que são ultrassônicas (ou seja, frequência muito alta). As imagens podem então ser reconstruídas de maneira semelhante à empregada por um scanner de ultrassom clínico. Ao obter imagens em vários comprimentos de onda, a distribuição tecidual de água, lipídios (gordura) e hemoglobina (nos glóbulos vermelhos e, portanto, nos vasos sanguíneos) pode ser mapeada com resolução extremamente alta (~ 100 mícrons), levantando a possibilidade de que o PAT possa representar o pequeno volume tumor que as técnicas existentes não conseguem.