Um estudo de viabilidade clínica de um localizador fotoacústico

-Introdução A presença de metástases linfáticas em pacientes com câncer de mama é um importante fator prognóstico de sobrevida, e o estadiamento preciso leva ao tratamento adjuvante adequado. A biópsia do linfonodo sentinela (SLNb) é um método padrão usado para confirmar metástases linfáticas axilares regionais em pacientes com câncer de mama. Os linfonodos sentinela (SLNs) são um grupo de linfonodos iniciais (LNs) localizados próximos ao tumor e conectados por meio de vasos linfáticos (LVs), hipoteticamente os primeiros que um tumor primário drena na bacia linfática regional. Se as células tumorais metastáticas não forem confirmadas nos SLNs excisados, a incidência de morbidades, como o linfedema, pode ser reduzida pela omissão da dissecção desnecessária dos linfonodos axilares (ALND). O procedimento SLNb é um método dual-modal que utiliza um traçador radioativo (por exemplo, 99mTc) e/ou corante azul para identificar os SLNs. O traçador radioativo e o corante azul são administrados antes da cirurgia e absorvidos pelo sistema linfático e, eventualmente, fluem para os SLNs. Durante os procedimentos cirúrgicos, os LS são identificados por meio de inspeção visual dos VE tingidos de azul e detecção de radioatividade por meio de sonda gama. Os SLNs identificados são posteriormente excisados ​​e enviados para exame anatomopatológico para avaliar o potencial tumor metastático.

O método dual-modal aumenta a precisão e a eficiência da identificação do SLN, aproveitando as vantagens distintas de cada método. No entanto, os isótopos radioativos na cirurgia SLNb apresentam um risco inerente de exposição à radiação e necessitam de instalações especializadas e pessoal médico qualificado. Esses fatores introduzem complexidades no procedimento cirúrgico e criam obstáculos para a implementação do SLNb nos hospitais locais. Além disso, a administração de material radioativo normalmente requer cooperação com um departamento de medicina nuclear, o que restringe o uso direto pelo cirurgião e pode impactar o agendamento cirúrgico. Por último, como os isótopos radioativos não fornecem informação visual, a identificação intuitiva dos SLNs é um desafio. Por outro lado, o corante azul cora visualmente a rede linfática, permitindo a identificação intuitiva de SLNs sem exposição à radiação. No entanto, confiar na inspeção visual dos NLS tingidos de azul pode introduzir variabilidade entre médicos e possíveis imprecisões na identificação dos NLS, devido às características variáveis ​​da lesão, como a presença de tecido adiposo e sangue. Essas limitações tornam difícil ver o corante azul dentro dos LNs, levando, em última análise, à redução da sensibilidade na detecção do SLN.

A imagem ou detecção fotoacústica (PA) é uma técnica não ionizante que utiliza as propriedades intrínsecas de absorção de luz dos componentes do tecido biológico. Para gerar sinais PA, um laser pulsado de nanossegundos induz expansões térmicas instantâneas repetidas dentro de uma amostra, criando ondas acústicas. Essas ondas acústicas são então capturadas por um transdutor de ultrassom e analisadas para confirmar a presença de constituintes específicos na amostra. A tecnologia de detecção PA pode detectar LNs corados com corante com alta sensibilidade e fornecer uma representação quantitativa em tempo real. Este método pode determinar com precisão a presença ou ausência de SLNs tingidos que podem ter sido indistinguíveis através da inspeção visual. Consequentemente, pode facilitar procedimentos SLNb sem materiais radioativos. Em nossos estudos anteriores, um sistema de ponta conhecido como localizador fotoacústico (PAF) foi desenvolvido com sucesso. É notavelmente eficaz na detecção de SLNs, mantendo uma alta relação sinal-ruído (SNR). O PAF combina uma peça de mão a laser com corante de estado sólido (SSD) e um transdutor de ultrassom transparente (TUT) em uma configuração precisamente coaxial. Este estudo descreve ensaios pré-clínicos do PAF, que confirmaram sua capacidade de detectar com precisão SLNs tingidos de azul.

Este estudo clínico transversal foi realizado ex vivo para validar a viabilidade do uso do PAF em ambiente clínico. O processo confirma o sinal dos LNs excisados ​​identificados pelo método dual-modal e pelo PAF antes de enviá-los para a patologia. Para determinar o seu desempenho de detecção, a eficácia do PAF é comparada com a taxa de detecção do SLNb padrão. Os resultados estabelecem a viabilidade clínica do uso de PAF para SLNb, fornecendo uma alternativa não radioativa.

-Desenho do estudo: Este estudo foi conduzido como um estudo ex vivo transversal, aberto e de braço único dentro de uma única instituição para investigar a eficácia do PAF em comparação com métodos modais duplos padrão para detecção de SLN no tratamento do câncer de mama. . Os procedimentos SLNb seguiram diretrizes internacionais, utilizando mapeamento de radioisótopos e corante azul. Os SLNs foram identificados usando sonda gama e inspeção visual com corante azul, depois ressecados e rotulados para reconfirmar com sonda gama e inspeção visual com corante azul. Posteriormente, o PAF foi empregado para capturar sinais dos LNs. Para minimizar erros potenciais, como erros de rotulagem e erros de entrega de LN, o sistema PAF foi colocado na sala de cirurgia. O estudo envolveu mulheres com diagnóstico de câncer de mama que se apresentaram ao Departamento de Cirurgia de Mama do Hospital St. Mary, em Seul, República da Coréia.

-Biópsia de linfonodo sentinela: O SLNb foi realizado de acordo com diretrizes internacionais estabelecidas, utilizando métodos de mapeamento de radioisótopos e corante azul. Cinco oncologistas cirúrgicos participaram do estudo, todos com experiência na realização de SLNb dual-modal padrão e compreendidos no protocolo clínico. O radioisótopo (0,1 mL de fitato 99mTc) foi administrado no flexo linfático subdérmico sob a aréola dentro de 30 minutos a 8 horas antes da operação. Quando a cirurgia começou, o operador confirmou a localização do tumor. Em seguida, um corante azul (índigo carmim, 2-5 ml) foi injetado peritumoralmente ou periareolarmente antes da incisão, com massagem subseqüente por 1 minuto após a injeção. A bacia nodal axilar foi examinada de perto usando uma sonda gama portátil para detectar sinais radioativos e examinada visualmente a olho nu para detectar LNs grosseiramente tingidos de azul. A identificação de SLNs continuou até que nenhum sinal adicional fosse detectado pela sonda gama ou LNs tingidos de azul não fossem mais encontrados nas bacias nodais dentro do campo de operação. Para este estudo, os SLNs foram definidos como LNs com sinal de sonda gama superior a 10% do valor máximo do sinal e/ou visivelmente corados com corante azul. Além disso, com base na experiência do cirurgião, os LNs anormalmente palpáveis ​​que não foram detectados pela sonda gama e pela inspeção visual também foram excisados, e estes foram rotulados como não-SLNs. Os SLNs e não-SLNs foram examinados posteriormente pelo PAF e posteriormente encaminhados ao departamento de patologia para análise de congelação.

-Tamanho da amostra: Para determinar o tamanho amostral necessário para testar a não inferioridade do PAF e o método dual-modal, foi utilizado o estimador de tamanho amostral qui-quadrado de não inferioridade, empregando uma margem de não inferioridade de 5%, uma significância nível (alfa) de 5% e potência (1-beta) de 80%. Com base em pesquisas anteriores e com base em dados experimentais de testes, presumiu-se que a taxa de detecção visual seria de aproximadamente 78% para SLNs e 84% para PAF. Os cálculos revelaram que seriam necessários um total de 157 SLNs, correspondendo a aproximadamente 1,5 SLNs por paciente, exigindo assim a inscrição de 115 pacientes para cumprir os requisitos de tamanho da amostra com um abandono previsto de 10%.

-Métodos de análise estática:

Os desfechos primários, que foram as taxas de detecção de SLN para a sonda gama, inspeção visual e PAF, foram definidos da seguinte forma:

Taxa de detecção= (Número de SLNs detectados)/(Número total de SLNs) ×100 [%]

Os desfechos secundários abrangeram os resultados de uma análise de não inferioridade realizada utilizando o teste do qui-quadrado. Além disso, a sensibilidade e a especificidade foram avaliadas através da análise da curva ROC como parte dos parâmetros de avaliação adicionais. Em relação aos desfechos primários e secundários, os SLNs foram examinados especificamente, excluindo os não SLNs para minimizar a potencial subjetividade do cirurgião.

O teste U de Wilcoxon Mann-Whitney foi realizado para determinar o ponto de corte para o PAF, e as significâncias estatísticas entre os grupos 99mTc+/-, azul+/- e não injetado foram comparadas. Numa análise de não inferioridade, foi realizado um teste de qui-quadrado para comparar as diferenças de risco para nódulos 99mTc+, blue+ e PAF+. O teste t para amostras independentes foi utilizado para outras distribuições normais, como idade e IMC. Todas as análises estatísticas neste estudo foram conduzidas usando MATLAB R2022a com o Statistics and Machine Learning Toolbox.