Магнитная локализация рака молочной железы (Sentimark)

Предыстория и обоснование Рак молочной железы Рак молочной железы представляет собой гетерогенное заболевание с большим разнообразием локализации, размеров и прогрессирования опухолей. Некоторые из них пальпируются и обнаруживаются пациентом, хотя многие впервые обнаруживаются во время маммографического скрининга. Для таких видов рака необходима локализация до операции, чтобы направить хирурга к целевому месту удаления.

Локализация под контролем проволоки Традиционно локализация включает введение проволоки в грудь под рентгенологическим контролем с позиционированием кончика проволоки в центре поражения. Тем не менее, эта процедура имеет несколько логистических ограничений, связанных с тем, что локализация проволоки должна быть выполнена в день операции. Это сделано для того, чтобы свести к минимуму риск миграции или смещения дуги, что весьма вероятно из-за того, что внешняя часть дуги остается торчащей из груди. Прием в тот же день требует отличной координации между рентгенологическими отделениями и операционными, чтобы свести к минимуму нарушение графика процедур. Задержки могут быть вызваны технически сложными процедурами, что приводит к чрезмерным посещениям рентгенолога, что влияет на списки операционных. Кроме того, отмена операций может привести к тому, что предыдущие процедуры проводного управления станут ненужными, что приведет к потере рабочих часов.

Другое ограничение проволочного наведения связано с тем, что проволока направляет хирурга по прямолинейному маршруту. Повреждения обнаруживаются в точке вдоль проволоки, хотя может быть трудно определить, как далеко они расположены. По этой причине хирурги, выполняющие первоначальные разрезы, могут руководствоваться визуальной траекторией движения проволоки, а не локализацией поражения. Это может привести к чрезмерному рассечению и неудовлетворительным косметическим результатам.

Локализация радиоактивных начальных значений Локализация радиоактивных начальных значений (RSL) — это метод локализации, который реже используется в Соединенном Королевстве (Великобритания). Радиоактивное семя может быть введено за 5 дней до операции, что устраняет необходимость посещения рентгенолога в тот же день, что и операция пациента. Семя обнаруживается в операционной с помощью портативного гамма-зонда. Гамма-зонд направляет хирурга к одной конкретной точке по кратчайшему маршруту, в то время как провода часто пересекают грудь, а это означает, что хирурги обычно в конечном итоге проводят рассечение нормальной ткани, чтобы найти кончик провода. Кроме того, при RSL нет отвлечения внимания от внешних выступов проволоки, поэтому хирург ориентируется исключительно на звуковой отклик на семя. Предполагается, что преимущества RSL приведут к улучшению хирургических методов и снизят нагрузку на расписание операционной.

Однако до настоящего времени имеется мало доказательств, демонстрирующих явное превосходство в хирургическом исходе одного метода локализации. В нескольких исследованиях были обнаружены более низкие показатели положительного края у пациентов, перенесших RSL, по сравнению с проводным контролем. Это означает, что края иссеченных тканей реже включают раковую ткань, что позволяет предположить, что RSL более точно локализует раковые поражения. И наоборот, многие другие исследования, в том числе одно из крупнейших на сегодняшний день, пришли к выводу об отсутствии вариабельности результатов хирургического вмешательства.

Независимо от отношения к хирургическому исходу, во всех исследованиях отмечалось, что RSL предлагает значительные улучшения в планировании посещений и удобстве для пациентов.

Однако радиоактивные методы не лишены ограничений. В нескольких исследованиях оценивалось использование стандартных инъекций радиоизотопов и синего красителя для биопсии сторожевых лимфоузлов. В каждом исследовании комментировалось сложное законодательство, регулирующее использование радиоизотопов, особенно в отношении обучения операторов и правильной утилизации и обращения с ними. Кроме того, использование радиоизотопов увеличивает радиационное облучение пациента и медицинского работника, которого желательно избегать, хотя и минимальное.

Использование оксида железа в хирургии молочной железы В нескольких исследованиях изучалось использование жидких инъекций оксида железа, а не традиционных инъекций радиоизотопов и синего красителя, для идентификации сигнальных лимфоузлов. После инъекций оксида железа ручной магнитометр использовался для определения местоположения оксида железа в лимфатических узлах. Все исследования пришли к выводу, что частицы оксида железа так же эффективны, как и стандартные инъекции радиоизотопа и синего красителя, при идентификации сигнального узла, демонстрируя потенциал для более широкого использования метода.

Кроме того, Ahmed et al. проверили локализацию раковых поражений с помощью инъекции магнитного индикатора. Индикатор успешно локализовал все опухоли и обеспечил соответствующие края иссечения без иссечения избыточной ткани; тем самым демонстрируя возможность магнитной трассировки локализации опухолей.

Магнитная локализация Sentimark Метод локализации, с которым связан этот проект, имеет те же принципы, что и RSL. Однако вместо радиоактивных семян в грудь помещают магнитно-мягкие семена под названием Sentimark. Семя похоже на зажим для биопсии и может быть обнаружено с помощью портативного магнитометра под названием Sentimag. Зонд Sentimag излучает переменное магнитное поле, которое определяет магнитный отклик семян Sentimark. Магнитометр издает звуковой сигнал, если его держать рядом с семенем Sentimark, и может использоваться хирургами для определения местоположения целевых участков иссечения. Sentimark вводится примерно за неделю до операции, в идеале во время биопсии, для удобства пациента.

Это исследование будет первым, в котором будет изучаться локализация опухолей с помощью магнитных зерен. Предполагается, что использование магнитных семян, а не инъекций с магнитным индикатором, позволит более точно обнаруживать и локализовать с помощью зонда Sentimag. Это связано с тем, что датчик обнаруживает магнитное поле, создаваемое одним дискретным объектом, а не скоплением жидкости, содержащей оксид железа, которая может растекаться по груди.

Краткий обзор методов локализации Трудности координации и планирования, возникающие при локализации с проводным управлением, наряду с проблемами логистики и безопасности при использовании радиоизотопов, выдвигают на первый план потребность в дальнейших инновациях и приобретении новых технологий в области локализации. Есть надежда, что локализация магнитных семян может стать реальной альтернативой существующим технологиям. Использование магнетизма в методах локализации предлагает потенциальную альтернативу проволочному наведению и RSL.

Важным соображением при размещении нового семени является то, достаточно ли размер и форма семени аналогичны предыдущим конструкциям, чтобы показать аналогичные модели миграции, поскольку перемещение семени перед операцией может привести к неполному иссечению поражения с последующими требованиями к повторная операция или повышенный риск рецидива.

Миграционные характеристики Sentimark в испытании имплантации козам, средняя миграция 1,1 мм с диапазоном от 0 до 3,6 мм (N = 10), были очень похожи на наблюдаемые Alderliesten et al. которые сообщают о средней миграции 0,8 мм в диапазоне от 0 до 2,8 мм (N = 10) для семян RSL, которая считалась «клинически незначительной» при RSL поражений молочной железы человека. Однако требуется подтверждение того, что магнитный маркер работает так, как ожидается в клинике.

В ходе исследования будут протестированы магнитно-мягкие семена (Sentimark) и прилагаемый к ним переносной магнитный зонд (Sentimag) с особым вниманием к их безопасности и эффективности после помещения в ткань молочной железы человека.

Устройство Исследуемое устройство представляет собой небольшой (5 мм х 0,9 мм) металлический магнитный маркер (зерно), обладающий магнитомягкими свойствами. Это означает, что при воздействии магнитного поля он становится магнитным. Затем магнетизм можно обнаружить с помощью магнитометра и зонда, который дает звуковой и визуальный сигнал о силе отклика от семени, и, поскольку он направлен, он может точно направить пользователя к месту магнитного семени. Магнитометр сертифицирован CE (Conformite Europeene) и используется во всем мире для обнаружения оксида железа в процедурах биопсии сторожевого лимфатического узла, а также проверен в клинической практике. Само семя будет помещено радиологом в центр участка опухоли с использованием техники, аналогичной той, которая в настоящее время используется для введения проволоки в грудь. Само семя имеет цилиндрическую форму, и исследования in vivo на козах показали характеристики миграции, аналогичные наблюдаемым у радиоактивных семян в ткани молочной железы человека.

Семя также было протестировано на моделях тканей животных радиологами и хирургами UHSM (Университетская больница Южного Манчестера), и в этих моделях радиологи могут безопасно использовать его с использованием существующих методов. Устройство было обнаружено, и хирургическая резекция была выполнена со 100% точностью на всех образцах. Радиационного облучения от этого устройства нет.

Исследуемая популяция Взрослые женщины, способные дать согласие, с подтвержденным раком молочной железы, требующим операции мастэктомии по удалению молочной железы.

Потенциальные риски для пациентов Устройство само по себе представляет собой небольшой кусок металла и само по себе не представляет вероятного риска для безопасности.

• Миграция семени - семя имеет цилиндрическую форму и поэтому после помещения в грудь оно может мигрировать по пути иглы, которая использовалась для его введения. При развертывании в мягких тканях молочной железы на животных моделях устройство не мигрировало. Это исследование будет включать размещение устройства у женщин, перенесших мастэктомию, поэтому, даже если устройство мигрирует, это не повлияет на лечение больных раком (поскольку вся грудь будет удалена вместе с устройством, независимо от того, где оно находится в груди);
• Неспособность обнаружить семя - семя маленькое, а создаваемое магнитное поле пропорционально размеру семени. Это исследование направлено на оценку того, можно ли обнаружить семя во всех размерах груди, поскольку в некоторых случаях возможно, что семя находится слишком глубоко в груди, чтобы его можно было обнаружить с помощью магнитометра. Чтобы обеспечить безопасную резекцию рака, каждому пациенту в этом исследовании будет проведена плановая мастэктомия, чтобы гарантировать полное удаление устройства, даже если обнаружение не удастся;
• Приемлемость тканями - семена производятся из одного материала и продемонстрировали биосовместимость посредством оценки биосовместимости по стандарту ISO-10993, включая демонстрацию приживаемости тканей молочной железы коз (период имплантации 28 дней). Костный воск используется в качестве контактной заглушки для устройства Sentimark. Костный воск обычно используется для той же цели в брахитерапии и иглах RSL. Может возникнуть некоторая реакция на костный воск, например, аллергическая реакция или реакция на инородное тело (например, гранулемы), так как костный воск представляет собой имплантируемое вещество с минимальной резорбируемостью.

Потенциальные преимущества Исследование будет проводиться у пациентов, нуждающихся в мастэктомии. В этой популяции можно оценить полный цикл развертывания и удаления маркера (семени), но, поскольку грудь удаляется в рамках запланированного лечения рака, лечение пациента не пострадает, если магнитное семя не будет работать должным образом. Однако прямой пользы для пациентов, принимающих участие в исследовании, не будет, а потенциальная польза от этого исследования ограничивается развитием медицинских знаний. Если исследование подтвердит, что магнитный маркер (семя) безопасен и метод осуществим, устройство может быть использовано для локализации рака молочной железы при хирургии лампэктомии.