Andningstest vid tidig och sen struphuvudcancer

Över hela världen diagnostiseras 130 000 nya struphuvudcancer årligen, vilket resulterar i 82 000 dödsfall. Överlevnad efter diagnos av struphuvudcancer beror på initialskedet. För T3N0Mo larynxcancer varierar 5-års överlevnaden från 59 till 66%. Patienternas överlevnad är som följer: får antingen kemoradiation (59,2%), enbart bestrålning (42,7%), patienter efter operation med bestrålning (65,2%) och enbart operation (63,3%) Däremot varierar överlevnaden av cancer i struphuvudet från 90-100%. Tamura et al rapporterade terapeutiska resultat av 130 fall med larynxcancer som behandlades vid Kyoto universitetssjukhus mellan 1995 och 2004[3] Totalt var 121 män och 9 kvinnor inblandade. Deras åldrar varierade från 40 år till 92 år (genomsnitt 66 år). Alla tumörer var skivepitelcancer - uppkom vid glottis i 111 fall, supraglottis i 18 och subglottis i 1 fall. De flesta glotticancer (77,5%) klassificerades som stadium I eller II, medan de flesta supraglottiska cancerformer (77,8%) var i stadium III eller IV. Cancer i stadium I/II behandlades i grunden med konventionell strålbehandling (60-66 Gy) respektive två gånger dagligen hyperfraktionerad strålbehandling (70-74 Gy), för att försöka bevara struphuvudet. Total laryngektomi med halsdissektion utfördes vid behandling av fall III/IV. Fem års sjukdomsspecifik överlevnad var 100 %, 96 %, 100 % och 68 % för steg I, II, III respektive IV. Femåriga larynxkonserveringsgrader var 98 %, 100 %, 86 %, 0 % och 0 % för T1a, T1b, T2, T3 respektive T4 av glottisk cancer. Lokalt återfall inträffade i fem fall av glottisk cancer i stadium I/II, som framgångsrikt räddades.

Chera et al rapporterade utmärkta behandlingsresultat av definitiv strålbehandling (RT) för tidigt stadium av skivepitelcancer (SCCA) i det glottiska struphuvudet. Endoskopisk laserresektion kan också ha ett utmärkt resultat vid tidigt stadium av struphuvudcancer. Schrivers et al [5] rapporterade överlevnadsanalys på 100 patienter med T1a glottisk karcinom behandlade med CO(2) laserkirurgi (n = 49) eller strålbehandling (n = 51). Inga signifikanta skillnader i lokal kontroll och total överlevnad hittades. Ultimat 5-årig struphuvudskonservering var signifikant bättre i gruppen CO(2) laserkirurgi (95 % vs 77 %, p = 0,043).

Utandningstestning av flyktiga organiska föreningar (VOC) vid cancerdetektion Konceptet för VOC-testning är att VOC, främst alkaner och aromatiska föreningar, företrädesvis produceras och andas ut av cancerpatienter och kan användas som exakta markörer för malignitet. Så tidigt som 1971 identifierade tester på normal andedräkt mer än 100 flyktiga organiska föreningar. På 1980-talet använde Gordon och Preti masspektroskopi och gaskromatografi för att identifiera specifika förändringar i profilen av flyktiga organiska föreningar i andedräkten hos lungcancerpatienter[16]. I två artiklar 1999 och 2003 förfinade Phillips denna ursprungliga data ytterligare för att identifiera en grupp av 9 flyktiga organiska föreningar som var mycket känsliga och specifika för förekomsten av lungcancer. Koncentrationen av dessa alkan- och metylalkanoxidativa stressprodukter minskade i andedräkten hos lungcancerpatienter.

Tvärsnittsstudier har undersökt utandningsbiomarkörer som en funktion av sjukdom, både som biomarkörer för sjukdomstillstånd och som prediktiva markörer. I tvärsnittsstudier jämförs en kontrollgrupp med en patient eller sjuk grupp och andningsmarkörer analyseras för att identifiera kvalitativa eller kvantitativa skillnader mellan de två grupperna. Phillips och medarbetare [14] undersökte alveolära gradienter (dvs. överflöd i andedräkt minus överflöd i rumsluft) av C4 till C20 alkaner och monometylerade alkaner i andningen som tumörmarkörer vid primär lungcancer. De drog slutsatsen att ett utandningstest för C4 till C20-alkaner och monometylerade alkaner gav en rationell ny uppsättning markörer som identifierade lungcancer i en grupp patienter med histologiskt bekräftad sjukdom. Den analytiska metoden beskrevs 2003, där det rapporterades att bland rökare och före detta rökare fanns en sensitivitet för malignitet på 86 % (55/64) och en specificitet på 83 % (19/23). Detta jämfört med sensitivitet och specificitet hos icke-rökare på 66 % (2/3) och 78 % (14/18). Totalt sett påverkades därför inte VOC-utandningstestet av rökstatus.

Förändringar i andnings VOC-mönster är oberoende av storleken på lungcancern genom att T1-tumörer (

Andningstest vid larynxcancer I en nyligen publicerad artikel beskrev Hakim et al [24] för första gången att huvud- och halscancer kan identifieras genom andningstest.

Alveolär andedräkt samlades in från 87 frivilliga (HNC- och LC-patienter och friska kontroller) i en tvärsnitts klinisk prövning. Den särskiljande kraften hos en skräddarsydd artificiell näsa i nanoskala (NA-NOSE) baserad på en uppsättning av fem nanopartikelsensorer av guld testades med 62 utandningsprover. NA-NOSE-signalerna analyserades för att detektera statistiskt signifikanta skillnader mellan subpopulationerna med användning av (i) huvudkomponentanalys med ANOVA och Students t-test och (ii) stödvektormaskiner och korsvalidering. Resultaten visade att utandningstest kunde tydligt skilja mellan (i) HNC-patienter och friska kontroller, (ii) LC-patienter och friska kontroller, och (iii) HNC- och LC-patienter. GC-MS-analysen visade statistiskt signifikanta skillnader i den kemiska sammansättningen av andedräkten för de tre grupperna.

Cyranose/Enose VOC-testning med eNose gör att grupper av patienter kan testas för skillnader eller likheter i andningssignaler. En enda utandningsluft samlas upp i en provpåse och sedan drar en pump provet in i enheten där det passerar över 32 elektroniska sensorer. Över 400 möjliga kemikalier påverkar dessa sensorer på olika sätt, och ett mönster av elektroniska signaler genereras. Det är fördelningen av de elektriska signalerna över de 32 sensorerna som ger mönstret. Programvaran i enheten avgör vilken av de 32 sensorerna som ger den starkaste signalen i varje test, och använder dessa sensorresultat i ett kombinationsresultat som kallas en faktor. Detta är känt som Principal Component Analysis. När man jämför tre grupper av patienter kommer programvaran att generera två faktorer för varje utandningsprov och plotta dessa på en graf. Där en grupp patienter har en distinkt signal kommer faktoranalysen att klumpa ihop den gruppen, på ett visst "avstånd" på grafen från den andra gruppen. Ju större avstånd t (Mahalobinus-avstånd) desto mer olika är grupperna. Många författare har publicerat data om denna typ av analys för en mängd olika sjukdomstillstånd, särskilt lungcancer. Detta tillvägagångssätt är mycket enkelt tekniskt och leder till ytterligare studier av de individuella VOC som är ansvariga för signalen. Det är dock troligt baserat på resultat från andra tumörer att en kombination av VOC förekommer i olika mängder hos cancerpatienter i motsats till en enda VOC. ENose-metoden har inte tillämpats på huvud- och halscancerpatienter och det har inte heller förekommit någon rapport om upptäckt av in situ cancer.

På grund av den stegvisa utvecklingen av skivepitelcancer är det mycket möjligt att fall in situ skulle klumpas ihop med avancerade fall av skivepitelcancer, och att båda skulle skilja sig från rökningskontroller. Alternativt kan det vara att signalen i de tidiga fallen skiljer sig från senare stadier men också skiljer sig från kontrollerna, så att både tidiga och avancerade fall kan diagnostiseras från andningstest.

Det är känt att både CT- och VOC-andningstest kan upptäcka stadium 1 cancer i lungan som har minst 50% botningsgrad. Det finns dock potential att VOC kan upptäcka ännu tidigare stadier av lungcancer, såsom in-situ-karcinom som när det är korrekt iscensatt och behandlat har över 95% långtidsläkningsgrad. Det är möjligt att VOC-testning i slutändan kommer att användas vid screening av struphuvudcancer antingen som det första steget (högt negativt prediktivt värde) eller som ett andra linjetest för att ytterligare utvärdera tvetydiga resultat av screening av lågdos CT-bröstkorg. Vi har också expertis inom NBI och fluorescensbronkoskopi och vårt fokus ligger på hanteringen av den typ av tidiga lesioner som hittas med detta tillvägagångssätt.

Metoder Andningstestning kommer att göras med hjälp av Cyranose ENose in Thoracic Medicine Etablerat protokoll för testning från lungcancerstudie, x 2 enstaka expirationer i en uppsamlingspåse. Idealiskt skulle detta göras bäst när en lesion har setts av ÖNH-kirurg men INNAN den biopsieras (för att undvika förvirrande effekter på VOC av vävnadsstörning av biopsi) ENose-mjukvaran tillåter jämförelser av 3 grupper om 10 försökspersoner vardera - 10 Tis/T1, 10 avancerad Larynx Ca, 10 rökkontroller med påvisat normalt ÖNH- och trakeobronkialträd.

Patienterna skulle ha en rutinmässig panendoskopi före behandling med NBI för att utesluta samtidig andra primärsjukdom antingen i huvud och hals eller bronkialträd

Potentiell betydelse Bevis på principen för screening för att upptäcka mycket behandlingsbara lesioner Stödjande data för liknande tumörer, särskilt skivepitelcancer i bronkerna, nämligen fördelarna med tidig upptäckt

Procedurer Allt kommer att göras på Thoracic Mediine-avdelningen. Andningstestprovtagning för VOC: En bärbar utandningsuppsamlingsapparat kommer att fånga upp VOC i ett utandningsprov med långsam vitalkapacitet, med hjälp av Standard Operation Procedure som redan finns på plats. Två prover tas, där patienten andas försiktigt på ett munstycke med en näsklämma på i 5 minuter varje gång. Patienterna borde vara det

1. Noll genom munnen
2. Ingen rökning på 12 timmar
3. Ingen alkohol i >24 timmar Andningen kommer att behandlas av 1. Enos och 2. Gaskromatografi/masspektroskopi