Magnetisk frölokalisering av bröstcancer (Sentimark)

Bakgrund och motivering Bröstcancer Bröstcancer är en heterogen sjukdom, med stor mångfald i tumörernas plats, storlek och progression. Vissa är påtagliga och upptäcks av patienten, även om många upptäcks först under mammografiscreening. För sådana cancerformer är lokalisering nödvändig före operation för att vägleda kirurger till målexcisionsstället.

Trådstyrd lokalisering Traditionellt innebär lokalisering röntgenstyrt införande av en tråd i bröstet, med placering av trådspetsen i centrum av lesionen. Denna procedur har dock flera logistiska begränsningar, som härrör från det faktum att trådlokalisering måste utföras på operationsdagen. Detta för att minimera risken för trådmigrering eller förskjutning, en betydande möjlighet på grund av den yttre delen av tråden som sticker ut från bröstet. Möten samma dag kräver utmärkt samordning mellan radiologiska avdelningar och operationssalar för att säkerställa att störningar i schemaläggningen av ingreppen minimeras. Förseningar kan bero på tekniskt svåra procedurer, vilket leder till överskridande av röntgenbesök som påverkar operationslistorna. Dessutom kan inställda operationer leda till att föregående ledningsvägledningsprocedurer blir onödiga, vilket resulterar i bortkastad personaltimmar.

En annan begränsning av trådstyrning uppstår eftersom tråden riktar kirurger längs en linjär rutt. Lesioner hittas vid en punkt längs tråden, även om det kan vara svårt att avgöra hur långt de finns. Av denna anledning kan kirurger som gör initiala snitt dikteras av trådens visuella bana snarare än platsen för lesionen. Detta kan leda till överdriven dissektion och suboptimala kosmetiska resultat.

Radioactive Seed Localization Radioactive Seed Localization (RSL) är en lokaliseringsteknik som är mindre vanligt förekommande i Storbritannien (Storbritannien). Ett radioaktivt frö kan sättas in upp till 5 dagar före operationen, vilket eliminerar kravet på röntgenbesök samma dag som patientens operation. Fröet detekteras i teatern med hjälp av en handhållen gammasond. Gammasonden riktar kirurgen till en enda specifik punkt via den kortaste vägen, medan trådar ofta korsar bröstet, vilket innebär att kirurger vanligtvis dissekerar över normal vävnad för att lokalisera spetsen av tråden. Dessutom, med RSL, finns det ingen distraktion från externa projektioner av tråd, så kirurgen styrs enbart av det hörbara svaret på fröet. Det antas att fördelarna med RSL kommer att leda till förbättrade kirurgiska tekniker och minska trycket på teaterschemaläggning.

Men hittills finns det få bevis som visar tydlig överlägsenhet i kirurgiskt resultat av en lokaliseringsteknik. Flera studier har funnit lägre positiva marginaler hos patienter som genomgår RSL jämfört med trådledning, , . Detta innebär att kanter av utskurna vävnader mer sällan involverar cancervävnad, vilket tyder på att RSL mer exakt lokaliserar cancerskador. Omvänt drar många fler studier, inklusive en av de största studierna hittills, slutsatsen att det inte finns någon variation i kirurgiskt resultat.

Oavsett inställning till kirurgiskt resultat, noterade alla studier att RSL erbjuder betydande förbättringar i schemaläggning av möten och patientens bekvämlighet.

Radioaktiva tekniker är dock inte utan begränsningar. Flera studier har utvärderat användningen av standardinjektioner med radioisotop och blå färg för sentinel node biopsi. Varje studie kommenterade den komplexa lagstiftningen som reglerar användningen av radioisotoper, särskilt med avseende på operatörsutbildning och korrekt kassering och hantering. Dessutom ökar användningen av radioisotoper patientens och vårdpersonalens strålningsexponering som, även om den är minimal, skulle vara att föredra att undvika.

Järnoxidanvändning vid bröstkirurgi Flera studier har undersökt användningen av vätskeinjektioner av järnoxid snarare än traditionella radioisotop- och blåfärgningsinjektioner för identifiering av sentinel noder. Efter järnoxidinjektioner användes en handhållen magnetometer för att detektera platsen för järnoxid i lymfkörtlarna. Alla studier drog slutsatsen att järnoxidpartiklar fungerade lika bra som standardinjektioner med radioisotop och blå färg vid identifiering av sentinel noder, vilket visar potential för mer utbredd användning av tekniken.

Dessutom testade Ahmed et al lokalisering av cancerskador med hjälp av en magnetisk spårinjektion. Spårämnet lokaliserade framgångsrikt alla tumörer och resulterade i lämpliga excisionsmarginaler, utan överskott av vävnadsexcision; demonstrerar således genomförbarheten av magnetisk spårningslokalisering av tumörer.

Sentimark Magnetic Localization Lokaliseringsmetoden som detta projekt handlar om har liknande principer som RSL. Men istället för radioaktiva frön placeras ett mjukt magnetiskt frö som kallas Sentimark i bröstet. Fröet liknar ett biopsiklipp och kan detekteras med hjälp av en handhållen magnetometer som heter Sentimag. Sentimag-sonden avger ett alternerande magnetfält som detekterar det magnetiska svaret från Sentimark-fröet. Magnetometern ger ett hörbart svar när den hålls nära Sentimark-fröet och kan användas av kirurger för att lokalisera målexcisionsställen. Sentimark sätts in ungefär en vecka före operation, helst under en biopsitid, för patientens bekvämlighet.

Denna studie kommer att vara den första som undersöker magnetisk frölokalisering av tumörer. Det antas att användning av magnetiska frön snarare än injektioner med ett magnetiskt spår kommer att möjliggöra mer exakt detektering och lokalisering med Sentimag-sonden. Detta beror på att sonden detekterar det magnetiska fältet som produceras av ett enda diskret föremål, snarare än en samling av järnoxidhaltig vätska som kan spridas i bröstet.

Sammanfattning av lokaliseringstekniker Samordnings- och schemaläggningssvårigheterna som uppstår vid trådstyrd lokalisering, vid sidan av logistik- och säkerhetsfrågorna för radioisotopanvändning, belyser ett krav på ytterligare innovation och förvärv av ny teknik inom lokaliseringsområdet. Förhoppningen är att magnetisk frölokalisering kan fungera som ett genomförbart alternativ till befintlig teknik. Användning av magnetism i lokaliseringstekniker erbjuder ett potentiellt alternativ till trådstyrning och RSL.

En viktig övervägande med utplaceringen av det nya fröet är om storleken och formen på fröet är tillräckligt lika tidigare design för att visa liknande migrationsmönster, eftersom rörelse av fröet före operation kan orsaka ofullständig lesionsexcision med efterföljande krav på reoperation eller ökad risk för återfall.

Migrationsprestanda för Sentimark i ett implantationsförsök på getter, medelmigration på 1,1 mm med ett intervall 0 till 3,6 mm (N=10), var mycket lik den som observerades av Alderliesten, et al. som rapporterar en genomsnittlig migration på 0,8 mm, intervall 0 till 2,8 mm (N=10) för RSL-frön som ansågs "kliniskt försumbar" i RSL av humana bröstskador. Det krävs dock bekräftelse på att magnetmarkören fungerar som förväntat på kliniken.

Studien kommer att testa ett mjukt magnetiskt frö (Sentimark) och dess medföljande handhållna magnetiska sond (Sentimag) med särskild hänsyn till dess säkerhet och prestanda när de väl placerats i mänsklig bröstvävnad.

Enhet Enheten som ska studeras är en liten (5 mm x 0,9 mm) magnetisk metallmarkör (frö) som har mjuka magnetiska egenskaper. Det betyder att när det utsätts för ett magnetfält blir det magnetiskt. Magnetismen kan sedan detekteras med hjälp av en magnetometer och sond som ger en hörbar och visuell signal om styrkan av svar från fröet och eftersom det är riktat kan detta noggrant guida användaren till platsen för det magnetiska fröet. Magnetometern är en CE-godkänd enhet (Conformite Europeene) och används över hela världen för att detektera järnoxid vid biopsiprocedurer för sentinellymfkörtel, och är beprövad i klinisk praxis. Själva fröet kommer att placeras ut av en radiolog i mitten av tumörstället med en liknande teknik som används för att för närvarande placera en tråd i bröstet. Fröet i sig är cylindriskt och har i in vivo-studier på getter visat liknande migrationsprestanda som den som ses med radioaktiva frön i mänsklig bröstvävnad.

Fröet har också testats i djurvävnadsmodeller av (University Hospital of South Manchester) UHSM-radiologer och kirurger, och i dessa modeller kan det säkert sättas in av radiologerna med hjälp av befintliga tekniker. Enheten upptäcktes och kirurgisk resektion utfördes med 100 % noggrannhet på alla prover. Det finns ingen strålningsexponering från denna enhet.

Studiepopulation Vuxna kvinnor med förmåga att samtycka som har en bevisad bröstcancer som kräver bröstborttagande mastektomioperation.

Potentiella risker för patienter Enheten i sig är en liten metallbit och utgör i sig inte en trolig säkerhetsrisk.

• Migration av fröet - fröet är cylindriskt och när det väl har placerats i bröstet har det potential att migrera längs vägen för nålen som användes för att placera ut det. Vid utplacering i bröstmjuk vävnad i djurmodeller har enheten inte migrerat. Denna studie kommer att involvera att placera enheten hos kvinnor som genomgår mastektomi så även om enheten migrerar kommer den inte att påverka patientens cancervård (eftersom hela bröstet kommer att tas bort tillsammans med enheten oavsett var det är placerat i bröstet);
• Misslyckande att upptäcka fröet - fröet är litet och det magnetiska fältet som genereras är proportionellt mot storleken på fröet. Denna studie syftar till att bedöma om fröet kan detekteras i alla bröststorlekar då det i vissa fall kan vara möjligt att fröet ligger för djupt i bröstet för att kunna detekteras med hjälp av magnetometern. För att säkerställa säker resektion av cancern kommer varje patient i denna studie att genomgå en planerad mastektomi, för att säkerställa att enheten tas bort helt även om upptäckten skulle misslyckas;
• Vävnadsacceptans - fröet är producerat av ett enda material och har visat biokompatibilitet genom ISO-10993 biokompatibilitetsutvärdering inklusive demonstration av vävnadsacceptans i bröstvävnad hos getter (28 dagars implantationsperiod). Benvax används som terminalplugg för Sentimark-enhet. Benvax används vanligtvis för samma ändamål i brachyterapi och RSL-nålar. Viss reaktion på benvax kan förekomma, såsom en allergisk reaktion eller främmande kroppsreaktioner (t. granulom), eftersom benvax är en minimalt resorberbar implanterbar substans.

Potentiella fördelar Studien kommer att utföras på patienter som behöver en mastektomi. I denna population kan hela cykeln av markör (frö) utplacering och avlägsnande utvärderas, men eftersom bröstet tas bort som en del av den planerade cancerbehandlingen kommer patientbehandlingen att påverkas opåverkad om det magnetiska fröet inte skulle fungera som avsett. Det kommer dock inte att vara någon direkt nytta för patienter som deltar i studien och de potentiella fördelarna med denna studie är begränsade till utvecklingen av medicinsk kunskap. Om studien bekräftar att den magnetiska markören (fröet) är säker och metoden är genomförbar, har enheten potential att användas för lokalisering av bröstcancer för lumpektomikirurgi.