Optisk avbildning för preoperativ avgränsning av icke-melanom hudcancer (PERFIS)

Syftet med studien är att utvärdera förmågan och effektiviteten av att använda en polarisationsförstärkt reflektans- och fluorescensbildapparat, PERFIS, (se enhetsbroschyren) för avgränsning av icke-melanom hudcancermarginaler före operation. PERFIS är en ofarlig och icke-invasiv enhet som har använts för att avbilda biologisk vävnad både in vitro och in vivo. I denna studie kommer den att användas för att avbilda icke-melanom hudcancerlesioner före operation. Användningen av PERFIS kommer inte att påverka patientvård eller behandlingsbeslut på något sätt. Ingen extra vävnad kommer att användas för avbildning.

Före bildtagning kommer patientens lesion att förberedas och rengöras enligt rutinmässig aseptisk teknik. Baserat på visuell inspektion kommer tumörens stora och mindre axlar att markeras exakt vid de synbara tumörmarginalerna, för att säkerställa opartisk tumörexcision. För märkning kommer utredarna att använda en steril blå märkningspenna som inte kommer att visualiseras i de optiska polarisationsbilderna vid 440 nm. Efter markering kommer längden på tumörens stora och mindre axlar att mätas med hjälp av en linjal. Ett fotografi av tumören (och linjal som referensskala) kommer att tas. Efter mätning och fotografering kommer optisk avbildning med polariserad reflektans med PERFIS-enheten att utföras.

Fotografier av PERFIS-bildenheten presenteras i enhetsbroschyren. Under avbildning kommer tumören och den omgivande huden att belysas av ett kontinuerligt lågintensivt monokromatiskt ljus från en icke-koherent ljuskälla (Xe-arc-lampa kombinerad med interferensfilter) vid våglängden 440 nm, med en effekttäthet på huden på cirka 0,4 mW/cm2. Denna effekttäthet ligger långt under standardsäkerhetsgränserna. Inga andra våglängder eller effekttätheter kommer att användas i denna studie. Ljusbelysningen styrs av en slutare som förblir stängd förutom vid användarkontrollerad bildtagning. Avbildning kommer att initieras när PERFIS-enheten är placerad på ytan av patientens hud. Slutaren öppnas och stängs automatiskt för att underlätta bildtagningen. Denna process säkerställer att ljus endast kommer att överföras till hudens yta, vilket minimerar risken för potentiell oavsiktlig ögonexponering. Bildbehandling tar bara några minuter och är helt icke-invasiv.

Efter avbildning kommer lokalbedövning att administreras med 1% lidokain med epinefrin genom djup dermal infiltration. Lesionen kommer att förberedas och rengöras enligt rutinmässig aseptisk teknik. Kirurgisk excision av tumören kommer att utföras med Mohs standardteknik. Ett vanligt fotografi av sårbädden (och linjal som referens) kommer att tas. Ingen extra vävnad kommer att skäras ut för forskningsavbildningsändamål.

Den utskurna tumörskadan kommer sedan att genomgå standard Mohs frusen histopatologisk beredning med Hematoxylin och Eosin (H&E) färgning. Dr. Neel kommer att analysera de histologiska objektglasen och registrera närvaron och lokaliseringen av kvarvarande tumörceller. Han kommer inte att använda bilderna som genereras av PERFIS för sitt kliniska beslutsfattande. Efter att ha bekräftat att excisionsmarginalerna är fria från tumörceller genom histologisk utvärdering, kommer standard post-Mohs-protokoll att utföras.

Detta är den första prövningen av PERFIS kollagenavbildning inom människa för att hjälpa till med tumördetektering. Därför planerar utredarna att skaffa en uppsättning kvalitativa träningsbilder som också kan utsättas för en kvasi-kvantitativ analys om enheten ger potentiellt värdefull information för lokalisering av tumör. Fyrtio patienter (dvs. 40 tumörer) kommer att avbildas preoperativt för att bedöma kollagenoregelbundenhet eller förvrängning vid operationsstället. Mohs-kirurgen kommer sedan att markera gränserna för operationsstället för excision och en bild med vitt ljus av denna pre-kirurgiska markering kommer att fångas.

Det finns två möjliga utfall under histopatologisk analys av tumörprovet efter det första excisionsstadiet av Mohs-kirurgi: antingen är tumörmarginalerna "klara", vilket betyder att ingen tumör är närvarande vid gränserna för kirurgens pre-kirurgiska markering, eller tumörmarginalerna är "positiva", vilket betyder att hela eller en del av den kirurgiska marginalen fortfarande har en tumör närvarande. Kvarvarande tumör kan lokaliseras topologiskt till det ursprungliga tumörprovet så att det kan avlägsnas under ett ytterligare stadium av Mohs-excision.

I det första fallet med "klara" tumörmarginaler var kirurgens pre-kirurgiska uppskattning tillräcklig och Mohs-proceduren är avslutad. I denna situation kommer PERFIS-bilder av det förkirurgiska stället att läggas över de digitala bilderna av kirurgens primära markeringar för att avgöra om kollagenförvrängning förekom utanför kirurgens ursprungliga markeringar. Närvaron av kollagenförvrängning bortom kirurgens ursprungliga markering skulle indikera misslyckande med PERFIS att ge användbarhet för att vägleda pre-kirurgisk markering, eftersom PERFIS skulle överskatta omfattningen av tumörspridningen vid marginalerna. Om kollagenförvrängning ligger inom kirurgens pre-kirurgiska markering, skulle detta indikera att PERFIS kan vara användbart för att vägleda pre-kirurgisk markering.

I det andra fallet med "positiva" tumörmarginaler kommer PERFIS-bilden återigen att läggas över den digitala bilden av den pre-kirurgiska markeringen av kirurgen. Om PERFIS upptäcker kollagenförvrängning i området för tumörpositivitet så att kirurgens pre-kirurgiska markering skulle ändras till att inkludera mer oansenliga tumörer, och därmed minska behovet av ytterligare excision efter histologisk analys, kommer PERFIS-analysen att bedömas som framgångsrik. PERFIS skulle ge användbarhet för att vägleda pre-kirurgisk märkning i detta fall.

Det kan finnas områden i PERFIS-bilden som visar förvrängning i både "normala" marginaler och i områden med histologiskt bevisad tumör. I detta fall kommer PERFIS att klassificeras som ett misslyckande eftersom extra, normal hud skulle offras om kirurgen förlitade sig på PERFIS-bilder för pre-kirurgisk markering och excision.

I slutet av studien kommer meningsfullheten hos bildresultaten och deras tillämpbarhet för klinisk praxis att diskuteras, tillsammans med begränsningarna för denna subjektiva utvärdering. Med en bilduppsättning av 40 fall kommer utredarna att kunna presentera ett argument om huruvida ytterligare forskning med denna teknik är lovande och skulle vara till nytta för en kirurg för att avgränsa pre-kirurgiska marginaler före excision. En större, mer grundlig kvantitativ analys kommer att skjutas upp till nästa fas av studier och utveckling.