微波治疗癌前光化性角化病 (MTAK)

这项研究是邓迪大学、NHS Tayside 和 Emblation Ltd 之间的合作，由 Innovate UK 资助。 Emblation 是一家位于苏格兰的中小型企业 (SME)，是微波医疗设备设计、开发和制造领域公认的全球领导者。

光化性角化病 (AK) 被认为是人类最常见的癌前病变，是浸润性皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的前兆，这种恶性肿瘤在过去十年中由于人口老龄化和增加紫外线照射（Goon 2017）。 英国的 cSCC 发病率现在每年超过 30,000 例（估计 >50,000 例/年，英国公共卫生部，未发表的数据），具有重大的健康负担和 NHS 成本 这些皮肤癌通常是多发性的，尤其是在免疫抑制的高危人群中。 AK 是非常常见的“晒伤”皮肤损伤，发生在皮肤的阳光照射区域，例如手背和秃头皮。 高达 70% 的老年人口患有 AK，而 65% 的 cSCC 是由先前确定的 AK 引起的。 AK 在临床上很容易识别，因此 AK 治疗为癌症预防提供了重要机会，但我们的治疗能力受到现有局部治疗无法平衡有效性、副作用和成本的不良局部不良反应的限制。 目前可用的 AK 治疗方法均不适合在社区中广泛使用，并且仅部分有效。 光动力疗法等其他更有效的治疗方法既昂贵又耗时，需要由二级保健专家提供。 NHS 皮肤科医生已经不堪重负，患有 AK 的老年患者不希望旅行。 便宜、方便、耐受性良好且有效的疗法可以大大改善 AK 疗法，这种疗法可以由全科医生 (GP) 或护士在离家较近的地方提供。

临床上，AK 表现出一系列严重程度，从轻微的 1 级病变，仅可见和（几乎）不可触及，到 2 级红色和鳞状病变（容易感觉到和看到），到最严重的 3 级病变，这是严重的角化过度和“增厚”的皮肤病变。 在实践中，更容易将它们分级为“薄”（只是可触及）或“厚”（有实质内容）。 厚 AK 和薄 AK 的介电特性可能会有所不同，因此需要对两种类型的 AK 进行测量研究，以便可以为这些可变的皮肤损伤提供适当的微波剂量

研究者的假设是，局部微波能量疗法适合治疗光化性角化病 (AK) 皮肤损伤。

微波技术的使用已被确立为治疗恶性肿瘤的消融剂量，例如 肝细胞癌。 目前还没有使用微波治疗癌前皮肤病或皮肤癌的已知研究。 此外，人们对皮肤局部微波暴露引起的生物过程或触发的临床相关生物机制知之甚少。

Emblation 已经拥有一款成功用于治疗足底病毒疣的带有 CE 标志的微波仪器，即 SWIFT 设备。 研究人员现在希望在 12 名参与者中进行可行性试验，每名参与者的手背皮肤或秃头皮或两者都有多个 AK。 该试验将检查 AK 在使用 SWIFT 设备进行一次或多次微波能量治疗后的耐受性、可接受性、疗效和长期解决方案。

Emblation 之前使用 SWIFT 对足底病毒疣进行的研究发现它是有效和安全的。 一些参与者在微波治疗期间感到轻微不适，但在治疗停止时任何疼痛都会停止。 治疗部位的皮肤可能会有些发红，但这会在 24 小时后消失。 在较大剂量下曾观察到一些血肿病例，通常会在 7 天内消退。

这将是一项两阶段研究，第 1 阶段用于测量患者 AK 的电气特性。 来自第 1 阶段的数据允许推导在第 2 阶段与 SWIFT 一起用于 AK 的功率设置，以进行微波治疗的随机对照试验，使用 SWIFT 与不治疗相比。

SWIFT 设备具有可变的功率和持续时间控制，适用于足底病毒疣的协议不太可能与 AK 兼容。 足底疣（疣）比 AK 厚得多，位于正常皮肤的更厚、更结实的区域。 AK 在老年人群中最常见，并且位于更薄、更娇嫩的皮肤上。 因此，研究人员预计 AK 需要比跖疣更小剂量的微波能量。 为了为 Swift 仪器推导正确的功率和持续时间设置并向 AK 传递正确的电磁能量（称为剂量），需要确定 AK 的介电特性以确认特定组织如何响应电磁能（微波）。 通过测量相对介电常数（通常缩写为 Epsilon relative Er），可以确定 AK 的介电特性。

既定的测量方法要求被测组织/材料与连接到仪器的专门设计的探头接触，该仪器测量对与 Emblation 产品“Swift”中使用的频率 (8GHz) 相同频率的辐射信号的响应。 有许多仪器和探头制造商，例如 是德科技（惠普/安捷伦）、SPEAG、安立。 通过将探头直接接触几秒钟，同时在仪器采集数据期间保持静止，探头可用于测试固体、液体和生物组织。

提供探头激励的仪器 (Anritsu MS46122A) 符合以下标准：CE 标志、低电压 (2006/95/EC) 和安全 (EN 61010-1:2010)。 测量时传递到病灶的能量不会超过 0.5mW，相比之下，这远低于手机（高达 500mW）和 FitBit（1.6mW），因此对志愿者没有固有的危险。

Emblation 员工将操作仪器并将受试者引导至探头。 其他研究团队工作人员可能会在招募时和/或测量时与 NHS 工作人员一起工作。

微波能量在皮肤层中转化为热量并构成治疗的基础。 43-46 摄氏度的目标温度对于在组织中引发正确的免疫反应至关重要。 由于目前的仪器使用足底疣天线“调谐”，它可能无法有效地将能量传递到 AK 病变中，并且在相同的功率和持续时间设置下可能无法达到目标温度。 相反，如果 AK 提供更有效的微波到温度的转换，则在给定的功率和持续时间组合下可能会达到过高的温度。 第 1 阶段的数据将被分析，以在计算机模拟中对当前天线的效率进行建模，输入功率 (W) 和持续时间 (s) 的值将从建模数据中得出，随后将用于试验的第 2 阶段。 这将提供用于第 2 阶段的正确剂量的微波能量。

一旦确定了 AK 所需的设置，将招募参与者进入第 2 阶段，以确定微波治疗 AK 的疗效、长期分辨率、耐受性和潜在作用模式。