Μελέτη της διήθησης των μασχαλιαίων λεμφαδένων σε ασθενείς με καρκίνο μαστού με τη χρήση οπτικών παραμέτρων

Abstract

Breast malignancy is the most common cancer type and the second leading cause of cancer-related death for women all ages. Axillary surgery provides prognostic and predictive information, but carries significant morbidity. Imaging techniques are a promising field, providing the characterization of biological tissues using the interaction between the light and a medium, and may offer an accurate cancerous diagnosis without the need for formal histopathological examination. In this study, using a prism couple refractometer, we sought to determine tissues' reflection profiles in freshly excised human lymph nodes from female patients with breast cancer, in whom axillary lymph node dissection was performed. Thirty-four patients were included, contributing a total number of 90 lymph nodes and, according to our results, the median refractive indices were significantly higher in cancerous lymph nodes compared to normal lymph nodes in 450 nm, 964 nm, and 1551 nm wavelengths (p < 0.05). Results from this small experimental study imply that the use of a prism couple refractometer may aid in the discrimination between benign and malignant axillary lymph nodes in female patients with breast cancer.

Ο καρκίνος του μαστού είναι η συχνότερη κακοήθεια στο γυναικείο φύλο και αποτελεί τη δεύτερη πιο συχνή αιτία θανάτου σχετιζόμενη με καρκίνο στις γυναίκες. Για τον προσδιορισμό της ανατομικής έκτασης της νόσου και την επιλογή κατάλληλης θεραπείας αξιολογούνται τα χαρακτηριστικά της πρωτοπαθούς εστίας, οι επιχώριες λεμφαδενικές μεταστάσεις και οι απομακρυσμένες αιματογενείς μεταστάσεις. Ο πιο σημαντικός προγνωστικός παράγοντας της νόσου είναι η διήθηση των μασχαλιαίων λεμφαδένων. Ο λεμφαδενικός καθαρισμός της μασχάλης αποτελούσε για πολλά χρόνια μέθοδο σταδιοποίησης και θεραπείας του καρκίνου του μαστού, συνοδεύεται όμως από σημαντική νοσηρότητα. Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες έχει καθιερωθεί μια λιγότερο επεμβατική μέθοδος για τον έλεγχο της διήθησης των μασχαλιαίων λεμφαδένων, η τεχνική της ανίχνευσης του λεμφαδένα φρουρού. Ητεχνική παρουσιάζει μεγάλη ακρίβεια στην σταδιοποίηση της νόσου στους μασχαλιαίους λεμφαδένες. Τελευταία γίνονται πολλές προσπάθειες εκτίμησης της κατάστασης των μασχαλιαίων λεμφαδένων με μη επεμβατικές μεθόδους. Χρησιμοποιούνται παρακλινικές απεικονιστικές μέθοδοι όπως οι υπέρηχοι ή η μαγνητική τομογραφία για την εκτίμηση των λεμφαδενικών μεταστάσεων. Με τις μέχρι σήμερα υπάρχουσες απεικονιστικές εξετάσεις όμως, η ακρίβεια στη διάγνωση της ύπαρξης ή όχι διήθησης στους μασχαλιαίους λεμφαδένες δεν είναι ικανοποιητική. Πρόσφατες πειραματικές μελέτες σε ιστούς ήπατος και παχέος εντέρου έχουν προτείνει οπτικές παραμέτρους όπως ο δείκτης διάθλασης σε συγκεκριμένα μήκη κύματος ορατού και εγγύς υπέρυθρου φωτός, ως προβλεπτικούς παράγοντες της ύπαρξης καρκινικής διήθησης στους συγκεκριμένους ιστούς. Η χρήση της βιο-οπτικής εκμεταλλεύεται την ανομοιογένεια των ιστών σε κυτταρικό επίπεδο αλλά και τηνδιαταραχή της αρχιτεκτονικής, η οποία προκαλεί διαφορετικά διαθλαστικά φαινόμενα στα φωτόνια που προσπίπτουν στο υλικό. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων έχει αναδείξει διαφοροποίηση στη διάθλαση ανάμεσα σε παθολογικούς και φυσιολογικούς ιστούς. Έτσι υποστηρίζεται η σημασία των εφαρμογών της βιο-οπτικής στην κλινικήπράξη ως πιθανός προβλεπτικός παράγοντας διήθησης αλλά και ίσως στο μέλλον ως ένα διεγχειρητικό εργαλείο αναγνώρισης της λεμφαδενικής μετάστασης. Η παρούσα εργασία είχε ως σκοπό τη μελέτη διαθλαστικών χαρακτηριστικών των φυσιολογικών ή διηθημένων λεμφαδένων της μασχάλης σε ασθενείς με καρκίνο μαστού. Κατά τη διάρκεια του χειρουργείου τόσο κλινικά φυσιολογικοί όσο και κλινικά παθολογικοί λεμφαδένες αφαιρούνταν και εξετάζονταν κατά το ήμισυ στοεργαστήριο του Τμήματος Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής ως νωπό δείγμα και κατά το έτερο ήμισυ στο παθολογοανατομικό εργαστήριο του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου «Αττικόν» για την πλήρη ιστολογική τους ταυτοποίηση. Κάθε παρασκεύασμα εξετάσθηκε με διαθλασίμετρο πρισματικής ζεύξης (Metricon 2010/M Metricon Corp) όπου μετρούταν ο δείκτης διάθλασής του. Έπειτα οι καταγραφές αναλύθηκαν, σε συνδυασμό με τα αποτελέσματα της ιστολογικής εξέτασης, σχετικά με τη διήθηση καιτα οπτικά χαρακτηριστικά των ιστών. Στη μελέτη εισήχθησαν 34 ασθενείς από τους οποίους μελετήθηκαν συνολικά 90 λεμφαδένες. Μετά από στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων του πειράματος μας, προέκυψαν στατιστικά σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις μετρήσεις των καρκινικών και των φυσιολογικών λεμφαδένων. Συγκεκριμένα, η διάμεση τιμή του δείκτη διάθλασης των καρκινικών λεμφαδένων ήταν σημαντικά μεγαλύτερη από τηδιάμεση τιμή των ελεύθερων διήθησης λεμφαδένων στα μήκη 450nm (1.348 vs 1.345, p-value 0.035), 964nm (1.335 vs 1.330, p-value 0.02) και 1551nm (1.329 vs 1.323, p-value 0.014). Επίσης, οριακά στατιστικά σημαντική διαφορά παρουσιάζεται και για το μήκος κύματος 632.8nm (1.338 vs 1.336, p-value 0.05). Η μέτρηση του δείκτη διάθλασης κρίνεται χρήσιμη για την ανίχνευσηκαρκινικής διήθησης σε μασχαλιαίους λεμφαδένες σε ασθενείς με καρκίνο μαστού καθώς είναι επαναλήψιμη, χαμηλού κόστους και μικρής διάρκειας. Οι στατιστικά σημαντικές διαφορές που παρουσίασαν οι καρκινικοί λεμφαδένες σε σχέση με τους φυσιολογικούς, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν έναν αλγόριθμο που θα κατατάσσειτους λεμφαδένες ως θετικούς ή αρνητικούς διεγχειρητικά και θα ενημερώνει τον χειρουργό για την ένδειξη εκτομής τους. Μια πιθανή τέτοια συσχέτιση θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα εργαλείο-ανιχνευτή που θα εξετάζει διεγχειρητικά τους λεμφαδένες και θα μπορεί να διακρίνει τους θετικούς ώστε αυτοί να εκταμούν. Με αυτό τον τρόπο οι ριζικές επεμβάσεις χωρίς ένδειξη θα ελαχιστοποιηθούν και κατ’ επέκταση και οι σοβαρές επιπλοκές του λεμφαδενικού καθαρισμού.