Photodynamic diagnostics of non-invasive bladder cancer with the use of Russian fluorescent viewing system

Full Text

В настоящее время проблема лечения онкологических заболеваний не теряет своей актуальности. В структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями в России рак мочевого пузыря (РМП) составляет 4,5%. При злокачественных опухолях мочевого тракта РМП составляет 70%, также отмечается прирост заболеваемости РМП на 11,76% за 10 лет, в период с 2006 по 2016 г. [1]. Поверхностный РМП (ПРМП) характеризуется непрерывно прогрессирующим течением и частым рецидивированием. В связи с высокой частотой возникновения рецидивов и прогрессирования его диагностика и лечение зачастую является сложной задачей [2]. Основной метод лечения неинвазивного РМП - трансуретральная резекция (ТУР). Однако частота возникновения рецидивов после ТУР крайне высока (50-90%, в среднем 70%). Возникновение рецидивов связано с диффузным характером неопластических изменений в слизистой мочевого пузыря, множественностью опухолевых зачатков, наличием не выявленных скрытых очагов cr in situ и возможностью имплантации опухолевых клеток во время операции [3]. Таким образом, неверная оценка опухолевого поражения мочевого пузыря приводит к частым рецидивам после ТУР, что, в свою очередь, ведет к прогрессированию опухолевого процесса, исключающего органосохраняющие методы лечения [4, 5]. Значительный прогресс в диагностике ПРМП многие авторы связывают с использованием фотодинамической диагностики (ФДД), обладающей высокой чувствительностью в выявлении опухолевых поражений [6, 7]. В настоящее время уделяется большое внимание лечению онкологических заболеваний с применением возможностей биомедицинской физики. Одной из них является ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой (ФГБУН «Институт общей физики им. А.М.Прохорова» РАН, ООО «Биоспек», Москва). Использование ФДД стало возможным благодаря появлению современных малотоксичных фотосенсибилизаторов (ФС), а также совершенствованию лазерных и эндоскопических технологий. Использование ФС в клинической практике основано на их уникальном свойстве избирательно накапливаться в определенных тканях, в частности в опухолевой. В нашей работе использовали отечественный ФС аминолевулиновую кислоту (Аласенс). Избирательность накопления и удерживания ФС злокачественной опухолью, а также возможность ее обнаружения по характерной флуоресценции при освещении излучением определенной длины волны составляют основу ФДД рака. Современная эпоха применения ФС в онкоурологии началась в 1976 г. с публикации J.Kelly и соавт. [8], в которой на резецированных мочевых пузырях была показана принципиальная возможность флуоресцентного детектирования переходноклеточного рака мочевого пузыря в результате избирательного накопления в опухолях производного гематопорфирина (HpD), ФС 1-го поколения. Через 24 ч после его внутривенного введения в дозе 2 мг/кг массы тела яркая красная флуоресценция HpD детектировалась в CIS, дисплазиях и экзофитных опухолях и не детектировалась в нормальной слизистой и аваскулярных опухолях после лучевой терапии. Впервые флуоресцентная цистоскопия мочевого пузыря была проведена в 1982 г. с помощью одного из первых описанных в научной литературе устройств для флуоресцентной бронхоскопии [9]. В исследовании принимали участие 4 пациента, которым внутривенно вводили HpD в дозе 2,5 мг/кг за 2 ч до флуоресцентного исследования. Как показали клинические исследования, точность метода ФДД достигает более 97%, что намного превышает максимальную чувствительность рутинной цистоскопии (до 50%) [10]. Цель исследования - повысить эффективность диагностики больных с неинвазивным РМП путем применения метода ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой. Материалы и методы В исследовании участвовали 10 пациентов в возрасте 60±5 лет с ПРМП (в стадии Та-Т1-Тis): 3 женщины и 7 мужчин со злокачественными поражениями мочевого пузыря - первичный (n=6) и рецидивный (n=4) переходно-клеточный РМП. Критерий исключения - степень инвазии опухоли Т2 и более. Для проведения ФДД применяли препарат Аласенс, который вводили пациентам в виде 3% раствора однократной внутрипузырной инстилляцией в объеме 50 мл, с продолжительностью экспозиции 1,5-2,0 ч (до проведения ТУР). Аласенс - синтетический ФС для фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностики злокачественных опухолей производства ФГУП «ГНЦ "НИОПИК"» (Россия), регистрационный номер №ЛП-001848 от 21.09.2012. Действующее вещество - гидрохлорид 5-аминолевулиновой кислоты. Лекарственная форма: порошок для приготовления раствора для приема внутрь и инстилляций, 1,5 г. При осуществлении ФДД была использована отечественная флуоресцентная видеосистема (рис. 1), производства ФГБУН «Институт общей физики им. А.М.Прохорова» РАН, ООО «Биоспек» (Москва), которая включает в себя: светодиодное видеофлуоресцентное устройство для проведения диагностики и фотодинамической терапии опухолей УФФ-630/675-01, лазерную электронно-спектральную установку для флуоресцентной диагностики опухолей и контроля фотодинамической терапии ЛЭСА-01 и монитор. Спектры флуоресценции регистрировали в диапазоне 380-460 нм. Методика проведения исследования Методика проведения флуоресцентного исследования состояла в следующем. На I этапе проводили рутинное цистоскопическое исследование в белом свете. Оценивали состояние уротелия, выявляли наличие патологических участков и подозрительных на рак очагов. На II этапе производилась ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой, осуществляя поиск очагов зеленой флуоресценции. На III этапе исследования интраоперационно без потери времени измерялась интенсивность флуоресцентно-положительных (накопления ФС) областей. При этом оказывается, что флуоресценция злокачественных образований в среднем в 4 и более раз выше, чем флуоресцентно-положительных доброкачественных изменений. Затем выполняли ТУР стенки мочевого пузыря с дальнейшей гистологической верификацией. Результаты При проведении исследования мы учитывали возникновение ложной флуоресценции в некоторых участках. Это связано с расположением эндоскопа под острым углом по отношению к стенке мочевого пузыря, особенно при осмотре шейки пузыря, также при неспецифических воспалительных изменениях слизистой. Поэтому мы интраоперационно измеряем интенсивность флуоресценции. В настоящее время мы приводим обработанные данные 10 пациентов, которым была произведена ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой + ТУР стенки мочевого пузыря. Степень инвазии распределялась в пределах Та, Т1 и T in situ. После введения препарата Аласенс накопление в опухолевых клетках происходит в течение 1,5-2 ч. Высокая концентрация вещества сохраняется в течение 2 сут. При облучении (380-460 нм) генерируется зеленная флуоресценция в границах опухоли (рис. 2). Высокий флуоресцентный контраст между опухолью и окружающими тканями регистрируется на протяжении 1-го часа после окончания инстилляции и достигает 4-кратной и более величины. По результатам проведенных ТУР с использованием ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой 10 больным первоначальный клинический диагноз подтвердился у 6 (60%), у 2 (20%) больных установлена дисплазия уротелия и лейкоплакия, у 1 (10%) больного - переходноклеточная папиллома, у 1 (10%) определены воспалительные изменения уротелия. При исследовании и применении метода ФДД были выделены 3 типа участков слизистой, видимых различным образом в белом свете и при флуоресценции: 1-й тип участков - участки, гиперемированные в белом свете и не флуоресцирующие при ФДД; 2-й тип участков - участки, гиперемированные в белом свете и флуоресцирующие при ФДД; 3-й тип участков - участки, флуоресцирующие при ФДД, но не видимые в белом свете. С точки зрения повышения эффективности лечения метод ФДД направлен на выявление участков 3-го типа, которые не могут быть обнаружены в белом свете, но с высокой вероятностью содержат онкопатологию. 1-й тип участков. В ходе исследования у пациентов были выявлены 18 гиперемированных участков в белом свете и не флуоресцирующих при ФДД. В большинстве этих участков (60%) определялись воспалительные изменения уротелия, в 40% участков морфологически верифицирована неизмененная слизистая. 2-й тип участков. Участки, гиперемированные в белом свете и флуоресцирующие при ФДД, не представляют интереса, так как интраоперационно оценивали численность поглощения препарата здоровой тканью и гиперемированных участков, значительной интенсивности флуоресценции не наблюдалось. 3-й тип участков. Из 10 пациентов, включенных в группу исследования, у 8 пациентов всего было выявлено 36 участков слизистой, флуоресцирующих при ФДД и неизмененных в белом свете. Выполнена ТУР стенки мочевого пузыря всех выявленных участков, гистологическое заключение: воспалительные изменения уротелия - 20 (55,5%); переходноклеточный рак - 8 (22,2%); переходноклеточная папиллома - 3 (8,3%); дисплазия уротелия - 2 (5,5%); неизмененная слизистая - 2 (5,5%); лейкоплакия - 1 (2,7%). Как следует из представленных данных, при ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой в 8 (22,2%) участках, пропущенных при стандартной цистоскопии в белом свете, был верифицирован переходноклеточный рак. Таким образом, установлено, что метод ФДД с применением отечественной флуоресцентной видеосистемы обладает диагностической точностью, на 22,2% большей, чем стандартная цистоскопия в белом свете. При оценке лечебного эффекта метода ФДД критерием эффективности можно считать не только диагностическую чувствительность, отражающую количество дополнительно выявленных участков с гистологически подтвержденным РМП. Не менее важным критерием является число больных, у которых дополнительно выявлен хотя бы один такой участок и, таким образом, предотвращено развитие рецидива [11]. Важно подчеркнуть, что у одного пациента рак был обнаружен только с помощью ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой (рис. 3). Следовательно, данный метод обладает ценностью не только для определения патологических участков слизистой, подлежащих резекции, но и для диагностирования заболевания как такового. Заключение Представленные в данном обзоре клинические результаты убедительно показывают большой потенциал флуоресцентных методов в диагностике ПРМП. Основным достоинством ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой является выявление флуоресцентного контраста между здоровыми и патологически измененными тканями, что позволяет снизить число диагностических ошибок, выполнять прицельные биопсии, уточнять границы опухолевого поражения и, учитывая мультицентричность роста РМП, количество экзофитных образований. ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой обладает более 97% точностью выявления поверхностных опухолей. Исследование показало значительную разницу в радикальности ТУР с интраоперационной ФДД по сравнению с обычной эндоскопией в белом свете. Благодаря ФДД во время ТУР число пациентов с оставленными после резекции опухолями удалось значительно снизить. Методика может повышать абластичность проводимой ТУР, что может служить положительным прогностическим признаком. Таким образом, одним из наиболее перспективных методов визуальной диагностики РМП является ФДД отечественной флуоресцентной видеосистемой. C учетом малой выборки с целью адекватной оценки методики ФДД, возможностей отечественной флуоресцентной видеосистемы, клинико-экономических особенностей требуется продолжение исследования с привлечением большего числа пациентов для внедрения метода в повседневную клиническую практику.

About the authors

O. B Loran

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of the Ministry of Health of the Russian Federation

125993, Russian Federation, Moscow, ul. Barrikadnaia, d. 2/1

A. V Seregin

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of the Ministry of Health of the Russian Federation; S.P.Botkin City Clinical Hospital of the Department of Health of Moscow

125993, Russian Federation, Moscow, ul. Barrikadnaia, d. 2/1; 125284, Russian Federation, Moscow, 2-i Botkinskii pr-d, d. 5

E. O Dadashev

S.P.Botkin City Clinical Hospital of the Department of Health of Moscow

125284, Russian Federation, Moscow, 2-i Botkinskii pr-d, d. 5

A. B Babaev

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: babaev02_moscow@mail.ru
125993, Russian Federation, Moscow, ul. Barrikadnaia, d. 2/1

V. B Loshenov

A.M.Prohorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences

119991, Russian Federation, Moscow, ul. Vavilova, d. 38

References

Supplementary files