Gebruik van Diffuse Reflectie en Fluorescentie Spectroscopie voor differentiatie tussen tumorweefsel en normaal weefsel gedurende percutane interventies.

Vroege detectie van kanker is essentieel voor de optimale kans op curatieve
therapie. Beschrijving van de anatomische uitbreiding en histologische origine
van de tumor zijn belangrijke parameters in de besluitvorming leidend tot
uiteindelijke keuze van therapie. Histopathologie wordt nog altijd beschouwd
als de gouden standaard voor diagnose van de ziekte en is een bepalende stap in
het therapeutisch proces. Voor het verkrijgen van verdacht weefsel wordt bij
voorkeur een cytologisch of histologisch punctie verricht. Uitstel van
diagnose, en dus start van therapie, is dikwijls te wijten aan onvermogen de
histologisch diagnose te stellen op basis van de verrichte punctie.
Nauwkeurigheid van succesvolle biopten varieert in de literatuur tussen 68% en
92%.

Voorts, wordt in toenemende mate gebruik gemaakt van locale tumor ablatie
d.m.v. Radio Frequent Ablation (RFA). Accurate positionering van zowel een
biopsienaald als een RFA naald zijn essentieel voor effectieve diagnose en
behandeling.

De laatste jaren zijn belangrijke vooruitgangen geboekt in de beeldvorming van
tumoren door middel van optische
spectroscopie. Hiermee wordt weefsel verlicht met een geselecteerd licht
spectrum, waarna het mogelijk is een 'chemische
vingerafdruk' van het weefsel te maken door analyse van de karakteristieke
patroon van verstrooiing, absorptie en
fluorescentie van dat licht. Optische spectroscopie biedt hiermee de
mogelijkheid tot betere weefsel differentiatie in
vergelijking met conventioneel radiologische technieken.

Incorporatie van optische spectroscopie in medische instrumenten, zoals een
biopsie of RFA naald, biedt de mogelijkheid tot
nauwkeuriger lokalisatie tijdens een invasieve procedure en dus tot een
verbetering van de resultaten en betrouwbaarheid.
In het Antoni van Leeuwenhoek ziekenhuis hebben wij een optische spectroscopie
model ontwikkeld waarmee weefsel
karakteristieke kunnen worden bestudeerd. In voorafgaande studies op ex vivo en
in vivo humaan weefsel van mamma, long, lever, nier en colon, hebben wij
bewezen succesvol te kunnen differentiëren tussen benigne en maligne weefsel
met een sensitiviteit en specificiteit van boven de 94%. Vergelijkende studies
in de literatuur geven maximale percentages sensitiviteit en specificiteit weer
van 83%. Uit ons ex vivo en in vivo onderzoek kunnen wij concluderen dat we de
positie van een naald kunnen bevestigen in verschillende weefsels met
voldoende nauwkeurigheid voor klinische applicatie.

In eerdere studies, in vivo en ex vivo, zijn met optische spectroscopie
veelbelovende resultaten behaald wat betreft het diagnosticeren van weefsel.
Verder is het zo dat invasieve procedures, zoals biopsie of RFA frequent worden
uitgevoerd.
Daarom zou het van klinische meerwaarde zijn om de optische spectroscopie
techniek te incorporeren in bijvoorbeeld biopt- of RFA-naalden om op die manier
de procedures mogelijk sneller en nauwkeuriger uit te kunnen voeren.
Voor dit doeleinde is nu een speciale optische bioptnaald ontwikkeld die het
weefsel dat gebiopteerd gaat optisch kan meten.
Het doel van de huidige studie is te bewijzen dat een dergelijke naald gebruikt
kan worden in de standaard workflow van percutane interventies. De optische
spectroscopie metingen van de laesies zullen worden gecorreleerd met standaard
histopathologische analyse als gouden standaard.


Primair doel:
In deze observationele studie willen we evalueren of optische spectroscopie
kwaadaardig weefsel correct kan diagnosticeren in de bestaande klinische
workflow van percutane interventies in borst, long en lever.

Secondair doel:
Gedurende de meetprocedure zullen mogelijke verbeteringen mbt de meetapparatuur
worden gedocumenteerd. Op basis van deze documentatie zal de meetapparatuur
worden geoptimaliseerd voor toekomstig klinisch gebruik.
Hierbij zal met name worden gelet op hoe de meetprocedure past binnen de
bestaande klinische workflow van de radioloog.

Verdere klinische ontwikkeling en perspectieven:
De huidige studie is deel van het traject om "slimme optische apparatuur" te
ontwikkelen. Het uiteindelijke doel is een "slimme" naald te ontwikkelen die
gebruikt kan worden voor het sturen van biopt- en RFA procedures.
Dit zou niet alleen de diagnose verbeteren, maar mogelijk ook de minimaal
invasieve behandeling middels RFA.
Binnen dit traject zijn drie opeenvolgende stappen vastgesteld:
1) Ex vivo metingen voor optimaliseren van de techniek. (voltooid)
2) In vivo metingen in gecontroleerde setting voor verdere "proof of
principle". (voltooid: OpSpect studie, NL32233.031.10)
3) Implementatie en testen in percutane klinische procedures. (huidig voorstel)

Algemeen

Deze studie is van opzet een observationele studie. Patiënten zullen worden
geïncludeerd conform de inclusiecriteria (zie eerder).
Metingen worden verricht in de interventieruimte voorafgaand aan standaard core
biopsie van een verdachte laesie in borst, long of lever of voorafgaand aan een
RFA van een colorectale levermetastase. Optische metingen zullen worden
verricht met behulp van een speciaal hiervoor ontwikkelde CE-gecertificeerde
optische biopsienaald. Met deze naald kunnen optische metingen worden verricht
aan het weefsel dat zal worden gebiopteerd.

We willen de studie uitvoeren met minimale extra belasting voor de patiënt.
Voor patiënten die een standaard biopsie van borst, long of lever ondergaan
verandert er niets aan de procedure, behalve dat de procedure maximaal 5
minuten lang duurt ivm optische metingen. De verantwoordelijk radioloog zal mbv
CT of US de beoogde laesie identificeren zoals dat normaal ook wordt gedaan. De
optische bioptnaald zal worden ingebracht als een standaard bioptnaald. De vorm
en functie van de optische naald is vrijwel identiek aan de naald die standaard
wordt gebruikt. Gedurende het inbrengen worden real-time enkele optische
metingen verricht op 3 plaatsen: 1. gezond weefsel, 2. overgang normaal en
tumorweefsel en 3. tumorweefsel. Vervolgens zal de geplande bioptie van het
tumorweefsel op standaard wijze plaatsvinden.

Voor patiënten die percutane lever RFA ondergaan zal de procedure maximaal 10
minuten langer duren ivm de optische metingen en het nemen van een biopt. Door
gebruik te maken van een steunnaald wordt verspreiding van tumorcellen
voorkomen. Overigens is dat risico al uiterst klein als er geen steunnaald zou
worden gebruikt (p<0.5%). Verder zal het pad dat de naald heeft afgelegd worden
Voor patiënten die een percutane lever RFA ondergaan geableerd tijdens het
terugtrekken van de RFA-naald, hetgeen kans op bloedingen minimaliseert.

De beeldvorming en histopathologie zullen worden gecorreleerd aan de optische
metingen om het onderscheidend vermogen te bepalen.

Voor alle patiënten eindigt specifieke deelname aan de studie nadat de
procedure is afgerond.

Er worden geen risico's verwacht voor de patiënten door deelname aan dit
onderzoek. Uitgebreid onderzoek van en met optische spectroscopie methoden op
humaan weefsel hebben geen nadelige gevolgen hiervan voor het weefsel
gedemonstreerd.

De optische data zullen niet worden voorgelegd aan de specialisten. Hierdoor
zal de uitvoering van de geplande
procedure op geen enkele wijze beïnvloed worden van de optische metingen.