Diffuse reflectie spectroscopie metingen tijdens een ultrasound geleide vacuüm geassisteerde excisie procedure van borst tumoren

De huidige behandeling van borstkanker richt zich in de meeste gevallen
borstsparende chirurgie in combinatie met radiotherapie en vertoont hoge
slagingspercentages. Het betreft echter een invasieve ingreep onder algehele
anesthesie (ook voor kleine tumoren) en omvat nog steeds ontevredenheid bij de
patiënt door suboptimaal cosmetisch resultaat, het ontstaan littekenweefsel en
lokale pijnlijke borsten.

Hierdoor kunnen wij ons afvragen of chirurgie voor patiënten met een kleine
borsttumor kan worden vervangen door minimaal invasieve radiologische
procedures, welke net als de borstsparende chirurgie kan resulteren in hoge
slagingspercentages maar resulteren in een beter cosmetisch resultaat, minder
littekenweefsel en minder klachten omtrent pijnlijke borsten. Aangezien
dergelijke procedures onder beeldgeleiding kunnen worden uitgevoerd, kunnen
optimale cosmetische resultaten worden verkregen. Hierdoor kan de tumor
nauwkeuriger worden verwijderd waarbij gezond borstweefsel wordt ontzien.
Bovendien kunnen dergelijke procedures worden uitgevoerd onder lokale verdoving
in een poliklinische setting en zou ook de behoefte van aanvullende
tumorlokalisatietechnieken zoals geleidingsdraden of radioactieve jodium
bronnen overbodig worden.

Verschillende studies onderzochten het gebruik van minimaal invasieve
radiologische procedures voor de behandeling van benige laesies in de borst.
Vooral vacuüm-geassisteerde excisie (VAE) wordt gezien als een veelbelovend
therapeutisch hulpmiddel voor de excisie van benigne laesies en kan een
borstoperatie in zulke gevallen vaak vervangen. Tevens resulteerde deze
onderzoeken in hoge percentages van volledige excisie (70% -99,82%) met
minimale complicaties en optimaal esthetisch resultaat. Hiermee wordt het
aannemelijk dat deze technologie ook inzetbaar kunnen zou zijn voor de
behandeling van maligniteiten.

Echter wordt het gebruik van deze technologie voor maligne tumoren belemmerd
door het gebrek aan kwaliteitscontrole tijdens de procedure aangezien er geen
histopathologische informatie bestaat over de totale excisie van de tumor.
Zonder dergelijke real-time histopathologische controle is de gezondheidszorg
terughoudend om de VAE-predecure verder te implementeren voor het verwijderen
van maligne borstlaesies. In dit project zullen we het
kwaliteitscontroleprobleem oplossen door de implementatie van een optische
technologie (diffuse reflectiespectroscopie) welke real-time weefseldetectie
tijdens de echogeleide VAE-procedure mogelijk maakt. Op deze manier wordt het
beoordelen van tumor marges mogelijk en kunnen we beoordelen of het al
tumorweefsel adequaat wordt verwijderd.

Hiervoor hebben we een weefsel detecterende instrument ontwikkeld met
geïntegreerde optische fibers welke diffuse reflectiespectroscopie (DRS)
metingen mogelijk maken. Dit instrument kan worden gebruikt in combinatie met
een standaard vacuüm-geassisteerde biopsienaald. Hiermee ontstaat een slim
weefsel detecterend VAE-apparaat te vormen welke geschikt is voor de excisie
van laesies. DRS is technologie welke het mogelijk maakt weefseltypen te
onderscheiden op basis van hun optische kenmerken. De DRS-metingen
weerspiegelen functionele, biochemische en morfologische informatie van gemeten
weefsel en zijn op die manier in staat tumorweefsel te onderscheiden van gezond
weefsel. DRS-technologie is al met succes geëvalueerd in meerdere oncologische
domeinen en kan tumorweefsel van gezond weefsel met hoge
classificatienauwkeurigheden.

In onze eerdere studies hebben wij aangetoond dat wij invasief carcinoom (IC)
en ductaal carcinoom in situ (DCIS), tijdens ex-vivo en in-vivo applicaties,
kunnen onderscheiden met een nauwkeurigheid van 93-100%. Ons resultaat is
voornamelijk gebaseerd op het nabij infrarode golflengte gebied dat de invloed
van bloed op de metingen elimineert, wat een groot voordeel is tijdens
applicaties in-vivo zoals VAE. Bovendien hebben we aangetoond dat het haalbaar
is de DRS-technologie te verwerken in een in standaard biopsienaald, welke het
mogelijk maakt continue DRS-metingen uit te voeren tijdens echogeleide
biopsieën en hiermee kankerweefsel op de biopsielocatie kan detecteren.

Met behulp van DRS-metingen (verkregen van ex-vivo borstpreparaten) is een
real-time weefselclassificatie-algoritme ontwikkeld welke toepasbaar is met het
ontwikkelde weefsel detecterende instrument. Dit maakt het mogelijk tijdens de
procedure gezond borstweefsel van tumor weefsel te kunnen onderscheiden. In
deze huidige studie zullen we de toepasbaarheid van het ontwikkelde weefsel
detecterende instrument tijdens een echogeleide VAE-procedure in-vivo verder
onderzoeken om te kunnen beoordelen of deze op een nauwkeurige manier de
complete laesie kan verwijderen.

Dit onderzoek bestaat uit twee fasen. De eerste fase omvat een pilotstudie naar
de haalbaarheid van dit nieuw ontwikkelde VAE-apparaat. Als deze pilotstudie
succesvol is, gaan we door naar de tweede fase. Deze fase omvat een proof of
concept-studie die wordt uitgevoerd bij een grotere patiëntengroep.

Fase 1
Hoofddoel:
Het primaire doel van deze studie is om te beoordelen of het haalbaar is om
DRS-metingen uit te voeren in combinatie met een vacuüm geassisteerde excisie
procedure en of deze toepasbaar is tijdens een normale klinische workflow.

Fase 2
Hoofddoel:
Volledige verwijdering van maligne borsttumoren met behulp van een echogeleide
vacuüm geassisteerde excisie (VAE) procedure in combinatie met real-time
weefsel differentiatie. Deze aanpak moet het mogelijk maken om in real-time te
beoordelen of al het tumorweefsel voldoende is verwijderd.

Secundaire doelstelling:
De secundaire doelstelling omvat de resultaten van vragenlijsten omtrent
complicaties, pijn tijdens en na de procedure, patiënttevredenheid en
cosmetische uitkomst op korte termijn.

Deze studie is opgezet als een feasability / pilotstudie binnen één
onderzoekscentrum. De duur van de studie is 3 jaar en bestaat uit twee fases.

Tijdens de eerste fase van het willen we de bruikbaarheid en functionaliteit van het nieuw ontwikkelde weefsel detecterende instrument met geïntegreerde optische fibers beoordelen. Hiervoor zal een verscheidenheid aan patiënten worden behandeld met verschillende borstomvang, borstdichtheid en echografische kenmerken van de tumor. De procedure wordt uitgevoerd op de operatie kamer onder algehele anesthesie. In de normale situatie zou de patiënt een standaard lokale excisie (lumpectomie) van de borst laesie ondergaan. In deze studie zal in eerste instantie een echogeleide vacuüm-geassisteerde excisie (VAE) procedure worden uitgevoerd, gevolgd door chirurgische excisie van de biopsieholte / verwijdering complete borst. Op deze manier wordt gegarandeerd dat de tumor volledig wordt verwijderd op een manier die vergelijkbaar is met de reeds geplande lumpectomie of mastectomie. . In de tweede fase willen we een echogeleide vacuüm geassisteerde excisie procedure inzetten voor de complete verwijdering van mammatumoren. Dit zal plaatsvinden in een poliklinische setting. Na een lokale verdoving zal de radioloog een kleine incisie maken, waarna de biopsienaald in de borst wordt gebracht. Met behulp van het weefsel detecterende instrument zal de complete tumor worden verwijderd. Na afloop van de procedure kan de patiënt direct naar huis. 3 weken na afloop van de procedure wordt de patiënt opgenomen voor de reeds geplande borstsparende operatie (lumpectomie). Op deze manier wordt gegarandeerd dat het tumorgebied volledig wordt verwijderd. De patiënt vult na afloop van de VAE procedure een vragenlijst in, welke het voor ons mogelijk maakt kleine complicaties van de behandeling te kunnen monitoren.

Fase 1 van dit onderzoek:
De vacuüm geassisteerde excisie behandeling vindt plaats onder algehele narcose
op de operatie kamer. De patiënt zal hierdoor ongeveer 20 extra minuten onder
narcose zijn. Direct na afloopt van de procedure volgt de geplande
borstsparende chirurgie of borstamputatie. Naast de (al bekende) risico's van
deze standaard procedure zijn er verder geen extra risico's voor de patiënt.

Fase 2 van dit onderzoek:
De vacuüm geassisteerde excisie behandeling vindt plaats onder lokale verdoving
op de afdeling radiologie. Enkele ongemakken die de patiënt kan ervaren na
afloop van de procedure zijn lichte pijn en/of een blauwe plek op de locatie
van de behandeling. In hele kleine gevallen kan er een infectie van de
ingangswond optreden. Daarnaast dient de patiënt voor de procedure eenmalig
extra naar het ziekenhuis te komen en dient er na afloop een vragenlijst
ingevuld te worden.