Компрессионная оптическая когерентная эластография для оценки статуса лимфатических узлов при ранних стадиях рака молочной железы
pdf

Ключевые слова

компрессионная оптическая когерентная эластография
К-ОКЭ
жесткость (модуль Юнга)
нелинейные упругие свойства
лимфатические узлы
рак молочной железы
метастазы

Как цитировать

Воронцов, Д. А., Криворотько, П. В., Гладкова, Н. Д., Табагуа, Т. Т., Советский, А. А., Бедерина, Е. Л., Сироткина, М. А., Воронцов, А. Ю., Гамаюнов, С. В., Зайцев, В. Ю., & Губарькова, Е. В. (2023). Компрессионная оптическая когерентная эластография для оценки статуса лимфатических узлов при ранних стадиях рака молочной железы. Вопросы онкологии, 69(5), 885–896. https://doi.org/10.37469/0507-3758-2023-69-5-885-896

Аннотация

Введение. Оценка состояния лимфатических узлов является важным фактором для определения стадии заболевания и выбора оптимальной тактики лечения при раке молочной железы (РМЖ). В настоящее время, остается потребность в применении новых высокоразрешающих методов визуализации, позволяющих интраоперационно оценивать статус лимфатических узлов, удаление которых будет достоверно определять степень распространения опухолевого процесса в регионарных лимфатических коллекторах без лимфаденэктомии. Таким методом может стать компрессионная оптическая когерентная эластография (К-ОКЭ), способная оценивать упругие свойства биотканей, которые значительно изменяются при метастатическом поражении лимфатических узлов.

Цель исследования – изучить с помощью метода К-ОКЭ линейные (жесткость) и нелинейные упругие свойства лимфатических узлов при наличии или отсутствии в них метастазов РМЖ.

Материалы и методы. Всего было исследовано 27 послеоперационных сигнальных и аксиллярных лимфатических узлов у 24 пациентов с верифицированным РМЖ с клинической стадией T1-2N0M0. В исследовании использовался скоростной спектральный мультимодальный ОКТ прибор (Институт прикладной физики РАН, Россия), который обеспечивает выполнение К-ОКЭ с вычислением абсолютных значений жесткости (модуля Юнга в кПа) и параметра упругой нелинейности ткани. Верификацию полученных ОКТ данных проводили с помощью стандартного гистологического исследования и все лимфатические узлы были разделены на четыре группы: нормальные (неактивные) (n=6), реактивные с фолликулярной гиперплазией (n=7), реактивные с синусовым гистиоцитозом (n=8) и метастатические (n=6).

Результаты. В результате было установлено, что нормальные лимфатические узлы на изображениях К-ОКЭ характеризуются самыми низкими значениями жесткости в области коры с сохраненными лимфоидными фолликулами (<200 кПа). Реактивные лимфатические узлы с фолликулярной гиперплазией демонстрируют умеренное повышение жесткости (200-300 кПа) в области коры и более выраженное увеличение жесткости (400-600 кПа) в областях синусового гистиоцитоза. Метастатические лимфатические узлы характеризуются самыми высокими значениями жесткости (> 600 кПа). Взаимодополняющая оценка линейных и нелинейных упругих параметров ткани позволило с высокой статистической значимостью (р<0.001) дифференцировать все четыре основные состояния лимфатических узлов.

Выводы. К-ОКЭ позволяет дифференцировать нормальные, реактивные и метастатические лимфатические узлы. К-ОКЭ демонстрирует высокий потенциал для быстрой интраоперационной оценки статуса лимфатических узлов в реальном времени и сохранения непораженных узлов.

https://doi.org/10.37469/0507-3758-2023-69-5-885-896
pdf

Библиографические ссылки

Lyman GH, Somerfield MR, Bosserman LD, et al. Sentinel lymph node biopsy for patients with early-stage breast cancer: American Society of Clinical Oncology clinical practice guideline update. J Clin Oncol. 2017;35(5):561-564. https://doi.org/10.1200/JCO.2016.71.0947.

Криворотько П.В., Табагуа Т.Т., Комяхов А.В., и др. Биопсия сигнальных лимфатических узлов при раннем раке молочной железе: опыт НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова. Вопросы онкологии. 2017;63(2):267-273 [Krivorotko PV, Tabagua TT, Komyakhov AV, et al. Sentinel lymph node biopsy in early breast cancer: the experience of the N.N. Petrov National Medical Research Center of Oncology. Voprosy Onkologii. 2017;63(2):267-273 (In Russ.)]. https://doi.org/10.18027/2224-5057-2016-4s1-4-8.

Berrocal J, Saperstein L, Grube B, et al. Intraoperative injection of Technetium-99m sulfur colloid for sentinel lymph node biopsy in breast cancer patients: a single institution experience. Surg Res Pract. 2017;2017:5924802. https://doi.org/10.1155/2017/5924802.

Mazouni C, Koual M, De Leeuw F, et al. Prospective evaluation of the limitations of near-infrared imaging in detecting axillary sentinel lymph nodes in primary breast cancer. Breast J. 2018;24(6):1006-1009. https://doi.org/10.1111/tbj.13123.

Криворотько П.В., Канаев С.В., Семиглазов В.Ф., и др. Методологические проблемы биопсии сигнальных лимфатических узлов у больных раком молочной железы. Вопросы онкологии. 2015;61(3):418-423 [Krivorotko PV, Kanaev SV, Semiglazov VF, et al. Methodological problems of sentinel lymph node biopsy in breast cancer patients. Voprosy Onkologii. 2015;61(3):418-423 (In Russ.)].

Kim T, Giuliano AE, Lyman GH. Lymphatic mapping and sentinel lymph node biopsy in early-stage breast carcinoma: A metaanalysis. Cancer. 2006;106(1):4-16. https://doi.org/10.1002/cncr.21568.

Meric-Bernstam F, Rasmussen JC, Krishnamurthy S, et al. Toward nodal staging of axillary lymph node basins through intradermal administration of fluorescent imaging agents. Biomed Opt Express. 2013;5(1):183-96. https://doi.org/10.1364/BOE.5.000183.

Krivorotko P, Zhiltsov E, Tabagua T, et al. Immediate results of determining the sentinel lymph nodes in breast cancer patients using a combination of radioisotope and fluorescent methods. Eur J Cancer. 2018;92:s69-s70. https://doi.org/10.1016/S0959-8049(18)30433-7

Zhu Y, Fearn T, Chicken DW, et al. Elastic scattering spectroscopy for early detection of breast cancer: partially supervised Bayesian image classification of scanned sentinel lymph nodes. J Biomed Opt. 2018;23(8):1-9. https://doi.org/10.1117/1.JBO.23.8.085004.

McLaughlin RA, Scolaro L, Robbins P, et al. Imaging of human lymph nodes using optical coherence tomography: potential for staging cancer. Cancer Res. 2010;70(7):2579-84. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-09-4062.

Leitgeb R, Placzek F, Rank E, et al. Enhanced medical diagnosis for dOCTors: a perspective of optical coherence tomography. J Biomed Opt. 2021;26(10):100601. https://doi.org/10.1117/1.JBO.26.10.100601.

Foo KY, Newman K, Fang Q, et al. Multi-class classification of breast tissue using optical coherence tomography and attenuation imaging combined via deep learning. Biomed Opt Express. 2022;13(6):3380-3400. https://doi.org/10.1364/BOE.455110.

Schmitt J. OCT elastography: imaging microscopic deformation and strain of tissue. Opt Express. 1998;3(6):199-211. https://doi.org/10.1364/oe.3.000199.

Sigrist RMS, Liau J, Kaffas AE, et al. Ultrasound elastography: review of techniques and clinical applications. Theranostics. 2017;7(5):1303-1329. https://doi.org/10.7150/thno.18650.

Бусько Е.А., Мищенко А.В., Семиглазов В.В., Табагуа Т.Т. Эффективность УЗИ и соноэластографии в диагностике непальпируемых и пальпируемых образований молочной железы. Вопросы онкологии. 2013;3:375-381 [Busko ЕА, Mishchenko АV, Semiglazov VV, Tabagua ТТ. Efficacy of ultrasound and sonoelastography in diagnosis of non-palpable and palpable breast lesions. Voprosy Onkologii. 2013;59 (3):375-381 (In Russ.)].

Ковалева Е.В., Данзанова Т.Ю., Синюкова Г.Т., и др. Мультипараметрическая ультразвуковая диагностика измененных лимфатических узлов при первичномножественных злокачественных опухолях, включающих рак молочной железы и лимфому. Злокачественные опухоли 2018;8(4):37-44 [Kovaleva EV, Danzanova TYu, Sinyukova GT, et al. Multiparametric ultrasound diagnosis of metastatic and lymphoproliferative changes in lymph nodes in primary-multiple malignant tumors, including breast cancer and lymphoma. Malignant Tumours. 2018;8(4):37-44 (In Russ.)]. https://doi.org/10.18027/2224-5057-2018-8-4-37-44.

Борсуков А.В., Морозова Т.Г., Ковалев А.В., и др. Тенденции развития компрессионной соноэластографии поверхностных органов и эндосонографии в рамках стандартизации методики. Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015;2 [Borsukov AV, Morozova TG, Kovalev AV, at al. Trends in the development of compression sonoelastography superficial organs and endosonography in the field of the standardization methods. Journal of New Medical Technologies. eJournal. 2015;2 (In Russ.)]. https://doi.org/10.12737/10745.

Gong P, Chin SL, Allen WM, et al. Quantitative micro-elastography enables in vivo detection of residual cancer in the surgical cavity during breast-conserving surgery. Cancer Res. 2022;82(21):4093-4104. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-0578.

Gubarkova EV, Sovetsky AA, Zaitsev VY, et al. OCT-elastography-based optical biopsy for breast cancer delineation and express assessment of morphological/molecular subtypes. Biomed Opt Express. 2019;10(5):2244-2263. https://doi.org/10.1364/BOE.10.002244.

McLaughlin RA, Latham B, Sampson DD, et al. Investigation of optical coherence micro-elastography as a method to visualize micro-architecture in human axillary lymph nodes. BMC Cancer. 2016;16(1):874. https://doi.org/10.1186/s12885-016-2911-z.

Zaitsev VY, Matveyev AL, Matveev LA, et al. Strain and elasticity imaging in compression optical coherence elastography: The two-decade perspective and recent advances. J Biophotonics. 2021;14(2):e202000257. https://doi.org/10.1002/jbio.202000257.

Matveyev AL, Matveev LA, Sovetsky AA, et al. Vector method for strain estimation in phase-sensitive optical coherence elastography. Laser Phys. Lett. 2018;15:065603. https://doi.org/10.1088/1612-202X/aab5e9.

Sovetsky AA, Matveyev AL, Matveev LA, et al. Full-optical method of local stress standardization to exclude nonlinearity-related ambiguity of elasticity estimation in compressional optical coherence elastography. Laser Phys. Lett. 2020;17:065601. https://doi.org/10.1088/1612-202X/ab8794.

Gubarkova EV, Sovetsky AA, Matveev LA, et al. Nonlinear elasticity assessment with optical coherence elastography for high-selectivity differentiation of breast cancer tissues. Materials (Basel). 2022;15(9):3308. https://doi.org/10.3390/ma15093308.

Grieve K, Mouslim K, Assayag O, et al. Assessment of sentinel node biopsies with full-field optical coherence tomography. Technol Cancer Res Treat. 2016;15(2):266-74. https://doi.org/10.1177/1533034615575817.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

© АННМО «Вопросы онкологии», Copyright (c) 2023