Оценка границ резекции рака молочной железы при органосохраняющих операциях с использованием мультимодальной оптической когерентной томографии

Введение. Рак молочной железы (РМЖ) уже несколько лет занимает 1-е место по заболеваемости и смертности среди женского населения на территории РФ. Срочное и тщательное интраоперационное исследование чистоты краев резекции является основным условием снижения риска развития местного рецидива при органосохраняющих операциях (ОСО).

Цель исследования – изучение границ опухоли и оценка чистоты краев резекции при ОСО у пациенток с диагнозом РМЖ с использованием мультимодальной оптической когерентной томографии (мм ОКТ) со сравнительным плановым гистологическим и дополнительным молекулярно-генетическим анализом.

Материалы и методы. Послеоперационные образцы опухолевой и неопухолевой ткани молочной железы, полученные от 115 больных РМЖ T1–2N0M0G_2–3 стадии IA–IIA, которым была проведена ОСО в объеме радикальной резекции или лампэктомии с гистологическим контролем краев резекции. В работе использован спектральный мм ОКТ-прибор (ОКТ 1300-е, ООО «Биомедтех», Россия), который обеспечивает получение структурных ОКТ-изображений для изучения рассеивающих свойств ткани и выполнение количественной оценки упругих свойств ткани методом компрессионной оптической когерентной эластографии (ОКЭ).

Результаты. Методом ММ ОКТ удалось определить точные границы между опухолевой и неопухолевой тканью молочной железы. Основными признаками опухолевой ткани являлись снижение уровня и глубины проникновения ОКТ-сигнала на структурных ОКТ-изображениях, а также повышение значений жесткости (>200 кПа) на ОКЭ-изображениях с самыми высокими значениями жесткости (>600 кПа) в области скопления опухолевых клеток. Использование компрессионной ОКЭ позволило обнаружить скопления опухолевых клеток в краях резекции на расстоянии 5 мм от видимой границы опухоли. среди 132 исследуемых краев резекции в 6 случаях методом ОКЭ был зафиксирован положительный край резекции, что впоследствии было подтверждено гистологически. Отрицательные края резекции характеризовались самыми низкими значениями жесткости (<200 кПа) на ОКЭ-изображениях и были подтверждены как гистологическим анализом, так и молекулярно-генетическим анализом краев резекции. методом ROC-анализа установлено пороговое значение жесткости, равное 159,8 кПа, которое указывает на наличие опухолевой ткани в краях резекции при наличии области высокой жесткости размером >500 мкм. Определена высокая диагностическая точность метода ОКЭ (98,5 %) в различении отрицательного и положительного хирургического края резекции ткани молочной железы.

Выводы. Использование мм ОКТ с применением ОКЭ позволяет четко дифференцировать различные типы тканей молочной железы при РМЖ (жировая ткань, соединительная ткань, скопление опухолевых клеток). ММ ОКТ может быть использована в качестве дополнительного интраоперационного инструмента визуализации границ опухоли и оценки чистоты краев резекции в реальном времени при ОСО у больных РМЖ.

1. Sung H., Ferlay J., Siegel R.L. et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 2021;71(3):209–49. DOI: 10.3322/caac.21660

2. Пожарийский К.М., Куйдабергенова А.Г., Савелов Н.А. и др. Совет экспертов РООМ. Клинические рекомендации Российского общества онкомаммологов по патологоанатомическому исследованию рака молочной железы. Российское общество онкомаммологов, 2016. С. 1–15.

3. Семиглазов В.Ф., Семиглазов В.В., Николаев К.С. и др. Контроль хирургических краев резекции при органосохраняющем лечении рака молочной железы. Онкохирургия 2014;(1):58–63.

4. Houssami N., Macaskill P., Marinovich M.L. et al. Meta-analysis of the impact of surgical margins on local recurrence in women with early-stage invasive breast cancer treated with breast-conserving therapy. Eur J Cancer 2010;46:3219–32. DOI: 10.1016/j.ejca.2010.07.043

5. Esbona K., Li Z., Wilke L.G. Intraoperative imprint cytology and frozen section pathology for margin assessment in breast conservation surgery: a systematic review. Ann Surg Oncology 2012;19(10):3236–45. DOI: 10.1245/s10434-012-2492-2

6. Бондарчук Я.И., Жильцова Е.К., Криворотько П.В. и др. Интраоперационная оценка краев резекции с использованием цифровой двухпозиционной секторографии (Faxitron PathVision). Опухоли женской репродуктивной системы 2022;18(4):43–51. DOI: 10.17650/1994-4098-2022-18-4-43-51

7. Schmitt J.M. OCT elastography: imaging microscopic deformation and strain of tissue. Opt Express 1998;3:199. DOI: 10.1364/oe.3.000199

8. Sigrist R.M.S., Liau J., Kaffas A.E. et al. Ultrasound elastography: review of techniques and clinical applications. Theranostics 2017;7:1303–29. DOI: 10.7150/thno.18650

9. Barr R.G. Breast elastography: How to perform and integrate into a “best-practice” patient treatment algorithm. J Ultrasound Med 2020;39:7–17. DOI: 10.1002/jum.15137

10. Бусько Е.А., Мищенко А.В., Семиглазов В.В. Определение порогового значения соноэластографического коэффициента жесткости в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных образований молочной железы. Кремлевская медицина. Клинический вестник 2013;(1):112–5.

11. Бусько Е.А., Семиглазов В.В., Мищенко А.В. и др. Эффективность мультипараметрического ультразвукового исследования с применением компрессионной эластографии в ранней диагностике образований молочной железы. Лучевая диагностика и терапия 2019;4(10):6–13.

12. Schmidt H., Connolly C., Jaffer S. et al. Evaluation of surgically excised breast tissue microstructure using wide-field optical coherence tomography. Breast 2020;26(5):917–3. DOI: 10.1111/tbj.13663

13. Zysk A.M., Chen K., Gabrielson E. et al. Intraoperative assessment of final margins with a handheld optical imaging probe during breast-conserving surgery may reduce the reoperation rate: results of a multicenter study. Ann Surg Oncol 2015;22(10):3356–62. DOI: 10.1245/s10434-015-4665-2

14. Gubarkova E.V., Sovetsky A.A., Zaitsev V.Y. et al. OCT-elastography-based optical biopsy for breast cancer delineation and express assessment of morphological/molecular subtypes. Biomed Opt Express 2019;10(5):2244–63. DOI: 10.1364/BOE.10.002244

15. Kennedy K.M., Zilkens R., Allen W.M. et al. Diagnostic accuracy of quantitative micro-elastography for margin assessment in breast-conserving surgery. Cancer Res 2020;80(8):1773–83. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-19-1240

16. Morrow M., Van Zee K.J., Solin L.J. et al. Society of Surgical Oncology-American Society for Radiation Oncology-American Society of Clinical Oncology consensus guideline on margins for breast-conserving surgery with whole-breast irradiation in ductal carcinoma in situ. Pract Radiat Oncol 2016;6(5):287–95. DOI: 10.1016/j.prro.2016.06.011

17. Moran M.S., Schnitt S.J., Giuliano A.E. et al. Society of Surgical Oncology–American Society for Radiation Oncology consensus guideline on margins for breast-conserving surgery with whole-breast irradiation in stages I and II invasive breast cancer. J Clin Oncol 2014;32(14):1507–15. DOI: 10.1200/JCO.2013.53.3935

18. Houssami N., Macaskill P., Marinovich M.L. et al. The association of surgical margins and local recurrence in women with earlystage invasive breast cancer treated with breast-conserving therapy: a meta-analysis. Ann Surg Oncol 2014;21:717–30. DOI: 10.1245/ s10434-014-3480-5

19. Gelikonov V.M., Romashov V.N., Shabanov D.V. et al. Cross-polarization optical coherence tomography with active maintenance of the circular polarization of a sounding wave in a common path system. Radiophysics Quantum Electronics 2018;60:897–911. DOI: 10.1007/s11141-018-9856-9

20. Zaitsev V.Y., Matveyev A.L., Matveev L.A. et al. Strain and elasticity imaging in compression optical coherence elastography: The two-decade perspective and recent advances. J Biophotonics 2021;14. DOI: 10.1002/jbio.202000257

21. Zaitsev V.Y., Matveyev A.L., Matveev L.A. et al. Practical obstacles and their mitigation strategies in compressional optical coherence elastography of biological tissues. J Innov Opt Health Sci 2017;10:1742006. DOI: 10.1142/S1793545817420068

22. Matveyev A.L., Matveev L.A., Sovetsky A.A. et al. Vector method for strain estimation in phase-sensitive optical coherence elastography. Laser Phys Lett 2018;15:065603. DOI: 10.1088/1612-202X/aab5e9

23. Gubarkova E.V., Sovetsky A.A., Matveev L.A. et al. Nonlinear elasticity assessment with optical coherence elastography for high-selectivity differentiation of breast cancer tissues. Materials 2022;15:3308. DOI: 10.3390/ma15093308

24. Осипов Л.В. Технологии эластографии в ультразвуковой диагностике (обзор). Медицинский алфавит. Диагностическая радиология и онкотерапия 2013;(3–4):5–21.

25. Barellini L., Marcasciano M., Lo Torto F. et al. Intraoperative ultrasound and oncoplastic combined approach: an additional tool for the oncoplastic surgeon to obtain tumor-free margins in breast conservative surgery – a 2-year single-center prospective study. Clin Breast Cancer 2020;20(3):e290–e294. DOI: 10.1016/j.clbc.2019.10.004

26. Зикиряходжаев А.Д., Ермощенкова М.В., Сухотько А.С. и др. Показания и технология определения краев резекции при органосохраняющих операциях по поводу рака молочной железы. Онкология и хирургия 2015;(1):14–24. DOI: 10.17116/onkolog2015454-7

27. Villiger M., Lorenser D., McLaughlin R.A. et al. Deep tissue volume imaging of birefringence through fibre-optic needle probes for the delineation of breast tumour. Sci Rep 2016;6:28771. DOI: 10.1038/srep28771