Photodynamic diagnosis of bladder cancer Photodynamic diagnosis, also known as fluorescence cystoscopy, is a modern method for diagnosing early bladder cancer.
Basic principles of photodynamic diagnosis of bladder cancer
Суть фотодинамической диагностики рака мочевого пузыря заключается в использовании во время цистоскопии светочувствительных соединений (фотосенсибилизатор). Светочувствительные соединения накапливаются predominantly in tumor tissue and fluoresce, проще говоря, светятся, при освещении светом соответствующей длины волны. При этом возникает сильный видимый глазом контраст между доброкачественными и злокачественными клетками, что позволяет лучше визуализировать подозрительные ткани без необходимости сложной обработки изображений, получаемых при традиционной цистоскопии с использованием белого света.
In theory, many photosensitizers can be used in the photodynamic diagnosis of bladder cancer. On practice, такие агенты как 5-аминолевулиновая кислота (ALA) и ее производные являются предпочтительными. 5-аминолевулиновая кислота, накапливается преимущественно в опухолевой ткани, в соотношении 20:1 по сравнению с нормальной тканью. Также преимущество связано и с удобством ее применения – сенсибилизатор можно вводить местно в мочевой пузырь. Это позволяет отказаться от использования системных веществ, которые вводятся в кровоток, и избежать длительной остаточной фотосенсибилизации кожных покровов.
5-аминолевулиновая кислота является естественным предшественником светочувствительного вещества протопорфирина IX. Попав в раковые клетки, 5-аминолевулиновая кислота превращается в протопорфирин IX, который при освещении фиолетовым светом с длиной волны между 375 нм и 440 нм испускает красное свечение. Glow from malignant tissues более яркое с резким разграничением, в то время как доброкачественные клетки едва розоватые без четких границ. Это создает резкий контраст и может быть использовано в диагностических целях. Тем не менее, в процессе исследования данного фотосенсибилизатора были обнаружены его недостатки: для достижения высоких концентраций в клетках необходимо несколько часов, неравномерность распределения фотосенсибилизатора в злокачественных тканях.
В настоящее время более широкое применение находит производное 5-аминолевулиновой кислоты – ее эфир – гексаминолевулиновая кислота (HAL). Она быстрее и более равномерно накапливается в клетках и дает лучшие результаты диагностики рака мочевого пузыря. В 2010 году Управлением по контролю продуктов питания и лекарственных средств США было одобрено применение гексаминлевулиновой кислоты для флуоресцентной цистоскопии. Фотосенсибилизатор вводится в мочевой пузырь an hour before cystoscopy с помощью катетера. Накапливаясь в злокачественных клетках, он превращается в протопорфирин IX и испускает красное свечение при подсветке сине-фиолетовым светом (длина волны 380-440 нм).
Picture. Diagnosis of bladder cancer by white light cystoscopy (left) and fluorescence cystoscopy (right).
Application of photodynamic diagnosis of bladder cancer
Большое значение фотодинамическая диагностика имеет для обнаружения рака in situ. У 83% пациентов с опухолью in situ развивается инвазивный рак мочевого пузыря. Такой высокий показатель нередко связан с late diagnosis рака мочевого пузыря. Цитологическое исследование мочи и традиционная цистоскопия с использованием белого света могут давать ложноотрицательные результаты и откладывать постановку диагноза, что может обуславливать неблагоприятный прогноз заболевания для пациента.
В 2006 году Европейской ассоциацией урологов фотодинамическая диагностика была рекомендована для диагностики карциномы in situ. Благодаря фотодинамической диагностике при раке мочевого пузыря врач может получить ответы на следующие вопросы:
- Is the found papillary tumor the only one или у пациента присутствует также дисплазия или рак in situ? Нередко у пациента помимо папиллярной опухоли, которая легко обнаруживается, может присутствовать и плоский рак, который не всегда удается обнаружить при обычной цистоскопии.
Picture. На первом рисунке видна лишь папиллярная опухоль (слева). При фотодинамической диагностике помимо нее обнаруживается и очаг плоского рака, который не был виден при традиционном обследовании (справа).
- How common is cancer? It is not always possible for a doctor to assess the real boundaries of flat cancer with white light cystoscopy.
Picture. При цистоскопии с белым светом виден лишь небольшой очаг плоского рака (слева), хотя при флюоресценции обнаруживается, что площадь его распространения намного больше (справа).
- Где локализована опухоль? Бывают ситуации, когда цитологическое исследование мочи дает положительный результат, но при традиционной цистоскопии обнаружить место локализации рака невозможно.
Picture. При обычном осмотре рак не обнаруживается (слева), в то время как флуоресцентная цистоскопия позволила установить локализацию (справа).
Эффективность фотодинамической диагностики рака мочевого пузыря
К настоящему времени накоплен большой опыт фотодинамической диагностики опухолей мочевого пузыря и существует ряд исследований, подтверждающих ее высокую диагностическую ценность.
Например, с помощью фотодинамической диагностики у 22 пациентов из 58 был выявлен рак in situ, в то время как при традиционной цистоскопии опухоль была обнаружена лишь у 8 человек.
Все исследования, проведенные на сегодняшний день, дают отчет о том, что фотодинамическая диагностика опухоли мочевого пузыря с HAL хорошо переносится и побочные эффекты, отмеченные у пациентов, как правило, связаны со стандартной цистоскопией. Менее 3% побочных эффектов были обусловлены использованием HAL, и большинство из них были преходящими, легкими или средней интенсивности.
