Diagnostika, hypertermie a fotodynamická terapie - tři trendy a trumfy fotonické medicíny

25. 8. 2014 0:00
přidejte názor
Autor: Redakce

Je dobré mít vlivné příbuzné. Fotonická medicína je má v podobě rychlého rozvoje optických technologií zejména v telekomunikacích, vojenství a informatice. Vývoj potřebných komponent nestojí personálně ani finančně jen na využití v lékařství. Naopak je k dispozici přetlak nejrůznějších technologií. Úkolem specialistů tak je najít pro ně vhodné aplikace.




Mluvit o všech novinkách na této ploše by představovalo nabídnout hustě popsaný seznam, proto vybírám tři směry s aktuálním využitím napříč obory. Cílem sdělení je netoliko informace, ale i inspirace pro kolegy z různých oborů, s nimiž autor rád probere jejich nápady.

Optická diagnostika

Světlo nám díky svým vlastnostem umožňuje miniaturizovat diagnostiku až na velikost jednotlivé buňky, popřípadě malého okrsku tkání. Při dodržení fyzikálních podmínek je neinvazivní, a umožňuje tak vyšetření živých tkání bez jejich poškození, včetně posouzení některých jejich funkcí. Optická diagnostika se vyvíjí již řadu let pod souhrnným názvem „optická biopsie“ a jedná se o celou řadu technologií (optická koherentní tomografie, kvantitativní fluorescence atd.). Dlouho bránila přijetí těchto technologií snaha o dosažení cíle v podobě vytlačení konveční biopsie. Přesnost optických metod je sice vysoká, ale ani 98 % neznamená totéž co „zlatý standard“, tedy biopsie. Nemluvě o tom, že stále se rozvíjející biochemické vyšetření vzorků tkání (např. imunohistochemie) poskytuje další zjemnění a zpřesnění. Velký nástup optické diagnostiky do běžné praxe umožnilo tedy paradoxně až snížení vytčeného cíle. Těmi se stal screening, peroperační a postoperační kontrola se započtením možné chyby metody. Technicky jednoduché a ekonomicky nenáročné systémy založené na měření autofluorescence a fluorescence se začaly využívat ve screeningu zejména nádorových onemocnění, ale i v zobrazení infekčních agens. Akceptujemeli falešně pozitivní výsledky, rozpoznáme těmito postupy snadno skupinu pacientů, kteří potřebují specializované vyšetření. Příkladem z praxe je modré světlo, v němž lze prostým okem pozorovat změny autofluorescence například sliznic dutiny ústní. Každý zubní či praktický lékař může odečíst v několika sekundách s takřka s nulovými spotřebními náklady podezřelou oblast a odeslat pacienta na vyšetření k odborníkovi. Stále se snižující pořizovací náklady těchto technologií (nyní asi 100 tisíc Kč, ale s velkou pravděpodobností se postupně sníží na asi desetinu) umožňují masivní nasazení v medicínském terénu. V některých zemích (Kanada, USA) základní screening provádějí nelékařské zdravotnické profese (sestra, dentální hygienistka atd.). Včasná diagnostika je u nádorů stále nejdůležitějším prognostickým faktorem a kromě vyššího přežívání je předpokladem značných ekonomických úspor. Primárně má smysl se zaměřit v depistážních akcích na osoby s rizikovými faktory, vzhledem k nízkým nákladům lze ale vyšetřovat celou populaci. Metodu lze spojit se sběrem obrazových dat k dalšímu vyhodnocení i automatické detekci. Některé systémy mají podobu příslušenství k mobilním telefonům, což umožňuje takřka neomezené nasazení.
Jinou aplikací téhož fyzikálního principu je přesnější stanovení hranic mezi fyziologickou a patologicky změněnou tkání. Většina systémů je poměrně přesná co do rozsahu, ale málo spolehlivá s ohledem na specifitu procesu. To ale u známé patologie nevadí, neboť chirurg si pouze potřebuje ozřejmit hranice. Nejpřesnější a velmi specifické jsou diagnostické systémy tzv. fotodynamické diagnostiky, kdy se systémově či topicky podaná látka vychytává ve větším množství ve změněné tkáni a v určitém spektru záření vydává odlišné světlo. Toho se již nyní využívá třeba v neurochirurgii, dermatochirurgii či gastroenterologii.
Jednodušší systémy založené toliko na fluorescenci se využívají v diagnostice zubního kazu (stomatolog rozpozná přesně, kam až má preparovat) či třeba u infekcí v dermatologii (akné). U jednoduchých zařízení odečítá rozdíl v zabarvení či intenzitě světla ošetřující, ale jsou již k dispozici automatické systémy na kvantitativní analýzu, jež například u zubního lékaře řídí, které tkáně mají být odstraněny na jednotky mikronů.
Neocenitelný je tento soubor postupů v dispenzarizaci, kdy umožňuje kontrolovat stav pacienta. Přesný obraz lze uložit a softwarově porovnat s předchozí návštěvou, což je naprosto superiorní proti pouhému srovnání nálezu dle písemné dokumentace člověkem.

Laserová hypertermie

Laserové vlákno umožňuje nyní zavést vysoké energie produkované laserem prakticky do kterékoli části lidského těla. Lasery s různou vlnovou délkou záření poskytují světlo, které se zachytí v různě silné vrstvě tkáně. Můžeme si zvolit destrukci od jednotek mikrometrů po centimetry! To má dramaticky odlišný účinek, což je skvělé v rukou experta, ale vyžaduje to nejen intenzivní výcvik, ale hlavně specifické vybavení pro každou indikaci. Asi nejrozšířenější aplikací současnosti jsou endovaskulární hypertermie. Vlákno laseru je zavedeno do cévy, která je zpravidla při vytahování koagulována a následně obliteruje. Nejčastější a dnes už standardní indikací je ošetření křečových žil. Ve správné indikaci se nepochybně jedná o terapii první volby a je standardní na celém našem území. Lze však zasahovat prakticky libovolný cévní útvar. Nejzajímavější jsou asi možnosti v léčbě arteriovenózních malformací a hlubokých hemangiomů. Pro přístup nevyužíváme zpravidla příslušnou cévu, ale postupujeme z povrchu těla za kontroly zobrazovací technikou s pomocí punkční jehly. Dříve se doporučovaly přesné, ale nákladné a málo dostupné systémy magnetické rezonance a angioCT. Dnes vesměs vystačíme s ultrazvukem. V jednodušších případech (varixy) lze využít alternativy k laseru v podobě například radiofrekvence, ty však nejsou kvůli fyzikálním limitům stejně precizní, i když často dostačují.
Podobně lze hypertermii provádět u terapie novotvarů. Problémem může být tvar ložiska, které je málokdy kruhové, a potřebujeme 100% zásah všech buněk. U jednoduchých kulovitých lézí (například drobné metastázy v lymfatických uzlinách) můžeme koagulovat snadno bez zvláštního vybavení. U složitých ploch jsou ale vyvinuta speciální vlákna nejrůznějších tvarů, aby zajistila prohřátí požadovaným směrem (sférické koncovky, postranní vyzařování, fokusace či naopak defokusace paprsku). Pak se několik vláken spojí pod kontrolou zobrazovací techniky (UZ, CT, MR) tak, aby bylo exponováno celé ložisko a přitom nedošlo k poškození okolních tkání. Takový poměrně komplikovaný postup má smysl jen tam, kde z nějakých příčin nemůžeme konvenčně operovat pod kontrolou zrakem. To se týká buď drobných ložisek, či naopak paliativních výkonů, popřípadě nálezů v obtížně přístupných anatomických strukturách. Vlastní teplota v nekrotizovaném ložisku je předmětem diskusí. Někteří autoři prosazují paušálně přísnou kontrolu teploty poměrně složitým systémem na 50-70 °C, jiní používají vyšší teploty. V zásadě jde především o lokalizaci patologické tkáně. Hypertermie o nižší teplotě vede zpravidla k postupnému, prediktabilnímu a nekomplikovanému vstřebání ložiska v průběhu několika týdnů. Vyšší teplota má smysl u patologií uložených blíže povrchu, kde můžeme následně koagulované hmoty evakuovat na povrch, a zajistíme tak rychlou úlevu (zejména paliativní výkony ke zmenšení objemu nádoru u vitálních struktur). Pokud nepotřebujeme složitou navigaci, celý postup může být velmi levný, dokonce v jednotkách stokorun, což zpřístupňuje techniku prakticky komukoli. Kromě specialistů je asi ideálním ošetřujícím intervenční radiolog.

Fotodynamická terapie (PDT)

Přes dlouhou historii (byla využívána už ve starověkém Egyptě) se jedná o relativně novou a rychle se vyvíjející metodu. Jejím principem je podání (celkové nebo lokální) fotosenzitivní látky (nebo jejího prekurzoru), která se zkoncentruje zejména v nádorech či jiných rychle proliferujících tkáních (některé záněty - akné, parodontitida atd.). Po určité době inkubace (minuty až dny) dosáhne koncentrace maxima a po osvícení světlem patřičné vlnové délky dojde ke vzniku chemické reakce, jejíž produkty (nejčastěji singletní kyslík) usmrtí buňku. Zároveň se aktivují elementy protinádorové imunity. Elegantní je možnost nejprve detekovat rozsah patologické tkáně jednou vlnovou délkou (a pak můžeme pokračovat třeba konvenční excizí skalpelem) a poté jinou „barvou světla“ způsobit odstranění tkání. Výhodou metody je značná selektivita (i když nikoli absolutní) a možnost v podstatě neomezeného opakování. Místo PDT je dnes tedy zejména u nádorů, které jinak obtížně ovlivníme (sarkom v anatomicky obtížně dostupném místě), nebo v indikacích, kde je růst nádoru pomalý a nám jde zejména o esteticky co nejpříznivější řešení situace (bazocelulární karcinom v oblasti hlavy a krku). Experimentálně se pracuje s fotodynamickými agens, která by byla aktivována infračerveným zářením pronikajícím do hloubky těla, popřípadě lineárním urychlovačem, kde by se zvýšil účinek terapie. Fotodynamická agens mohou být i nositeli léčiv (například cytostatika), která mohou uvolnit v jednom okamžiku po osvitu k maximalizaci účinku v cílové tkáni při nízké celkově podané dávce. Nevýhodou PDT podávané systémově (nitrožilně) byla celková fotosenzibilizace pacienta, který musel trávit čas v přítmí po dobu několika dní. Hlavní využití je však dnes topické, kde nanášíme fotosenzibilizátor přímo na nádor (kůže, sliznice dutiny ústní, dýchací cesty, zažívací trakt, urogenitální trakt). Například u nejčastějšího nádoru vůbec, superficiálního bazocelulárního karcinomu kůže, je dnes PDT metodou první volby.
Se snižující se cenou látek (vypršení patentové ochrany) se léčba stává ekonomicky dostupnou a je v některých indikacích hrazena i našimi zdravotními pojišťovnami. Ukázalo se, že pro některá onemocnění nepotřebujeme intenzivní světlo stále ještě drahého laseru, ale můžeme je nahradit delší expozicí LED lamp (místo 2 minut jako u laseru prodloužíme expozici na 20 minut), či dokonce toliko expozicí sluncem (kůže). To otevírá fotodynamické terapii obrovské pole působnosti i mimo onkologii (korektivní dermatologie, léčba infekcí, regenerace tkání). Je potěšující, že všechny tyto techniky byly vždy zkoumány mezi prvními na našich pracovištích a bylo zde dosaženo řady evropských i světových priorit. U PDT dokonce byla Univerzita Karlova jedním z velkých průkopníků (kolem roku 1900 - němečtí badatelé; 80. a 90. léta - prof. Jirsa; velký vývoj v současnosti) a je potřeba se na této pozici udržet i dnes, kdy se jedná o jednu z nejzajímavějších výzkumných možností. Počet center vznikajících každý rok dosahuje celosvětově tisíců. Pamatuji si, když jsem s pýchou otevřel na 1. LF UK jedno z prvních center pro fotodynamickou terapii v Evropě. Jenže jen Čína jich má nyní přes 2 tisíce a organizuje desítky konferencí ročně, uděluje miliony dolarů v grantech… Literatura u autora

O autorovi| doc. MUDr. Roman Šmucler, CSc., předseda Společnosti estetické a laserové medicíny ČLS JEP, Univerzita Karlova (Praha, Plzeň), Institut onkologie a rehabilitace na Pleši; ASKLEPION-Lasercentrum Praha

Obr. 1a, b Výsledek kombinované léčby (betablokátory)
Obr 2a, b Laserová hypertermie hemangiomu nosu před ošetřením a po 5 letech
Obr. 3a, b Hypertermie nádoru jazyku před ošetřením a 3 měsíce po ošetření
Obr. 4a, b, c Fotodynamická terapie bazaliomu pravé tváře - fotodynamická diagnostika, před výkonem a po vyhojení
Obr 5a, b Hemangiom na levé tváři - před snesením barvivovým laserem a po snesení

  • Žádné názory
  • Našli jste v článku chybu?