Актуальність
Гепатоцелюлярна карцинома (ГЦК) — поширене онкологічне захворювання у всьому світі. Серед різних методів лікування пацієнтів із ГЦК хіміоемболізація (Trans-arterial chemoembolization — ТАСЕ) судинної мережі пухлини є одним з найефективніших та найпоширеніших, оскільки ТАСЕ обмежує постачання до пухлини поживних речовин та кисню. ТАСЕ є аналогічною до внутрішньоартеріального вливання хіміотерапевтичних препаратів. Однак при TACE проводять додаткову емболізацію дрібних судин. Тому перевагою TACE є можливість вливання високих концентрацій хіміотерапевтичного препарату та обмеження поширення цих препаратів тільки локальним рівнем, оскільки вони не мають доступу до кровотоку. До того ж, під час проведення ТАСЕ порушується приплив крові до пухлини, що може привести до ураження або загибелі клітин самої пухлини.
Групою вчених розроблено метод програмного забезпечення для ультразвукової діагностики (УЗД) з контрастним посиленням (contrast-enhanced ultrasound — CEUS), який дасть змогу передбачити, які пацієнти з ГЦК відповідатимуть на ТАСЕ-терапію.
Про метод
Спеціально створене програмне забезпечення покращує візуалізацію кровоносних судин пухлини печінки у пацієнтів із ГЦК. Шляхом кількісної оцінки характеристик кровоносних судин пухлини дослідники змогли визначити, які пацієнти з ГЦК з вищою імовірністю будуть відповідати на ТАСЕ, ніж на інші методи лікування.
«Складність судинної мережі пухлини може негативно впливати на артеріальну доставку гранул, що виділяє лікарський препарат під час процедури ТАСЕ, — пишуть автори дослідження. Таким чином, кількісна оцінка судинної мережі пухлини може надати важливу інформацію лікарям під час планування лікування при ГЦК».
Оброблення зображень та вилучення даних
Під час проведення ТАСЕ використовується катетер, за допомогою якого хіміотерапевтичний препарат доставляється локально в судинну мережу пухлини. У разі успіху проведення процедури препарат повністю блокує кровоносні судини пухлини (до 75% клітин пухлини мають залишковий кровотік, який потребує повторного/додаткового лікування).
Проведено дослідження на основі даних візуалізаційного обстеження 2D- та 4D-CEUS у 36 пацієнтів з ГЦК. Для отримання достовірних результатів УЗД проводили до, під час та після лікування.
Результати
Дослідники розробили спеціальний MATLAB-скрипт оброблення CEUS зображень для кращої візуалізації судин. Вони застосовували це програмне забезпечення лише для оброблення даних візуалізації першого CEUS-сканування пацієнтів, проведеного до початку ТАСЕ-терапії.
На підставі опрацьованих зображень автори виділили шість унікальних характеристик: співвідношення судин до тканини, кількість біфуркацій, кількість судин, середній діаметр судин, середня довжина судин, звивистість судин.
Із 33 пацієнтів 19 осіб мали повну відповідь на ТАСЕ, в той час як у інших був наявним залишковий кровотік у пухлині. Пацієнти з неповною відповіддю на ТАСЕ мали більшу кількість судин і біфуркацій на зображеннях первинного CEUS-сканування, як відзначають автори дослідження.
Аналіз даних продемонстрував, що діаметр судин був найслабшим прогностичним показником ТАСЕ-терапії, в той час як співвідношення судин до тканини, кількість судин і кількість біфуркацій були ефективнішими у прогнозі терапії.
З початку дослідження автори використовували модель з усіма морфологічними характеристиками, однак точність такої моделі становила усього 52%. Коли ж дослідники задіяли лише найсильніші прогностичні показники, а саме — співвідношення судин до тканин, кількість біфуркацій та кількість судин, точність збільшилася до 86% з чутливістю до 89% та специфічністю 82%.
Перспективи
Результати дослідження дають змогу припустити, що характеристики судин можуть точно прогнозувати відповідь на ТАСЕ-терапію. Для підтвердження ефективності програмного забезпечення MATLAB необхідні додаткові дослідження з більшою вибіркою пацієнтів. У разі підтвердження ефективності цього методу CEUS-візуалізація стане безцінним інструментом при лікуванні пацієнтів із онкологічними захворюваннями.
«Розроблений інноваційний метод візуалізації та оброблення зображень CEUS одночасно визначає морфологічні особливості судинної мережі пухлини і пророкує відповідь ГЦК на ТАСЕ-терапію, — зазначають автори. Впровадження надійного методу прогнозування відповіді на ТАСЕ-терапію допоможе зробити планування лікування ефективнішим і дасть більше персоналізованих стратегій лікування пацієнтів з онкологічними захворюваннями».
- Pablos T. (2020) Ultrasound software predicts cancer treatment success. Auntminnie, Jun. 24.
Анна Хиць
