La diagnosi del carcinoma a cellule basali

fluorescenza
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
Luciano Mavilia1
Torello Lotti2
Santo Raffaele Mercuri1
1
La diagnosi
del carcinoma
a cellule basali
Unità di Dermatologia
e Cosmetologia
Ospedale San Raffaele - Milano
2
Dipartimento
di Scienze Dermatologiche
Università di Firenze
Nuove opzioni
con metodica fotografica
tramite fluorescenza
Introduzione
La diagnosi in fluorescenza (DF) rappresenta uno degli argomenti di maggiore attualità per il quale si osserva un crescente interesse nel campo della terapia fotodinamica (PDT –
Photodynamic Therapy) in quanto consente di distinguere
con precisione e accuratezza il tessuto tumorale o patologico dalla cute sana circostante (1). Ciò rappresenta un’arma
aggiuntiva per la diagnosi e la definizione dei margini tumorali, così come per la fotodiagnosi di guarigione del tumore.
La metodica non è invasiva ed è applicabile, oltre che in dermatologia, anche in altri settori della medicina.
Al paziente viene somministrato, per via topica o sistemica,
un cromoforo fluorescente o un suo precursore metabolico
che si accumula selettivamente nella lesione. Dopodiché,
esponendo la lesione a una radiazione specifica per il cromoforo utilizzato, viene prodotta un'emissione fluorescente
che spesso aggiunge molti più dettagli al semplice esame a
"occhio nudo".
La fluorescenza è un’emissione secondaria di luce da parte di
una molecola o di un atomo che, in seguito all’assorbimento
di energia elettromagnetica, vengono portati a un livello
energetico più elevato. L’emissione ha luogo quando la molecola o l’atomo ritornano al livello energetico di base.
Di norma, questo processo avviene molto rapidamente (alcu-
hi.tech dermo 4/2010
Nell’ambito della
terapia fotodinamica,
la diagnosi in fluorescenza
sta riscuotendo un
crescente interesse,
poiché
permette di distinguere
con accuratezza
il tessuto tumorale o
patologico
dalla cute sana
circostante.
33
ne decine di nanosecondi per
la protoporfirina IX – PpIX),
per cui la fluorescenza cessa
quando la luce di eccitazione
viene spenta.
La lunghezza d’onda ottimale
viene determinata in funzione
dello spettro di assorbimento
dell’agente fotosensibilizzante
e della lunghezza d’onda di
emissione stabilita per una
determinata sostanza.
Per quanto possibile, la luce di
eccitazione deve utilizzare
una banda differente in modo
da poter essere discriminata
visivamente
dall'emissione
che, di norma, possiede un'intensità molto più debole. Lo
spettro della PpIX presenta
un’emissione con picco principale a 630 nm, con un intenso
picco di assorbimento a 405
nm (fig. 1). Si utilizza questa
lunghezza d’onda anche se la
penetrazione della luce nell’epidermide è limitata a pochi
decimi di millimetro (0,5–0,7
mm).
Di norma, questo è sufficiente
per fornire informazioni diagnostiche sugli aspetti superficiali delle lesioni e sulle strutture immediatamente circostanti.
A differenza delle reazioni
fotochimiche tipiche della
PDT, che richiedono livelli di
intensità di luce elevati (circa
150 mW/cm2), la fluorescenza può essere eccitata con
potenze molto più basse (10,5 mW/cm2), per cui è possibile eseguire la DF contestualmente alla terapia fotodinamica senza che l’indagine diagnostica alteri in modo significativo la quantità di cromoforo presente nei tessuti.
Da un punto di vista pratico,
se l’investigazione si limita
alla semplice osservazione
della fluorescenza (senza
acquisizione) è possibile utilizzare una comune lampada
di Wood (3), anche se l'intensità della fluorescenza risulterà scarsa. Oggi sul mercato è
disponibile un’ampia gamma
di dispositivi concepiti specificamente per questo scopo;
tra questi vi sono le lampade a
scarica di gas ad alta pressione
(Xenon, lampade alogene
metalliche), il cui spettro di
emissione viene filtrato otticamente fino all’acquisizione
della banda di emissione desiderata. Negli ultimi anni, la
diagnosi in fluorescenza ha
Fig. 1: spettro di eccitazione e di emissione della
protoporfirina
2
conosciuto un graduale perfezionamento, con la messa a
punto di sofisticate apparecchiature per l'acquisizione di
immagini, la determinazione
dei margini di neoplasie e la
quantificazione della fluorescenza che permette la diagnosi di guarigione nei followup, rendendola quindi un
metodo indispensabile per il
dermatologo che utilizza la
terapia fotodinamica.
Materiali e metodi
Ventuno pazienti affetti da
carcinoma basocellulare (BCC
- Basal Cell Carcinoma) sottoposti a terapia fotodinamica
con Metil-Aminolevulinato
(Metvix crema – Galderma)
sono stati monitorati, prima e
dopo ciascun trattamento
(figg. 2-8), con un nuovo
sistema
fotografico
(Anthology, Deka M.E.L.A.,
Calenzano – Firenze, Italia)
dotato di uno speciale software che consente la realizzazione di scatti con luce UV in
modalità digitale e di una
colonna professionale con
distanziali standard (20, 35 e
Fig. 2: carcinoma a cellule basali a tre anni
dall’esordio, localizzato sulla spalla destra
di una donna di 51 anni
4/2010 hi.tech dermo
Fig. 3: immagine di fluorescenza con
applicazione di MAL crema al 16% in bendaggio
occlusivo per 3 ore
Fig. 4: buon miglioramento clinico della
lesione a distanza di 3 settimane dalla
conclusione di 2 trattamenti di terapia
fotodinamica con MAL
Fig. 5: immagine di fluorescenza dopo 2
trattamenti con applicazione in occlusivo per
3 ore di MAL. Riduzione significativa dell’area
e dell'intensità della fluorescenza
Fig. 6: recidiva di carcinoma a cellule basali
sulla fronte di una donna di 39 anni a
distanza di un anno dall'intervento
Fig. 7: guarigione clinica a distanza di un
mese dalla conclusione di 4 trattamenti di
terapia fotodinamica con MAL
Fig. 8: conferma di guarigione: diagnostica
in fluorescenza negativa dopo l’applicazione
di MAL in bendaggio occlusivo per 3 ore
sull’intera area interessata
50 cm) che permettono di
rifotografare il paziente, nei
controlli successivi, esattamente nella medesima posizione. L’apparecchio utilizza
un sistema di controllo remoto della fotocamera per ogni
operazione di messa a fuoco,
selezione dei parametri, zoom
e scatto delle immagini diret-
hi.tech dermo 4/2010
tamente dal PC; i parametri di
acquisizione possono essere
salvati e impostati direttamente dal software in modo
da garantirne la riproducibilità.
Sullo schermo del PC sarà
visualizzata l’anteprima di
scatto, alla quale sarà possibile sovrapporre un’immagine
di riferimento che consentirà
di realizzare la foto esattamente nella stessa posizione
rispetto a quella precedente,
anche nel caso di parti difficili da riprodurre, come mani e
braccia.
Il sistema utilizza uno speciale doppio flash (twin flash) a
luce UV (360-480 nm) e una
3
lampada a luce bianca doppia
(twin white lighting) che consentono di realizzare doppi
scatti standardizzati e sovrapposti delle parti interessate, sia
con luce naturale che con luce
UV, in modo da evidenziare la
distribuzione dei fluorofori
applicati localmente senza
dover oscurare la stanza, come
invece accade quando si utilizza la tradizionale lampada di
Wood.
La metodica offre i seguenti
vantaggi:
a) possibilità di scattare foto
sovrapposte con luce naturale
e luce UV utilizzando un’unica fotocamera senza dover
oscurare la stanza;
b) possibilità di avere un’anteprima della foto utilizzando
un’immagine di riferimento
sovrapposta in trasparenza che
permette di fotografare il
paziente durante il controllo,
esattamente nella stessa posizione della visita precedente.
Bibliografia:
l. Cappugi P, Rossi R, Mavilia L,
Campolmi P. Terapia fotodinamica
nella pratica clinica. Manuale pratico e testo-atlante dermatologico.
SEE, Firenze 2004.
2. Monti M, Motta S. Manuale di
Terapia
Fotodinamica
in
Dermatologia. Lampi di Stampa,
Milano 2005.
3. Szeimies RM, Landthaler M.
Photodynamic therapy and fluorescence diagnosis of skin cancers.
Recent Results Cancer Res.
2002;160:240-5.
Parole chiave
terapia fotodinamica, metilaminolevulinato, fluorescenza,
carcinoma a cellule basali
ABSTRACT
Basal cell carcinoma diagnosis
New options with methodic
by fluorescence
Fluorescence diagnosis is reaping
growing interest in the field of
photodynamic therapy (PDT) as it
allows for accurately distinguishing
between tumoral or pathological tissue
and the surrounding healthy skin.PDT
basal cell carcinoma treatments of 21
patients were monitorized with a new
photographic system,who makes a
double standardized and superimposed
shots of the subject in visible lighting
and UV to hightlight the distribution of
externally applied fluorophores.
Fluorescence diagnosis of basal cell
carcinomas is a method that offers
dermatologists using PDT an additional
weapon for the diagnosis and definition
of tumoural margins.
Conclusioni
La diagnosi in fluorescenza del
carcinoma a cellule basali è
una metodica nuova e, per
certi aspetti, rivoluzionaria,
che offre ai dermatologi che
utilizzano la terapia fotodinamica uno strumento aggiuntivo, sia per la diagnosi e la
determinazione dei margini di
neoplasie che per i controlli e
la diagnosi di guarigione delle
lesioni tumorali.
Come per tutte le nuove
metodiche, saranno necessari
ulteriori studi approfonditi
per fornire una definizione
precisa delle prospettive e dei
limiti di questa promettente
tecnologia.
CONFLITTI
NESSUNO
4
D ’ INTERESSE DICHIARATI
RIASSUNTO
La diagnosi del carcinoma a cellule
basali
Nuove opzioni con metodica
fotografica tramite fluorescenza
Nell’ambito della terapia fotodinamica
(PDT), la diagnosi in fluorescenza è di
grande attualità e sta riscuotendo un
crescente interesse poiché permette di
distinguere con accuratezza il tessuto
tumorale o patologico dalla cute sana
circostante. 21pazienti affetti da
carcinoma a cellule basali trattati con
PDT sono stati monitorati con un
nuovo strumento fotografico che
realizza in modalità digitale scatti con
luce UV e offre la possibilità di
rifotografare il paziente nella stessa
posizione e alla stessa distanza della
prima foto, con una perfetta
sovrapposizione delle due immagini.
La metodica è un’arma aggiuntiva per
la diagnosi e la definizione dei margini
tumorali così come per la fotodiagnosi
di guarigione del tumore.
Riferimento per contatti:
Luciano Mavilia
[email protected]
Key words
photodynamic therapy, methyl-aminolevulinate, fluorescence, basal cell
carcinoma
4/2010 hi.tech dermo