Cancer UrologyCancer UrologyОнкоурология1726-97761996-1812Publishing House ABV Press77310.17650/1726-9776-2017-13-4-101-106DIAGNOSIS AND TREATMENT OF URINARY SYSTEM TUMORS. URINARY BLADDER CANCERДИАГНОСТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ОПУХОЛЕЙ МОЧЕПОЛОВОЙ СИСТЕМЫ. Рак мочевого пузыряBladder cancer in patients after previous irradiation for treatment of tumors of the organs of the lesser pelvisРак мочевого пузыря у больных после предшествующего облучения по поводу опухолей органов малого тазаStrel’tsovaO. S.СтрельцоваО. С.
Russian Federation

10/1 Minina i Pozharskogo Ploshchad’, Nizhniy Novgorod 603950

Ольга Сергеевна Стрельцова.

603005 Нижний Новгород, площадь Минина и Пожарского, 10/1

strelzova_uro@mail.ruMaslennikovaA. V.МасленниковаА. В.
Russian Federation

10/1 Minina i Pozharskogo Ploshchad’, Nizhniy Novgorod 603950; 23 Gagarina Prospekt, Nizhniy Novgorod 603950E.B. Kiselyova 1

603005 Нижний Новгород, площадь Минина и Пожарского, 10/1; 603950 Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23

KiselyovaE. V.КиселеваЕ. Б.
Russian Federation

10/1 Minina i Pozharskogo Ploshchad’, Nizhniy Novgorod 603950

603005 Нижний Новгород, площадь Минина и Пожарского, 10/1

DudenkovaV. V.ДуденковаВ. В.
Russian Federation

10/1 Minina i Pozharskogo Ploshchad’, Nizhniy Novgorod 603950; 23 Gagarina Prospekt, Nizhniy Novgorod 603950

603005 Нижний Новгород, площадь Минина и Пожарского, 10/1; 603950 Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23

YunusovaK. E.ЮнусоваК. Э.
Russian Federation

10/1 Minina i Pozharskogo Ploshchad’, Nizhniy Novgorod 603950

603005 Нижний Новгород, площадь Минина и Пожарского, 10/1

TararovaE. A.ТарароваЕ. А.
Russian Federation

190 Rodionova St., Nizhniy Novgorod 603126

603126 Нижний Новгород, ул. Родионова, 190

KrupinV. N.КрупинВ. Н.
Russian Federation

10/1 Minina i Pozharskogo Ploshchad’, Nizhniy Novgorod 603950

603005 Нижний Новгород, площадь Минина и Пожарского, 10/1

Nizhniy Novgorod State Medical Academy, Ministry of Health of RussiaФГБОУ ВО «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздрава РоссииLobachevsky National Research State University of Nizhniy NovgorodФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»Nizhniy Novgorod Regional Clinical Oncological DispensaryГБУЗ НО «Нижегородский областной клинический онкологический диспансер»301220171341011061601201816012018https://oncourology.abvpress.ru/oncur/article/view/773

Background. This article presents clinical cases of bladder cancer (BC) developed after previous irradiation and diagnosed in flat suspicious area by cross-polarization optical coherence tomography (CP-OCT) based on analysis of characteristics of scattered light, and with histological material confirmed by nonlinear microscopy.

Objective: to present clinical cases and features of BC diagnosis in presence of radiation-induced changes.

Materials and methods. Intra-vitam examination of the bladder mucosa was performed using the OKT 1300-U system (Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences, Nizhniy Novgorod). Areas that appeared malignant per CP-OCT data were biopsied. Apart from traditional examination of histological samples with hematoxylin and eosin staining, tissue samples were analyzed using nonlinear microscopy in the mode of second harmonic generation (collagen state analysis) and emission of two-photon fluorescence excitation (elastin state analysis).

Results are presented through 2 cases of BC in patients with side effects of radiation therapy of varying severity. CP-OCT allowed in-life differentiation of areas of post-radiation inflammatory changes and malignant tumors developed as a result. Nonlinear microscopy provided information on the state of connective tissue matrix of the bladder in the context of radiation changes and transition to tumor.

Conclusion. Radiation changes of the bladder mucosa, especially severe ones, can conceal development of malignant tumors. Use of optical methods helps in differential diagnosis of cancer and post-radiation changes of the bladder. CP-OCT is an optimal noninvasive method of examination of the bladder mucosa during cystoscopy. Demonstration of clinical material is aimed at practicing urologists to increase their vigilance in relation to possible BC in patients who underwent radiation therapy of the organs of the lesser pelvis.

Введение. В настоящей работе представлены клинические случаи, в которых рак мочевого пузыря (РМП), развившийся после предшествующего облучения, был диагностирован в плоской подозрительной зоне с помощью метода кросс-поляризационной оптической когерентной томографии (КП ОКТ), основанного на анализе характеристик рассеянного света, а гистологический материал уточнен с использованием метода нелинейной микроскопии.

Цель работы – демонстрация клинических случаев и особенностей диагностики РМП на фоне радиационных изменений.

Материалы и методы. Прижизненное исследование слизистой оболочки мочевого пузыря проводили с использованием системы ОКТ 1300-У (Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород). Из подозрительных на малигнизацию по данным КП ОКТ зон прицельно выполняли биопсию. Кроме традиционного исследования гистологических препаратов с окраской гематоксилином и эозином, образцы ткани анализировали с помощью метода нелинейной микроскопии в режимах генерации второй гармоники (анализ состояния коллагена) и эмиссии двухфотонного возбуждения автофлуоресценции (анализ состояния эластина).

Результаты представлены на примере 2 случаев РМП у больных с побочными эффектами лучевой терапии различной степени тяжести. Метод КП ОКТ позволил прижизненно дифференцировать зоны постлучевых воспалительных изменений и развившуюся на их фоне злокачественную опухоль. Методом нелинейной микроскопии получена информация о состоянии соединительнотканного матрикса мочевого пузыря на фоне радиационных изменений и опухолевого перерождения.

Заключение. Лучевые изменения слизистой оболочки мочевого пузыря, особенно тяжелой степени, могут маскировать развитие злокачественной опухоли. Использование оптических методов оказывает большую помощь в дифференциальной диагностике рака и постлучевых изменений мочевого пузыря. КП ОКТ является оптимальным неинвазивным инструментом для исследования слизистой оболочки мочевого пузыря в процессе цистоскопии. Демонстрация клинического материала нацелена на то, чтобы повысить настороженность практических урологов в отношении возможности развития РМП у пациентов, перенесших лучевую терапию на органы малого таза.radiation cystitisbladder canceroptical coherence tomographynonlinear microscopyлучевой циститрак мочевого пузыряоптическая когерентная томографиянелинейная микроскопияRussian Foundation for Basic Research, grant No. 16-07-00655Российский фонд фундаментальных исследований, грант №16-07-00655)1. Jung I., Messing E. Molecular mechanisms and pathways in bladder canсer development and progression. Cancer Control 2000;7(4):325–34. PMID: 10895126.Jung I., Messing E. Molecular mechanisms and pathways in bladder canсer development and progression. Cancer Control 2000;7(4):325–34. PMID: 10895126.2. Jacobs B.L., Lee C.T., Montie J.E. Bladder cancer in 2010: how far have we come? CA Cancer J Clin 2010;60(4):244–72. DOI: 10.3322/caac.20077. PMID: 20566675.Jacobs B.L., Lee C.T., Montie J.E. Bladder cancer in 2010: how far have we come? CA Cancer J Clin 2010;60(4):244–72. DOI: 10.3322/caac.20077. PMID: 20566675.3. Онкоурология. J.P. Richie, MD, перевод с англ. Под ред. О.Б. Лорана. М.: БИНОМ, 2011. 896 с. [Oncourology. J.P. Richie, MD, translation from English. Ed. O.B. Loran. Moscow: Binom, 2011. 896 p. (In Russ.)].Онкоурология. J.P. Richie, MD, перевод с англ. Под ред. О.Б. Лорана. М.: БИНОМ, 2011. 896 с. [Oncourology. J.P. Richie, MD, translation from English. Ed. O.B. Loran. Moscow: Binom, 2011. 896 p. (In Russ.)].4. Chrouser K., Leibovich B., Bergstralh E. et al. Bladder cancer risk following primary and adjuvant external beam radiation for prostate cancer. J Urol 2008;159(5 Suppl):S7–11. DOI: 10.1016/j.juro.2008.03.131. PMID: 18405759.Chrouser K., Leibovich B., Bergstralh E. et al. Bladder cancer risk following primary and adjuvant external beam radiation for prostate cancer. J Urol 2008;159(5 Suppl):S7–11. DOI: 10.1016/j.juro.2008.03.131. PMID: 18405759.5. Suriano F., Altobelli E., Sergi F., Buscarini M. Bladder cancer after radiotherapy for prostate cancer. Rev Urol 2013;15(3):108–12. PMID: 24223022.Suriano F., Altobelli E., Sergi F., Buscarini M. Bladder cancer after radiotherapy for prostate cancer. Rev Urol 2013;15(3):108–12. PMID: 24223022.6. Cancer therapy evaluation program. Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) v4.0. Available at: https://ctep.cancer.gov/protocoldevelopment/electronic_applications/ctc.htm#ctc_40.Cancer therapy evaluation program. Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE) v4.0. Available at: https://ctep.cancer.gov/protocoldevelopment/electronic_applications/ctc.htm#ctc_40.7. Zagaynova E., Gladkova N., Shakhova N. et al. Endoscopic OCT with forward-looking probe: clinical studies in urology and gastroenterology. J Biophotonics 2008;1(2):114–28. DOI: 10.1002/jbio.200710017. PMID: 19343643.Zagaynova E., Gladkova N., Shakhova N. et al. Endoscopic OCT with forward-looking probe: clinical studies in urology and gastroenterology. J Biophotonics 2008;1(2):114–28. DOI: 10.1002/jbio.200710017. PMID: 19343643.8. Lee C.S., Yoon C.Y., Witjes J.A. The past, present and future of cystoscopy: the fusion of cystoscopy and novel imaging technology. BJU Int 2008;102(9 Pt B):1228–33. DOI: 10.1111/j.1464-410X.2008. PMID: 19035886.Lee C.S., Yoon C.Y., Witjes J.A. The past, present and future of cystoscopy: the fusion of cystoscopy and novel imaging technology. BJU Int 2008;102(9 Pt B):1228–33. DOI: 10.1111/j.1464-410X.2008. PMID: 19035886.9. Kiseleva Е.B., Kirillin M.Yu., Feldchtein F.I. et al. Differential diagnosis of human bladder mucosa pathologies in vivo with crosspolarization optical coherence tomography. Biomed Opt Express 2015;6(4):1464–76. DOI: 10.1364/BOE.6.001464. PMID: 25909028.Kiseleva Е.B., Kirillin M.Yu., Feldchtein F.I. et al. Differential diagnosis of human bladder mucosa pathologies in vivo with crosspolarization optical coherence tomography. Biomed Opt Express 2015;6(4):1464–76. DOI: 10.1364/BOE.6.001464. PMID: 25909028.10. Kiseleva E.B., Gladkova N.D., Strel’tsova O.S. et al. Cross-polarization OCT for in vivo diagnostics and prediction of bladder cancer. Ch. 3. In: Bladder cancer – management of NMI and muscle invasive cancer. Ed. M. Ather. InTech, 2017. 137 p. DOI: 10.5772/63252.Kiseleva E.B., Gladkova N.D., Strel’tsova O.S. et al. Cross-polarization OCT for in vivo diagnostics and prediction of bladder cancer. Ch. 3. In: Bladder cancer – management of NMI and muscle invasive cancer. Ed. M. Ather. InTech, 2017. 137 p. DOI: 10.5772/63252.11. Загайнова Е.В., Стрельцова О.С., Гладкова Н.Д. и др. Оптическая когерентная томография в урологии. Руководство по оптической когерентной томографии. Под ред. Н.Д. Гладковой, Н.М. Шаховой, А.М. Сергеева. М.: Физматлит, Медицинская книга, 2007. С. 134–152. [Zagaynova E.V., Strel’tsova O.S., Gladkova N.D. et al. Optical coherence tomography in urology. Guidelines on optical coherence tomography. Eds.: N.D. Gladkova, N.M. Shakhova, A.M. Sergeev. Moscow: Fizmatlit, Meditsinskaya Kniga, 2007. Pp. 134–152. (In Russ.)].Загайнова Е.В., Стрельцова О.С., Гладкова Н.Д. и др. Оптическая когерентная томография в урологии. Руководство по оптической когерентной томографии. Под ред. Н.Д. Гладковой, Н.М. Шаховой, А.М. Сергеева. М.: Физматлит, Медицинская книга, 2007. С. 134–152. [Zagaynova E.V., Strel’tsova O.S., Gladkova N.D. et al. Optical coherence tomography in urology. Guidelines on optical coherence tomography. Eds.: N.D. Gladkova, N.M. Shakhova, A.M. Sergeev. Moscow: Fizmatlit, Meditsinskaya Kniga, 2007. Pp. 134–152. (In Russ.)].12. Kharchenko S., Adamowicz J., Wojtkowski M., Drewa T. Optical coherence tomography diagnostics for oncourology. Review of clinical perspectives. Cent European J Urol 2013;66(2):136–41. DOI: 10.5173/ceju.2013.02.art6. PMID: 24579012.Kharchenko S., Adamowicz J., Wojtkowski M., Drewa T. Optical coherence tomography diagnostics for oncourology. Review of clinical perspectives. Cent European J Urol 2013;66(2):136–41. DOI: 10.5173/ceju.2013.02.art6. PMID: 24579012.13. Ren H., Yuan Z., Waltzer W. et al. Enhancing detection of bladder carcinoma in situ by 3-dimensional optical coherence tomography. J Urol 2010;184(4):1499–506. DOI: 10.1016/j.juro.2010.05.087. PMID: 20723922.Ren H., Yuan Z., Waltzer W. et al. Enhancing detection of bladder carcinoma in situ by 3-dimensional optical coherence tomography. J Urol 2010;184(4):1499–506. DOI: 10.1016/j.juro.2010.05.087. PMID: 20723922.14. Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году. Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России, 2017. 236 с. [State of oncological care in Russia in 2016. Eds.: A.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow: MNIOI im. P.A. Gertsena – filial FGBU “NMIRTS” Minzdrava Rossii, 2017. 236 p. (In Russ.)].Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году. Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петровой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России, 2017. 236 с. [State of oncological care in Russia in 2016. Eds.: A.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow: MNIOI im. P.A. Gertsena – filial FGBU “NMIRTS” Minzdrava Rossii, 2017. 236 p. (In Russ.)].15. Gelikonov V.M., Gelikonov G.V. New approach to cross-polarized optical coherence tomography based on orthogonal arbitrarily polarized modes. Laser Physics Letters 2006;3(9):445–51. DOI: 10.1002/lapl.200610030.Gelikonov V.M., Gelikonov G.V. New approach to cross-polarized optical coherence tomography based on orthogonal arbitrarily polarized modes. Laser Physics Letters 2006;3(9):445–51. DOI: 10.1002/lapl.200610030.16. Koenig K., Riemann I. High-resolution multiphoton tomography of human skin with subcellular spatial resolution and picosecond time resolution. J Biomed Opt 2003;8(3):432–9. DOI: 10.1117/1.1577349. PMID: 12880349.Koenig K., Riemann I. High-resolution multiphoton tomography of human skin with subcellular spatial resolution and picosecond time resolution. J Biomed Opt 2003;8(3):432–9. DOI: 10.1117/1.1577349. PMID: 12880349.17. Strel’tsova O.S., Maslennikova A.V., Yunusova K.E. et al. Nonlinear microscopy in studying extracellular matrix state of the urinary bladder in severe complications after radiation therapy of female pelvic tumors. Sovremennye Tehnologii v Meditsine 2017;9(2):19–28. DOI: 10.17691/stm2017.9.2.02.Strel’tsova O.S., Maslennikova A.V., Yunusova K.E. et al. Nonlinear microscopy in studying extracellular matrix state of the urinary bladder in severe complications after radiation therapy of female pelvic tumors. Sovremennye Tehnologii v Meditsine 2017;9(2):19–28. DOI: 10.17691/stm2017.9.2.02.18. Provenzano P.P., Eliceiri K.W., Campbell J.M. et al. Collagen reorganization at the tumorstromal interface facilitates local invasion. BMC Medicine 2006;4(1):38. DOI: 10.1186/1741-7015-4-38. PMID: 17190588.Provenzano P.P., Eliceiri K.W., Campbell J.M. et al. Collagen reorganization at the tumorstromal interface facilitates local invasion. BMC Medicine 2006;4(1):38. DOI: 10.1186/1741-7015-4-38. PMID: 17190588.19. Thrasivoulou C., Virich G., Krenacs T. et al. Optical delineation of human malignant melanoma using second harmonic imaging of collagen. Biomed Opt Express 2011;2(5):1282–95. DOI: 10.1364/BOE.2.001282. PMID: 21559140.Thrasivoulou C., Virich G., Krenacs T. et al. Optical delineation of human malignant melanoma using second harmonic imaging of collagen. Biomed Opt Express 2011;2(5):1282–95. DOI: 10.1364/BOE.2.001282. PMID: 21559140.20. Gladkova N., Kiseleva E., Strel’tsova O. et al. Combined use of fluorescence cystoscopy and cross-polarization OCT for diagnosis of bladder cancer and correlation with immunohistochemical markers. J Biophotonics 2013;6(9):687–98. DOI: 10.1002/jbio.201200105. PMID: 23420564.Gladkova N., Kiseleva E., Strel’tsova O. et al. Combined use of fluorescence cystoscopy and cross-polarization OCT for diagnosis of bladder cancer and correlation with immunohistochemical markers. J Biophotonics 2013;6(9):687–98. DOI: 10.1002/jbio.201200105. PMID: 23420564.