不可逆电穿孔治疗前列腺癌的研究进展
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高电压新技术及应用细胞膜电穿孔及其肿瘤治疗的研究Study on Electroporation of Cell Membrane and T umor Treatment姚陈果,孙才新,米 彦,王士彬,熊 兰(重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室,重庆400044)Yao Chenguo,Sun Caixin,Mi Yan,Wang Shibin,Xiong Lan(H igh Voltage and Electrician M ajor Laboratory of Education Ministry,Chong qing U niversity,Chongqing400044)摘 要 电穿孔是在脉冲电场作用下细胞膜暂时出现微孔的物理过程,其结果是细胞内外分子交换显著增加,有利于细胞吸收各种药物、基因物质、蛋白质和其它大分子等。
电场取消后微孔关闭而不会对细胞造成任何影响。
电穿孔对于研究脉冲电场作用下细胞的结构和功能有重大意义,这种瞬时可逆的膜渗透性增强大大促进了化疗药物的跨膜运送,有效地提高了其杀伤力,为肿瘤的综合治疗提供了一种新思路。
Abstract Electroporation is a physical process inducing tran sient bo res in cell membranes by the application of pulsed elec tr ic fields.T her e is a significant increase in the exchange of molecules between the cell inter ior and exterior.T he tr ansient, r ev ersible nature of this electr ical permeabilization of membranes facilitates the cellular uptake of v ar ious drugs,genetic material, proteins,other micro and macromolecules.When the electric fields are cancelled,the bores w ill be closed.It is impor tant t hat electroporation is emplo yed as a research tool to study the cell structure and function under pulsed electric fields.T he in creasing permeability of cell membr ane pr omot es higher uptake of chemother apeutic drug and enhanced killing of the cancer cells.Electroporation provides a new method for tumor treat ment undoubtedly.关键词 电穿孔 细胞膜 肿瘤治疗 不可逆性电击穿Key words electroporation cell membrane tumor treatment irreversible electrical breakdown中图分类号 Q64 文献标识码 A0 引 言Weaver J C等发现给细胞施加脉冲电场将导致细胞膜出现微孔和渗透性,电场取消后微孔大多会关闭而不对细胞造成任何影响,该现象称之为电穿孔(electroporation)即可逆性电击穿(REB)。
栏目主编:包家立包家立,博士,教授,浙江大学医学院公共卫生系浙江省生物电磁学重点实验室生物物理与医学工程研究组PI ,曾任浙江医科大学生物医学工程研究所副所长,浙江大学临床工程研究所副所长,具有美国HOPE 基金会临床工程教育证书。
本刊专家指导委员会委员,国家卫生与健康委员会全国生物医学工程专业“十三五”规划教材《临床工程学》主编,中国电子学会优秀科技工作者,中国电子学会生物电子学分会委员,中国计量测试学会医学计量分会副主任委员,浙江省生物信息学会常务理事,浙江省生物医学工程学会理事,浙江省仪器仪表学会理事,浙江省医学会医学工程分会常委。
专长于医疗专论———不可逆电穿孔技术在临床中的应用编者按:NanoKinfe 是一种新型的外科手术器械,其应用高压电脉冲致肿瘤细胞膜产生不可逆电穿孔,进而导致肿瘤细胞凋亡,达到切除肿瘤组织的目的。
2011年,获得美国FDA 批准,2015年,CFDA 批准在中国市场上市,其适应症范围为肝肿瘤和胰腺肿瘤的消融。
目前,在我国只有为数不多的几家三甲医院使用。
然而,在中国,电穿孔和不可逆电穿孔研究已有20多年,我国有自主研发的基础和条件。
本期专论介绍不可逆电穿孔技术的临床应用。
鉴于该技术在腹部肿瘤治疗中有特异性,邀请朱金俊介绍这种技术在腹部肿瘤治疗中的应用。
由于这项新技术不被人们所认知,尤其是对安全有效性的怀疑,故邀请岑泽南用Meta 分析法系统对该技术在肝癌治疗中安全有效性进行回顾性分析。
这项技术为舶来品,其中文命名并没有反映关键技术特征,故对其中文命名进行了讨论。
仪器、临床工程、医疗器械评估、电磁生物学、慢性病控制、药物释放控制等。
主持过国家自然科学基金课题、国家重大科技专项子课题、国家标准等国家科研课题。
获得过浙江省医学会医工事业突出贡献奖、中国仪器仪表学会科技进步奖、浙江省科技进步奖。
参加过第三和第四次WHO 全球医疗器械论坛(GFMD ),并在第三次论坛的平行会议上作“中国的临床工程”发言。
微妙脉冲不可逆电穿孔治疗区域仿真研究摘要:不可逆性电穿孔(IRE)是透过极其短但强力的电场使得细胞膜上产生永久纳米孔的一种组织消融技术,这种技术利用脉冲电场在细胞膜上形成不可逆的纳米孔,从而导致肿瘤细胞死亡,这是一种独特的具有自己特色的非热效应失活机制。
本文在此基础上研究了微妙脉冲不可逆电穿孔的治疗区域,设置微秒脉冲脉宽100微秒、幅值0~3kV、重复频率1Hz,建立一个半径为6mm的肿瘤细胞,针半径1mm,二者电极间距1~8mm的模型,进而来建立并分析不可逆电穿孔治疗肿瘤组织的基本原理。
通过改变二者电极间距,以及方波脉冲幅值大小,利用模型模拟装置对模拟结果进行分析,在最佳参数下,通过微秒脉冲不可逆电穿孔,得到肿瘤的有限元模型。
其在给定肿瘤细胞半径为6mm的情况下,确定了最优解为两电极间距5.36mm,方波脉冲幅值1736V,治疗面积113.12mm2,与肿瘤细胞面积113.04mm2相比,面积相差0.08mm2,误差率0.071%。
关键词:肿瘤治疗,不可逆性电穿孔,微秒脉冲,最优化1 设计说明1.1设计概述本次设计基于静电场分布理论和常用的双针电极结构,使用COMSOL研究了不可逆电穿孔的最佳电场参数,针间距和针插入深度。
首先通过电场模拟计算寻求肿瘤治疗中不可逆电穿孔参数的最佳组合,以实现肿瘤细胞的完全杀伤和对周围正常组织的最小损伤[1]。
通过调整二针电极之间的距离(最大为8mm)和方波脉冲的幅值(最大为3kV),使不可逆电穿孔的治疗范围全面涵盖肿瘤细胞,而涵盖正常组织的面积尽可能的小,通过不断的调试,最终得到最优方案。
建立肿瘤细胞的简单二维模型以模拟生物组织细胞和肿瘤细胞的电导率和相对介电常数。
其次建立了针电极和组织的有限模型,基本原理是应用脉冲电场不可逆地治疗癌细胞,不可逆的电穿孔完全发生在治疗区域的肿瘤组织中,并且尽可能不在治疗区域外的正常组织中发生不可逆的电穿孔[2],尽量将治疗的副作用降到最低。
电穿孔疗法效应及治疗肿瘤的研究进展用电穿孔方法结合化疗药物治疗肿瘤,给予相对较少剂量的化疗药物就能杀死肿瘤细胞,这两者的结合称为电化学疗法(ECT),其优势是疗效提高、同时毒性降低。
ECT在细胞实验、动物实验和临床试验中取得了显著成效,电穿孔治疗仪的研发和应用加快了这种治疗方法的进步。
研究者们还探索高强度电场的陡脉冲使肿瘤细胞发生不可逆的穿孔从而导致肿瘤细胞死亡的现象,并展现出广阔的应用前景。
[Abstract] The combination of electroporation treatment of cancer chemotherapy drugs, given the relatively small doses of chemotherapy drugs can kill tumor cells, called electrochemical combination of the two treatments (Eletrochemotherapy, ECT), its advantage is to improve the efficacy, while reduced toxicity. ECT has achieved remarkable success in the experiment, the cells of animal experiments and clinical trials, the development and application of electroporation therapy device to speed up the progress of this treatment. The researchers also explore the steep high-intensity pulsed electric field causes the tumor cells leading to irreversible phenomenon perforation death of tumor cells and show a broad application prospects.[Key words] Electroporation; Electric chemotherapy; Cancer treatment; Iirreversible breakdown惡性肿瘤近年来在人群的发病逐年升高,严重影响患者的健康和生命,成为当之无愧的“死亡杀手”。
前列腺癌纳米刀消融治疗的优点作者:来源:《中国商人》2019年第05期梁先生因尿频、排尿困难,到当地医院检查,被诊断为前列腺癌。
他既担心病情,又害怕外科手术,于是慕名找到中山大学肿瘤医院影像与微创介入中心吴沛宏教授,寻求治疗。
吴沛宏教授、李旺教授和麻醉科李伟教授等,细致研究患者病情,并与患者家属充分商量后,决定采用微创不可逆电穿孔(纳米刀)技术进行治疗。
梁先生的整个手术过程非常顺利,术后没有任何并发症,当天即下床活动,第二天即正常排尿并出院回家像正常人一样生活。
随着人们生活习惯改变和人均寿命的延长,世界范围前列腺癌发病率呈逐步上升的趋势,现已成为男性癌症相关死亡的第三大原因。
诊断技术的提高比如广泛的前列腺特异抗原(PSA)筛查、影像技术的进步等,让前列腺癌的早期发现成为可能。
前列腺癌主要的治疗方法有外科手术治疗、放射治疗、局部冷/热消融等微创治疗、放射性粒子植入治疗及内分泌等综合治疗。
但由于前列腺位置深入体内,毗邻直肠、尿道、会阴部神经、血管等结构,手术难度及风险较大,尿失禁、勃起及性功能障碍等并发症发生率高。
不可逆性电穿孔(irreversible electroporation,简称IRE),也称纳米刀,透过纳米电极间产生的极其短但强力的电场使得细胞膜上产生永久纳米孔的一种组织消融技术,透过扰动细胞稳态以让细胞凋亡并激发人体产生抗肿瘤免疫反应。
纳米电极的直径为19G,相当于普通牙签的三分之一,对患者损伤极小。
这种治疗技术导致细胞凋亡而不是其他基于冷/热消融、辐射的消融技术造成的细胞坏死。
纳米刀治疗前列腺癌有什么优势?对主要的血管、神经血管束、尿道、直肠、神经等都没有损伤,不会限制消融的范围,因此是一种可推广的治疗方法。
前列腺癌的纳米刀消融治疗有其优点:1、创伤小;2、治疗效果确切;3、对尿道无损伤;4、不伤及神经,特别是性神经;5、生活质量高;6、消融后引起的肿瘤细胞凋亡,即程序性死亡,诱导体内巨噬细胞清除凋亡肿瘤细胞,使正常前列腺组织得以重新修复。
在局灶治疗的同时,保留周围血管和神经功能,一直是临床微创手术治疗追求的终极目标。
本刊记者/管浩睿刀医疗:专注不可逆电穿孔技术| 上海睿刀医疗科技有限公司董事长 孙卓不可逆电穿孔技术是一种新型的非热细胞消融疗法。
因为其治疗原理与目标组织的电学特性密切相关,而血管神经组织的电学特性与腺体细胞有明显的区别,这种差异让该技术拥有其它技术所不具有的特点:组织选择性,从而具有可以保留器官功能的超微创优势。
在切实解决临床痛点的基础上,不可逆电穿孔市场热度攀升,但在该领域,国内外的企业基本位于同一起跑线,而在实体肿瘤的治疗的应用中,国内企业已率先开拓多个新领域。
上海睿刀医疗科技有限公司(以下简称“睿刀医疗”)是一家深耕于不可逆电穿孔技术领域的高新技术企业,公司针对不同科室的临床治疗需求,包括对前列腺癌、前列腺增生、肝癌、胰腺癌、肾癌、脑胶质瘤等肿瘤治疗领域以及房颤等治疗领域进行了广泛的适应症产品布局。
其在全球首创性地提出的高频复合不可逆电穿孔技术(H-FIRE),因其具有高效、安全消融局部肿瘤且不损伤周围血管和神经结构的优势,被越来越多地用于临床。
创业,要先人一步“在创办睿刀医疗之前,我一直从事市场的工作。
也是在一个偶然的机会下,了解到了不可逆电穿孔技术。
”谈及自己创业的契机,睿刀医疗的董事长孙卓说道。
在临床中,不可逆电穿孔技术主要有两大应用市场——实体肿瘤和心脏电生理治疗,其中在实体肿瘤治疗领域,肝癌、前列腺癌治疗的发展较为领先。
以前列腺癌为例,前列腺癌是全球男性第二大常见癌症,我国前列腺癌发病率近年呈快速增长趋势。
据WHO最新统计,2020年中国前列腺癌新发病例跃居第二,新发病例超11万人,新增死亡人数居首,严重危害我国男性生命健康。
在前列腺癌局灶治疗中,传统的以温度为核心的局灶治疗方式,因为消融过程中会发生“热沉效应”,从而产生肿瘤消融不完全、消融边界不清晰、病灶周围区域的神经或血管损伤等风险,很多患者在接受根治性前列腺切除术后,有30%的概率会出现终身漏尿、80%的概率丧失性功能。
科技与创新┃Science and Technology & Innovation ·24·文章编号:2095-6835(2015)03-0024-02不可逆电穿孔治疗肿瘤与冷热消融治疗的原理比较陈永成(广州雅敦设备租赁有限公司,广东广州 510000)摘 要:目前,针对肿瘤的治疗,非血管介入技术已经成为了常规手段,但是,其治疗方法和原理各不相同。
总结了各种治疗手段的原理,介绍和比较了最新的不可逆电穿孔技术的优点和缺点,以期为其今后的应用提供必要的参考。
关键词:非血管介入治疗;热消融;冷消融;不可逆电穿孔中图分类号:R730.5 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2015.03.0241 微创介入治疗近几年,在医学界,“介入治疗”已经成为了热门话题,而这种微创的“非手术”方法也逐渐被患者认识和接受。
介入治疗(Interventional treatment)是介于外科、内科治疗之间的新兴治疗方法,它包括血管内介入和非血管介入治疗。
简单的讲,介入治疗就是在不开刀暴露病灶的情况下,在血管、皮肤上作直径几毫米的微小通道,或经人体原有的管道,在影像设备(血管造影机、透视机、CT、MR、B超)的引导下,局部治疗病灶且创伤最小的治疗方法。
经过多年的发展,介入治疗已经与外科、内科统称为三大支柱性学科。
介入治疗的特点是创伤小、简便、安全、有效、并发症少和住院时间短。
2 肿瘤微创非血管介入治疗常用手段2.1 射频消融射频是指无线电频率,但是,它不属于无线电通信中波段的划分。
因为在这样的频率范围内,辐射性能很低,所以,通讯设备中很少采用,而它在生物体中的应用主要表现为热效应。
当射频的电流频率高到一定值(>100 kHz)时,会使组织内带电荷的离子运动,即摩擦生热(60~100 ℃)。
射频消融设备的常用频率为200~500 kHz,输出功率为100~400 W,而具有消融和切割功能的射频治疗仪的治疗机理主要为热效应。
陡脉冲不可逆电击穿技术在肿瘤方面的研究进展宋作庆;徐萧洪;周清华【期刊名称】《药品评价》【年(卷),期】2012(000)036【总页数】3页(P11-13)【关键词】陡脉冲;肿瘤;凋亡【作者】宋作庆;徐萧洪;周清华【作者单位】天津医科大学总医院肺部肿瘤外科,天津市肺癌研究所,天津肺癌转移与肿瘤微环境重点实验室;天津医科大学护理学院内外科教研室;天津医科大学总医院肺部肿瘤外科,天津市肺癌研究所,天津肺癌转移与肿瘤微环境重点实验室【正文语种】中文【中图分类】R730据WHO资料报告,癌症是发病率和死亡率增长最快,对人类健康和生命威胁最大的疾病,外科手术目前仍然是治疗癌症的首选方法。
传统的外科手术虽有立竿见影的效果,但无法解决复发和转移问题;放射疗法虽然疗效确切,但特异性较差限制了其广泛应用;化学疗法虽然可对实体瘤和血液系统肿瘤起效,但不良反应较大,容易产生耐药性;现有的物理治疗方法,包括热疗法、磁疗法、高强度聚焦超声疗法,由于设计原理和使用方法的局限性,都存在不同程度的缺陷;新近出现的免疫疗法和基因疗法虽然不良反应较小,但其疗效和确切机制仍有待进一步临床验证。
为此人们一直在寻求更为有效的肿瘤治疗策略。
G.A.Hofmann 等[1]根据细胞的可逆性电击穿特性提出了癌症的电穿孔疗法(EPT),随着电脉冲剂量的增加,细胞出现不可恢复的破裂导致细胞死亡,这种现象称作不可逆性电击穿(IREB)[2],目前有研究采用了一种上升时间为ns级的指数衰减脉冲——陡脉冲作用于肿瘤细胞,它可使肿瘤细胞膜发生不可逆性电击穿导致细胞死亡,对于深入开展陡脉冲对肿瘤细胞的作用机理与靶向性治疗及临床应用研究具有重要的科学意义,已引起国内外同行的高度关注。
1 脉冲治疗肿瘤的基本机制Karl H.Schoenbach等[3]发现不用化疗药物,单独使用电场度为26~300kV/cm、脉冲宽度为10~300ns的脉冲电场可以导致肿瘤细胞程序性死亡(凋亡)并能有效抑制肿瘤的生长。
现代消化及介入诊疗 2021年第26卷第4期ModernDigestion&Intervention2021牞Vol.26牞No.4·诊疗技术·影像学引导下不可逆电穿孔治疗局部进展期胰腺癌陈娇,李涛,宋佳芮,杨汉丰 【提要】 胰腺癌是一种起病隐匿,恶性程度较高的一种肿瘤性疾病。
临床上大多数病人在确诊时已处于不可手术切除的阶段。
局部治疗,控制肿瘤生长,延长患者的生存时间是这阶段治疗的主要目的。
不可逆电穿孔作为肿瘤的一种微创消融技术,引起消融区细胞凋亡,同时可以很好的保护周围血管、胆管及胰管等细胞基质的完整性,在治疗进展期胰腺癌方面逐渐显示出优势。
本文就影像学引导下不可逆电穿孔治疗局部进展期胰腺癌进行综述。
【关键词】 不可逆电穿孔;进展期胰腺癌;胰腺肿瘤;消融技术中图分类号:R735.9;R576 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-2159.2021.04.019作者单位:637000川北医学院附属医院放射科通信作者:杨汉丰,E-mail:yhfctjr@yahoo.com基金项目:四川省教育厅科研项目(18TD0028);南充市市校合作科研专项基金(18SXHZ0265) 胰腺是人体的腹膜后位器官,起病隐匿,早期检出困难。
在肿瘤确诊时,只有10%~20%的患者可获得根治性手术的机会,30%~40%的患者处于肿瘤局部晚期状态,而50%~60%的患者已发生肿瘤远处转移[1]。
据2018年的全球癌症统计报告[2]显示近30年来胰腺癌的总体生存率无明显提高,5年生存率甚至低于7%,但发病率却在不断的上升。
近年来针对局部进展期胰腺癌提出了多种治疗方法,不可逆电穿孔(irreversibleelectroporation,IRE)消融治疗法就是其中一种[3]。
不可逆电穿孔(IRE)又称为纳米刀(NanoKnife)是一种新型非热能性的物理消融技术。
本文就IRE的基本原理及其在不同的影像学引导方式下行局部进展期胰腺癌消融治疗展开综述。
不可逆电穿孔消融术治疗肝癌研究进展侯思楠【期刊名称】《影像诊断与介入放射学》【年(卷),期】2018(027)004【总页数】7页(P305-311)【作者】侯思楠【作者单位】510120 广东广州,中山大学孙逸仙纪念医院介入放射科【正文语种】中文不可逆电穿孔消融术(irreversible electroporation,IRE)近年来作为一种新型治疗肝脏肿瘤的消融技术,广泛应用于临床,尤其是对于位于胆管、血管等特殊部位的肝脏恶性肿瘤。
IRE与传统消融术的不同在于,该方法不依赖热能,不产生热沉效应,是通过破坏肿瘤细胞膜的完整性,改变细胞内环境稳态,诱导肿瘤细胞死亡,能够保护肿瘤周围的重要结构,并且能够刺激机体免疫应答,扩大了消融术治疗肝癌的适应证。
本文就IRE治疗肝癌的研究进展作综述。
背景介绍肝癌是世界范围内引起癌症相关性死亡的最主要原因之一[1],肝癌进展迅速,预后差,全球发病率和病死率逐年上升。
目前针对肝癌,手术切除和肝移植术是公认的根治性治疗方式,早期诊断和及时干预是治疗的关键,但是由于肝癌患者多伴有肝脏基础疾病,临床症状出现比较隐匿,大部分患者就诊时多为肝癌晚期,错失手术治疗的最佳时机,只有20%~30%的患者能接受手术治疗[2]。
由于肝移植供体的缺乏以及高昂的手术费用[3],肝癌患者能进行肝移植术的数目非常有限。
肿瘤消融术在治疗肝癌的长期随访中,由于其创伤小、术后恢复快、并发症发生率低等优势,疗效得到了肯定[4]。
传统的消融治疗方式,包括射频消融(radiofrequency ablation,RF)、微波消融(microwave ablation,MWA)及冷冻消融(cryoablation)等技术,在同样的温度下,传统消融术既可以杀伤肿瘤细胞,也可导致肿瘤组织内及附近的血管和胆管不可逆性损伤[5,6]。
位于大血管周围的肿瘤病灶,由于存在热沉效应,尤其是射频消融术,出现消融不彻底、局部病灶复发率高等现象[7,8]。
不可逆电穿孔如何诱发肺癌细胞凋亡?电穿孔(electroporation)是指当细胞置于高强度的电场中时,由于高压电场的作用,使细胞膜通透性明显增加,引起细胞外液分子扩散入细胞膜内的现象。
这种现象主要是由于细胞膜中的双分子脂膜在高强度电场中被击穿而造成的,并且随着作用强度的增加及时间的延长而变化,可以由早期的可逆电穿孔(reversible electroporation, RE)转变为不可逆电穿孔(irreversible electroporation, IRE)。
因此,根据外加脉冲电场撤消后细胞膜能否恢复到正常生理状态, 电穿孔分为可逆电穿孔(reversible electroporation, RE)和不可逆电穿孔(irreversible electroporation, IRE , 又称不可逆电击穿)。
细胞可逆电穿孔技术多用于将各种物质,诸如DNA、RNA、蛋白质、药物、抗体和荧光探针等,转载进入细胞的研究中。
不可逆电穿孔由于具有对细胞造成不可逆的破坏,最终引起细胞死亡的特性,近年来已经被尝试的应用于肿瘤的微创治疗。
方法:选择处于生长周期的A549 细胞,共分为A-G7 个组进行研究,其中A 组为不施加电场的空白对照组,B-G 组为实验组,B 组施加500V/cm强度高压电场,G组施加1750 V/cm的高压电场,BG组之间各组的高压电场强度间隔为250 V/cm。
其他电场条件:脉冲宽度100 μs,重复频率1Hz,连续9个直流方波。
电场强度计算公式:电场强度= 电压/ 距离。
结果评估:采取细胞抑制实验、不可逆电穿孔示踪实验、细胞凋亡实验,检验A549细胞细胞凋亡与电场强度的关系。
细胞抑制实验:采用CCK-8 法检测细胞存活率,经公式计算存活率,存活率= 实验组吸光率OD 值/ 对照组吸光率OD 值;抑制率=1-存活率。
不可逆电穿孔示踪实验:,各实验组经不同强度电场处理后,立即使用流式细胞仪检测PI 染色阳性的A549 肺癌细胞,计算细胞染色率,即为电穿孔率。
不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机理及临床应用关键技术的研究的开题报告1. 研究背景目前,肿瘤是人类健康的重要威胁之一,传统的治疗方法如化疗、手术和放疗等虽然在一定程度上能够减轻患者痛苦,但是这些治疗方法往往存在一些缺陷,如化疗药物的副作用大、手术创伤大、放疗容易引发癌症等。
因此,新型的治疗方式备受关注。
不可逆电穿孔治疗作为一种新型的治疗方式,在临床应用中取得了良好的效果,因此值得深入研究。
2. 研究目的本研究旨在探讨不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机理及临床应用关键技术,为不可逆电穿孔技术在临床应用中的推广和发展提供科学依据。
3. 研究内容(1)不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机理:介绍不可逆电穿孔治疗的物理机理及其在治疗肿瘤中的应用原理,探讨不可逆电穿孔通过破坏细胞膜而诱导细胞凋亡的机制。
(2)关键技术的研究:介绍不可逆电穿孔治疗肿瘤的关键技术,包括穿刺技术、电刺激参数及注射剂量等方面的内容,以及在操作中应注意的事项,提高不可逆电穿孔技术的操作效率和治疗效果。
(3)临床应用的研究:总结不可逆电穿孔治疗肿瘤在临床应用中的疗效及典型案例,分析其优缺点,探讨其在肿瘤治疗中的应用前景和方向。
4. 研究方法本研究将从文献综述、实验研究和临床观察等方面进行研究。
(1)文献综述:搜集不可逆电穿孔治疗肿瘤相关的文献,对国内外的研究进展和实践经验进行梳理和归纳。
(2)实验研究:通过在细胞和动物模型中进行实验研究,探讨不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机制。
(3)临床观察:通过收集临床案例,总结不可逆电穿孔治疗肿瘤的疗效及应注意的问题,为不可逆电穿孔技术在临床应用中提供参考。
5. 预期成果(1)不可逆电穿孔治疗肿瘤的作用机理得到深入的探讨和研究。
(2)关键技术的研究能够提高不可逆电穿孔技术的操作效率和治疗效果。
(3)通过临床应用的研究,总结出不可逆电穿孔治疗肿瘤的优缺点,为其在临床应用中的推广和发展提供依据。
6. 研究意义(1)通过不可逆电穿孔治疗肿瘤的研究,为肿瘤治疗提供了新的方法和思路。
陡脉冲不可逆性电击穿疗法及在妇科肿瘤中的研究【摘要】目前,国内外关于陡脉冲不可逆性电击穿的研究正热。
妇科肿瘤是女性生殖系统常见病,医治方式各异又都有其适用范围。
本文从陡脉冲不可逆性电击穿疗法的来源及研究现状、作用机制、影像学监测、在妇科肿瘤中的研究、独特优势等几方面进行总结,深切探讨陡脉冲不可逆性电击穿疗法及其在妇科肿瘤中的研究。
【关键词】陡脉冲不可逆性电击穿妇科肿瘤妇科肿瘤是女性生殖系统常见病、多发病,严峻要挟女性健康。
其传统医治方式,如手术、放疗、化疗法虽都有必然进展,但受其适应证、禁忌证和不良反映等因素限制。
最近几年来,一种新型的医治方式-陡脉冲不可逆性电击穿疗法正在成为肿瘤医治的研究热点。
本文就其法本身及在妇科肿瘤方面的研究作一综述。
1 陡脉冲不可逆性电击穿疗法的来源及研究现状陡脉冲不可逆性电击穿疗法的来源陡脉冲不可逆性电击穿被发觉的最先时刻可能要追溯到17世纪50年代,尔后又有多位学者对其特性进行了研究。
1961年,Doevenspeck[1]将陡脉冲不可逆性电击穿用于工业消毒及预处置。
1967年,Sale等[2]第一次提出电场会致使细胞死亡或减少。
随后美国MIT 学者 Weaver等[3]发觉了电穿孔效应。
产生电穿孔后,细胞膜的渗透性极大地增强,有利于细胞吸收药物分子、基因物质、蛋白质、其他大分子等,而对细胞核等膜内细胞器没有任何阻碍。
依照那个特点,日本学者创建了电化学疗法[4]。
目前电穿孔疗法已在Ⅰ、Ⅱ期临床实验中取得了显著成效。
另外它还可用于肿瘤的基因疗法、分子生物学上的DNA 电转染、增进细胞电融合等。
在电穿孔疗法主宰的30年间,陡脉冲不可逆性电击穿因会致使细胞死亡而仅仅作为可逆性电穿孔的医治不良反映及作用剂量上限被熟悉。
但近些年来,学者们将陡脉冲不可逆性电击穿作为一种单独医治手腕进行研究。
假设可行,这种医治不需注入药物或其他物质,即可达到杀死肿瘤细胞的目的。
此法简单,也免去了患者的化疗痛楚及不良反映,因此具有庞大的临床潜力。
不可逆电穿孔治疗前列腺癌的研究进展
摘要:前列腺癌是常见的男性恶性肿瘤,其治疗方式有手术、放疗、化疗、内
分泌治疗及局部微创介入治疗等。
传统前列腺癌根治术和放疗对癌症的控制效果
较好,但会引起侧支组织损伤且有较强的毒副作用;而局部热消融的精度不高,
易导致消融不完全。
不可逆电穿孔作为一项先进的介入技术,具有消融范围精准
和消融效果良好的优点,目前已有多个国家开展相关临床研究。
本文就不可逆电
穿孔消融的原理及其在前列腺癌治疗中的主要进展进行综述。
关键词:前列腺癌;不可逆电穿孔;介入治疗
前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)是最常见的男性恶性肿瘤之一,其发病率
随着年龄的增长而显著增加。
在中国,PCa是继肺癌后,男性死亡率最高的癌症。
PCa主要的治疗方法有外科治疗、放射治疗、化学治疗、内分泌治疗及局部微创
介入治疗。
前列腺近端有许多重要结构,如直肠、尿道、神经血管束等,PCa根
治术作为常规治疗方法,易对上述结构造成破坏,导致严重的并发症。
以能量效
应为基础的微创介入疗法,包括冷冻消融、射频消融和微波消融等,为避免并发症,靠近血管及邻近正常组织器官的肿瘤常常消融不完全。
不可逆电穿孔(Irreversible Electroporation,IRE)是一种新的非能量消融方式,它利用强有力的电脉冲,在细胞膜上产生不可逆的穿孔,使得细胞内外物质自由
流动,从而导致细胞内物质紊乱,进而导致细胞凋亡。
与热消融相比,IRE的机
制是不受能量影响的,这使得在热敏感结构附近的肿瘤也可消融完全。
优化后的
脉冲参数和电极布置使治疗期间的血管和神经得以保护,利于患者的功能恢复。
这些优点使IRE在临床中得以广泛应用。
1.临床研究
2015年,Ting等[1]第一次对IRE治疗PCa的结果进行研究,他们选取了32
个未经手术治疗的中等风险的PCa患者,使用3-6个电极以5mm以上的安全距
离排列消融肿瘤。
随访调查并发症,术后6个月进行MRI检查、术后7个月进行
活检,并将治疗区域内的发现细分为内野、临近区域和外野。
结果显示在6个月时,泌尿、肠道及性功能未明显下降。
一般身心健康评分在术后6个月时未显著
下降,且在整个随访期间保持稳定。
在肿瘤方面的随访活检中,16/21(76%)的
组织学标本上未见明显疾病,8/21(38%)的组织学标本上未见癌症。
综上所述,对于中早期PCa患者,局灶性IRE治疗安全可靠、并发症发生率低。
2016年,Kaite等[2]对25名经IRE治疗的PCa患者进行回顾性分析。
对患者
随访至少6个月,最终随访时间的中位数为10.9个月。
2例发生3级并发症包括
附睾炎和尿路感染。
14例发生2级及以下的并发症,主要包括血尿、尿路感染等。
25例患者中,4例(16%)在术后6个月的随访活检中发现消融区肿瘤复发。
术
前泌尿功能正常的患者,在术后6个月和12个月后分别有出现12%和6%的泌尿
功能异常,术后12个月时只有1名患者出现勃起功能障碍,2个病人(8%)出
现尿失禁。
结果证明了IRE治疗局限性PCa是可行和安全的。
2016年,Massimo等[3]报告了一项关于不可逆电穿孔治疗局灶性PCa的前瞻
性研究,主要目的是确定病灶的副作用,次要目标包括确定特定领域的不良反应
概况、早期疾病控制率和三叉神经痛发生率。
在研究过程中,16名患者完成了所
有的临床试验和12个月的随访。
所有16名男性患者在术后12个月时均无漏尿。
勃起功能正常率为69%,无严重不良反应。
尿路症状改善效果显著。
最终得出结论:不可逆电穿孔治疗PCa具有较低的泌尿生殖系统不良反应发生率,但还需要
进一步研究来优化患者选择和治疗参数。
2.展望
IRE作为一种新的局部消融方法,在PCa治疗上有广阔的前景。
正在开展阶段的NEAT试验将通过使用经过验证的患者报告结果和系统的局部疗效评估,对
PCa患者的IRE治疗效果进行合理评估,通过整齐划一的结果来应用于大规模的
多中心验证性试验,致力于为PCa治疗中健康技术评估的挑战性领域提供指导;
作为目前最适用的PCa治疗手段,IRE也可作为根治性手术、放疗或热消融等治
疗失败后的补救治疗手段。
在IRE手术引导技术方面,MRI-TRUS(磁共振-经直肠
超声)融合技术在定位电极上展现了很高的应用价值,将在更多的临床试验中得
到检验;此外,目前尚没有一种成像方式能够在IRE手术中实时观察到消融区的
范围。
我们期待IRE治疗PCa的进一步研究。
参考文献:
[1]Dong S,Wang H,Zhao Y,et al. First Human Trial of High-Frequency Irreversible Electroporation Therapy for Prostate Cancer[J]. Technol Cancer Res Treat,2018,17:1533033818789692. doi:10.1177/1533033818789692
[2]Murray KS,Ehdaie B,Musser J,et al. Pilot Study to Assess Safety and Clinical Outcomes of Irreversible Electroporation for Partial Gland Ablation in Men with Prostate Cancer[J]. J Urol,2016,196(3):883-890. doi:
10.1016/j.juro.2016.02.2986
[3]Valerio M,Dickinson L,Ali A,et al. Nanoknife Electroporation Ablation Trial:
A Prospective Development Study Investigating Focal Irreversible Electroporation for Localized Prostate Cancer[J]. J Urol,2017,197(3 Pt 1):647-654. doi:
10.1016/j.juro.2016.09.091。