唯一非热消融治疗技术——不可逆电穿孔(IRE)
- 格式:docx
- 大小:1.54 MB
- 文档页数:7
纳米刀可能使胰腺癌Ⅲ期患者生存率翻倍根据最新的研究显示,癌症治疗领域一项最新的消融技术纳米刀(不可逆电穿孔),可以有效地延长局部晚期胰腺癌患者的生存期。
与传统治疗技术相比,纳米刀几乎使患者的生存率翻倍。
在2015美国外科协会年会上,有外科医生展示了他们的研究报告,显示传统的癌症治疗技术化疗和放疗,与不可逆电穿孔技术IRE相结合,可使患者的中位生存期达到23—28个月。
以前的大部分研究都显示,经过传统治疗的Ⅲ期胰腺癌患者,他们的中位生存期大概也就只有11-13个月。
超过五年生存期的也就只有6%。
而IRE却使得这部分患者的中位生存期提高了不止一倍。
“这些结果表明Ⅲ期胰腺癌是可以医治的,而非即刻死刑。
这一点需要向医学界肿瘤治疗领域强调。
明显地,持久生存期是可以通过化疗、IRE和放化疗多学科的综合治疗获得的。
”研究的首席作者罗伯特C.G. 马丁博士表示。
他是肯塔基州路易斯维尔大学肿瘤外科的主任和外科手术教授。
专家提醒这些数据来自一小部分的机构,该研究的样品并非随机抽取。
即使如此,对于肿瘤治疗领域而言,这项肿瘤消融技术应用于局部晚期胰腺癌的治疗可以取得好的疗效,前景让人兴奋。
美国每年有40,000人被诊断出胰腺癌,只有少数人可以进行手术切除。
对于那些无法手术切除的患者现在有了合适的消融技术治疗。
对于那些可以应用于其他肿瘤治疗的热消融技术,例如肝癌,并不适合胰腺癌,因为热消融会造成非肿瘤组织的大面积损伤。
“该技术可以给那些适于放化疗,没有转移,可以进行消融的患者提供了一项局部治疗的替换方案,而不用担心复杂的手术切除造成发病或死亡。
这是一个经过特别筛选的患者小组。
”基斯D.里尔摩尔医生表示。
他是麻省总医院的首席外科医师以及W·杰拉尔德·奥斯汀哈佛医学院的外科教授。
里尔摩尔医生没有参与该项研究,也并不使用IRE消融技术。
但他会推荐自己的病人去进行该项治疗。
他称该研究是令人鼓舞的,但强调需要进行多中心的随机跟踪访问。
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。
肝门区域特殊部位肿瘤包括肝门区域肝癌和肝门区域胆管癌,其中肝门区域胆管癌是指位于胆囊管开口以上的肝总管和左、右肝管汇合部及左、右肝管的胆管黏膜上皮癌[1]。
肝门区域肿瘤有多种治疗方法,手术切除是常见的治疗方式,初诊外科手术切除率为20%[2],由于肝门区域肿瘤邻近胆管、肝动静脉等重要结构,手术切除在安全切缘、有效肝体积保留、局部复发率等方面存在局限性,因此术后有较高的并发症发生率及死亡率[3]。
肝移植虽然可以替代外科手术切除治疗部分复杂肝门区域肿瘤患者,但供体器官短缺是主要的限制因素[4]。
经导管动脉化疗栓塞(transcatheter arterial chemoembolization ,TACE )的主要原理是导致肿瘤组织缺血的细胞毒性作用,目的是诱导肿瘤细胞坏死。
除了手术切除、肝移植、TACE 外,传统消融治疗近20年有了很大的发展,包括射频消融术(radiofrequency ablation ,RFA )、微波消融术(microwave ablation ,MWA )、冷冻消融术等。
在治疗肝门区域肿瘤时,RFA 和MWA 由于热损伤作用有破坏邻近肝门处重要组织结构的风险;冷冻消融术由于缺乏消融针道,出血并发症的发生率很高,因此治疗肝门区域肿瘤受到限制[5]。
不可逆电穿孔治疗肝门区域肿瘤的优势王小雯,赵建军*(国家癌症中心/国家肿瘤临床医学研究中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院肝胆外科,北京 100021)摘要肝脏肿瘤的局部治疗方式有手术切除、介入术、热消融术和冷冻消融术等,这些治疗手段在临床中能治疗大多数肝脏肿瘤。
然而,由于肝门区域肿瘤的位置毗邻血管、神经和胆道等重要结构,肝门区域肿瘤的切除率或者毁损率、肿瘤周围管道结构的保护、治疗误损伤、肝硬化患者残肝的保护、降低并发症等各方面要达到良好的平衡,传统局部治疗方式处理肝门区域肿瘤存在一定的局限性。
不可逆电穿孔(irreversible electroporation,IRE)消融术由于其引导细胞凋亡,保护血管、胆管等重要结构不受热损伤的特点,因此在治疗肝门区域特殊部位肿瘤中具有更加明显的优势。
DOI:10.3969/j.issn.1008-794X.2015.04.001作者单位:250031济南军区总医院医学影像科通信作者:孙钢E 蛳mial :cjr.sungang@目前临床上有多种微创消融方法用于治疗良恶性肿瘤,目的是既可最大限度消除肿瘤,又不影响正常组织。
化学消融、射频消融、冷冻消融及间质性激光凝固治疗具有良好的近、中期疗效。
然而,这些方法对治疗区域的组织破坏缺乏选择性,可能损害邻近的胆囊、胆管、肠道、尿道和神经等,同时血液循环产生的热沉效应对局部治疗温度影响较大[1]。
近年来,不可逆电穿孔(irreversible electroporation ,IRE )消融肿瘤技术显示出广泛的临床应用前景,其治疗肿瘤温度<50℃,无热沉效应,适用于大血管周围肿瘤的消融治疗。
该技术对于含胶原较多的组织结构如血管、胆道及神经不易产生损伤,并且治疗时间短(<5min )。
该技术于2011年10月获美国食品药品监督管理局(FDA )批准应用于临床,同时还通过了欧洲共同体质量(CE )认证。
本文就IRE 技术原理、临床应用及发展方向进行综述。
1电穿孔原理电穿孔是高压电场以微秒和毫秒脉冲的形式作用于细胞膜的磷脂双分子层,产生不稳定电势,在细胞膜上造成纳米级孔隙的物理现象[2]。
根据施加于细胞膜上的脉冲幅度与时间,细胞膜上的纳米级孔隙可分为暂时性或永久性,即可逆电穿孔(RE )与IRE 。
在RE 状况下,细胞可完全修复和生存,而IRE 则导致细胞死亡。
RE 目前已成为生物医学技术的一个重要工具,用于向细胞内介导药物、基因或进行细胞融合[3蛳5]。
近年随着对电穿孔技术的不断深入研究,IRE 所具有的非热细胞消融的特殊模式、不影响胶原等支撑结构、允许消融组织区域健康组织再生、无瘢痕形成等重要特性,已在肿瘤临床治疗不可逆电穿孔技术消融肿瘤研究进展孙钢·专论Specialcomment·【摘要】不可逆电穿孔技术又称纳米刀,是一种能有效消融肿瘤的新技术。
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。
㊀㊀基金项目:国家卫生和计划生育委员会医药卫生科技发展研究中心项目(W2017NK02)ꎻ首都卫生发展科研专项项目(首发2018-1-4021)作者单位:100021㊀国家癌症中心㊁国家肿瘤临床医学研究中心㊁中国医学科学院/北京协和医学院肿瘤医院肝胆外科通讯作者:蔡建强ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ电子信箱:caijianqiang@cicams.ac.cnꎻ魏哲文ꎬ电子信箱:zhewenwei100@163.com不可逆电穿孔治疗肝脏恶性肿瘤的研究进展赵建军㊀张业繁㊀茅㊀锐㊀李腾雁㊀赵㊀宏㊀毕新宇㊀李智宇㊀黄㊀振㊀魏哲文㊀蔡建强㊀㊀ 作者简介 ㊀赵建军ꎬ目前任职于国家癌症中心㊁国家肿瘤临床医学研究中心㊁中国医学科学院/北京协和医学院肿瘤医院肝胆外科ꎬ主任医师ꎬ硕士生导师ꎮ在国际肝胆胰协会中国分会㊁中国抗癌协会临床肿瘤学会(CSCO)㊁中国医促会肝脏肿瘤分会等10余个学会有社会任职ꎻ同时担任中国教育部科技司科技管理信息系统专家库专家㊁国家药品监督管理局医疗器械技术审评专委会委员及评审中心专家等ꎮ参加国家高技术研究发展计划( 863 计划)项目㊁国家自然科学基金资助项目㊁科技部重大专项基金资助项目等20余项课题ꎮ摘㊀要㊀传统热消融如射频消融(radiofrequencyablationꎬRFA)㊁微波消融(microwaveablationꎬMWA)等容易损伤肿瘤周围脉管系统ꎬ在临近血管和(或)胆管的恶性肿瘤患者中的应用受到很大限制ꎮ非热消融治疗 不可逆电穿孔(irreversibleelec ̄troporationꎬIRE)消融技术作为一种新兴的治疗手段ꎬ具有保护血管和胆管的特点ꎬ因此在肝脏特殊部位恶性肿瘤治疗中展现出巨大的应用前景ꎮ本文将阐述IRE治疗临近血管和(或)胆管恶性肿瘤的研究进展ꎬ总结IRE的适应证范围㊁优势与局限性以及未来发展趋势ꎮ关键词㊀肝恶性肿瘤㊀不可逆电穿孔㊀非热消融治疗中图分类号㊀R73㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀DOI㊀10.11969/j.issn.1673 ̄548X.2020.01.001㊀㊀原发性肝癌是全球范围内常见的恶性肿瘤之一ꎬ是我国排名第4位的最常见恶性肿瘤及第3位的肿瘤致死病因[1]ꎮ局部消融治疗能使因各种原因不适于手术切除的肝癌患者获得治疗的机会ꎬ部分患者甚至可取得与手术切除相同或更好的治疗效果[2~4]ꎮ常见的热消融手段如射频消融(radiofrequencyabla ̄tionꎬRFA)㊁微波消融(microwaveablationꎬMWA)等具有创伤小㊁临床效果确切等优点ꎬ因此局部热消融治疗在肝癌中的应用受到广泛认可[5]ꎮ然而ꎬRFA和MWA等在消融过程中产生的高温对周围组织造成无差别的广泛破坏ꎬ损伤消融区域内的管道系统和神经等重要组织ꎬ同时还存在着血液循环引起的 热沉效应 ꎬ使得热消融治疗在临近血管和(或)胆管的肿瘤中应用受到很大限制[6ꎬ7]ꎮ不可逆电穿孔(irreversibleelectroporationꎬIRE)是非热消融治疗ꎬ通过电极之间的陡脉冲直流电使细胞膜产生纳米级的不可逆孔径ꎬ所以这项技术又被称为纳米刀(nanoknife)ꎬ高压脉冲使电极之间的细胞发生凋亡但不损失结缔组织㊁弹性纤维和胶原纤维ꎬ细胞凋亡后产生的细胞碎片被吞噬细胞吞噬[8]ꎮIRE消融治疗使肿瘤细胞发生凋亡但不会损伤临近的神经㊁血管和胆管ꎬ由于其消融不依靠高温杀伤肿瘤细胞ꎬ故不会产生 热沉效应 [9ꎬ10]ꎮ因此ꎬIRE消融技术在治疗特殊部位肝癌中展现出巨大的应用前景ꎮ本文将对IRE治疗临近血管和(或)胆管恶性肿瘤的临床和基础研究进展进行阐述ꎬ总结IRE的适应证范围㊁优势与局限性以及未来发展趋势ꎮ一㊁基础研究进展多项动物实验研究表明肝脏组织在IRE消融后90min~2h开始出现细胞凋亡迹象ꎬ并一直持续至消融后24hꎬ肝脏消融区域内组织开始被纤维组织替代[11~13]ꎮ利用裸鼠皮下移植瘤模型ꎬ有研究者通过免疫组化和MRI观察IRE消融后肿瘤组织随时间的变化ꎬ结果显示消融区域边缘活细胞在消融后24h凋亡率达到峰值[14]ꎮ消融后24h血管未见明显变化ꎬ消融后7天动脉中膜血管平滑肌细胞数量明显减少ꎬ中膜最内层可见凋亡细胞ꎬ中膜逐渐被成纤维细胞和纤维化的胶原组织所取代[13]ꎮ虽然IRE消融区域内血管结构发生变化ꎬ但是并不影响周围组织血供情1况ꎬ表明IRE消融可以起到保护血管作用ꎮChen等[15]对小鼠和猪的肝脏进行IRE消融ꎬ消融区域内细胞发生凋亡ꎬ从而导致巨噬细胞浸润进一步杀灭肿瘤ꎬ同时分泌IL-4㊁IL-12㊁IFN-γ等细胞因子增多刺激产生局部和全身免疫反应ꎬ利于宿主生存ꎮChoi等[16]在实验猪模型上观察IRE对肝门胆管的影响ꎬ研究发现当电极不接触胆管且距离胆管ȡ3mm时能够避免胆管损伤和狭窄ꎬ并且电极位置在胆管同侧时胆管发生损伤的概率明显低于电极在胆管两侧ꎬ电极与胆管和肿瘤的相对位置对于IRE消融的有效性和安全性至关重要ꎮ一种新型的高频IRE系统在实验猪模型上进行了研究ꎬ结果表明该系统不受血管和胆管位置的影响ꎬ对组织可进行快速重复消融且对电极附近的内皮细胞损伤较小ꎬ高频IRE在临床应用的可行性和对长期生存预后的影响尚需进一步研究[17]ꎮ二、临床研究进展近年来ꎬ随着IRE消融技术在肝癌治疗中广泛开展ꎬ国内外研究者更加关注IRE治疗特殊部位肝恶性肿瘤的有效性和安全性并进行了深入的研究ꎬ取得了较好的观察和评估结果ꎮ国内一项研究表明IRE治疗肝门部肝癌的完全消融率和局部复发率均与外科手术效果接近ꎬ研究者在超声引导下经皮穿刺或腹腔镜或开腹对位于主要胆管及门静脉旁0.5cm内的肿瘤病灶进行消融ꎬ肿瘤直径1.0~4.4cmꎬ平均直径为2.2cmꎬ电极针尖暴露2cmꎬ电极之间针距2cmꎬ术后平均随访22个月统计分析发现消融区域邻近的血管㊁胆管㊁胆囊或胃肠道均未出现损伤或相关并发症ꎬ完全消融率为91 4%ꎬ局部复发率仅为6 2%[18]ꎮ此项研究中ꎬ作者在消融后直接拔除电极针ꎬ未对针道进行消融ꎬ随访亦未提及针道转移情况ꎮDistelmaier等[19]对29例肝癌患者共43个肿瘤病灶(8个原发灶和35个转移灶)进行CT引导下经皮IRE消融治疗ꎬ肿瘤直径为6 40ʃ11 39mlꎬ肿瘤病灶均临近肝静脉主干和(或)门静脉分支且距离0 5cm内ꎬ电极针尖暴露中位值1.5cm(1~2cm)ꎬ电极之间针距中位值2cm(1 0~2.5cm)ꎬ平均随访24个月ꎬ研究结果表明肿瘤完全消融率为93%(40/43)ꎬ所有临近肿瘤的周围血管均保持良好灌注ꎬ在40个完全消融的肿瘤病灶中只有2个肿瘤出现病灶内复发ꎬ但有11个病灶出现针道播种转移ꎬ针道转移率为26%(11/43)[20]ꎮ本研究中IRE针道种植转移率明显高于射频消融ꎬ一方面可能与IRE电极数目多有关ꎬ当肿瘤较大ꎬ电极较多时ꎬ电极接触到肿瘤的概率增加ꎻ另一方面可能是针道消融方式不同导致肿瘤播散ꎮ目前ꎬIRE针道播种转移尚不明确ꎬ是否对针道进行消融以及选择逐步消融进针还是逐步退针消融仍存在分歧ꎬ需要更多的临床研究证据ꎮIRE参数标准是电极之间距离ɤ2.5cmꎬ当肿瘤最大径ɤ2 5cm时ꎬ理论上电极不会穿刺到肿瘤组织ꎬ故不会发生针道转移ꎬ无须对针道进行消融以免损伤正常肝组织ꎻ当肿瘤最大径>2.5cmꎬ电极有可能穿刺进入肿瘤病灶ꎬ发生针道转移的概率大大增加ꎬ此时应对针道消融防止种植转移发生ꎮ此外ꎬ消融前肿瘤穿刺活检是IRE获得病理的唯一途径ꎬ最新研究表明肝癌穿刺活检针道种植转移率为0.23%[21]ꎮ虽然穿刺针道转移率很低ꎬ但无瘤原则下应该对穿刺针道进行消融ꎬ确保IRE消融的有效性ꎮ目前ꎬIRE消融有效性的评估主要依赖术后CT或MRI观察消融范围㊁肿瘤坏死情况以及管道系统完整性ꎬ随访时间通常为1周㊁1个月㊁3个月㊁6个月㊁1年ꎮ术中超声或即刻超声造影可以及时观察消融效果ꎬ以便调整消融参数ꎮIRE消融病灶30min后术中超声显示消融区域内无细胞结构肝组织ꎬ表明消融区域内已无存活的肿瘤细胞ꎮStutter等[22]对58例肝细胞肝癌患者共75个肿瘤病灶进行IRE消融治疗ꎬ其中47个肿瘤病灶位于肝门部ꎬ肿瘤直径0.6~9.0cmꎬ中位值为2.4cmꎻ中位随访时间9个月发现92%(69/75)的肿瘤病灶达到完全消融ꎬ并且主胆管及肝血管结构无附带损伤ꎬ研究发现甲胎蛋白与消融后的无进展生存期具有相关性ꎬ这表明甲胎蛋白可以作为预测患者IRE消融治疗预后的指标ꎮctDNA包含肿瘤基因组概况的全面信息ꎬ包括单核苷酸变异㊁拷贝数变异和表观遗传变异等ꎬ以ctDNA(circulartumorDNA)为生物学标志物的液体活检技术是评估肝癌患者预后风险的重要手段ꎬctDNA是预测IRE治疗的患者复发转移的潜在标志物ꎬ用以指导患者进行术后辅助治疗ꎬ但目前尚缺乏与IRE相关的ctDNA研究[23ꎬ24]ꎮ在有关IRE并发症的研究中ꎬDollinger等[25]研究发现ꎬ9.9%消融区域内或邻近的静脉在术后3天出现血栓或狭窄ꎬ但是平均随访5.7个月后仅有不到5%的静脉依然存在血栓或狭窄ꎮ这表明IRE消融邻近的静脉不受IRE消融过程的影响ꎬ几乎不会发生血栓或狭窄ꎮ该作者的另一项研究发现IRE消融区域内或邻近的胆管损伤发生率达27.3%ꎬ肝门部2胆管损伤和其他位置胆管损伤的发生率无明显差别ꎬ但是随着时间推移ꎬ损伤的胆管都恢复正常[26]ꎮ虽然IRE消融不产生热沉效应ꎬ但是由于电压㊁脉冲长度㊁电极间距等因素的影响ꎬ电极针尖产生热量并扩散到四周ꎬ当电极放置不平行时温度分布不均匀ꎬ温度集中在电极间距最小的区域ꎬ热损伤胆管可导致胆管狭窄ꎬ进而可导致胆汁淤积㊁感染和肝萎缩ꎬ而血管的热损伤可导致暂时性或永久性的血管血栓形成[27ꎬ28]ꎮ通常情况下ꎬIRE不适用于体内金属置入物靠近肿瘤的患者ꎮ一方面ꎬ金属置入物会影响电场分布导致肿瘤消融区域改变ꎬ影响消融效果ꎻ另一方面ꎬ电流通过金属置入物时产生热量ꎬ导致组织热损伤ꎮ研究者们对此不断进行研究发现ꎬIRE不会对金属置入物进行明显地直接加热ꎬ但会导致电极周围温度升高并且消融区域残留有活组织ꎮ因此ꎬ仪器制造商规定消融区存在金属置入物是IRE的绝对禁忌ꎬ这就导致前期使用金属支架的肝门部胆管癌患者无法选择IRE治疗ꎮ但是ꎬMelenhorst等[29]报道1例IRE成功治疗姑息性金属支架置入后肝门部胆管癌无法切除的患者ꎬ术后1年无局部肿瘤进展或转移且未发现支架相关并发症ꎬ可能原因是金属电导率增加使得消融区域更完整ꎬ高温可以杀灭肿瘤细胞并增强局部免疫反应ꎬ但当金属支架延伸至十二指肠时ꎬ局部产热可能会损伤到十二指肠肠壁ꎬ应避免使用IREꎮ目前ꎬ临床对此仍然存在争议ꎬ其安全性和有效性仍需要进一步研究ꎮ三㊁临床应用争议IRE治疗费用昂贵ꎬ目前仅推荐用于不适合传统热消融的患者ꎮIRE治疗对患者身体状况和适应证都要求严格ꎬ需要患者具备良好的心肺功能ꎬ因此必须对患者进行全面术前检查和评估ꎬ肿瘤位置特殊的患者应该进行肝脏三维重建ꎬ明确肿瘤与门静脉主干至三级分支ꎬ肝静脉一㊁二级分支ꎬ胆管一㊁二级分支之间的位置关系ꎻIRE适用于治疗<3cm的肿瘤ꎬ消融的肿瘤与传统热消融相比较小[30]ꎮ当电极数超过两根时ꎬ置针难度大大提升ꎬ由于置针难度较高且必须平行布针ꎬ要求术者必须具备较高的布针技术㊁扎实的肝脏管道系统解剖知识和丰富的肝脏超声或CT操作经验ꎮ由于第一㊁二㊁三肝门的解剖结构复杂ꎬ胆管㊁门静脉和肝动脉的距离较近ꎬIRE可能产生严重的并发症包括胆汁漏㊁胆管狭窄㊁迟发性出血以及门静脉或肝动脉附壁血栓形成等[31]ꎮ虽然电场不损伤脉管系统纤维组织ꎬ但是可能会破坏血管内皮细胞从而导致附壁血栓形成ꎮ根据笔者的临床实践经验ꎬ当血管被电极穿过或位于电极之间时ꎬ大量红细胞被破坏可能会出现溶血性贫血ꎬ可能会出现一过性血尿和血红蛋白㊁血小板计数下降等现象ꎬ术后应注意观察尿液颜色变化并监测患者血红蛋白水平以便及时纠正ꎮ这提醒术者在置针时不能将电极穿刺进入胆管或血管等管道系统ꎬ避免产生严重的术后并发症ꎮ四㊁展㊀㊀望IRE消融技术属于非热能消融技术ꎬ电场不会产生热量ꎬ但是可以使细胞膜产生纳米微孔导致细胞发生凋亡而非坏死ꎬ达到杀灭消融区域细胞目的ꎬ同时具有保留细胞外基质㊁血管㊁胆管及神经结构等优点ꎬ在治疗肝门部及特殊疑难部位恶性肿瘤中展现出良好的应用前景ꎬ让这类患者有了安全有效的治疗选择ꎬ是传统热消融无法治疗临近血管危险部位肝癌㊁多肿瘤病灶㊁严重肝硬化的重要补充ꎬ最大限度减少正常肝组织损伤ꎬ确保术后恢复ꎮIRE消融技术填补了外科手术和传统消融治疗困难的肝脏肿瘤ꎬ因此临床使用需要医生严格把握IRE消融适应证ꎬ发挥其最大优势ꎮ随着IRE消融技术被更多的临床医生熟练掌握ꎬ其临床应用价值和疗效会进一步提升ꎬ在影像学引导下进行IRE治疗ꎬ具有以下优点:①术中定位准确ꎬ局部消融疗效确切ꎬ消融边界清晰ꎻ②消融时间短ꎬ工作效率高ꎻ③消融区的重要管道组织得以保留ꎬ因此消融区组织结构可以恢复ꎻ④不受热沉效应影响ꎬ是传统热消融及外科手术良好的补充ꎻ⑤工作电极较细ꎬ局部穿刺损伤小ꎬ并发症发生率低于传统热消融ꎻ⑥消融效果评价时间缩短ꎬ更加容易评价消融效果ꎻ⑦使细胞凋亡而非蛋白质变性坏死ꎬ可以诱发免疫反应ꎬ针对这一特点临床可以结合放疗或者免疫检查点抑制剂联合使用ꎬ改善远期疗效ꎮ当然IRE尚有许多未知领域需要探索ꎬ是否常规进行术前穿刺活检明确肿瘤性质ꎬ如果术前穿刺活检结果是胆管细胞癌或混合性肝癌ꎬ是否需要进行肝门部淋巴结清扫ꎬ如果需要进行肝门部淋巴结清扫该如何选择术式:先经皮消融再开腹清扫或开腹下消融后清扫或腹腔镜下消融后清扫以及如何避免针道转移ꎬ当肿瘤直径ɤ3cm时ꎬ临床治疗效果是否等同于外科手术切除或者传统消融治疗效果等ꎬ这些问题还需要设计良好的前瞻性临床研究来解决ꎮ参考文献1㊀ChenWꎬZhengRꎬBaadePDꎬetal.CancerstatisticsinChinaꎬ32015[J].CACancerJClinꎬ2016ꎬ66(2):115-1322㊀EuropeanAssociationfortheStudyoftheLiver.ElectronicaddressEEE.Corrigendumto"EASLclinicalpracticeguidelines:manage ̄mentofhepatocellularcarcinoma"[J].JHepatolꎬ2019ꎬ70(4):8173㊀MinJHꎬKangTWꎬChaDIꎬetal.RadiofrequencyablationversussurgicalresectionformultipleHCCsmeetingtheMilancriteria:pro ̄pensityscoreanalysesof10-yeartherapeuticoutcomes[J].ClinRadiolꎬ2018ꎬ73(7):676ꎬe15-e244㊀JiangLꎬYanLꎬWenTꎬetal.Comparisonofoutcomesofhepaticre ̄sectionandradiofrequencyablationforhepatocellularcarcinomapa ̄tientswithmultifocaltumorsmeetingthebarcelona-cliniclivercanc ̄erstageAclassification[J].JAmCollSurgꎬ2015ꎬ221(5):951-9615㊀黄小准ꎬ黄璋侃ꎬ周厚宏ꎬ等.热消融在肝脏恶性肿瘤的临床应用进展[J].肝癌电子杂志ꎬ2018ꎬ5(4):20-256㊀FangCꎬCortisKꎬYusufGTꎬetal.Complicationsfrompercutaneousmicrowaveablationoflivertumours:apictorialreview[J].BrJRa ̄diolꎬ2019ꎬ92(1099):201808647㊀FonsecaAZꎬSaadWAꎬRibeiroMAJr.Complicationsafterradiofre ̄quencyablationof233hepatictumors[J].Oncologyꎬ2015ꎬ89(6):332-3368㊀DeipolyiARꎬGolbergAꎬYarmushMLꎬetal.Irreversibleelectropo ̄ration:evolutionofalaboratorytechniqueininterventionaloncology[J].DiagnIntervRadiolꎬ2014ꎬ20(2):147-1549㊀MartinRCꎬKwonDꎬChalikondaSꎬetal.Treatmentof200locallyadvanced(stageⅢ)pancreaticadenocarcinomapatientswithirre ̄versibleelectroporation:safetyandefficacy[J].AnnSurgꎬ2015ꎬ262(3):486-494ꎬdiscussion92-9410㊀NiessenCꎬThumannSꎬBeyerLꎬetal.Percutaneousirreversibleelectroporation:long-termsurvivalanalysisof71patientswithinop ̄erablemalignanthepatictumors[J].SciRepꎬ2017ꎬ7:4368711㊀FarojaMꎬAhmedMꎬAppelbaumLꎬetal.Irreversibleelectroporationablation:isallthedamagenonthermal?[J].Radiologyꎬ2013ꎬ266(2):462-47012㊀Ben-DavidEꎬAhmedMꎬFarojaMꎬetal.Irreversibleelectropora ̄tion:treatmenteffectissusceptibletolocalenvironmentandtissueproperties[J].Radiologyꎬ2013ꎬ269(3):738-74713㊀VogelJAꎬVanVeldhuisenEꎬAgnassPꎬetal.Time-dependentim ̄pactofirreversibleelectroporationonpancreasꎬliverꎬbloodvesselsandnerves:asystematicreviewofexperimentalstudies[J].PLoSOneꎬ2016ꎬ11(11):e016698714㊀KimHBꎬSungCKꎬBaikKYꎬetal.Changesofapoptosisintumortissueswithtimeafterirreversibleelectroporation[J].BiochemBio ̄physResCommunꎬ2013ꎬ435(4):651-65615㊀ChenXꎬRenZꎬYinSꎬetal.Thelocalliverablationwithpulsede ̄lectricfieldstimulatesystemicimmunereactionagainsthepatocellularcarcinoma(HCC)withtime-dependentcytokineprofile[J].Cyto ̄kineꎬ2017ꎬ93:44-5016㊀ChoiJWꎬLuDSꎬOsuagwuFꎬetal.Assessmentofchronologicaleffectsofirreversibleelectroporationonhilarbileductsinaporcinemodel[J].CardiovascInterventRadiolꎬ2014ꎬ37(1):224-23017㊀SiddiquiIAꎬKirksRCꎬLatoucheELꎬetal.High-frequencyirre ̄versibleelectroporation:safetyandefficacyofnext-generationirre ̄versibleelectroporationadjacenttocriticalhepaticstructures[J].SurgInnovꎬ2017ꎬ24(3):276-28318㊀黄凯文.履险如夷之纳米刀肝癌消融[J].肝癌电子杂志ꎬ2015ꎬ2(2):36-4119㊀DistelmaierMꎬBarabaschAꎬHeilPꎬetal.Midtermsafetyandeffi ̄cacyofirreversibleelectroporationofmalignantlivertumorslocatedclosetomajorportalorhepaticveins[J].Radiologyꎬ2017ꎬ285(3):1023-103120㊀FredericksCꎬArslanBꎬMullaneMꎬetal.Needletractseedingfol ̄lowingirreversibleelectroporation(IRE)ofmetastaticcolorectalcar ̄cinomatotheliver[J].CardiovascInterventRadiolꎬ2015ꎬ38(5):1349-135121㊀ChenQWꎬChengCSꎬChenHꎬetal.Effectivenessandcomplica ̄tionsofultrasoundguidedfineneedleaspirationforprimarylivercanc ̄erinaChinesepopulationwithserumalpha-fetoproteinlevels</=200ng/ml astudybasedon4ꎬ312patients[J].PLoSOneꎬ2014ꎬ9(8):e10153622㊀SutterOꎬCalvoJꎬNᶄkontchouGꎬetal.Safetyandefficacyofirre ̄versibleelectroporationforthetreatmentofhepatocellularcarcinomanotamenabletothermalablationtechniques:aretrospectivesingle-centercaseseries[J].Radiologyꎬ2017ꎬ284(3):877-88623㊀CaiZꎬChenGꎬZengYꎬetal.Comprehensiveliquidprofilingofcir ̄culatingtumorDNAandproteinbiomarkersinlong-termfollow-uppatientswithhepatocellularcarcinoma[J].ClinCancerResꎬ2019ꎬ25(17):5284-529424㊀CaiZXꎬChenGꎬZengYYꎬetal.CirculatingtumorDNAprofilingrevealsclonalevolutionandreal-timediseaseprogressioninad ̄vancedhepatocellularcarcinoma[J].IntJCancerꎬ2017ꎬ141(5):977-98525㊀DollingerMꎬMuller-WilleRꎬZemanFꎬetal.Irreversibleelectro ̄porationofmalignanthepatictumors-alterationsinvenousstructuresatsubacutefollow-upandevolutionatmid-termfollow-up[J].PLoSOneꎬ2015ꎬ10(8):e013577326㊀DollingerMꎬZemanFꎬNiessenCꎬetal.Bileductinjuryafterirre ̄versibleelectroporationofhepaticmalignancies:evaluationofMRim ̄agingfindingsandlaboratoryvalues[J].JVascIntervRadiolꎬ2016ꎬ27(1):96-10327㊀KangTWꎬLimHKꎬChaDI.Percutaneousablationforperivascularhepatocellularcarcinoma:refiningthecurrentstatusbasedonemer ̄gingevidenceandfutureperspectives[J].WorldJGastroenterolꎬ2018ꎬ24(47):5331-533728㊀VanDenBosWꎬSchefferHJꎬVogelJAꎬetal.Thermalenergydur ̄ingirreversibleelectroporationandtheinfluenceofdifferentablationparameters[J].JVascIntervRadiolꎬ2016ꎬ27(3):433-44329㊀MelenhorstMCꎬSchefferHJꎬVroomenLGꎬetal.Percutaneousirre ̄versibleelectroporationofunresectablehilarcholangiocarcinoma(klatskintumor):acasereport[J].CardiovascInterventRadiolꎬ2016ꎬ39(1):117-12130㊀VroomenLꎬPetreENꎬCornelisFHꎬetal.Irreversibleelectroporationandthermalablationoftumorsintheliverꎬlungꎬkidneyandbone:whatarethedifferences?[J].DiagnIntervImagingꎬ2017ꎬ98(9):609-61731㊀CoelenRJSꎬVogelJAꎬVroomenLꎬetal.Ablationwithirreversibleelectroporationinpatientswithadvancedperihilarcholangiocarcinoma(ALPACA):amulticentrephaseⅠ/Ⅱfeasibilitystudyprotocol[J].BMJOpenꎬ2017ꎬ7(9):e015810(收稿日期:2019-11-11)(修回日期:2019-11-13)4。
·胰腺疾病·DOI:10.12449/JCH240523高频不可逆电穿孔消融猪胰腺组织的效果观察幸嵘1,杜霁儒2,翁原驰3,王峰4,刘超41 上海健康医学院医疗器械学院,上海 2013182 上海交通大学医学院附属同仁医院皮肤科,上海 2003363 上海交通大学医学院附属瑞金医院胰腺外科,上海 2000254 青岛大学附属医院肝脏病中心,山东青岛 266003通信作者:刘超,*******************(ORCID:0009-0002-9203-5800)摘要:目的 探索高频不可逆电穿孔(H-FIRE)消融猪胰腺组织的效果。
方法 采用开腹手术,借助针式电极对12只猪释放电脉冲,按照场强数值小、中、大设置三组参数(1 000 V/cm、1 500 V/cm、2 500 V/cm)进行消融。
通过比较各组术后恢复情况、消融面积、组织病理学表现等数据验证H-FIRE消融猪胰腺组织的安全性、有效性。
计量资料两组间比较使用配对t检验。
结果 所有实验猪均存活,且获得明确的消融效果,各组组织病理学均提示,消融有效彻底,消融区与正常组织区分界明显,小场强组、中场强组、大场强组平均消融面积分别为(30.96±3.73)mm2、(51.93±25.26)mm2、(108.90±55.23)mm2,大、中场强组消融面积均显著大于小场强组(P值均<0.05),中场强组与大场强组消融面积差异无统计学意义(P>0.05)。
结论 在特定的消融参数下,对猪胰腺进行H-FIRE消融安全、有效。
关键词:胰腺肿瘤;电穿孔;消融技术;动物实验基金项目:山东省自然科学基金面上项目(ZR2023MH111)Effect of high-frequency irreversible electroporation in the ablation of porcine pancreatic tissueXING Rong1,DU Jiru2,WENG Yuanchi3,WANG Feng4,LIU Chao4.(1. School of Medical Devices,Shanghai University of Medicine & Health Sciences,Shanghai 201318,China;2. Department of Dermatology,Tongren Hospital,Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai 200336,China;3. Department of Pancreatic Surgery,Ruijin Hospital,Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai 200025,China;4. Liver Disease Center,The Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao, Shandong 266003, China)Corresponding author: LIU Chao,*******************(ORCID: 0009-0002-9203-5800)Abstract:Objective To investigate the effect of high-frequency irreversible electroporation (H-FIRE)in the ablation of pig pancreatic tissue. Methods Laparotomy was conducted in this study, and needle electrodes were used to release electric pulses in 12 pigs. Three sets of parameters were established for ablation at the low, medium, and high values of field strength (1 000 V/cm,1 500 V/cm, and 2 500 V/cm). The groups were compared in terms of the data including postoperative recovery, ablation area, and histopathological features to validate the safety and efficacy of H-FIRE in the ablation of porcine pancreatic tissue. The paired t-test was used for comparison of continuous data between two groups. Results All pigs in the experiment survived and showed a good effect of ablation. The histopathological analysis of all groups showed thorough and effective ablation,with a clear boundary between the ablated area and the normal tissue area. The mean ablation area in the low, medium, and high field strength groups was 30.96±3.73 mm2, 51.93±25.26 mm2, and 108.90±55.23 mm2, respectively, and the high and medium field strength groups had a significantly larger ablation area than the low field strength group (both P<0.05), while there was no significant difference in ablation area between the medium and high field strength groups (P>0.05). Conclusion H-FIRE ablation is safe and effective for porcine pancreatic tissue under specific ablation parameters.Key words:Pancreatic Neoplasms; Electroporation; Ablation Techniques; Animal Experimentation Research funding:Shandong Provincial Natural Science Foundation Project (ZR2023MH111)胰腺癌作为一种高度恶性的肿瘤,大多数患者在发现时即不可切除[1],化疗与放疗是该病主要治疗方法,但在过去数十年间其疗效并不理想[2-4]。
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。
结节高发,“黑科技”崛起作者:***来源:《记者观察》2024年第07期截至2023年年底,中國存量肺结节患者或达到4亿到5亿人。
尽管越来越多人意识到了结节不必然癌变,绝大多数结节都是良性的,但是焦虑的情绪还是让人们觉得必须要做点什么才行。
在此基础上,有知名大三甲医院一年肺结节手术量增长了三倍之多。
作为微创介入手术中跑得最快的赛道,消融手术数量大有原地起跳的势头。
据美国市场研究咨询服务商Grand View Research统计,到2023年全球肿瘤消融手术全球市场规模达到16.7亿美元(折合人民币121.2亿元),从2024年到2030年,还将以13.5%的复合年增长率扩大。
在中国,弗若斯特沙利文报告显示,相关市场2022年到2026年复合增长率将达到34.7%。
与此同时,中国消融设备企业也在被进口垄断的领域摩拳擦掌,准备书写新的产业发展历史。
冷门“黑科技”热起来了随着肿瘤的高发、对结节发现越来越灵敏,肿瘤消融术这种“黑科技”也正在走进大众视野。
肿瘤消融技术简单来说,就是应用乙酸、乙醇等化学手段,或者微波、声、光、电、冷热效应等物理手段,使肿瘤内部的蛋白质凝固,失去活性。
从技术手段上看,主要有微波消融,还有射频消融、冷冻消融和电脉冲消融等。
作为传统肿瘤疗法手术、化疗、放疗之外的第四种肿瘤治疗手段,消融术在部分治疗领域,临床专家认为其效果已经可以与手术治疗相当,且具有创伤小、术中出血少、恢复快等特点,不需要住院,部分设备(如冷冻消融)甚至不需要麻醉。
因为作用于人体的部分大多数是针,消融术取代手术的势头也被称为“以针代刀”。
“肿瘤的终极解决方案是药物、器官移植。
”北京第一人民医院介入血管外科主任邹英华在第十届中国肿瘤微创介入治疗北京论坛复合式冷热消融技术研讨会上指出。
这是因为到了中晚期,肿瘤可能已经转移到全身,此时患者离不开药物治疗了。
只是,到了这时候,即便是医疗界期待了几十年的免疫疗法PD-1,单药使用也只有20%多的应答率,联合用药能将其提高到30%以上,到35%已属见顶了。
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。
积极稳妥地开展纳米刀肿瘤消融新技术科学技术的进步大大促进了肿瘤微创介入治疗的发展,特别是影像学引导下的经皮穿刺治疗技术已经成为临床肿癌治疗不可或缺的治疗方法, 目前常用的技术包括物理消融(射频、冷冻、微波、激光等)、化学消融、放射性粒子植入等,这些技术总的来说创伤小、疗效好,但其最大缺点是对组织的破坏无选择性,在治疗肿癌的同时可能造成邻近组织器官的损伤,对于位于邻近重要组织结构的肿癌,上述治疗可能造成严重并发症,大大地限制了此技术的应用, 纳米刀(NanoKnife)作为一项最新的肿瘤消融治疗技术,因其具有“选择性消融”的独特优势,对特殊部位肿瘤治疗过程中,在保证肿瘤组织灭活的同时保护了血管、胆管、肠管及神经等重要结构,在肿瘤微创治疗领域广受关注。
1、肿瘤微创介入技术治疗特殊部位肿瘤的瓶颈基于冷或热的能量消融技术虽已广泛应用于临床,但因对局部组织无选择性的物理性破坏限制了其发展,其中最为共性的不足之处即在消融范围内除了对肿瘤组织灭活外,邻近的正常组织结构如血管、神经、肠管、胰胆管等均受到破坏。
放射性粒子植入也会对肠管、胆囊、血管及脊髓等脏器造成不可逆的损伤。
因此临床治疗过程中为保证手术安全性,术者将根据肿癌位置及毗邻结构设定治疗安全边界,以防损伤重要组织结构。
但是这也将造成对邻近重要组织结构的肿瘤细胞无法彻底灭活。
如何最大限度灭活肿癌、以减少肿癌复发,并最大程度保证手术安全性,成为困扰每个介入医师的难题,也是肿癌微创治疗发展的瓶颈,新的技术手段纳米刀设备的出现为提高特殊部位肿瘤微创治疗带来了希望。
2、纳米刀基本原理及在肿瘤治疗中的优勢纳米刀消融术又称为非热不可逆电穿孔术( non-therma1 irreversible electroporation, NTIRE)是一种新型的在纳米水平上对肿癌进行消融的微创技术,不引起局部组织的温度变化,在极短时间内通过对靶组织施加多个短频高压直流电脉冲,造成细胞膜的不可逆透化作用,使组胞凋亡。
新型微秒电脉冲不可逆电穿孔消融技术原理及应用下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!新型微秒电脉冲不可逆电穿孔消融技术原理及应用1. 引言随着医学技术的不断进步,微秒电脉冲不可逆电穿孔消融技术作为一种新型的治疗方法,逐渐受到广泛关注。
唯一非热消融治疗技术——不可逆电穿孔(IRE)
癌症是对人类健康和生命的严重威胁,是人类景主要的死因之一。
报告显示,全国新发恶性肿瘤病例约380.4万例,死亡病例229.6万例。
也就是说,每65个人当中就有1名癌症患者,每年有超过400万人被确诊癌症,每天有超过1万人确诊癌症,每分钟就有超过5人死于癌症!临床上除了传统的手术、放疗、化疗三大常规治疗手段之外,又有了靶向、免疫、微创介入等精准治疗技术的广泛应用。
其中局部消融技术越来越受到临床青睐,它以缩短住院时间、对患者身体损伤小等优点成为肿瘤治疗的新手段之一,局部消融包括热消融和冷消融。
热消融包括射频消融、微波消融、氩氦刀消融、聚焦超声消融还有其他激光消融等,由于传统的消融技术采用的是温度消融,导致肿瘤靠近胃肠道、胆管、尿道、神经等重要组织时成为消融禁区,且大血管也因热沉降效应而影响疗效。
唯一非热消融治疗技术——不可逆电穿孔(irreversible electroporation, IRE)消融技术作为一种新兴的治疗手段,避免了术中邻近组织结构不可逆损伤及“热沉效应”的尴尬。
一、不可逆电穿孔(IRE)技术原理
早在20世纪90年代,科学家们发现使用高达1千伏的能量在细胞膜上产生可逆微孔的可逆电穿孔技术,可以让基因药物或化疗药物进入细胞,开启了基因治疗和电化学治疗的篇章。
国内在2002年左右逐渐开展不可逆电穿孔临床应用的基础研究和设备研发。
美国加州大学的Rubinsky及其同事的研究也发现,将靶区间的电压增加到3千伏,会在细胞膜上形成不可逆微孔,引起细胞凋亡,并激活单核-巨噬细胞系统,吞噬、清除凋亡细胞。
纳米刀技术由美国AngioDynamics 公司研发,2018年有北京名赫医疗科技有限公司引入国内。
该技术是通过释放1500~3000 V的直流(25~50A)高压电脉冲,作用于肿瘤的细胞膜磷脂双分子层,导致细胞膜形成多个纳米级的不可逆孔道,破坏细胞内外平衡,从而促使细胞凋亡,体内吞噬细胞将细胞碎片吞噬掉,同时激活机体免疫反应,从而发挥控制肿瘤的作用。
纳米刀治疗还能够通过超声、CT和MRI等进行影像导航和监控。
在影像设备的辅助下,可以对纳米刀探针的定位、标靶区域的消融过
程以及最终消融区的大小进行实时监控,影像中还能清楚显示未消融的残余肿瘤细胞,及消融区周围组织的变化,从而确保消融效果。
二、与其他传统消融技术比较
与其他肿瘤技术的比较
热消融就是加热,把肿瘤组织烧死,一般70度以上数分钟。
微波消融速度很快,热效应很好,但缺点是温度不能控制,疼痛感严重,时间长了可能把非肿瘤组织也烧死。
而射频消融相对微波消融其功率和热效应要差,速度慢,但温度可控,范围可控。
热消融的好处是可以凝血,因此不容易引起出血,但也有其缺点,即热呈递效应,病灶有时候加热不彻底,或容易碳化。
冷冻消融是用氩气和氦气(氩氦刀)快速冷冻时,细胞内形成冰晶后缓慢融化,使肿瘤细胞崩解。
冷冻消融的好处是肿瘤组织的大分子结构保存较好,刺激机体的免疫功能把其他肿瘤杀死,使其他小病灶或转移病灶也消失。
热消融如果不彻底可能会刺激肿瘤生长,因此要求彻底消融,而冷冻消融可以减瘤,除了消融的部位,肿瘤也会继续萎缩。
另外冷冻消融不会造成病人的疼痛,但是冷冻消融也有其缺点,消融时间较长,且容易消耗血小板,引起出血。
物理消融术已在进行中肝癌有3个问题,即肿瘤消融不全面,血管损伤,肠壁和胰管损伤。
但是,纳米刀方法没有此限制。
由于纳米刀只需要很少的能量输入就可导致细胞死亡,纳米刀消融用时更短、
更高效,相比其他物理消融,纳米刀可以有效保留周围组织结构,不损伤血管、胆管、输尿管等组织结构,且不受热沉效应影响,消融更彻底,消融边界更清晰,由于纳米刀是诱导细胞凋亡,在1个月内就会出现很明显的病灶缩小,同时会激活人体内免疫系统,有助于机体对肿瘤的控制,因此,纳米刀在治疗恶性肿瘤及靠近肝门区、胆囊胆管、胰腺、输尿管的肿瘤具有独特优势。
三、不可逆电穿孔(IRE)优势
治疗时间短
对于直径约3cm大小的实体肿瘤,经典的纳米刀是使用90个100μs的脉冲治疗。
单次纳米刀灭活时间少于1分钟,即使是采用3到4次的重复灭活,总的纳米刀治疗时间也不超过5分钟。
这当然归功于利用极端高速的电场造成了细胞死亡。
而热消融需要相应的温度,它是由于机械能使离子摩擦或持续的冷冻和融化组织产生,这种技术实际上延长了灭活的时间(大约在15到60分钟)另外,由于纳米刀
治疗手术时间短,麻醉时间也相应缩短,进而可减少术后疼痛等不良反应,缩短住院时间和减少费用。
如果应用体外CT引导下行纳米刀消融术,身体素质好的患者,当天或者第二天即可出院。
可适应更多复杂的病情
传统的消融治疗中,一旦肿瘤靠近大血管、靠近胆管、胰管、肝门静脉等危险区域,则无法进行治疗,另外对于前列腺肿瘤或者脊椎附近肿瘤,消融容易导致神经受损而发生瘫痪、性功能丧失等情况。
由于纳米刀不损及管道和神经,对于以上情况均能进行安全而有效的治疗,对该类患者具有不可替代的作用。
保存治疗区内重要结构
纳米刀消融技术的另一个特点是它能够保护消融区内重要的组织结构。
所有经过纳米刀治疗的肝组织中,其重要结构,如肝动脉,肝静脉,门脉,肝内胆管均能得到良好的保护。
而传统的消融方式是通过温度让组织发生蛋白质变性,继而出现凝固性坏死,导致整个消融区里的组织结构破坏,功能失活,遗留的坏死碎片和死亡组织也会对器官产生毒性。
治疗彻底,边界清晰
无论肿瘤的位置、大小及形状,消融区内细胞均能完全死亡;被纳米刀技术消融的区域均有明显的边缘,消融区与非消融区之间界限清晰,在肉眼观察及显微镜下都是如此(划界厚度仅为1-2细胞单位)。
这样就避免了传统消融手段(如射频、微波等)消融不彻底的弊端,对于消融后的治疗效果、转归及随访能得到更客观正确的评价。
其他消融手段(如射频、微波)往往产生消融的“灰色区”,这种“灰色区”意味着消融不彻底,往往成为残存肿瘤或复发的根源。
无热沉效应
如果消融区域内存在较大血管,采用常规冷/热消融技术,其热量就会被血流带走,导致周边消融不彻底,容易造成复发,而纳米刀很好地避免了这个问题,纳米刀消融通过高压电脉冲击穿细胞膜,不受热沉效应影响,对毗邻重要组织,如神经、血管、胆管等组织结构不会产生破坏作用,周围正常细胞增生并由支架系统间隙迅速填充取代
凋亡的细胞,从而恢复正常结构。
可以实时监控
纳米刀治疗能够通过超声、CT和MRI等进行影像导航和监控。
在影像设备的辅助下,可以对纳米刀探针的定位、标靶区域的消融过程以及最终消融区的大小进行实时监控,影像中还能清楚显示未消融的残余肿瘤细胞,及消融区周围组织的变化,从而确保消融效果。
四、纳米刀适应症范围
适应症:纳米刀技术适用于位于特定器官内且不出现全身转移的肿瘤,一般直径在3-4cm的实质性单个病灶效果最佳。
适用于肝、肺、肾、胰腺、前列腺以及其他实体肿瘤,尤其对靠近肝门区、胆囊胆管、胰腺、输尿管的肿瘤具有独特优势。
五、纳米刀禁忌症范围
纳米刀技术应尽量避免用于安装有心脏起搏器或患有严重心律失常的患者,因为纳米刀技术可能会干扰心脏或起搏器正常的电活动。
对于无明显心脏病史的患者,手术仍有导致突发心律失常的可能,但可使用心电R波同步设备显著降低其风险。
纳米刀技术不能用于特定器官外存在多种病变的患者。
消融区域为眼部,包括眼睑。
有癫痫病史患者。
近期发生过心肌梗塞患者。
肿瘤消融是21世纪肿瘤治疗的重大进展,使许多不能手术切除,或不耐受手术切除的患者,能够获得有效治疗。
目前,常用的技术有射频、微波消融(热消融)以及氩氦刀、液氮消融(冷消融)。
虽然这些技术各具优势,但冷热效应仍难以避免在杀伤肿瘤细胞的同时对周围组织造成损伤。
很多高难度手术如胰腺癌、肝门部胆管癌等手术难以适用。
与传统消融技术不同,纳米刀并非利用“热”或“冷”效应进行物理消融,而是通过高压脉冲电流直接破坏肿瘤细胞的细胞膜使肿瘤细胞死亡,而又能很好地保护周围的血管神经、胆管、胰管、肠管、输尿管等复杂部位的重要组织不受影响。