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临床与科研
Clinical research
科研文献第九期|胰腺癌纳米刀消融参数的设置原则与临床应用
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前言



目前,胰腺癌已成为癌症患者的第4大死亡原因。由于胰腺癌生长速度较快且生长时多包绕周围血管、胰管及神经组织,故发现时已有约80%的患者无法接受外科手术治疗,且此时患者腹痛、胆道系统梗阻及胃肠道排空障碍等症状已十分明显。对胰腺癌的治疗仍是一个世界性的难题。纳米刀消融使胰腺癌的治疗有了突破性的进展,为大部分失去手术机会的胰腺癌患者,尤其是局部晚期胰腺癌(locally advanced pancreatic carcinoma,LAPC)患者,创造了有效且安全的治疗机会。







《胰腺癌纳米刀消融参数的设置原则与临床应用》发布于中国介入影像与治疗学2017年第14卷第4期,在此引述文章部分内容,使读者更好地了解纳米刀消融术在胰腺癌治疗中的优势、消融方式选择以及消融参数设定等。

【引述文献】魏颖恬,肖越勇+,张 肖,张啸波,何晓锋,张 欣,李 婕,杨 杰.中国介入影像与治疗学2017年第14卷第4期



胰腺癌纳米刀消融参数的

设置原则与临床应






魏颖恬,肖越勇,张 肖,张啸波

何晓锋,张 欣,李 婕,杨 杰

[中国人民解放军总医院放射诊断科]


摘   要

纳米刀(不可逆电穿孔)已被证实为一项安全、有效的肿瘤消融治疗方法,近年其在局部晚期胰腺癌治疗中的应用体现出明显优势,但是对纳米刀相对复杂的消融技术参数的选择和应用还存在一定困难。本文主要对纳米刀消融术在胰腺癌治疗中的优势、消融方式选择以及消融参数设定等进行综述。


1、纳米刀消融原理及优势

纳米刀消融又称不可逆电穿孔术(irreversmle electroporation,IRE),是基于微秒级高压电脉冲释放引起肿瘤细胞膜不可逆穿孔,从而造成细胞凋亡的一种新型肿瘤消融治疗方式。由于消融过程中消融区不产生温度变化,故相对于临床常用的冷或热消融,也称为常温消融。目前临床纳米刀消融治疗的基本方式主要有3种:外科开腹术中直视下消融、影像学引导下(CT、超声)经皮穿刺消融及腔镜辅助下消融。


对于胰腺癌,尤其是位于胰头部的肿瘤,由于其毗邻肠系膜上动静脉、十二指肠、胆总管及腹腔干等重要结构,且神经组织较丰富,故肿瘤生长过程中易侵犯上述组织,引起胰、胆管及十二指肠梗阻以及疼痛。以往肿瘤消融如射频、微波、冷冻及放射性粒子植入等,由于其穿刺及消融过程中可引起上述组织结构损伤,故易造成出血、胰液外漏等并发症,且肿瘤复发率较高。胰腺癌的放化疗或放化疗联合外科手术切除疗效亦不理想,5年生存率不足5%。


纳米刀消融的优势在于其高压电脉冲方式,仅对消融区细胞膜脂质双分子层进行穿孔,不会造成严重的细胞外基质损伤,血管、胆管、神经组织等由于富含胶原组织及弹性纤维不会产生不可逆损伤,且无热沉效应,重要结构得以保留,减少了出血和胰、胆漏的发生,故纳米刀是目前唯一可对上述组织进行消融的物理技术。


2、腺肿瘤纳米刀消融参数设置

电脉冲释放对细胞膜造成的影响分为可逆及不可逆两种,主要取决于消融电压大小,电场强度为50-1000 V/cm时,其对细胞膜产生可逆性穿孔,通常于180 min后闭合。当电场强度为 1000-3000 V/cm时,则可对细胞膜产生不可逆损伤,引起细胞凋亡。由于不同组织结构导电性不同,消融所需电压也不同,电压过高会引起组织损伤。细胞通透性改变可使组织导电性增加。消融区域温度升高与电极针间电压、针尖暴露长度,脉冲长度等相关。Garcia等在动物实验中发现,消融时间过长同样会引起组织热损伤,因为消融时间过长时,在低于正常组织变性的温度时即可产生热损伤。


目前国内外临床研究对于胰腺部肿瘤消融所采用的针尖暴露长度多为1.5cm,电压1200- 1800 V/cm,波长70-100μs,脉冲数为90;对于胰腺部肿瘤消融尚无标准治疗的参数,术者可根据患者自身情况及肿瘤大小、位置等进行调整。


避免电流过高导致的局部产热效应 纳米刀虽为非热能消融方式,但由于局部电流影响及组织本身具有导电性,在脉冲释放过程中,消融区域内实际存在温度变化,主要与消融参数设定有关。纳米刀消融区域内热量的产生主要与脉冲释放时间及针尖暴露长度等因素相关,Dunki~Jacobs等分别在针尖暴露1.5cm、2.0 cm及3.0 cm时对猪肝进行纳米刀消融温度变化测试,发现在针尖暴露长度为3.0 cm时消融区域温度最高,但与其他针尖暴露长度比较差异无统计学意义。因此纳米刀消融针尖暴露端长度并非与消融区温度升高呈正相关,尚需进一步研究。


对于电极针间脉冲释放能否达到良好消融效果,脉冲释放前需对消融进行预测试,即电极针到位后,采用每组电极针暴露端1.0-1.5 cm,电压1500 V/cm,波长90μs的参数进行10-20个脉冲测试。测试及消融结束后可通过电压及电流波形变化进行消融效果评估,测试电流一般为20-35A即可开始正式消融,如电流过低将导致消融不完全,可通过增加暴露端长度或提升电压进行调整,电流过高会引起不必要的组织热损伤,如电流超过50A,系统将自动终止脉冲释放。


脉冲数对局部温度升高的影响在纳米刀消融治疗中,为了提高消融效率,可适当提高脉冲数目,但应注意过多地提高脉冲数目将导致消融区域局部电流升高,增加组织蛋白质变性及热损伤危险。目前临床在胰腺肿瘤的纳米刀消融治疗中,脉冲数目选择90-100较为安全。


总   结


随着对纳米刀消融治疗LAPC的有效性及安全性不断探索,其优势也日益突出,但目前对于纳米刀消融治疗胰腺癌的患者选择、消融参数设定、消融范围以及消融方式选择方面仍无统一标准。纳米刀不仅可单独应用于LAPC的治疗,还可结合放、化疗或作为减瘤手段为外科手术创造机会。






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魏颖恬  中国人民解放军总医院第一医学中心

                  放射诊断科、主治医生

           




主要学术任职

从事介入诊疗7年,擅长疑难部位穿刺活检,肺结节诊断及早期肺癌消融治疗,肺癌、肝癌及转移性肿瘤的介入治疗,特殊部位肿瘤如胰腺癌及肝门部肿瘤的纳米刀消融治疗;椎间盘突出的微创治疗等。中国医药教育协会介入微创治疗专业委员会秘书。中国介入微创纳米刀肿瘤消融学会秘书长。世界肿瘤介入治疗协会(SIO)委员。亚洲冷冻治疗协会(ASC)委员。中国抗癌协会肿瘤微创治疗专业委员会癌痛分会青年委员。肿瘤微创治疗产业技术创新战略联盟磁共振介入专业委员会委员等。具有丰富的国际学术交流经验,参编中英文著作8部,参译著作5部,发表中英文学术论文40余篇,执笔《影像学引导胰腺癌不可逆电穿孔消融治疗专家共识》、《影像学引导肺癌冷冻消融治疗专家共识》等,参研课题8项,其中国家自然科学基金研究项目5项,科技部重大支撑课题1项。








目前,陡脉冲治疗仪(纳米刀)用于胰腺恶性肿瘤消融治疗的多中心临床注册试验在全国多家医院正在进行。

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