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科研文献第十一期|不可逆电穿孔消融在肝癌治疗中的全流程管理策略
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《不可逆电穿孔消融在肝癌治疗中的全流程管理策略》发布于《肝癌电子杂志》2021年第8卷第2期,在此引述文章部分内容,以更好地普及纳米刀临床操作规范流程。


肝癌是一种高发病率和病死率的恶性肿瘤,在我国其发病率和病死率排名分别位于恶性肿瘤的第4位和第2位,而其在世界范围内位于恶性肿瘤发病率和病死率排名的第5位和第3位。局部消融技术目前是多种类型局限性肿瘤常用的一种治疗方法。但由于肝癌在发病早期不易被发现,当大多数患者发现病灶时已处于中期和晚期,因此仅有20%的患者适合以手术切除的方式进行治疗。但近年来随着技术的发展,不可逆电穿孔消融(irreversible electroporation,IRE)作为一种新的治疗手段应运而生。由于其消融时依靠电极间形成的电场变化导致细胞膜出现“不可逆纳米级穿孔”后凋亡,消融了电场内的细胞保护了纤维结缔组织为主的管道系统,同时不会产生热沉降效应。因此,IRE技术在治疗特殊部位肝癌中展现出巨大的应用前景。自2015 年我国批准和引进该技术至今,我国一直积极进行相关研究与临床应用,本文就目前IRE治疗肝癌的原理、优势以及全流程管理进行探讨。


【引述文献】武慧铭,赵建军.《肝癌电子杂志》2021年第8卷第2期.




不可逆电穿孔消融在肝癌治疗中的全流程管理策略



武慧铭,赵建军

[哈尔滨医科大学附属第三临床医学院]


摘   要

自 2015 年,不可逆电穿孔消融引进我国并批准应用于临床。至今,我国部分较大规模的中心及其专家已在该技术的应用上积累了丰富的经验,但是作为一项新技术,其在推广及临床应用方面还存在较多盲点和误区。因此,本文主要从不可逆电穿孔消融治疗肝癌的基本原理和优势、术前病例筛选、术中操作要点、术后管理、疗效评估、安全性与并发症和技术劣势与局限性等方面进行阐述和探讨。


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IRE 基本原理和优势

基本原理:IRE是基于电穿孔或电透化原理的一种新型治疗方式,具体原理为通过改变电场从而改变细胞膜上的电化学势,使细胞膜的脂质双分子层极化,使其不稳定并产生纳米级缺陷。这些被称为“纳米孔”或“导电孔”的缺陷协助分子渗入细胞膜,并最终进入目标细胞。根据脉冲刺激强度的不同,形成的纳米孔可以是暂时的(可逆性电穿孔)。当脉冲刺激强度超过一定电阈值时,就可以形成永久的纳米孔,这种现象即为IRE。在临床治疗的过程中,临床医生通过将多根探针平行插入于肿瘤周围,使肿瘤细胞和其两边的电极形成了一类似电容的结构。通过瞬间施加高频电脉冲,使靶区域电场改变,诱导靶区域产生IRE。


技术优势:由于IRE清除肿瘤细胞的原理是通过诱导细胞凋亡来进行的,因此该技术克服了射频消融等热消融技术的热沉降效应,同时由于其杀伤肿瘤细胞时不依靠高温,故在治疗时不会产生凝固性坏死,不会在治疗位于邻近重要管道结构以及心脏、膈肌、胰腺的肿瘤 过程中,对上述部位造成损伤。同时在临床研究过程中,该技术也体现出了手术时间短,定位精确,有利于机体免疫系统的激活等优势。因此相较于其他手术方式,IRE 治疗的适应证更加广泛。


术中麻醉管理

评估:在进行IRE 治疗前应对患者进行术前评估,判断患者是否患有心律不齐或具有严重的主动脉瓣关闭不全、冠心病等会因术中血压波动而产生不良结果 的因素。并且在术前按照美国麻醉医师协会 (American Society of Anesthesiologists,ASA)麻醉风险分级标准对患者进行评估。


麻醉前准备:由于在应用 IRE 技术治疗患者时需要患者的肌肉处于完全的松弛状态,同时在手术过程中较易发生心律失常和血压升高。应该在术前准备针对肌肉松弛度、心率、麻醉深度和体温的检测设备。 


肌肉松弛度检测:IRE手术只有在患者的肌肉神经被完全阻滞的情况下才能安全进行。这是由于术中所用的探针没有固定装置,因此为了保证手术安全,术中需要避免发生任何类型的器官运动。由于一般术中需要4个探针才能有效地进行消融,任何中度至重度的腹膜后或膈肌兴奋都会导致目标器官移动3.0~5.0cm,这可能会造成潜在的针损伤。因此,为了安全地进行手术并最大限度地减少损伤,在手术过程中医生需对患者进行完全麻醉,并检测深度肌肉松弛度。在临床过程中,即使在确认患者完全药物性神经肌肉阻滞(TOF=0)之后,电脉冲在手术过程中仍会导致治疗区域内的肌肉轻微收缩。这些收缩可能是由于电脉冲的漏电流引起区域电磁场,从而导致肌肉去极化,而非去极化神经肌肉阻滞剂并不能阻止这种收缩。同时由于肝组织内无骨骼肌分布,因此术中过量使用肌肉松弛剂,并不能使探针震颤得到进一步改善,反而会延长患者术后的肌肉恢复时间。 


呼吸检测:临床医生在术中要密切监测机械通气期间患者的PETCO2 的变化,并保持患者的 PETCO2 在35~45mmHg的范围内,并在必要时对患者进行血气分析,防止患者术中出现高碳酸血症。 


液体管理:IRE为微创手术,患者术中出血量较少,临床治疗过程中发现患者的术中出血量普遍仅为5~12ml,故临床医生可按照4-2-1的原则即正常生理需要量第一个10kg按4ml/(kg·h)速度,第二个10kg 按2ml/(kg·h)速度,以后按 1ml/(kg·h)速度适当补充患者术前缺失量,持续输注基本需求量,同时临床医生应在术中维持患者的尿量在 0.5ml/(kg·h)这一水平以上。 


心率检测:众所周知,强电流有可能导致患者心律失常,包括室性心动过速甚至心室颤动。由于IRE技术的工作原理,其产生的电场可能会干扰心电活动。术中要想预防患者出现心律不齐,操作者必须使施加电脉冲频率与患者心率同步,其原因是在心脏的绝对不应期时传递电脉冲刺激不会诱发动作电位,所以在手术过程中应采用心电图(electrocardiogram,ECG),并密切监测患者的心电活动。值得注意的是 IRE 禁忌用于已有心律失常的患者,因为R波检测针对此类患者的可靠性差,尽管没有文献支持这一点,但在进行其他手术应用的过程,如电复律治疗房颤的过程中也依赖于准确的 R 波检测。R 波检测在针对心律失常患者是否可靠的问题,还需要进行进一步的讨论。有文献指出在进行手术时会出现 ECG 信号丢失,据此在手术过程中应当 降低增益并选择垂直于电极方向放置引线,这将改善手术设备的同步性。 


镇痛和高血压处理:在手术过程中,虽然患者处于肌肉完全松弛和深度麻醉的状态,但仍会出现血压的快速升高,Robert 等发现瑞芬太尼可提高患者神经肌肉阻滞的管理效率,并降低血压。此外,相较于术中最常用镇痛药芬太尼,该方案使 IRE 的整体手术时间缩短了 30min(中位时间为 12~40min),而且术毕气管拔管时间显著缩短,中位时间为 8min(范围为3~19min)。在应用 IRE 治疗老年患者时,要注意此类患者心血管自主神经系统的调节能力较弱,常伴有心室舒张功能减弱,需要医生预防消融后此类患者出现低血压的症状。 


体温检测:临床上在应用 IRE 治疗肿瘤时,温度低于50℃,具有治疗时间短,无热沉降效应的特点,不会出现射频消融等技术治疗肝肿瘤时造成患者体温的明显升高。在临床实践的过程中通过测量患者的鼻咽温,发现在消融过程中体温较消融结束时普遍降低了0.3~0.6℃,且患者的体温均低于36℃,因此临床医生在进行此类手术的过程中需对患者进行常规的体温检测,并在必要的时候采取一定的保温措施,如提高手术室温度等。同时在临床操作的过程中,位于消融中心区域的温度会有一定的升高,这就要求临床医生在进行IRE 治疗的过程中要仔细考虑消融中心温度的升高对患者的影响,并支持使用脉冲传输协议和设备来减轻热效应的程度。


麻醉恢复期的管理:由于在进行 IRE 的手术过程中,需要患者进行完全的麻醉,保持患者处于深度肌肉松弛的状态即保持TOF为 0。当手术结束后,需要将患者送入监护室或恢复室,以等待患者术后肌肉松弛的完全恢复,临床医生在此期间可给予患者适当的镇静药物。临床医生在肌肉松弛监测仪指导下,待患者的潮气量、意识等指标均达到标准拔管指征后,拔除气管导管。同时临床医生应在术后对患者疼痛情况进行视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)进行量化评分,并依据患者的评分结果采取必要的镇痛措施。


展  望

IRE作为一种新兴的消融技术,是一种安全且有效的治疗手段,但同时尚有许多未知领域需要探索。首先,患者虽然在手术期间出现心率加快的情况,但是否可以在术中患者心率加快后,适当加快电刺激的频率,以缩短手术时间。其次,治疗大中型肝脏肿瘤时,是否可以通过诱发可逆电消融,并辅助抗肿瘤药物进行治疗。最后,如果术前穿刺活检结果是混合性肝癌或胆管细胞癌,是否需要清扫肝门部淋巴结;如果需要,相关术式如何选择。另外,当肿瘤直径≤ 3cm 时,IRE的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,这些问题还需要进一步研究。值得注意的是,目前有多项研究表明 IRE 技术未来的主要发展方向是与免疫疗法相结合。相信随着国内外临床试验的不断进行,IRE 技术的疗效和安全性将会进一步提高,造福更多患者。






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武慧铭  本科在读

           




哈尔滨医科大学附属第三临床医学院医学影像学系









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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