Termisk Ablation för behandling av buken tumörer

Brace, C. L., Hinshaw, J. L., Lubner, M. G. Thermal Ablation for the Treatment of Abdominal Tumors. J. Vis. Exp. (49), e2596, doi:10.3791/2596 (2011).

Perkutan termisk ablation är en framväxande behandlingsalternativ för många tumörer i buken inte mottagliga för konventionell behandling. Under en termisk ablation förfarande, är en tunn applikatorn leds in i mål tumören i bildbehandling vägledning. Energi är sedan appliceras på vävnaderna tills temperaturen stiger till cytotoxiska nivåer (50-60 ° C). Olika energikällor finns tillgängliga för att värma biologiska vävnader, inklusive radiofrekvent (RF) elektrisk ström, mikrovågsugn, laserljus och ultraljud vågor. Av dessa är RF och mikrovåg ablation mest använda i världen.

Under RF-ablation, omväxlande elektrisk ström (~ 500 kHz) producerar resistiv uppvärmning runt interstitiell elektroden. Hudytan elektroder (jord kuddar) används för att slutföra den elektriska kretsen. RF-ablation har varit i bruk i nästan 20 år, med goda resultat för lokal tumörkontroll, förlängd överlevnad och låga komplikation ^1,2. Färska studier tyder på RF-ablation kan vara en första linjens behandling alternativ för små hepatocellulär cancer och njur-cell carcinoma ^3-5. Dock är RF uppvärmning hämmas av lokala blodflödet och hög elektrisk vävnader impedans (t.ex. lung-, ben, uttorkade eller förkolnat vävnad) ^6,7. Mikrovågor kan lindra en del av dessa problem genom att producera snabbare, volymetriska värme ^8-10. För att skapa större eller konform ablationer, kan flera mikrovågsugn antenner användas samtidigt när RF-elektroder kräver sekventiell drift, vilket begränsar deras effektivitet. Tidiga erfarenheter med Microwave Systems visar effekt och säkerhet liknande, eller bättre än RF-enheter ^11-13.

Alternativt fryser cryoablation målvävnaderna till dödliga nivåer (-20 till -40 ° C). Perkutan cryoablation har visat sig vara effektivt mot njurcancer och många metastaserande tumörer, särskilt kolorektal cancer i levern ^14-16. Cryoablation kan också förknippas med mindre post-förfarande smärta och snabbare återhämtning för en del indikationer ^17. Cryoablation ofta kontraindicerat för primär levercancer på grund av underliggande koagulopati och tillhörande blödning risker ofta ses hos patienter med levercirros. Dessutom, plötsliga frigivning av tumör cellulära innehåll när den frusna vävnaden tinar kan leda till ett potentiellt allvarligt tillstånd som kallas cryoshock ^16.

Termisk tumör ablation kan utföras vid öppen kirurgi, laparoskopi eller med hjälp av en perkutan strategi. När de utförs genom huden, bygger ablation förfarande om bildbehandling för diagnos, planering, applikator vägledning, behandling övervakning och uppföljning. Ultraljud är den mest populära modaliteten för vägledning och behandling i hela världen övervakning, men datortomografi (CT) och magnetisk resonanstomografi (MRT) används ofta också. Kontrast-förstärkt CT eller MRT är oftast används för diagnos och uppföljning avbildning.

1. Inledning / Case Presentation:

Exempel fall: 50 år gammal hona med retroperitoneal leiomyosarkom S / P primär resektion. Hade bevis för metastaserad sjukdom i lever och lungor som svarade på kemoterapi. Hade en enda kemo-refraktär nedsatt lesion. Tvärvetenskaplig diskussion ledde till ablation som ett möjligt behandlingsalternativ, med tanke på patientens ålder, avsaknad av sjukdomstillstånd och brist på alternativa kemoterapeutiska behandling. Lesionen var biopsier före behandlingen för att bekräfta metastaserad sjukdom. Planering ultraljud visat lesion i sämre och bakre delen av vänster nedsatt lob. Med tanke på dess närhet till bukspottkörteln och tarmen, var behovet av hydrodissection Senaste med patienten vid tiden för samråd.

2. Patientens val

1. En av de viktigaste aspekterna av förfarandet är att säkerställa att patienten är en lämplig kandidat. Detta innebär en multi-faktoriell bedömning av både tumören och patientens relaterade faktorer:
   1. Tumörtyp, storlek, läge och focality (Figur 1).
   2. Patient komorbiditet och allmänna hälsa.
2. Patienterna bör diskuteras vid en tvärvetenskaplig tumör ombord för att bestämma de tillgängliga behandlingsalternativ och välja den mest effektiva och lämpliga alternativ.
3. Den lämpligaste ablation modalitet är rörlig och beroende av många olika faktorer också, exempelvis: lokalisering av tumören i orgeln, närheten till närliggande strukturer och tillhörande krav på precision, erfarenhet av operatören, förekomst av underliggande leversjukdom eller blödning blödningsbenägenhet. Alla dessa faktorer och mer måste beaktas för att bestämma och välja den mest lämpliga ablation modalitet.
4. Patienten måste vara väl informerade i fråga om förfarandet, förväntade risker, möjligheten av en komplett behandling, och sannolikt fördelar. Därför samråder vi med varje patient innan behandlingen, vanligtvis i samband med planeringen ultraljud enligt nedan.
5. En samlad bedömning av patienten och förfarandet kommer att avgöra graden av sedering / anestesi som är både säker och effektiv för ärendet.

3. Förbehandling planering

1. Vi utför en pre-ablation planering ultraljud för att bestämma optimal patientpositionering och approach.This även hjälper oss att avgöra huruvida andra avbildningsmetoder kommer att krävas för att få vägledning och framför allt övervakning. Det är ofta bra att ha CT tillgänglig vid tidpunkten för ablation förfarande för en översikt utvärdering av målet tumör, ablation zon, och angränsande strukturer.
2. Vi bedömer också behovet av adjuvant tekniker vid denna tid, med tonvikt på säkerhet och effekt (figur 2).
3. Under denna tid har vi bestämma antalet applikatorer som kan förväntas behövas för att genomföra behandlingen samt optimal placering.

4. Ablation förfarande

1. Patientförberedelse
   1. Faktorer som skall beaktas / utvärderas är: tarmrengöring, pre / periprocedural antibiotika, njur / leverfunktion, IV tillgång, behov av en arteriell linje för monitorering av blodtryck, etc. Dessa beslut fattas från fall till fall, men finns det några allmänna principer som kan följas och dessa kommer att diskuteras.
   2. Allmän anestesi är vanligt, men ablation kan ofta utföras med djup sedering, eller ens sedering i vissa scenarier. Bör optimeras för att den enskilda patienten.
2. Installation av utrustningen (observera att många aspekter av installationen är leverantören beroende)
   1. Kommer att visa ett exempel på RF, cryoablation och MW ablation utrustning och installation inklusive grundvatten pad placering, anslutningar och testning. För detta fall kommer radiofrekvent ablation utnyttjas.
3. Ablation sessionen
   1. Vägledning
      1. Noggrann och lämpliga bildstyrd applikator placering är kritisk. Eftersom detta ofta innehåller flera applikator placeringar, särskilt för större tumörer, det finns många faktorer som skall beaktas och det finns flera "knep" som kan användas (Figur 3).
   2. Adjuvant tekniker
      1. När man utför perkutan ablation, finns det ofta närliggande strukturer som kan vara känsliga för termiska skador. Detta har lett till utvecklingen av hydrodissection och andra tekniker förskjutning som gör att fysiska, termiska och elektriska skydd när de tillämpas på rätt sätt. Vi kommer att granska användningen av dessa tekniker.
      2. Vi kommer också att diskutera andra behandlingar / tekniker som har visat sig, eller teoretiskt kan öka effekten och säkerheten av behandlingen.
   3. Övervakning
      1. UL, CT och MR har alla specifika styrkor och svagheter när det gäller förmågan att effektivt och exakt övervaka den växande ablation zonen. På grund av detta använder vi ofta en multimodalitet strategi med både USA och CT. Detta tillåter oss att utföra proceduren säkert och effektivt.
      2. Post-ablation bedömning
         1. Efter ablation bedömning tillåter bestämning av effekten av behandlingen. När och hur det utförs är rörlig och kommer att bero på tillgången på resurser, praktiska administrera USA eller CT kontrast och osäkerhet om de tekniska framgångarna med behandling (Figur 4). På vår institution genomför vi en kontrastförstärkt CT på lämpliga patienter direkt efter ablation session har avslutats. Detta ger oss möjlighet att bedöma för fullständig behandling (med omedelbar förnyad behandling medan patienten fortfarande är under narkos om det behövs), upprätta en baslinje efter och identifiera tidiga komplikationer. Men många institutioner utför den inledande bedömningen en månad eller mer efter ablation sessionen.
4. Uppföljning
   1. Intervallet och optimala modaliteten för uppföljning utvärdering varierar beroende på tumörtyp och faktorer patienten. Vi kommer att diskutera olika faktorer som påverkar detta beslut och beskriva ett erkänt protokoll (Figur 5).

5. Utfall:

Förfarandet genomfördes framgångsrikt genom en kombination av ultraljud vägledning med CT och ultraljud övervakning. En direkt injektion av 5% dextros i vatten (D5W) användes för hydrodissection (bild 2). Ultraljud användes för vägledning eftersom tumören var lätt visualiseras genom ultraljud, men inte med icke-kontrastförstärkt CT (vilket ofta är fallet med leverlesioner). Vår erfarenhet är att placera applikatorer med ultraljud är snabbare än med CT. Ultraljud använder inte joniserande strålning och är därför säkert för både patienten och personalen och ger feedback i realtid av tumören och applikatorn plats så korrekt och konsekvent placering. Eftersom exakt inriktning är så avgörande för framgång i förfarandet, bestämmer applikator vägledning ofta huruvida förfarandet kommer att resultera i en komplett behandling.

En kombination av ultraljud och CT övervakning har utnyttjats. Ultraljud kan i realtid utvärdering av utvecklingen ablation medan CT ger en helhetsbild av applikator placering och närhet till intilliggande strukturer, så överlägsna bedömning av säkerheten hos applikatorn placering och sannolikheten för ytterligare skador på närliggande strukturer. Således en kombination av ultraljud och CT ger en säkrare behandling.

D5W har utnyttjats för hydrodissection av två skäl: det fungerar som både en fysisk och elektrisk barriär mot värme och därmed förhindrar skada på närliggande strukturer (dvs. bukspottkörtel och tarm), och intraperitoneal D5W har visat sig minska post-processuella smärta i patienter som genomgår lever ablation tumör RF. Således gör detta ingripande förfarande både säkrare och bekvämare för patienten. Uppföljning avbildning visar att förfarandet resulterade i en fullständig behandling av tumören utan tillhörande komplikationer och det fanns bara minimala patienten obehag.

Levertumör ablation används oftast för att hepatocellulär cancer hos patienter med levercirros, och i begränsad lever metastaserande sjukdom hos patienter med tjocktarms-, bröst-eller neuroendokrina tumörer. Patienter med andra tumörtyper som har nedsatt metastaserad sjukdom har ofta systemisk sjukdom och kan inte dra nytta av ablation, dessa patienter bedöms från fall till fall. Det finns en relativ brist på långtidsdata på patienter med metastaserad sarkom. Beslutet att gå vidare med ablation i detta fall gjordes med tanke på att alla andra platser av sjukdomen i denna unga patienten svarade på kemoterapi med en eldfast nedsatt lesion. Även om detta kan kontrollera hennes sjukdom på kort sikt och ge henne ett uppskov från kemoterapi, med en tumör i den här typen, är att bota osannolikt. Patienten utvecklade senare en extra lever lesion och två lungnoduli. Alla behandlades med ablation. Patienten är under fortsatt övervakning.

6. Representativa resultat:

Figur 1. Pre-förfarande CT visar en låg dämpning lesion i vänster nedsatt lob (pil) gränsar i bukspottkörteln (P) med tolvfingertarmen ligger bara sämre och magen bara sidled.

Figur 2. Planering ultraljud med patienten i ryggläge visar en hypoechoic lesion (pil) nära gränsar intilliggande magen (stjärna) och bukspottkörtel (ej synlig). Därför fattades beslut om att placera en NG tub för dekompression under förfarandet ennd använder hydrodissection för att skydda den bakre strukturer.

Figur 3. Ultraljud bild (vänster) visar hydrodissection nål (pil) sträcker sig genom den vänstra levern lob in i utrymmet mellan levern och bukspottkörteln med infusion av vätska. Abdominal CT (höger) visar nålen på plats (pil) med vätskeansamling mellan levern och bukspottkörteln (P) med bakre förskjutning av magsäcken (stjärna).

Figur 4. Ultraljudsbild erhållits under ablation visar gasmolnet i sidled vänster lob (pil). Ett tunt lager av vätska kan observeras mellan levern och bukspottkörteln (P).

Figur 5. Omedelbart efter förfarande CT (till vänster) visar ablation zonen (pil). Ablation zon har kontrakt på en månad uppföljande CT (höger pil).

Termisk tumör ablation är en säker och effektiv behandling för många buken tumörer som är eldfasta till operation, eller har inte svarat på behandling med strålning / kemoterapi. Dessutom blir det snabbt en accepterad första linjens behandling för vissa patienter. Fördelarna är: en exceptionell säkerhetsprofil, en snabbare konvalescens än traditionella kirurgiska behandlingar, minskade kostnader, och utmärkt lokal taxa kontroll i lämpligt gallrad patienter. Perkutan förfaranden är i allmänhet möjligt, särskilt när du använder tekniker såsom hydrodissection att förbättra säkerheten och inriktning av tumören, vilket begränsar morbiditet ytterligare. Denna teknik har använts i praktiken under flera decennier nu och många av de frågor om långsiktiga utfall och onkologiska effekten håller på att besvaras med uppmuntrande resultat. Termisk ablation kommer säkerligen spela en viktig och växande roll i förvaltningen av onkologiska patienter under de kommande åren.

CLB: Aktieägare och konsult för NeuWave Medical, Inc., som utvecklar ablation teknik. Konsult för Triagenics, LLC.

Författarna vill tacka Fred Lee, Jr, för hans ledarskap med den kliniska tumören ablation programmet, och Lisa Sampson, Jan Ketzler och Marci Centrum för deras hjälp med forskning och kliniska program vid University of Wisconsin Madison.

1. Wong, S.L., Mangu, P.B., Choti, M.A., Crocenzi, T.S., Dodd III, G.D., Dorfman, G.S., Eng, C., Fong, Y., Giusti, A.F., Lu, D., Marsland, T.A., Michelson, R., Poston, G.J., Schrag, D., Seidenfeld, J. & Benson III, A.B. American society of clinical oncology 2009 clinical evidence review on radiofrequency ablation of hepatic metastases from colorectal cancer. J. Clin. Oncol. 28, 493-508 (2010).
2. Gervais, D.A., Goldberg, S.N., Brown, D.B., Soulen, M.C., Millward, S.F., & Rajan, D.K. Society of interventional radiology position statement on percutaneous radiofrequency ablation for the treatment of liver tumors. J Vasc Interv Radiol 20, 3-8 (2009).
3. Livraghi, T., Meloni, F., Di Stasi, M., Rolle, E., Solbiati, L., Tinelli, C., & Rossi, S. Sustained complete response and complications rates after radiofrequency ablation of very early hepatocellular carcinoma in cirrhosis: is resection still the treatment of choice?. Hepatology 47, 82-89 (2008).
4. Zagoria, R.J., Traver, M.A., Werle, D.M., Perini, M., Hayasaka, S., & Clark, P.E. Oncologic efficacy of ct-guided percutaneous radiofrequency ablation of renal cell carcinomas. AJR Am J Roentgenol 189, 429-436 (2007).
5. Gervais, D.A., McGovern, F.J., Arellano, R.S., McDougal, W.S., & Mueller, P.R. Radiofrequency ablation of renal cell carcinoma: part 1, indications, results, and role in patient management over a 6-year period and ablation of 100 tumors. AJR Am J Roentgenol 185, 64-71 (2005).
6. Solazzo, S.A., Liu, Z., Lobo, S.M., Ahmed, M., Hines-Peralta, A.U., Lenkinski, R.E., & Goldberg, S.N. Radiofrequency ablation: importance of background tissue electrical conductivity--an agar phantom and computer modeling study. Radiology 236, 495-502 (2005).
7. Lu, D.S.K., Raman, S.S., Vodopich, D.J., Wang, M., Sayre, J., & Lassman, C. Effect of vessel size on creation of hepatic radiofrequency lesions in pigs: assessment of the "heat sink" effect. AJR Am J Roentgenol 178, 47-51 (2002).
8. Lubner, M.G., Brace, C.L., Hinshaw, J.L., & Lee, F.T.J. Microwave tumor ablation: mechanism of action, clinical results, and devices. J Vasc Interv Radiol 21, S192-203 (2010).
9. Andreano, A., Huang, Y., Meloni, M.F., Lee, F.T.J., & Brace, C. Microwaves create larger ablations than radiofrequency when controlled for power in ex vivo tissue. Med Phys 37, 2967-2973 (2010).
10. Simon, C.J., Dupuy, D.E., & Mayo-Smith, W.W. Microwave ablation: principles and applications. Radiographics 25 Suppl 1, S69-83 (2005).
11. Shibata, T., Iimuro, Y., Yamamoto, Y., Maetani, Y., Ametani, F., Itoh, K., & Konishi, J. Small hepatocellular carcinoma: comparison of radio-frequency ablation and percutaneous microwave coagulation therapy. Radiology 223, 331-337 (2002).
12. Ong, S.L., Gravante, G., Metcalfe, M.S., Strickland, A.D., Dennison, A.R., & Lloyd, DM. Efficacy and safety of microwave ablation for primary and secondary liver malignancies: a systematic review. Eur J Gastroenterol Hepatol 21, 599-605 (2009).
13. Liang, P., Wang, Y., Zhang, D., Yu, X., Gao, Y., & Ni, X. Ultrasound guided percutaneous microwave ablation for small renal cancer: initial experience. J. Urol. 180, 844-8; discussion 848 (2008).
14. Hinshaw, J.L., Shadid, A.M., Nakada, S.Y., Hedican, S.P., Winter III, T.C., & Lee, F.T.J. Comparison of percutaneous and laparoscopic cryoablation for the treatment of solid renal masses. AJR Am J Roentgenol 191, 1159-1168 (2008).
15. Atwell, T.D., Farrell, M.A., Callstrom, M.R., Charboneau, J.W., Leibovich, B.C., Frank, I., & Patterson, D.E. Percutaneous cryoablation of large renal masses: technical feasibility and short-term outcome. AJR Am J Roentgenol 188, 1195-1200 (2007).
16. Sheen, A.J., Poston, G.J., & Sherlock, D.J. Cryotherapeutic ablation of liver tumours. Br J Surg 89, 1396-1401 (2002).
17. Callstrom, M.R., Atwell, T.D., Charboneau, J.W., Farrell, M.A., Goetz, M.P., Rubin, J., Sloan, J.A., Novotny, P.J., Welch, T.J., Maus, T.P., Wong, G.Y., & Brown, K.J. Painful metastases involving bone: percutaneous image-guided cryoablation--prospective trial interim analysis. Radiology 241, 572-580 (2006).

0 Comments

You must be signed in to post a comment. Please sign in or create an account.