Thermische ablatie voor de behandeling van abdominale tumoren

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).

Percutane thermische ablatie is een nieuwe behandelingsoptie voor veel tumoren van de buik niet vatbaar voor conventionele behandelingen. Tijdens een thermische ablatie procedure, is een dunne applicator geleid in het doel tumor onder beeldvorming begeleiding. Energie wordt vervolgens toegepast op de weefsels tot temperaturen stijgen tot cytotoxische niveaus (50-60 ° C). Diverse energiebronnen beschikbaar zijn voor biologische weefsels, waaronder radiofrequente (RF) elektrische stroom, magnetrons, laserlicht en ultrasone golven warmte. Van deze, zijn RF-en microgolf-ablatie meest gebruikte ter wereld.

Tijdens de RF-ablatie, afwisselend elektrische stroom (~ 500 kHz) produceert ohmse verwarming rond de interstitiële elektrode. Huidoppervlak elektroden (pads gemalen) worden gebruikt om het elektrische circuit te voltooien. RF-ablatie is in gebruik voor bijna 20 jaar, met goede resultaten voor de lokale tumor controle, verlengde de overleving en de lage complicaties ^1,2. Recente studies suggereren RF-ablatie kan een eerste-lijnsbehandeling optie voor kleine hepatocellulair carcinoom en niercelcarcinoom ^3-5 worden. Echter, is RF verwarming gehinderd door lokale doorbloeding en de hoge elektrische impedantie weefsels (bijvoorbeeld long-, bot-, uitgedroogde of verkoolde weefsel) ^6,7. Microgolven kan verlichten sommige van deze problemen door het produceren van een snellere, volumetrische verwarming ^8-10. Voor het maken van grotere of conforme ablaties, kunnen meerdere microgolf antennes tegelijk worden gebruikt terwijl de RF-elektroden nodig opeenvolgende operatie, die hun efficiëntie beperkt. Vroege ervaringen met magnetron systemen suggereren werkzaamheid en veiligheid vergelijkbaar met of beter dan RF-apparaten ^11-13.

Als alternatief, Cryoablation bevriest de te onderzoeken weefsels met dodelijke niveaus (-20 tot -40 ° C). Percutane Cryoablation is aangetoond effectief te zijn tegen de RCC en vele uitgezaaide tumoren, met name colorectale kanker in de lever ^14-16. Cryoablation kunnen ook geassocieerd worden met minder post-procedure pijn en sneller herstel voor een aantal indicaties ^17. Cryoablation is vaak gecontra-indiceerd voor primaire leverkanker te wijten aan onderliggende coagulopathie en de daarmee samenhangende risico's te bloeden vaak gezien bij patiënten met cirrose. Daarnaast, plotseling vrijkomen van de tumor cellulaire inhoud als het bevroren weefsel ontdooit kan leiden tot een potentieel ernstige aandoening die bekend staat als cryoshock ^16.

Thermische tumor ablatie kan worden uitgevoerd bij open chirurgie, laparoscopie of via een percutane benadering. Bij het percutaan uitgevoerd, de ablatie procedure steunt op beeldvorming voor diagnose, planning, applicator begeleiding, behandeling monitoring en follow-up. Echografie is de meest populaire modaliteit voor begeleiding en behandeling van het toezicht op de hele wereld, maar computertomografie (CT) en magnetische resonantie imaging (MRI) worden vaak gebruikt. Contrast-enhanced CT of MRI worden doorgaans gebruikt voor de diagnose en follow-up imaging.

1. Introductie / Case Presentatie:

Voorbeeld case: 50 jaar oude vrouw met retroperitoneale leiomyosarcoom s / p primaire resectie. Had bewijs van gemetastaseerde ziekte in de lever en de longen die reageerden op chemotherapie. Had een enkele chemo-refractaire lever laesie. Multidisciplinaire bespreking leidde tot ablatie als een mogelijke behandeling optie, gezien jonge leeftijd van de patiënt, gebrek aan comorbiditeit en het gebrek aan alternatieve chemotherapeutische behandeling opties. De laesie was voorafgaand aan de behandeling biopsie noodzakelijk om de gemetastaseerde ziekte te bevestigen. Planning echografie toonde de laesie in de inferieure en posterieure aspect van de linker lever kwab. Gezien de nabijheid van de alvleesklier en darmen, was de behoefte aan hydrodissection beoordeeld met de patiënt op het moment van de raadpleging.

2. Selectie van patiënten

1. Een van de belangrijkste aspecten van de procedure is ervoor te zorgen dat de patiënt een geschikte kandidaat. Het gaat om een ​​multi-factorieel beoordeling van zowel de tumor en de patiënt gerelateerde factoren, waaronder:
   1. Type tumor, de grootte, de locatie en focality (figuur 1).
   2. Patiënt co-morbiditeiten en de algehele gezondheid.
2. Patiënten dienen te worden besproken op een multi-disciplinaire tumor boord om de beschikbare behandeling alternatieven te bepalen en kies de meest doeltreffende en passende optie is.
3. De meest geschikte ablatie modaliteit is variabel en afhankelijk van veel verschillende factoren, zoals: locatie van de tumor in het orgaan, de nabijheid van aangrenzende structuren en de bijbehorende behoefte aan precisie, ervaring van de exploitant, de aanwezigheid van de onderliggende leverziekte of bloeden diathese. Al deze factoren en nog veel meer moet worden beschouwd om te bepalen en kies de meest geschikte ablatie modaliteit.
4. De patiënt moet goed geïnformeerd worden over de procedure, de verwachte risico's, de mogelijkheid van een volledige behandeling, en de verwachte voordelen. Daarom hebben we overleg met iedere patiënt voorafgaand aan de procedure, meestal op het moment van planning echografie zoals hieronder.
5. Een algemene beoordeling van de patiënt en de procedure bepaalt de mate van sedatie / anesthesie die zowel veilig en werkzaam voor het geval.

3. Pre-planning van de behandeling

1. Wij voeren een pre-ablatie van plan ultrageluid om een ​​optimale positionering van de patiënt en approach.This bepalen ook helpt ons te bepalen of andere beeldvormende modaliteiten nodig zal zijn voor begeleiding en meer bijzonder, monitoring. Het is vaak handig om CT beschikbaar hebben op het moment van de ablatie procedure voor een overzicht evaluatie van de doelgroep tumor, ablatie zone, en aangrenzende structuren.
2. We hebben ook de behoefte aan adjuvante technieken op dit moment met een nadruk op veiligheid en werkzaamheid (figuur 2).
3. Gedurende deze tijd bepalen we het aantal applicators waarschijnlijk nodig om de behandeling en de optimale plaatsing af te ronden.

4. Ablatie procedure

1. Patiënt voorbereiding
   1. Factoren die worden beschouwd / beoordeeld zijn onder andere: darmvoorbereiding, pre / periprocedural antibiotica, nier / lever-functie, IV-toegang, behoefte aan een arteriële lijn voor bloeddrukmeting, enz. Deze bepalingen zijn gemaakt op een geval per geval, maar zijn er een aantal algemene principes die gevolgd kan worden en deze zullen worden besproken.
   2. Algemene anesthesie komt vaak voor, maar ablatie kan vaak worden uitgevoerd met diepe sedatie, of zelfs bewuste sedatie in sommige scenario's. Moeten worden geoptimaliseerd om de individuele patiënt.
2. Het installeren van apparatuur (merk op dat veel aspecten van de installatie zijn afhankelijk van leverancier)
   1. Toont een voorbeeld van de RF, Cryoablation, en MW ablatie apparatuur en installatie met inbegrip van grond pad plaatsing, aansluitingen en testen. Voor dit geval zal radiofrequente ablatie worden gebruikt.
3. De ablatie-sessie
   1. Leiding
      1. Accurate en passende beeld-geleide applicator plaatsing is van cruciaal belang. Omdat dit vaak bevat meerdere applicator plaatsingen, vooral voor grotere tumoren, er zijn veel factoren te worden beschouwd en er zijn verschillende 'trucs' die kunnen worden gebruikt (figuur 3).
   2. Adjuvante technieken
      1. Bij het uitvoeren van percutane ablatie, zijn er vaak aangrenzende structuren die kunnen kwetsbaar zijn voor thermische schade. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van hydrodissection en andere verplaatsing technieken, die fysische, thermische, en elektrische bescherming te bieden bij het adequaat toegepast. We zullen het gebruik van deze technieken.
      2. We zullen ook bespreken andere behandelingen / technieken die zijn aangetoond, of theoretisch kan de werkzaamheid en veiligheid van de behandeling te verhogen.
   3. Controle
      1. US, CT, MRI en hebben allemaal specifieke sterke en zwakke punten ten aanzien van hun vermogen om effectief en precies toezicht op de groeiende ablatie zone. Vanwege dit, we vaak gebruik van een multi-modaliteit aanpak met zowel de VS en CT. Dit laat ons toe om de procedure uit te voeren veilig en effectief.
      2. Post-ablatie beoordeling
         1. De post-ablatie assessment maakt de bepaling van de werkzaamheid van de therapie. Wanneer en hoe het wordt uitgevoerd is variabel en hangt af van de beschikbaarheid van middelen, uitvoerbaarheid van het beheer van de VS of CT het contrast en de onzekerheid over de technische succes van de behandeling (figuur 4). Bij onze instelling, voeren we een contrast-enhanced CT op geschikte patiënten onmiddellijk na de ablatie-sessie tot stand is gekomen. Dit stelt ons in staat te beoordelen voor een volledige behandeling (met onmiddellijke re-behandeling, terwijl de patiënt nog onder narcose indien nodig), stelt een na de procedure baseline en het identificeren van elk begin van de complicaties. Echter, vele instellingen voert u de eerste beoordeling een maand of meer na de ablatie-sessie.
4. Follow-up
   1. Het interval en een optimale modaliteit voor follow-up evaluatie is afhankelijk van het type tumor en de patiënt factoren. Bespreken we de verschillende factoren die deze beslissing beïnvloeden en beschrijven een aanvaard protocol (figuur 5).

5. Resultaat:

De procedure werd met succes uitgevoerd met behulp van een combinatie van ultrageluid begeleiding bij CT en echografie monitoring. Een directe injectie van 5% dextrose in water (D5W) werd gebruikt voor hydrodissection (afb. 2). Echografie werd gebruikt voor begeleiding, omdat de tumor werd makkelijk kunnen worden gevisualiseerd door echografie, maar niet met niet-contrast CT (zoals vaak het geval is bij lever laesies). In onze ervaring, het plaatsen van applicators met echografie begeleiding is sneller dan met CT. Echografie maakt geen gebruik van ioniserende straling en is dus veilig voor zowel de patiënt en personeel, en geeft real-time feedback van de tumor en de applicator locatie waardoor accurate en consistente plaatsing. Omdat nauwkeurige targeting is zo cruciaal voor het succes van de procedure, applicator begeleiding bepaalt vaak of de procedure zal resulteren in een volledige behandeling.

Een combinatie van echografie en CT-controle werd gebruikt. Echografie maakt real-time de evaluatie van de zich ontwikkelende ablatie terwijl CT geeft een globaal overzicht van de applicator plaatsing en de nabijheid van aangrenzende structuren, waardoor een superieure beoordeling van de veiligheid van de applicator plaatsing en de kans op collateral damage aan nabijgelegen structuren. Zo is de combinatie van echografie en CT-beeldvorming resulteert in een veiliger behandeling.

D5W werd gebruikt voor hydrodissection om twee belangrijke redenen: het fungeert als een fysieke en elektrische barrière voor verwarming en daarom, voorkomt schade aan de aangrenzende structuren (dat wil zeggen pancreas en darm), en intraperitoneale D5W is aangetoond dat post-procedurele pijn in mindering patiënten die een lever tumor RF-ablatie. Zo, deze ingreep maakt de procedure zowel veiliger en comfortabeler voor de patiënt. Follow-up beeldvorming toont aan dat de procedure resulteerde in een complete behandeling van de tumor, zonder bijbehorende complicaties en er was slechts een minimale ongemak voor de patiënt.

Lever tumor ablatie wordt meestal toegepast op hepatocellulair carcinoom bij cirrotische patiënten, en in beperkte lever gemetastaseerde ziekte bij patiënten met dikke darm-, borst-of neuro-endocriene tumoren. Patiënten met andere typen tumoren die een lever gemetastaseerde ziekte hebben vaak een systemische aandoening en mag niet profiteren van ablatie; deze patiënten worden beschouwd op een case-by-case basis. Er is een relatieve schaarste van de lange-termijn gegevens over patiënten met gemetastaseerde sarcoom. De beslissing om door te gaan met de ablatie in dit geval werd gemaakt gezien het feit dat alle andere sites van de ziekte in deze jonge patiënt gereageerd op chemotherapie met een vuurvaste lever laesie. Hoewel dit haar ziekte onder controle op de korte termijn en geef haar een uitstel van chemotherapie, met een tumor van dit type, genezen is onwaarschijnlijk. De patiënt ontwikkelde later een extra lever laesie en twee longknobbeltjes. Alle patiënten werden behandeld met ablatie. De patiënt is op dit moment onder permanent toezicht.

6. Representatieve resultaten:

Figuur 1. Pre-procedure CT aantonen van een lage demping laesie in de linker lever kwab (pijl) aangrenzend aan de alvleesklier (P) met de twaalfvingerige darm gelegen op slechts inferieur en maag net lateraal.

Figuur 2. Plannen echografie met de patiënt in rugligging toont een hypoechoic laesie (pijl) nauw grenzend de aangrenzende maag (ster) en pancreas (niet zichtbaar). Daarom werd besloten om een ​​NG buis plaats voor decompressie tijdens de procedure eennd gebruiken hydrodissection om de achterste structuren te beschermen.

Figuur 3. Echografie afbeelding (links) demonstreert hydrodissection naald (pijl) zich uitstrekt door de linker lever kwab in om de ruimte tussen de lever en de alvleesklier met een infusie van vloeistof. Abdominale CT (rechts) toont de naald op zijn plaats (pijl) met een ophoping van vocht tussen de lever en pancreas (P) met een achterwaartse verplaatsing van de maag (ster).

Figuur 4. Ultrasound beeld verkregen tijdens ablatie toont de gaswolk in de laterale linker kwab (pijl). Een dun laagje vloeistof kan worden waargenomen tussen de lever en de alvleesklier (P).

Figuur 5. Onmiddellijke post-procedure CT (links) toont de ablatie zone (pijl). De ablatie zone heeft gecontracteerd op de een-maand follow-up CT (rechts, pijl).

Thermische tumor ablatie is een veilige en effectieve behandeling voor veel abdominale tumoren die niet reageren op een operatie, of hebben gefaald behandeling met radiotherapie / chemotherapie. Bovendien is het hard op weg een geaccepteerde eerstelijns therapie voor sommige patiënten. De voordelen zijn: een uitzonderlijke veiligheidsprofiel, een sneller herstel dan de traditionele chirurgische behandelingen, lagere kosten, en een uitstekende lokale controle prijzen voor de juiste triage patiënten. Percutane procedures zijn over het algemeen haalbaar zijn, zeker bij het gebruik van technieken zoals hydrodissection om de veiligheid te verbeteren en doelgerichtheid van de tumor, hetgeen dus een beperking van de morbiditeit nog verder. Deze techniek is gebruikt in de praktijk voor tientallen jaren en veel van de vragen met betrekking tot lange termijn resultaten en oncologische werkzaamheid worden beantwoord met bemoedigende resultaten. Thermische ablatie zal een belangrijke en groeiende rol spelen zeker bij de behandeling van oncologische patiënten in de komende jaren.

CLB: Aandeelhouder en consultant voor NeuWave Medical, Inc, die ablatie technologieën ontwikkelt. Consultant voor Triagenics, LLC.

De auteurs willen graag Fred Lee, Jr, bedanken voor zijn leiderschap met de klinische tumor ablatie-programma, en Lisa Sampson, Jan Ketzler en Marci Center voor hun hulp met het onderzoek en klinische programma's aan de Universiteit van 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.