Methodenartikel

Anwendung von Tumorbehandlungsfeldern in humanen Hirntumormodellen: Eine nicht-invasive Technik zur Abgabe von elektrischen Wechselfeldern an das menschliche Gehirn zur Behandlung von Hirntumoren

30. April 2023

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Quelle: Omar, A. I. Tumorbehandlung Feldtherapie in Kombination mit Bevacizumab zur Behandlung von rezidivierendem Glioblastom. J. Vis. Exp. (2014)

Dieses Video demonstriert die Anwendung von Tumor Treating Fields oder TTFields in menschlichen Hirntumormodellen. Diese nicht-invasive Technik liefert elektrische Wechselfelder niedriger Intensität direkt an das Gehirn, was zu einer Hemmung der Zellteilung und der anschließenden Apoptose führt.

Protokoll

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Alle Eingriffe mit menschlichen Teilnehmern wurden in Übereinstimmung mit den institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien für das Wohlergehen des Menschen durchgeführt und vom lokalen institutionellen Prüfungsausschuss überprüft.

>1. Anwendung des TTF-Systems

HINWEIS: Das System besteht aus den folgenden Komponenten: einem elektrischen Feldgenerator (das Gerät), einem Verbindungskabel und einer Verbindungsbox, einer oder mehreren tragbaren Batterien, einem Ladegerät für tragbare Batterien, einem Plug-in-Netzteil und einem Satz Wandlerarrays (4) (Abbildung 1).

  1. Montage des Systems
    Anmerkung: Damit der elektrische Feldgenerator die elektrischen Felder an die Tumormasse abgeben kann, müssen die Komponenten auf folgende Weise miteinander verbunden werden:
    1. Laden Sie die Batterie(n) mit dem Ladegerät auf, indem Sie das Netzkabel an eine normale Steckdose anschließen und den Netzschalter auf der Rückseite des Ladegeräts einschalten.
      Anmerkung: Ein Batterieträger kann bis zu 3 Batterien gleichzeitig aufnehmen.
    2. Verwenden Sie eine geladene Batterie, um den elektrischen Feldgenerator oder das "Gerät" mit Strom zu versorgen, das wiederum die elektrischen Felder an die Wandlerarrays abgibt.
    3. Stecken Sie den Akku über den Stecker in eine Buchse mit der Aufschrift "DC IN" an der Vorderseite des Geräts. Stellen Sie sicher, dass die Pfeile auf dem Batteriestecker nach oben in Richtung des "DC IN"-Zeichens zeigen, während Sie den Stecker einstecken.
    4. Schalten Sie den Netzschalter ein, nachdem der Akku an das Gerät angeschlossen ist.
    5. Verbinden Sie jeden der vier Steckverbinder des Wandler-Arrays mit den farbcodierten Steckern mit der entsprechenden farbcodierten Buchse an der Anschlusskabelbox.
      Anmerkung: Zum Beispiel wird der Wandler-Array-Stecker mit dem roten Ring in die rote Buchse (mit der Bezeichnung "N1") an der Anschlusskabelbox gesteckt (siehe Abbildung 1).
    6. Verbinden Sie das Spiralverbindungskabel an einem Ende mit der Box und das Gerät an dem anderen Ende.
    7. Schließen Sie die Batterie an das Gerät an, um die notwendige Leistung für das Gerät zur Erzeugung elektrischer Wechselfelder bereitzustellen.
    8. Schließen Sie das Gerät an das Verbindungskabel und die Box an, indem Sie die farbcodierten Buchsen verwenden, die mit den farbcodierten Kabeln übereinstimmen, die an die Wandlerarrays angeschlossen sind.
  2. Auftragen der Schallkopf-Arrays auf die Kopfhaut
    1. Bereiten Sie den Patientenkopf für die Array-Anwendung vor. Rasieren Sie die gesamte Kopfhaut mit einem Elektrorasierer. Stellen Sie sicher, dass keine Stoppeln zurückbleiben, und wischen Sie die Kopfhaut mit 70%igem medizinischem Alkohol ab.
      Anmerkung: Eine rezeptfreie Hydrocortison-Creme (Steroid) kann verwendet werden, wenn die Kopfhaut gereizt ist.
    2. Ordnen Sie die Schallkopf-Arrays gemäß einem vorgegebenen spezifischen Array-Layout auf der sauberen und rasierten Kopfhaut des Patienten an.
      Anmerkung: Das Array-Layout wird mit einer speziellen Software berechnet, die Kopf- und Tumormessungen aus der Magnetresonanztomographie (MRT) des Patienten verwendet, um die optimale elektrische Feldstärke an der Stelle des Tumors zu erzeugen und so maximale Ergebnisse zu erzielen.
    3. Ziehen Sie die Umschläge ab, entfernen Sie die Arrays und tragen Sie sie dann entsprechend dem Farbschema des Array-Layouts auf die Kopfhaut auf.
      Anmerkung: Die Positionen und Farben des Schallkopf-Arrays sind wie folgt: vorne (blau), hinten (rot), rechts (gelb), links (weiß), je nachdem, wo sie auf der Kopfhaut platziert sind.
      Anmerkung: Schallkopf-Arrays werden in durchsichtigen, sterilen Umschlägen geliefert.
    4. Stecken Sie die Stecker in den Stecker.
    5. Stecken Sie die farbcodierten Stecker auf die Steckverbinder des Wandler-Arrays der vier Wandler-Arrays.
      Anmerkung: Diese Farben entsprechen der Farbcodierung des Platzierungsdiagramms des Schallkopfarrays, das mit Hilfe einer speziellen Software für jeden Patienten erstellt wurde (Schritt 1.2.2).
    6. Stecken Sie die Array-Kabel wie oben erwähnt in das farblich abgestimmte Anschlusskabel und die Box (siehe Abschnitt 1.1).
    7. Schalten Sie den Netzschalter am Gerät ein, sobald die Arrays installiert sind und das System vollständig verbunden ist.
    8. Schalten Sie die TTF-Feldtaste ein und das System ist nun bereit für die Abgabe des elektrischen Feldes.
      Anmerkung: Es gibt keine Standarddauer für die Fortsetzung der TTF-Therapie, jedoch kann die TTF-Therapie nach Meinung des Autors bis zum Zeitpunkt des klinischen und/oder röntgenologischen Fortschreitens der Erkrankung oder der Entwicklung einer inakzeptablen Toxizität fortgesetzt werden. Um ein optimales Ansprechen zu erzielen, sollte die TTF-Therapie mindestens 18 Stunden pro Tag kontinuierlich angewendet werden. Eine Behandlungsdauer von weniger als 18 Stunden pro Tag wurde mit einem suboptimalen Ansprechen in Verbindung gebracht. Ein monatliches Compliance-Protokoll kann von einem Novocure-Techniker von der Gerätesoftware heruntergeladen werden.

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Ergebnisse

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Abbildung 1: Die Komponenten und die Baugruppe des NovoTTF-100A-Systems. (A) Die Wandler-Arrays werden so dargestellt, wie sie auf die Kopfhaut (1) aufgebracht werden, wobei die Array-Kabel mit den farbcodierten Buchsen am Verbindungskabel und an der Box (2) verbunden sind. Die Box wiederum wird mit dem elektrischen Feldgenerator verbunden, wobei die Batterie als Stromversorgung dient (3). (B) Wandler-Arrays mit Keramikscheiben und -...

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Offenlegungen

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Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
NovoTTF-100A SystemNovocure GmbHPortsmouth, Vereinigte Staaten von Amerika
Bevacizumab (Avastin)Genetech CorporationSouth San Francisco, Vereinigte Staaten von Amerika

Nachdrucke und Genehmigungen

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Schlagwörter

TTFields TherapyTransducer ArraysElectric Field GeneratorScalp PreparationCell Division InhibitionMicrotubule DisruptionMitotic Process Inhibition

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