Evaluación de la factibilidad, seguridad y exactitud de una alta intensidad intraoperatoria centrado dispositivo de ultrasonido para el tratamiento de las metástasis del hígado
9 de enero de 2019
Aquí, presentamos un estudio prospectivo para evaluar la factibilidad, seguridad, ablar y resecar y precisión de alta intensidad intraoperatoria centrado ablación del ultrasonido en pacientes sometidos a hepatectomía por metástasis hepáticas.
Este dispositivo médico, que utiliza ultrasonido focalizado, puede proporcionar una nueva opción terapéutica para pacientes con metástasis hepáticas no resecables. La principal ventaja de esta técnica es que puede lograr ablaciones hepáticas grandes rápidas, seguras y ampliamente toleradas con una punción y la guía de imágenes por ultrasonido disponible. Demostrando la preparación del dispositivo HIFU estará Marie Jo, una enfermera especializada del quirófano.
Después de desinfectar el sitio de la incisión, utilice un cuchillo monopolar para realizar una laparotomía en el paciente anestesiado. Y usa tijeras para liberar el hígado de sus accesorios peritoneales y vasculares. Para preparar el dispositivo cubra la sonda HIFU esterilizada con un sobre estéril dedicado que contiene un líquido de acoplamiento de ultrasonido estéril.
Coloque una esponja protectora de gasa abdominal de 20 por 20 centímetros con roscas detectables por rayos X debajo del área objetivo para inhibir cualquier propagación por ultrasonido y daño no intencional de HIFU a los órganos adyacentes. Ponga la sonda HIFU en contacto con la superficie hepática. Mueva la sonda HIFU a través de la superficie del hígado hasta que la posición de la ablación HIFU esperada representada por el cono blanco superpueste en el sonograma se encuentre en el lugar correcto.
Tenga cuidado con la colocación de la ablación HIFU esperada ya que el aumento de la temperatura será el mismo en los tejidos normales y los tejidos internos y aumentará por encima de 80 grados celsius que conduce a la muerte celular inmediata en ambos tejidos. Para activar la exposición HIFU, active cada emisor con la misma fase durante 40 segundos. Como las imágenes de resección de ultrasonido no están sincronizadas con las exposiciones HIFU, las interferencias son visibles en la ecografía durante la ablación.
La ebullición se observa en los tejidos hepáticos tratados durante las exposiciones individuales de HIFU con una nube de abolición típica que aparece durante aproximadamente un minuto en el lugar de la lesión. La única lesión aparecerá en la ecografía como una zona hiperecoica en su centro y una zona hipoecólica en sus límites. A continuación, restablezca el hígado mediante el uso de una pinza kelly para aplastar el parénquima hepático.
Y usa tijeras para extraer el tejido marcado. A continuación, cierre la incisión de acuerdo con los protocolos estándar. Utilice un marcador quirúrgico para indicar la posición del eje acústico de la sonda HIFU en la superficie del hígado y utilice la sonda de imágenes por ultrasonido integrada para medir las dimensiones de las ablaciones HIFU a lo largo de dos planos ortogonales después de cada exposición a HIFU.
Después de la cirugía, usa un bisturí para separar las ablaciones HIFU y las áreas de metástasis hepáticas colorrectales. Excising las ablaciones a lo largo del eje de exposición. A continuación, obtener imágenes de las ablaciones para el análisis macroscópico e histológico.
En un ensayo de fase uno se crearon con éxito un total de 12 ablaciones HIFU en los seis pacientes de fase uno. Las lesiones profundas de HIFU se colocaron a una profundidad media de aproximadamente 10 milímetros y hasta 20 milímetros. Como lo requiere el diseño del estudio, se incluyeron tres pacientes más y las seis lesiones adicionales de HIFU se crearon correctamente a una distancia fija de los seis marcadores metálicos.
Aquí se muestran ejemplos de dos metástasis con la sonda de imágenes de ultrasonido integrada con el dispositivo HIFU y las mismas dos metástasis después de la resección. La región focal de HIFU se superpuso a la ecografía y se mostró en la interfaz de usuario, lo que permite identificar con precisión la ubicación de las metástasis. La delimitación entre el hígado tratado y el hígado no tratado es muy aguda con un halo de aproximadamente 200 micrómetros de tejidos congestivos alrededor de todas las ablaciones HIFU.
Este nuevo dispositivo HIFU logra de forma segura grandes volúmenes de ablaciones hepáticas en 40 segundos con una precisión de uno de dos milímetros que se puede identificar fácilmente en imágenes ultrasónicas y por trazas medibles. Estos resultados clínicos iniciales justificaron los siguientes pasos en el desarrollo clínico en los que intentaremos la ablación HIFU en pequeñas metástasis de menos de 30 milímetros de diámetro con un margen de seguridad de cinco milímetros en hígado perilesional sano. Si se confirma la capacidad de apuntar a metástasis hepáticas durante la fase 2B, el siguiente paso sería diseñar un grupo multicéntmo de pacientes tratados con intención curativa utilizando este nuevo dispositivo HIFU.
Resumen
Este estudio evalúa la viabilidad, seguridad y precisión de la ablación intraoperatoria con ultrasonido focalizado de alta intensidad (HIFU) en pacientes sometidos a hepatectomía por metástasis hepáticas. La técnica tiene como objetivo proporcionar una nueva opción terapéutica para pacientes con metástasis hepáticas no resecables.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Neurociencia
- Dispositivos médicos
- Técnicas quirúrgicas
Antecedentes
- El ultrasonido focalizado de alta intensidad (HIFU) es una opción terapéutica no invasiva.
- Permite un targeting preciso de lesiones hepáticas.
- La técnica se guía mediante imágenes de ultrasonido.
- Estudios previos han mostrado resultados prometedores en el tratamiento de metástasis hepáticas.
Objetivo del estudio
- Evaluar la seguridad y eficacia del HIFU durante la cirugía hepática.
- Determinar la precisión del HIFU en la ablación de metástasis hepáticas.
- Explorar el potencial del HIFU para mejorar los resultados quirúrgicos.
Métodos Utilizados
- Preparación del dispositivo de HIFU y del sitio quirúrgico.
- Uso de imágenes por ultrasonido para guiar la ablación con HIFU.
- Monitoreo del aumento de temperatura durante la ablación para garantizar la seguridad.
- Análisis postquirúrgico de la eficacia de la ablación y de las muestras de tejido.
Resultados principales
- Se crearon con éxito un total de 12 ablaciones por HIFU en seis pacientes.
- Las lesiones profundas por HIFU se colocaron a una profundidad media de aproximadamente 10 mm.
- Se observó una delimitación nítida entre el tejido hepático tratado y no tratado.
- Los resultados iniciales respaldan el desarrollo clínico adicional del HIFU para metástasis hepáticas.
Conclusiones
- El HIFU es una técnica prometedora para la ablación hepática durante la cirugía.
- Demuestra seguridad y precisión al dirigirse a metástasis hepáticas.
- Se requieren más estudios para confirmar la eficacia en cohortes más grandes.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
El ultrasonido focalizado de alta intensidad intraoperatorio (HIFU) ofrece una estrategia de ablación no invasiva para metástasis hepáticas, abordando las limitaciones de las terapias térmicas actuales, como el trauma por sonda y la falta de monitoreo en tiempo real. Al permitir una ablación rápida y precisa del tejido bajo guía ecográfica, el HIFU facilita la reducción de riesgos mecanicistas en el desarrollo preclínico y clínico temprano de terapias dirigidas al hígado. Su integración en los flujos de trabajo quirúrgicos proporciona una plataforma para evaluar la precisión terapéutica y los márgenes de seguridad en modelos relevantes para la enfermedad.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite la evaluación de hipótesis terapéuticas mediante la creación de zonas de ablación controladas en el parénquima hepático para estudiar la respuesta del tejido y los mecanismos de muerte celular.
- Valor operativo: Proporciona volúmenes de ablación reproducibles (aproximadamente 7,5 cm³) con una precisión de 1–2 mm, lo que favorece condiciones experimentales consistentes entre estudios.
Desarrollo de Pruebas y Cribado
- Valor científico: Genera métricas cuantificables de ablación (dimensiones, volumen, delimitación nítida) que sirven como indicadores farmacodinámicos para intervenciones basadas en energía.
- Valor operativo: Utiliza imágenes integradas de ultrasonido para monitoreo en tiempo real y medición post-ablación, lo que permite una evaluación estandarizada entre operadores y sesiones.
Investigación Traductacional y Preclínica
- Valor científico: Apoya la modelización de sistemas relevantes para enfermedades al permitir la ablación en tejido hepático metastásico, facilitando el estudio de los cambios en el microambiente tumoral tras el tratamiento.
- Valor operativo: Demuestra seguridad y factibilidad en tejido hepático resecado, posibilitando un avance ajustado al riesgo hacia estudios in vivo sin comprometer la seguridad del sujeto.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
Situado en la interfaz entre el descubrimiento y la fase preclínica, el HIFU intraoperatorio apoya la comprobación de hipótesis en modelos de metástasis hepática y permite ablaciones estandarizadas para flujos de trabajo analíticos posteriores.
- Biología del Descubrimiento: Facilita la aclaración de vías al crear lesiones definidas para estudiar respuestas inflamatorias, fibróticas o regenerativas en el tejido hepático.
- Selección: Proporciona resultados cuantitativos de ablación (tamaño, forma, nitidez del delineado) que permiten comparar parámetros de entrega de energía y efectos sobre el tejido.
- Análisis: Ofrece trazos medibles (zonas hiperecogénicas/hipoecogénicas, halo de 200 µm) para la correlación histopatológica y la validación por imágenes.
- Investigación Traducional: Permite la continuidad desde estudios de ablación ex vivo hasta modelos preclínicos, manteniendo características de lesión consistentes entre plataformas.
- Reutilización Empresarial: Representa una plataforma reutilizable para la estandarización de ablación, reduciendo la variabilidad en las evaluaciones preclínicas de eficacia y seguridad.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Mejora la confianza predictiva mediante ablación precisa y reproducible con delimitación tisular nítida y daño colateral mínimo.
- Valor operativo: Logra la ablación en 40 segundos con una precisión de 1–2 mm, facilitando el procesamiento de muestras de alto rendimiento y la integración en flujos de trabajo.
- Valor estratégico: Reduce la incertidumbre en la desactivación biológica al permitir la generación controlada de lesiones para estudios de mecanismo de acción.
- Impacto en el portafolio: Orienta las decisiones de continuar o descartar al proporcionar modelos de ablación confiables para evaluar candidatos terapéuticos dirigidos al hígado.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en el manejo de dispositivos quirúrgicos, mantenimiento del campo estéril y técnicas de ablación guiadas por ultrasonido.
- Depende de una sonda especializada de HIFU con transductor toroidal, envoltura acopladora estéril e imagenología por ultrasonido integrada para guía en tiempo real.
- Necesita coordinación interdisciplinaria entre los equipos quirúrgico, de imagen y de patología para la realización de la ablación y el análisis del tejido.
- Implica consideraciones de adaptación a las características variables del parénquima hepático, incluyendo vascularización y fibrosis, que pueden afectar la propagación del ultrasonido.
- Limitado actualmente a aplicaciones en tejidos ex vivo o resecados en estudios de viabilidad, lo que restringe su uso directo en modelos de órganos intactos sin una validación adicional.
