Valutazione di fattibilità, la sicurezza e la precisione di un'intraoperatoria ad alta intensità focalizzato dispositivo a ultrasuoni per il trattamento di metastasi epatiche
9 gennaio 2019
Qui, presentiamo un ablate e resecare studio prospettico per valutare la fattibilità, sicurezza, e precisione di intraoperative ad alta intensità focalizzato ablazione di ultrasuono in pazienti sottoposti ad epatectomia per metastasi epatiche.
Questo dispositivo medico, che utilizza ultrasuoni mirati, può fornire una nuova opzione terapeutica per i pazienti con metastasi epatiche nonsecabili. Il vantaggio principale di questa tecnica è che può ottenere grandi ablazioni epatiche veloci, sicure e ampiamente tollerate con una puntura e la guida all'imaging ad ultrasuoni disponibile. A dimostrare la preparazione del dispositivo HIFU sarà Marie Jo, infermiera specializzata dalla sala operatoria.
Dopo aver disinfettato il sito di incisione utilizzare un coltello monopolare per eseguire una laparotomia sul paziente anestetizzato. E usa le forbici per liberare il fegato dai suoi attacchi peritoneali e vascolari. Per preparare il dispositivo coprire la sonda HIFU sterilizzata con una busta sterile dedicata contenente un liquido di accoppiamento ad ultrasuoni sterile.
Posizionare una spugna protettiva di garza addominale di 20 x 20 centimetri con fili rilevabili a raggi X sotto l'area mirata per inibire qualsiasi propagazione ad ultrasuoni e danni non intenzionali da HIFU agli organi adiacenti. Portare la sonda HIFU a contatto con la superficie epatica. Spostare la sonda HIFU sulla superficie del fegato fino a quando la posizione dell'ablazione HIFU prevista come rappresentato dal cono bianco sovrapposto all'ecografia si trova nella posizione giusta.
Fare attenzione con il posizionamento dell'ablazione HIFU prevista poiché l'aumento della temperatura sarà lo stesso nei tessuti normali e nei tessuti interni e aumenterà oltre gli 80 gradi Celsius portando alla morte cellulare immediata in entrambi i tessuti. Per attivare l'esposizione HIFU attivare ogni emettitore con la stessa fase per 40 secondi. Poiché le immagini di resezione ad ultrasuoni non sono sincronizzate con le esposizioni HIFU, le interferenze sono visibili nell'ecografia durante l'ablazione.
L'ebollizione si osserva nei tessuti epatici trattati durante le singole esposizioni hifu con una nube di abolizione tipica che appare per circa un minuto nel luogo della lesione. La singola lesione apparirà sull'ecografia come una zona iperecoica al suo centro e una zona ipoecoica ai suoi confini. Quindi resettare il fegato usando un morsetto kelly per schiacciare il parenchima epatico.
E usa le forbici per estrarre il tessuto marcato. Quindi chiudere l'incisione secondo protocolli standard. Utilizzare un marcatore chirurgico per indicare la posizione dell'asse acustico della sonda HIFU sulla superficie del fegato e utilizzare la sonda di imaging ad ultrasuoni integrata per misurare le dimensioni delle ablazioni HIFU lungo due piani ortogonali dopo ogni esposizione a HIFU.
Dopo l'intervento chirurgico utilizzare un bisturi per separare le ablazioni HIFU e le aree delle metastasi epatiche colorettali. Accisa delle ablazioni lungo l'asse di esposizione. Quindi ottenere immagini delle ablazioni per l'analisi macroscopica e istologica.
In uno studio di fase uno sono stati creati con successo un totale di 12 ablazioni HIFU nei sei pazienti di fase uno. Le lesioni profonde dell'HIFU sono state posizionate a una profondità media di circa 10 millimetri e fino a 20 millimetri. Come richiesto dalla progettazione dello studio, sono stati inclusi altri tre pazienti e tutte e sei le lesioni HIFU aggiuntive sono state create correttamente a una distanza fissa da tutti e sei i marcatori metallici.
Qui vengono mostrati esempi di due metastasi visualizzate utilizzando la sonda di imaging ad ultrasuoni integrata con il dispositivo HIFU e le stesse due metastasi dopo la resezione. La regione focale HIFU è stata sovrapposta all'ecografia e visualizzata nell'interfaccia utente, rendendo possibile identificare con precisione la posizione delle metastasi. La delimitazione tra il fegato trattato e quello non trattato è molto acuta con un alone di circa 200 micrometri di tessuti congestivi intorno a tutte le ablazioni HIFU.
Questo nuovo dispositivo HIFU raggiunge in sicurezza un grande volume di ablazioni epatiche in 40 secondi con una precisione di due millimetri che può essere facilmente identificata nell'imaging ad ultrasuoni e da tracce misurabili. Questi primi risultati clinici giustificavano i prossimi passi nello sviluppo clinico in cui tenteremo l'ablazione hifu su piccole metastasi di diametro inferiore a 30 millimetri con margine di sicurezza di cinque millimetri nel fegato perilesionale sano. Se la capacità di colpire le metastasi epatiche viene confermata durante la fase 2B, il passo successivo sarebbe quello di progettare un gruppo multi-centro di pazienti trattati con intento curativo utilizzando questo nuovo dispositivo HIFU.
Panoramica
Questo studio valuta la fattibilità, la sicurezza e l'accuratezza dell'ablazione intraoperatoria mediante ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (HIFU) in pazienti sottoposti a epatectomia per metastasi epatiche. La tecnica mira a fornire una nuova opzione terapeutica per i pazienti con metastasi epatiche non resecabili.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Dispositivi medici
- Tecniche chirurgiche
Sfondo
- L'ultrasuono focalizzato ad alta intensità (HIFU) è un'opzione terapeutica non invasiva.
- Consente un targeting preciso delle lesioni epatiche.
- La tecnica è guidata dall'imaging ecografico.
- Studi precedenti hanno mostrato risultati promettenti nel trattamento delle metastasi epatiche.
Scopo dello studio
- Valutare la sicurezza e l'efficacia dell'HIFU durante gli interventi chirurgici epatici.
- Determinare la precisione dell'HIFU nell'ablazione delle metastasi epatiche.
- Esplorare il potenziale dell'HIFU nel migliorare gli esiti chirurgici.
Metodi Utilizzati
- Preparazione del dispositivo HIFU e del sito chirurgico.
- Utilizzo dell'imaging ecografico per guidare l'ablazione mediante HIFU.
- Monitoraggio dell'aumento della temperatura durante l'ablazione per garantire la sicurezza.
- Analisi post-chirurgica dell'efficacia dell'ablazione e dei campioni di tessuto.
Risultati principali
- Sono state create con successo un totale di 12 ablazioni HIFU in sei pazienti.
- Le lesioni HIFU profonde sono state posizionate a una profondità media di circa 10 mm.
- È stata osservata una netta delimitazione tra tessuto epatico trattato e non trattato.
- I risultati iniziali sostengono un ulteriore sviluppo clinico dell'HIFU per le metastasi epatiche.
Conclusioni
- L'HIFU è una tecnica promettente per l'ablazione epatica durante interventi chirurgici.
- Dimostra sicurezza e precisione nel colpire metastasi epatiche.
- Sono necessari ulteriori studi per confermare l'efficacia in coorti più ampie.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale Esecutiva
L'ultrasuono focalizzato ad alta intensità intraoperatorio (HIFU) offre una strategia di ablazione non invasiva per le metastasi epatiche, superando i limiti delle attuali terapie termiche, come il trauma da sonda e l'assenza di monitoraggio in tempo reale. Permettendo un'ablazione tissutale rapida e precisa sotto guida ecografica, l'HIFU favorisce la riduzione dei rischi meccanicistici nello sviluppo preclinico e clinico precoce di terapie dirette al fegato. La sua integrazione nei flussi di lavoro chirurgici fornisce una piattaforma per valutare la precisione terapeutica e i margini di sicurezza in modelli rilevanti per la malattia.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Valore scientifico: Permette l'analisi di ipotesi terapeutiche creando zone di ablazione controllate nel parenchima epatico per studiare la risposta del tessuto e i meccanismi di morte cellulare.
- Valore operativo: Fornisce volumi di ablazione riproducibili (circa 7,5 cm³) con una precisione di 1–2 mm, garantendo condizioni sperimentali costanti tra diversi studi.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Genera metriche quantitative di ablazione (dimensioni, volume, delimitazione netta) che fungono da letture farmacodinamiche per interventi basati sull'energia.
- Valore operativo: Utilizza l'imaging ecografico integrato per il monitoraggio in tempo reale e la misurazione post-ablazione, consentendo una valutazione standardizzata tra diversi operatori e sessioni.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Supporta la modellizzazione di sistemi rilevanti per le malattie consentendo l'ablazione in tessuto epatico metastatico, facilitando lo studio delle modifiche del microambiente tumorale dopo il trattamento.
- Valore operativo: Dimostra sicurezza e fattibilità in tessuto epatico resecato, permettendo un passaggio calibrato sugli studi in vivo senza compromettere la sicurezza dei soggetti.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Posizionato all'interfaccia tra scoperta e fase preclinica, l'HIFU intraoperatorio supporta la verifica delle ipotesi nei modelli di metastasi epatica e consente ablazioni standardizzate per flussi di lavoro analitici successivi.
- Biologia della scoperta: Facilita la chiarificazione dei percorsi biologici creando lesioni definite per studiare le risposte infiammatorie, fibrotiche o rigenerative nel tessuto epatico.
- Screening: Fornisce parametri quantitativi di ablazione (dimensione, forma, nitidezza del confine) che permettono il confronto tra diversi parametri di erogazione dell'energia e gli effetti sul tessuto.
- Analisi: Offre tracce misurabili (zone iperecogene/ipoechogene, alone di 200 µm) per la correlazione istopatologica e la validazione delle immagini.
- Ricerca traslazionale: Permette una continuità tra studi di ablazione ex vivo e modelli preclinici mantenendo caratteristiche di lesione costanti tra diverse piattaforme.
- Riutilizzo aziendale: Rappresenta una piattaforma riutilizzabile per la standardizzazione dell'ablazione, riducendo la variabilità nelle valutazioni precliniche di efficacia e sicurezza.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva grazie a un'ablazione precisa e riproducibile, con netta delimitazione del tessuto e danno collaterale minimo.
- Valore operativo: Consente di ottenere l'ablazione in 40 secondi con un'accuratezza di 1–2 mm, favorendo l'elaborazione di un elevato numero di campioni e l'integrazione nei flussi di lavoro.
- Valore strategico: Riduce l'incertezza nella de-risking biologica permettendo la generazione controllata di lesioni per studi sul meccanismo d'azione.
- Impatto sul portafoglio: Orienta le decisioni di avanzamento o interruzione fornendo modelli di ablazione affidabili per la valutazione di candidati terapeutici mirati al fegato.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze nell'uso di dispositivi chirurgici, nel mantenimento del campo sterile e nelle tecniche di ablazione guidate da ultrasuoni.
- È dipendente da una sonda HIFU specializzata con trasduttore toroidale, involucro di accoppiamento sterile e sistema integrato di imaging ecografico per la guida in tempo reale.
- Necessita di una coordinazione interfunzionale tra i team chirurgico, di imaging e di anatomia patologica per l'esecuzione dell'ablazione e l'analisi del tessuto.
- Comporta considerazioni di adattamento relative alle diverse caratteristiche del parenchima epatico, inclusa la vascolarizzazione e la fibrosi, che possono influenzare la propagazione degli ultrasuoni.
- È limitato ad applicazioni su tessuti ex vivo o resecati negli attuali studi di fattibilità, restringendo l'uso diretto in modelli di organo integro senza ulteriore validazione.
