이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

척추 전이 전기화학요법에서의 환자별 전기장 시뮬레이션

266 조회수

DOI:

10.3791/71239

2026년 7월 31일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 척추 전이에 대한 환자별 전기장 시뮬레이션 및 검증을 위한 완전하고 재현 가능한 워크플로우를 설명합니다. 이 워크플로우는 다중 모달 영상, 반자동 및 수동 분할, 조직 전도도 모델링, 선형 유한 요소 전기장 시뮬레이션, 그리고 시술 후 MRI 기반 괴사 중복 분석을 통한 실험적 검증을 통합합니다.

초록

전기화학요법(ECT)은 세포독성 물질의 투여와 고전압 전기 펄스를 결합하여 종양 세포막을 일시적으로 투과시키고 세포내 약물 흡수를 촉진합니다. 이 최소 침습 비열적 기법은 수술, 방사선 치료 또는 경피적 열 소작술이 제한될 수 있는 중요한 구조물 근처에 위치한 종양에 특히 적합합니다. 척추에서는 ECT가 통증 완화, 신경 감압, 국소 종양 조절을 제공하면서 신경 구조를 보존할 수 있습니다. 그러나 복잡한 척추 해부학, 전기장 분포에 대한 제한된 이해, 전용 계획 도구의 부재, 신경 손상 위험 등으로 인해 구현이 여전히 어렵습니다. 이 프로토콜은 척추 ECT에서 환자별 전기장 시뮬레이션을 위한 재현 가능한 워크플로우를 설명합니다. CT와 MRI를 결합한 멀티모달 영상은 오픈소스 3D 슬라이서 플랫폼 내에서 반자동 및 수동 분할을 통해 종양, 척추, 신경, 연부 조직 해부학을 재구성할 수 있게 합니다. 조직 전도도는 IT'IS 데이터베이스에 따라 할당되며, 선형 유한 요소 시뮬레이션(일정 전도도)은 전용 3D 슬라이서 모듈인 AI4DEEP를 사용하여 여러 등용량 임계값에 걸쳐 3D 전기장 맵을 계산합니다. 추적 조영제 증강 MRI는 시뮬레이션된 등전장 부피와 ECT 후 괴사 종양 부위를 비교하여 Dice 유사 계수를 통한 검증에 사용됩니다. 전문 중재 방사선 전문의들은 시뮬레이션된 전기장 지도, 추적 MRI, 임상 결과를 질적으로 비교하여 소프트웨어가 치료 부족 및 과다 치료 영역을 예측할 수 있는지 평가하였습니다. 9건의 ECT 절차가 진행되어 워크플로우를 평가하였습니다. 시뮬레이션된 전기장과 ECT 후 괴사 사이의 가장 높은 일치도는 이 임상 및 수치 환경에서 160–200 V/cm 범위에서 관찰되었습니다. 워크플로우는 임상 및 영상 추적 관찰과 일치하는 불충분하거나 과도한 치료 영역도 식별했습니다. 설명된 워크플로우는 재현 가능한 ECT 계획의 토대를 마련하며, 복잡한 척추 ECT 시술에서 안전성과 효능을 향상시키기 위해 최적화된 전극 배치 및 매개변수 조정을 지원합니다.

서론

척추 전이성 경막염은 골격 전이의 주요 부위이기 때문에 흔하며, 이는 전체 골 위치의 최대 50%를 차지하기 때문입니다 1,2. 임상 증상은 일반적으로 심한 통증과 현저한 삶의 질 저하, 그리고 침범 정도에 따라 하반신마비 또는 사지마비로 이어질 수 있는 급격한 진행성 신경학적 결손을 포함합니다 3,4. 전이성 경막외 척수 압박의 표준 치료는 방사선 치료이며, 감압 및 안정화 수술은 적절한 수행 상태와 예상 생존율을 가진 선택된 환자에게 이익이 됩니다 5,6. 입체정위 소모 방사선 치료는 특정 사례에서 국소 조절을 개선할 수 있으나, 척수 내성과 계획 복잡성에 의해 제한됩니다7. 방사선 치료 후 국소 재발 또는 진행이 빈번하며, 재방사선 치료는 누적 선량 제약에 의해 제한되어 지속적인 통증이나 진행성 신경학적 손상 환자에게는 치료적 막다른 길에 이르는 경우가 많습니다 6,7. 이와 관련해, 중요한 신경 구조 근처에서 통증 완화, 감압, 종양 조절을 달성할 수 있는 국소 비열적 기법이 필요합니다.

전기화학요법(ECT)은 주로 블레오마이신과 같은 세포독성 물질을 투여하고, 일시적으로 원형질막 투과성을 높이고 세포내 약물 흡수를 촉진하는 짧은 고전압 전기 펄스를 결합합니다 8,9. ECT는 최소 침습, 비열, 비교적 종양 선택성을 가지며, 중요한 구조물 근처에 위치한 피부, 피하, 심부 종양에서 고무적인 결과를 보였습니다10,11. 최근 임상 시리즈에서는 방사선 저항성 경막외 척수 압박에 대해 경피적 척수 ECT 후 1개월 기준 77%, 3개월 후 66.5%의 객관적 반응률을 보고했습니다. 통증도 현저히 감소하여, 기준선 7에서 1개월 기준 1으로 중앙값 통증 점수가 감소했습니다. 돌이킬 수 없는 신경학적 결손은 여전히 일부 환자12번에서 발생했다. 이러한 사건들은 전기장 분포의 중심적 역할을 강조합니다: 전극 기하학적 또는 조직 특성의 작은 변화가 치료량을 현저히 변화시켜 환자를 과다 치료와 과다 치료에 노출시킬 수 있습니다13,14. 수치 연구에 따르면 환자별 모델링은 전극 배치를 최적화하고 척추 종양의 범위를 개선하면서 신경 구조 노출을 제한할 수 있음을 시사합니다15,16.

전기천공 치료에 대한 여러 연구 계획 프레임워크가 제안되었으나, 임상에서의 일상적인 임상 구현은 메싱/매개변수 요구사항과 계산 시간17, 18, 19, 20, 21에 의해 제한되고 있습니다. Sutter와 Poignard의 최근 연구는 임상 제약 조건과 호환되는 시술 후 영상 기반 시뮬레이션 워크플로우를 지원하며, 불완전한 전기장 등용량 커버리지가 IRE22,23 이후 국소 실패와 정확히 연관됨을 보여줍니다. 이 프로토콜은 동일한 시뮬레이션 프레임워크를 기반으로 합니다.

따라서 본 글의 목적은 실제 임상 영상 데이터셋과 전달된 전극 구성을 바탕으로 척추 ECT에서 전기장 모델링 및 검증을 위한 재현 가능하고 환자별 워크플로우를 제공하는 것입니다. 현재 형태의 이 워크플로우는 전극 위치 최적화를 위한 사전 계획에 가장 적합하며, 세분화와 모델 준비 시간이 일상적인 절차 내 조정의 한계로 남아 있기 때문입니다. 이 연구는 가설 중심의 효능 연구가 아닌 방법론적 틀로 의도되었으며, 경막외 전이 및 기타 해부학적으로 복잡한 환경에서 경피적 CT 유도 ECT를 이미 수행하거나 계획 중인 중재 종양학 및 척추 팀을 대상으로 설계되었습니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

이 회고적 연구는 기관 윤리 위원회(IRB 2025-566)에 따라 수행되었으며, 관련 국가 규정을 준수하였습니다. 모든 영상 데이터는 분석 전에 익명화되었으며, 사후 설계와 사용으로 인해 사전 동의 요구사항은 면제되었습니다. 장비와 소프트웨어는 재료표에 나열되어 있습니다.

1. 데이터 가져오기 및 장면 준비

  1. 익명화된 모든 DICOM 시리즈를 3D 슬라이서(https://download.slicer.org/ 에서 사용 가능)에 가져오고, 각 볼륨에 명시적인 이름을 할당합니다: "MRIp"(시술 전 MRI), "CTi"(초기 시술 중 계획 CT), "CTa"(바늘 삽입 시술 중 CT), "MRI"(시술 후 MRI).
  2. "CTi"를 모든 후속 세분화 및 등록의 기준 볼륨으로 설정하세요.
  3. 3D 슬라이서에서 새 세그멘테이션 노드를 만들어 "CTi"에 "소스 볼륨"으로 연결하세요.
  4. 슬라이서 씬을 기본 프로젝트 파일로 저장해 복구와 향후 수정이 가능합니다.
    참고: 복셀 크기 표준화는 필수가 아니며, 네이티브 이미지 해상도가 충분하다면 생략할 수 있습니다.

2. 초기 CT(CTi)에서의 해부학적 분절

  1. 세그먼트 에디터 모듈을 열고 "피질 뼈"라는 이름의 세그먼트를 생성하세요. "CTi"의 "Threshold" 도구를 사용해 고밀도 피질골을 분리한 후, 필요하다면 가위페인트 도구를 사용해 세분을 수동으로 다듬으세요.
  2. "Fat"이라는 이름의 세그먼트를 만드세요. 예를 들어, 신장 주위나 피하 공간의 저밀도 지방을 선택하기 위해 Threshold 도구를 사용하세요.
  3. "추간판"이라는 이름의 구간을 만드세요. 3D 페인트 도구를 축방향, 시상면, 코로나 뷰에서 사용하고, 기존 세그먼트 외부에서 페인트를 확인해 페인트가 빈 복셀로 제한되도록 하여 기존 세그먼트가 덮어쓰지 않도록 하세요.
  4. 척추 사탕골을 위해 '칸셀러스골'이라는 구간을 만드세요. 3D 페인트 도구를 사용해 내부 소모 구획을 채우고, 위에서 설명한 대로 기존 세그먼트 외부에 페인트 를 체크하세요.
  5. "척수"라는 이름의 세그먼트를 만드세요. 3D 페인트 도구를 사용해 축방향 슬라이스에서 코드의 줄을 위에서 아래로 수동으로 윤곽을 그리세요.
  6. "뇌척수액"이라는 이름의 구간을 만드세요. 3D 페인트 도구를 사용해 척수 주변의 뇌척수액 공간을 thecal sa 내에서 채우고, 기존 마그먼트 외부의 페인트도 확인하세요.
  7. 시멘트, 코일, 폐가 있다면 추가 구간을 만드세요. 임계 값 도구를 사용해 과밀도 시멘트 또는 코일, 저밀도 폐 실질을 식별한 후 필요에 따라 수동 교정을 진행합니다.
  8. 업데이트된 슬라이서 장면을 저장하세요.
    참고: 명시적으로 세그먼트에 할당되지 않은 배경 복셀은 이후 AI4DEEP에서 '근육 유사' 조직(기본 전도도)으로 취급됩니다.

3. MRI 융합 및 종양 분절

  1. 시저 전 MRI 볼륨 "MRIp"를 슬라이서 씬에 가져오세요.
  2. Transforms 모듈을 사용하여 "MRIp"를 "CTi"에 강직하게 등록하며, 치료 수준에서 척추골 랜드마크를 사용합니다. 등록은 네 가지 미리 정의된 랜드마크에 의해 안내됩니다: 축 평면의 척추돌기의 끝과 한 횡돌기의 끝, 그리고 시상면의 척추돌기의 끝과 척추체의 전방 피질 경계입니다. 후척추 피질은 용해성 질환으로 인해 자주 변형되기 때문에 주요 랜드마크로 사용해서는 안 됩니다.
  3. 변환을 "MRIp"에 적용하고 축 및 시상면에서 공동등록을 육안으로 평가합니다. 표적 등록 오차(TRE)는 미리 정의된 축 및 시상점 기준점에서 해당 CT 및 MRI 랜드마크 간의 평면 내 평균 거리(밀리미터 단위)로 정의됩니다. 시각 정렬과 TRE 모두 2.5 mm 미만일 때만 등록을 허용합니다; 그렇지 않으면 등록을 반복하세요.
  4. "종양"이라는 새 구간을 만들고 "MRIp"(또는 경막외염이 잘 보일 경우 "CTi")에서 페인트 도구를 사용 해 기저 시점에서 경막외 및 척추 종양 침범을 수동으로 구분하세요.
  5. "종양" 구간에 선택적 스무딩 을 적용하여 틈 없는 일관된 3D 볼륨을 얻으세요.
  6. 업데이트된 슬라이서 장면을 저장하세요.
    참고: 여기서 프로토콜을 일시정지하고 이 단계에서 나중에 재개할 수 있습니다.

4. 바늘 융합 및 전극 정의를 이용한 CT AI4DEEP

  1. 시술 중 CT에 주사 바늘이 붙은 "CTa"를 3D 슬라이서에 불러와.
  2. Transforms 모듈을 사용하여 위와 동일한 척추 뼈 랜드마크를 사용하여 "CTa"를 "CTi"에 강하게 등록합니다.
    참고: 이 워크플로우에서는 "CTi"와 "CTa"가 전신 마취 하에서 초기 스캔과 전극 삽입 사이에 환자의 움직임 없이 획득되므로, CT대 CT 정렬이 보통 최적에 가까워져 수동 조정이 필요 없습니다. 따라서 TRE는 적용되지 않습니다. 뼈 창 설정에서는 전극에서 생성된 금속 아티팩트가 등록에 사용되는 척추 랜드마크의 시각화를 방해하지 않습니다.
  3. AI4DEEP 모듈을 실행하고 각 전극마다 활성 전극 끝부터 가상 바늘 하나를 만듭니다.
  4. 축, 관상, 시상표 시점에서 각 'Electrode_n'이 단일 물리적 활성 팁과 정확히 일치하는지 확인하세요.
    참고: 전체 해부학적 구조와 전극 분절의 품질, 그리고 물리적 전극과의 대응 여부는 분절 과정에 관여하지 않은 전문 중재 방사선 전문의가 외부에서 검증하였습니다. 만족스럽지 못하다고 판단되면 세분화가 그에 맞게 수정됩니다.
  5. 해부학적 구조, 종양 분할, 전극 형상이 포함된 업데이트된 장면을 저장하세요.
    참고: 정확한 활성 팁 길이는 ECT 매개변수 구성 중 AI4DEEP 후반에 지정되며, 이 단계에서 인코딩할 필요가 없습니다.

5. AI4DEEP에서의 전도도 할당

  1. AI4DEEP 인터페이스에서는 각 해부학적 분절을 표 1에 나타난 대로 미리 정의된 전기 전도도를 가진 조직 분류(예: 종양, 피질골, 관상골, 뇌척수액, 경막외지방, 추간판, 척수, 시멘트, 폐)에 할당합니다.
  2. 기본 배경 조직을 '근육' 전도도로 설정하여 모든 세그먼트가 아닌 복셀을 근육으로 취급합니다.
  3. AI4DEEP 요약 패널에서 각 세그먼트가 예상되는 조직 유형과 전도도에 매핑되어 있는지 확인한 후 구성을 저장하세요.
    참고: 전도도 값은 IT'IS 데이터베이스에서 도출되었으며, 모든 시뮬레이션에서 고정(선형) 전도도로 사용됩니다24.

6. 펄스 및 바늘 특성

  1. AI4DEEP에서는 임상 절차에 따라 각 전극의 활성 팁 길이(예: 20 mm, 30 mm, 40 mm)를 지정합니다. 전극 직경은 1.8mm였습니다.
  2. 여기서 임상적으로 적용된 전기장 진폭(예: 500 V/cm, 600 V/cm, 1000 V/cm)이 등장합니다.
  3. 치료 중에 활성화된 전극 쌍을 정의하세요.
  4. 각 전극 쌍에 대해 전극 간 거리를 기준으로 인가된 전압을 계산하AI4DEEP, 요청된 전압 대 거리 비율(V/cm)이 준수되도록 합니다.
  5. 임상 프로토콜에 따라 펄스 수(8)와 펄스 지속 시간(100 μs)을 설정합니다.
  6. AI4DEEP 설정을 저장하세요.
    참고: 전압은 V/cm 단위의 전압 대 거리 비율로 입력됩니다; AI4DEEP 이 값을 각 전극 쌍의 절대 전압으로 자동으로 변환합니다.

7. 전기장 시뮬레이션

  1. AI4DEEP에서는 구성된 해부학, 전도도, 전극 매개변수를 사용하여 정전기장 계산을 시작합니다.
  2. 소프트웨어가 기하학적 구성을 자동으로 생성하고, 고차 비적합 유한 차분 방법을 사용하여 의료 이미지에 대한 선형 정전적 퍼텐셜을 해결할 수 있도록 허용합니다25.
    참고: 일반적인 워크스테이션(예: Windows 11, 16GB RAM)에서는 케이스당 처리 시간이 약 5분이 소요됩니다.
  3. 시뮬레이션 출력과 업데이트된 슬라이서 씬을 저장하세요.
    참고: 시뮬레이션 후 프로토콜을 잠시 멈추고 이후 등용량 분석 및 검증을 위해 재개할 수 있습니다.

8. 등용량 시각화 및 종양 커버리지

  1. AI4DEEP에서 시뮬레이션된 장에서 전기장 등가면(등도량 부피)을 생성하는 옵션을 선택하세요.
  2. 등용량 임계값 범위(예: 50 V/cm, 100 V/cm, 120 V/cm, 140 V/cm, 160 V/cm, 180 V/cm, 200 V/cm, 220 V/cm, 240 V/cm, 260 V/cm, 300 V/cm, 400 V/cm, 500, 600 V/cm)를 선택하고 이에 대응하는 3D 등용량 맵을 생성합니다.
  3. 개별 등용량 지도를 3D 뷰에 표시하여 공간 장 분포를 관찰하는데, 일반적으로 낮은 시장 진폭에서는 연한 노란색, 그림 1에 나타난 것처럼 높은 시야 진폭에서는 빨간색까지 분포합니다.
  4. 각 아이소선스에 대해 아이소AI4DEEP스피와 '종양' 분할의 중복 부분을 바탕으로 자동으로 계산한 종양 커버리지 값의 백분율을 기록하세요.
  5. 모든 등용량 구간이나 모델, 종양 커버리지 값을 후속 분석을 위해 저장하세요.

9. 절차 후 MRI 선택, 가져오기 및 괴사 분할

  1. 추적 MRI는 ECT 후 6주에 그리고 그 이후로 2개월마다 시행되었습니다. 가장 큰 괴사 부피 또는 최상의 방사선 반응을 보여주는 MRI가 분할 검사로 선정되었습니다. 이 선택은 ECT 후 종양 조직학과 증식률에 따라 달라질 수 있는 이질적이고 지연된 반응 시간을 고려하기 위해 이루어졌습니다.
  2. 치료 후 조영제 강화 T1 지방 억제 축류 서열을 3D 슬라이서에 가져오세요.
  3. 사전 절차 MRI 등록에 사용되는 것과 동일한 사전 정의된 척추 랜드마크를 사용하여 "CTi"에 "MRI"를 강직하게 등록한 후 변환을 적용합니다. 등록 정확도는 동일한 기준 랜드마크에서 동일한 ≤2.5 mm 임계값을 가진 TRE를 계산하여 문서화됩니다.
  4. "종양 괴사"라는 새 구간을 만들고 ECT 후 MRI에서 종양의 비증성 괴사 부위를 수작업으로 조각별로 구분하세요.
  5. 여러 추적 MRI가 가능할 경우, 가장 큰 괴사 부피 또는 최상의 방사선 반응을 보여주는 검사를 선택하여 이 데이터셋을 분할에 활용합니다.
  6. "종양 괴사"에 선택적 스무딩을 적용하여 일관되고 연속적인 부피를 얻으세요.
  7. ECT 후 완전한 방사선 반응이 발생한 경우, 수작업 분할 시간을 줄이기 위해 치료 전 '종양' 분절을 복제하여 '종양 괴사'로 이름을 변경할 수 있습니다. 3D 슬라이서에서 분할 모듈을 사용하여 "분할 복사/이동"을 선택한 후 같은 분할 노드 내에서 "종양" 부분을 복제하고, 이름을 "종양 괴사"로 변경한 후 ECT 후 MRI에서 적절성을 육안으로 확인하세요.
  8. 중재적 방사선 전문의가 세분절에 관여하지 않는 전문가가 외부 검증을 수행하세요.
  9. 네크로시스 구간이 있는 슬라이서 장면을 저장하세요.
    참고: 여기서 프로토콜을 잠시 멈추고 나중에 정량적 비교를 위해 재개할 수 있습니다.

10. 시뮬레이션된 필드와 괴사의 정량적 비교 (다이스 분석)

  1. 3D 슬라이서에서 세그먼트 비교 모듈을 엽니다.
  2. 기준 세그먼트로 종양 괴사 를 선택하고 비교 세그먼트로 1개의 아이소선즈 부피(예: 200 V/cm 아이소선스)를 선택하세요.
  3. "종양 괴사"와 선택한 등용량 부피 간의 다이스 유사도 계수를 계산하고 값을 기록합니다. 모든 주사위 유사도 계수는 슬라이스별(2D) 기준이 아닌 전체 3D 세그먼트 부피로 계산되었습니다.
  4. 관심 있는 모든 관련 등용량 수준에 대해 분석을 반복하여 모든 임계값 범위에 걸친 다이스 계수를 얻습니다.
  5. 가장 높은 주사위 계수("최고 Iso")와 해당 최대 주사위 값("Best Dice")을 나타내는 등용량을 식별합니다.
  6. 다이스 계수, 최고 ISO, 최고 다이스, 종양 커버리지 값을 스프레드시트나 통계 소프트웨어로 내보내 추가 분석을 수행합니다.
  7. 최종 슬라이서 장면과 내보내진 모든 정량 결과를 저장하세요.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

이 워크플로우는 척추 전이성 경막외염 치료에 시행된 9건의 전기화학요법(ECT) 시술에 성공적으로 적용되었습니다. 모든 사례에 대해 환자별 예측 전기장 모델이 생성되어 전체 프로토콜이 다양한 해부학적 구성에서 실현 가능하고 재현 가능함을 확인했습니다. CTi와 MRIp 사이, CTi와 MRI 간 엄격한 등록이 모든 경우에서 이루어졌으며, 평균 TRE는 각각 1.8 mm ± 0.6 mm, 1.9 mm ± 0.7 mm였습니다. 선형 유한 요소 시뮬레이션은 각 절차마다 연속적인 3차원 전기장 분포를 생성했습니다. 모든 경우에서 50–600 V/cm 사이의 등용량 부피가 성공적으로 생성되었습니다.

시뮬레이션된 등용량 부피와 시술 후 괴사 부위 간의 정량적 비교가 8건의 분석 가능한 사례에서 수행되었으며; 3번 사례는 다중 전극 재배치로 인해 신뢰할 수 있는 공간 비교와 다이스 분석이 불가능해 제외되었습니다. 평균 주사위 유사도...

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

이 프로토콜은 척추 ECT에서 환자별 전기장 시뮬레이션을 위한 재현 가능한 워크플로우를 제공합니다. 정확하고 임상적으로 해석 가능한 예측을 얻기 위해서는 여러 방법론적 단계가 매우 중요합니다. 정확한 종양 분절이 필수적인데, 경막외 질환은 비조영제 시술 중 CT에서 잘 보이지 않기 때문입니다. 따라서 시술 전 및 시술 후 MRI의 융합은 경막외 및 척추 침범의 정확한 구분에 핵심입니다. 실제로 이미지 융합은 시각적 제어 및 표적 등록 오류(TRE) 측정을 포함한 수동 강체 등록에 의존하거나, 패치 기반 시야각 매칭26과 같이 더 고급 정렬이 필요한 경우 전용 변형 가능한 다중 모달 등록 방식을 사용할 수 있습니다. 전극 활성화 쌍과 인가된 전기장 진폭(V/cm)의 정확한 기록도 매우 중요하며, 절차적 매개변수와 모델 간의 불일치가 시뮬레이션된 장 분포에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 바늘을 이용한 시술 중 CT를 계획 C...

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

감사의 글

이 연구에 신뢰와 참여해 주신 환자분들께 감사드립니다. 그들의 기여 덕분에 이 연구가 가능해졌습니다. AIMOKA와 MONC 회원들(CP, OSe, OSu, LL, BDS)은 플랜 암 PC MECI 21CM119 00, 국립암연구소(INCa)(PLBIO n°2023-156), ANR 프로젝트 IMITATE(ANR-22-CE51-0043) 및 MIRE4VTACH(ANR-22-CE45-0014)의 부분적인 재정 지원을 받았습니다. 연구팀 AIMOKA는 AP-HP와 Inria 사이에 위치한 베르누이 연구소에 위치해 있습니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

```html
이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
3D Slicer3D Slicer (open-source)N/A버전 5.6.2.
AI4DEEP 모듈 (3D Slicer 확장)AI4DEEPN/A3D Slicer 내에서 사용되는 전기장 시뮬레이션 모듈.
Cliniporator VITAEIGEAIG0012A전기화학 요법에 사용되는 펄스 발생기
하이브리드 혈관조영-CT 시스템 (Alphenix 4D CT + Aquilion ONE)Canon Medical SystemsTSX-305A단일 방에서 통합된 혈관조영 시스템(Alphenix) 및 CT 스캐너(Aquilion ONE); 시술 중 CT 이미징 및 시술 안내에 사용됨.
직선 바늘 전극 "VGD"IGEAIG0E726활성 길이: 20 mm / 30 mm / 40 mm(대상 크기 및 해부학에 따라 선택).
워크스테이션DellN/ADell 워크스테이션, intelVPro ISM, Windows 11 - 16 GB RAM; 이미지 처리 및 시뮬레이션에 사용됨.
```

참고문헌

  1. Ryan, C., et al. Epidemiology of bone metastases. Bone. 158, 115783 (2022).
  2. Coleman, R. E., et al. Bone metastases. Nat Rev Dis Primers. 6 (1), 83 (2020).
  3. Ropper, A. E., Ropper, A. H. Acute spinal cord compression. N Engl J Med. 376 (14), 1358-1369 (2017).
  4. Lawton, A. J., et al. Assessment and management of patients with metastatic spinal cord compression: a multidisciplinary review. J Clin Oncol. 37 (1), 61-71 (2019).
  5. Patchell, R. A., et al. Direct decompressive surgical resection in the treatment of spinal cord compression caused by metastatic cancer: a randomised trial. Lancet. 366 (9486), 643-648 (2005).
  6. Rades, D., Abrahm, J. L. The role of radiotherapy for metastatic epidural spinal cord compression. Nat Rev Clin Oncol. 7 (10), 590-598 (2010).
  7. Glicksman, R. M., et al. Stereotactic ablative radiotherapy for the management of spinal metastases: a review. JAMA Oncol. 6 (4), 567-577 (2020).
  8. Mir, L. M., Orlowski, S. Mechanisms of electrochemotherapy. Adv Drug Deliv Rev. 35 (1), 107-118 (1999).
  9. Dorr, R. T. Bleomycin pharmacology: mechanism of action and resistance, and clinical pharmacokinetics. Semin Oncol. 19 (2 Suppl 5), 3-8 (1992).
  10. Djokic, M., et al. Electrochemotherapy as treatment option for hepatocellular carcinoma, a prospective pilot study. Eur J Surg Oncol. 44 (5), 651-657 (2018).
  11. Geboers, B., et al. High-voltage electrical pulses in oncology: irreversible electroporation, electrochemotherapy, gene electrotransfer, electrofusion, and electroimmunotherapy. Radiology. 295 (2), 254-272 (2020).
  12. Deschamps, F., et al. Electrochemotherapy in radiotherapy-resistant epidural spinal cord compression in metastatic cancer patients. Eur J Cancer. 186, 62-68 (2023).
  13. Miklavcic, D., et al. The importance of electric field distribution for effective in vivo. electroporation of tissues. Biophys J. 74 (5), 2152-2158 (1998).
  14. Corovic, S., et al. Modeling of electric field distribution in tissues during electroporation. Biomed Eng Online. 12, 16 (2013).
  15. Cindrič, H., Miklavčič, D., Cornelis, F. H., Kos, B. Optimization of transpedicular electrode insertion for electroporation-based treatments of vertebral tumors. Cancers (Basel). 14 (21), 5412 (2022).
  16. Cindrič, H., et al. Electrochemotherapy of spinal metastases using transpedicular approach-a numerical feasibility study. Technol Cancer Res Treat. 17, 1533034618770253 (2018).
  17. Perera-Bel, E., et al. PIRET-a platform for treatment planning in electroporation-based therapies. IEEE Trans Biomed Eng. 70 (6), 1902-1910 (2023).
  18. Perera-Bel, E., et al. EView: an electric field visualization web platform for electroporation-based therapies. Comput Methods Programs Biomed. 197, 105682 (2020).
  19. Marino, M., Luján, E., Mocskos, E., Marshall, G. OpenEP: an open-source simulator for electroporation-based tumor treatments. Sci Rep. 11 (1), 1423 (2021).
  20. Pavliha, D., et al. Planning of electroporation-based treatments using web-based treatment-planning software. J Membr Biol. 246 (11), 833-842 (2013).
  21. Marčan, M., et al. Web-based tool for visualization of electric field distribution in deep-seated body structures and planning of electroporation-based treatments. Biomed Eng Online. 14 (Suppl 3), S4 (2015).
  22. Sutter, O., et al. Correlation between computed electric dose maps and early postoperative MRI for the evaluation of irreversible electroporation. Phys Med Biol. 70 (22), 225010 (2025).
  23. Sutter, O., et al. Toward perioperative, numerically assisted irreversible electroporation for hepatocellular carcinoma: clinical outcomes informed by numerical simulations. Eur Radiol. , (2025).
  24. Baumgartner, C., et al. . IT'IS Database for thermal and electromagnetic parameters of biological tissues. Version 5.0. , (2025).
  25. Gallinato, O., de Senneville, B. D., Seror, O., Poignard, C. Numerical workflow of irreversible electroporation for deep-seated tumor. Phys Med Biol. 64 (5), 055016 (2019).
  26. Lafitte, L., et al. Patch-based field-of-view matching in multimodal images for electroporation-based ablations. Comput Med Imaging Graph. 84, 101750 (2020).
  27. Pescatori, L. C., et al. The role of early MRI in assessing the risk of local tumor progression following irreversible electroporation for hepatocellular carcinoma treatment. Int J Hyperthermia. 42 (1), 2505595 (2025).

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

의학233호233호이달의 JoVE전기천공법블레오마이신척추척수 압박전이성 척수 압박척추 신생물경막외 신생물치료 계획컴퓨터 시뮬레이션중재 종양학중재 영상의학