Avaliação da viabilidade, segurança e precisão de uma alta intensidade intra-operatória focado dispositivo de ultra-som para o tratamento de metástases hepáticas
9 de janeiro de 2019
Aqui, apresentamos um estudo prospectivo com ablação e ressecar para avaliar a viabilidade, segurança, e precisão de alta intensidade no intra-operatório focada ablação de ultra-som em pacientes submetidos a hepatectomy para metástases hepáticas.
Este dispositivo médico, que usa ultrassom focado, pode fornecer uma nova opção terapêutica para pacientes com metástases hepáticas não ressecáveis. A principal vantagem desta técnica é que ela pode alcançar ablações hepáticas grandes e rápidas e seguras com uma punção e a orientação de imagem de ultrassom disponível. Demonstrando a preparação do dispositivo HIFU estará Marie Jo, enfermeira especializada da sala de cirurgia.
Depois de desinfetar o local da incisão use uma faca monopolar para realizar uma laparotomia no paciente anestesiado. E use uma tesoura para libertar o fígado de seus apegos peritoneal e vascular. Para preparar o dispositivo cubra a sonda HIFU esterilizada com um envelope estéril dedicado contendo um líquido de acoplamento de ultrassom estéril.
Coloque uma esponja protetora de 20 por 20 centímetros de gaze abdominal com fios detectáveis de raios-X sob a área alvo para inibir qualquer propagação de ultrassom e danos hifu não intencionais aos órgãos adjacentes. Leve a sonda HIFU em contato com a superfície hepática. Mova a sonda HIFU através da superfície do fígado até que a posição da esperada ablação hifu representada pelo cone branco sobreposto ao ultrassom esteja no local certo.
Tome cuidado com a colocação da esperada ablação hifu, uma vez que o aumento da temperatura será o mesmo em tecidos normais e tecidos internos e aumentará acima de 80 graus Celsius levando à morte celular imediata em ambos os tecidos. Para ativar a exposição HIFU, ative cada emissor com a mesma fase durante 40 segundos. Como as imagens de ressecção do ultrassom não são sincronizadas com as exposições HIFU, as interferências são visíveis no ultrassom durante a ablação.
A ebulição é observada em tecidos hepáticos tratados durante exposições únicas hifu com uma nuvem de abolição típica aparecendo por cerca de um minuto na localização da lesão. A única lesão aparecerá no ultrassom como uma zona hiperecóica em seu centro e uma zona hipoecóica em seus limites. Em seguida, reinicie o fígado usando um grampo de kelly para esmagar o parênquim hepático.
E use uma tesoura para extrair o tecido marcado. Em seguida, feche a incisão de acordo com os protocolos padrão. Use um marcador cirúrgico para indicar a posição do eixo acústico da sonda HIFU na superfície do fígado e use a sonda de imagem de ultrassom integrada para medir as dimensões das ablações hifu ao longo de dois planos ortogonais após cada exposição hifu.
Após a cirurgia, use um bisturi para separar as ablações hifu e áreas de metástases hepáticas colorretais. Extirparecendo as ablações ao longo do eixo de exposição. Em seguida, obtenha imagens das ablações para análise macroscópica e histológica.
Em um ensaio de fase um, um total de 12 ablações hifu foram criadas com sucesso nos seis pacientes da fase um. As lesões profundas de HIFU foram colocadas a uma profundidade média de aproximadamente 10 milímetros e até 20 milímetros. Conforme exigido pelo projeto do estudo, mais três pacientes foram incluídos e todas as seis lesões adicionais de HIFU foram corretamente criadas a uma distância fixa de todos os seis marcadores metálicos.
Aqui exemplos de duas metástases imagens usando a sonda de imagem de ultrassom integrada com o dispositivo HIFU e as mesmas duas metástases após a ressecção são mostradas. A região focal hifu foi sobreposta ao ultrassom e exibida na interface do usuário, possibilitando identificar com precisão a localização das metástases. A delimitação entre o fígado tratado e não tratado é muito nítida com um halo de cerca de 200 micrômetros de tecidos congestivos em torno de todas as ablações hifu.
Este novo dispositivo HIFU consegue com segurança um grande volume de ablações hepáticas em 40 segundos com uma precisão de dois milímetros que pode ser facilmente identificada em imagens ultrassônicas e por traços mensuráveis. Esses resultados clínicos iniciais justificaram os próximos passos no desenvolvimento clínico em que tentaremos ablação hifu em pequenas metástases com menos de 30 milímetros de diâmetro com margem de segurança de cinco milímetros no fígado perilesional saudável. Se a capacidade de atingir metástases hepáticas for confirmada durante a fase 2B, o próximo passo seria projetar um grupo multicêntrico de pacientes tratados com intenção curativa usando este novo dispositivo HIFU.
Visão Geral
Este estudo avalia a viabilidade, segurança e precisão da ablação intraoperatória por ultrassom focalizado de alta intensidade (HIFU) em pacientes submetidos à hepatectomia por metástases hepáticas. A técnica tem como objetivo oferecer uma nova opção terapêutica para pacientes com metástases hepáticas não ressecáveis.
Principais Componentes do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Dispositivos Médicos
- Técnicas Cirúrgicas
Contexto
- A ultrassonografia focalizada de alta intensidade (HIFU) é uma opção terapêutica não invasiva.
- Permite o direcionamento preciso de lesões hepáticas.
- A técnica é guiada por imagem de ultrassom.
- Estudos anteriores demonstraram potencial no tratamento de metástases hepáticas.
Objetivo do Estudo
- Avaliar a segurança e eficácia do USF durante cirurgias hepáticas.
- Determinar a precisão do USF na ablação de metástases hepáticas.
- Explorar o potencial do USF para melhorar os resultados cirúrgicos.
Métodos Utilizados
- Preparação do dispositivo de HIFU e do local cirúrgico.
- Uso de imagem por ultrassonografia para orientar a ablação por HIFU.
- Monitoramento da elevação da temperatura durante a ablação para garantir a segurança.
- Análise pós-cirúrgica da eficácia da ablação e das amostras de tecido.
Resultados Principais
- Um total de 12 ablações por HIFU foram realizadas com sucesso em seis pacientes.
- Lesões profundas por HIFU foram posicionadas a uma profundidade média de aproximadamente 10 mm.
- Foi observada uma delimitação nítida entre o tecido hepático tratado e não tratado.
- Os resultados iniciais apoiam o prosseguimento do desenvolvimento clínico do HIFU para metástases hepáticas.
Conclusões
- A HIFU é uma técnica promissora para ablação hepática durante cirurgias.
- Ela demonstra segurança e precisão no direcionamento de metástases hepáticas.
- São necessários mais estudos para confirmar a eficácia em coortes maiores.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A ultrassonografia focalizada de alta intensidade intraoperatória (HIFU) oferece uma estratégia de ablação não invasiva para metástases hepáticas, superando limitações das terapias térmicas atuais, como trauma provocado por sondas e ausência de monitoramento em tempo real. Ao permitir ablação tecidual rápida e precisa com orientação por ultrassom, o HIFU auxilia na desmistificação mecanicista durante o desenvolvimento pré-clínico e clínico inicial de terapias direcionadas ao fígado. Sua integração nos fluxos de trabalho cirúrgicos fornece uma plataforma para avaliar a precisão terapêutica e as margens de segurança em modelos relevantes para a doença.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas mediante a criação de zonas de ablação controladas no parênquima hepático para estudar a resposta tecidual e os mecanismos de morte celular.
- Valor Operacional: Fornece volumes de ablação reprodutíveis (aproximadamente 7,5 cm³) com precisão de 1–2 mm, apoiando condições experimentais consistentes entre estudos.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Valor Científico: Gera métricas quantificáveis de ablação (dimensões, volume, delimitação nítida) que servem como indicadores farmacodinâmicos para intervenções baseadas em energia.
- Valor Operacional: Utiliza imagem ultrassonográfica integrada para monitoramento em tempo real e mensuração pós-ablação, permitindo avaliação padronizada entre operadores e sessões.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Apoia a modelagem de sistemas relevantes para doenças ao permitir a ablação em tecido hepático metastático, facilitando o estudo das alterações no microambiente tumoral após o tratamento.
- Valor Operacional: Demonstra segurança e viabilidade em tecido hepático ressecado, permitindo a progressão ajustada ao risco para estudos in vivo sem comprometer a segurança dos indivíduos.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Posicionado na interface entre descoberta e pré-clínico, o HIFU intraoperatório auxilia na verificação de hipóteses em modelos de metástase hepática e permite ablação padronizada para fluxos de trabalho analíticos posteriores.
- Biologia da Descoberta: Facilita a elucidação de vias ao criar lesões definidas para estudar respostas inflamatórias, fibróticas ou regenerativas no tecido hepático.
- Triagem: Fornece resultados quantitativos de ablação (tamanho, forma, nitidez da delimitação) que permitem a comparação de parâmetros de entrega de energia e efeitos teciduais.
- Análise: Fornece traços mensuráveis (zonas hiperecogênicas/hipoecogênicas, halo de 200 µm) para correlação histopatológica e validação por imagem.
- Pesquisa Translacional: Permite a continuidade de estudos de ablação ex vivo para modelos pré-clínicos, mantendo características de lesão consistentes entre plataformas.
- Reutilização Institucional: Representa uma plataforma reutilizável para padronização de ablação, reduzindo a variabilidade nas avaliações pré-clínicas de eficácia e segurança.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva por meio de ablacão precisa e reprodutível, com delimitação nítida do tecido e dano colateral mínimo.
- Valor Operacional: Realiza ablacão em 40 segundos com precisão de 1–2 mm, favorecendo o processamento de alta produtividade e a integração aos fluxos de trabalho.
- Valor Estratégico: Reduz a incerteza na desconsideração biológica ao permitir a geração controlada de lesões para estudos de mecanismo de ação.
- Impacto no Portfólio: Orienta decisões de prosseguimento ou interrupção ao fornecer modelos de ablacão confiáveis para avaliação de candidatos terapêuticos direcionados ao fígado.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência no manuseio de dispositivos cirúrgicos, manutenção de campo estéril e técnicas de ablação guiadas por ultrassom.
- Depende de uma sonda HIFU especializada com transdutor toroidal, envelope acoplador estéril e imagem ultrassonográfica integrada para orientação em tempo real.
- Necessita de coordenação entre equipes cirúrgica, de imagem e de patologia para a realização da ablação e análise do tecido.
- Envolve considerações de adaptação para diferentes características do parênquima hepático, incluindo vascularização e fibrose, as quais podem afetar a propagação do ultrassom.
- Limita-se a aplicações em tecidos ex vivo ou ressecados nos estudos de viabilidade atuais, restringindo o uso direto em modelos de órgãos intactos sem validação adicional.
