Оценки целесообразности, безопасность и точность интраоперационной высокой интенсивности сосредоточены ультразвуковое устройство для лечения метастазов в печени
9 января 2019 г.
Здесь мы представляем ablate и иссечения проспективное исследование для оценки осуществимости, безопасность, и точность интраоперационной высокой интенсивности сосредоточены ультразвуковая аблация в пациентов, перенесших гепатектомии для метастазов в печени.
Это медицинское устройство, которое использует сфокусированное УЗИ, может обеспечить новый терапевтический вариант для пациентов с нерезектируемыми метастазами печени. Основным преимуществом этой техники является то, что она может достичь быстрых, безопасных, широко переносится большие абляции печени с проколом и доступны ультразвуковой визуализации руководства. Демонстрацией подготовки устройства HIFU будет Мари Джо, специализированная медсестра из операционной.
После дезинфекции участка разреза используйте монополярный нож для выполнения лапаротомии на обезболивающем пациенте. И использовать ножницы, чтобы освободить печень от перитонеальной и сосудистой вложения. Для подготовки устройства покрывают стерилизованный зонд HIFU с помощью специального стерильного конверта, содержащего стерильную ультразвуковую соединение жидкости.
Поместите защитную 20 на 20 сантиметров брюшную марлевую губку с рентгеновскими обнаруживаемыми нитями под целевой областью, чтобы ингибировать любое ультразвуковое распространение и непреднамеренное повреждение HIFU смежным органам. Принесите зонд HIFU в контакт с поверхностью печени. Перемести зонд HIFU по поверхности печени до тех пор, пока положение ожидаемой абляции HIFU в лице белого конуса, наложенного на сонограмму, не будет в нужном месте.
Позаботьтесь о размещении ожидаемой абляции HIFU, так как повышение температуры будет одинаковым в нормальных тканях и внутренних тканях и увеличится выше 80 градусов по Цельсию, что приведет к немедленной гибели клеток в обеих тканях. Для активации экспозиции HIFU активируется каждый излучатель с той же фазой в течение 40 секунд. Поскольку ультразвуковые изображения ресекции не синхронизируются с экспозициями HIFU, помехи видны в сонограмме во время абляции.
Кипение наблюдается в тканях печени, обработанных во время hiFU одного воздействия с облаком отмены типичных появляться около одной минуты в месте поражения. Одно поражение появится на сонограмме как гиперехоическая зона в ее центре и гипоехоическая зона на ее границах. Далее сбросить печень с помощью зажима Келли, чтобы раздавить печень parenchyma.
И использовать ножницы для извлечения отмеченных тканей. Затем закройте разрез в соответствии со стандартными протоколами. Используйте хирургический маркер, чтобы указать положение акустической оси зонда HIFU на поверхности печени и использовать интегрированный ультразвуковой зонд для измерения размеров абляций HIFU вдоль двух ортогональных плоскостей после каждого воздействия HIFU.
После операции используйте скальпель, чтобы отделить абляции HIFU и области колоректальных метастазов печени. Excising абляции вдоль оси экспозиции. Затем получить изображения абляций для макроскопического и гистологического анализа.
В первом этапе исследования в общей сложности 12 HIFU абляции были успешно созданы в шести фазах один пациентов. Глубокие поражения HIFU были помещены на среднем глубине приблизительно 10 миллиметров и up to 20 миллиметров. В соответствии с проектом исследования были включены еще три пациента и все шесть дополнительных поражений HIFU были правильно созданы на фиксированном расстоянии от всех шести металлических маркеров.
Здесь приведены примеры двух метастазов, изображенных с помощью ультразвукового зонда, интегрированного с устройством HIFU, и тех же двух метастазов после ресекции. Координационный регион HIFU был наложен на сонограмму и отображается в пользовательском интерфейсе, что позволяет точно определить местоположение метастазов. Делимитация между обработанной и необработанной печенью очень острая с 200-метровым ореолом застойных тканей вокруг всех абляций HIFU.
Это новое устройство HIFU безопасно достигает большого объема печеночной абляции в 40 секунд с точностью в два миллиметра, которые могут быть легко идентифицированы в ультразвуковой визуализации и измеримые следы. Эти первоначальные клинические результаты оправдывали следующие шаги в клиническом развитии, в которых мы попытаемся АБЛЯЦИИ HIFU на небольших метастазах менее 30 миллиметров в диаметре с запасом прочности в пять миллиметров в здоровой перилесионой печени. Если способность к целевой метастазы печени подтверждается во время фазы 2B следующим шагом будет разработка многоцентровой группы пациентов, лечение с лечебным намерением с помощью этого нового HIFU устройства.
Обзор
В данном исследовании оценивается возможность применения, безопасность и точность интраоперационной абляции с помощью высокоинтенсивного фокусированного ультразвука (HIFU) у пациентов, переносящих гепатэктомию по поводу метастазов в печени. Данная методика призвана предоставить новый терапевтический вариант для пациентов с нерезектабельными метастазами в печени.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронауки
- Медицинские изделия
- Хирургические методы
Теоретические сведения
- Высокоинтенсивный фокусированный ультразвук (HIFU) представляет собой неинвазивный терапевтический метод.
- Он позволяет осуществлять точное воздействие на очаги поражения печени.
- Данная методика проводится под контролем ультразвуковой визуализации.
- Предыдущие исследования продемонстрировали перспективность применения этого метода при лечении метастазов в печени.
Цель исследования
- Оценить безопасность и эффективность HIFU при операциях на печени.
- Определить точность HIFU при абляции метастазов в печени.
- Изучить потенциал HIFU в улучшении исходов хирургического лечения.
Используемые методы
- Подготовка устройства для HIFU и операционного поля.
- Использование ультразвуковой визуализации для наведения при HIFU-абляции.
- Мониторинг повышения температуры во время абляции для обеспечения безопасности.
- Послеоперационный анализ эффективности абляции и исследование образцов тканей.
Основные результаты
- В общей сложности у шести пациентов было успешно выполнено 12 сеансов HIFU-абляции.
- Глубокие очаги HIFU-воздействия располагались на средней глубине примерно 10 mm.
- Наблюдалось четкое разграничение между обработанной и необработанной тканью печени.
- Предварительные результаты обосновывают дальнейшую клиническую разработку метода HIFU для лечения метастазов в печени.
Выводы
- HIFU является перспективным методом абляции печени в ходе хирургического вмешательства.
- Метод демонстрирует безопасность и точность при воздействии на метастазы в печени.
- Для подтверждения эффективности на более крупных когортах пациентов необходимы дальнейшие исследования.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Интраоперационный высокоинтенсивный фокусированный ультразвук (HIFU) представляет собой стратегию неинвазивной абляции метастазов в печени, позволяющую преодолеть ограничения современных методов термической терапии, такие как травматизация тканей зондом и отсутствие мониторинга в режиме реального времени. Обеспечивая быструю и точную абляцию тканей под контролем ультразвука, HIFU способствует снижению механистических рисков на стадиях доклинической и ранней клинической разработки методов терапии заболеваний печени. Его интеграция в хирургические рабочие процессы создает платформу для оценки точности терапевтического воздействия и границ безопасности на моделях, релевантных данному заболеванию.
Стратегическое применение в исследованиях и разработках биофармацевтики
Ранний поиск и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет проверять терапевтические гипотезы путем создания контролируемых зон абляции в паренхиме печени для изучения реакции тканей и механизмов гибели клеток.
- Практическая ценность: обеспечивает воспроизводимый объем абляции (приблизительно 7,5 cm³) с точностью 1–2 mm, что гарантирует единообразие экспериментальных условий в различных исследованиях.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: позволяет получать количественные показатели абляции (размеры, объем, четкость границ), которые служат фармакодинамическими показателями для энергозависимых вмешательств.
- Операционная ценность: использование интегрированной ультразвуковой визуализации для мониторинга в реальном времени и измерения после абляции обеспечивает стандартизированную оценку независимо от оператора и сеанса.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Обеспечивает моделирование патологических систем за счет возможности проведения абляции в метастатической ткани печени, что облегчает изучение изменений в микроокружении опухоли после лечения.
- Практическая ценность: Демонстрирует безопасность и осуществимость метода на резекционной ткани печени, что позволяет перейти к исследованиям in vivo с учетом всех рисков, не ставя под угрозу безопасность объектов исследования.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Располагаясь на стыке этапов фундаментальных исследований и доклинических испытаний, интраоперационный HIFU позволяет проверять гипотезы на моделях метастазов в печени и обеспечивает стандартизированную абляцию для последующих аналитических рабочих процессов.
- Открытия в биологии: способствует уточнению механизмов путей путем создания четко определенных очагов поражения для изучения воспалительных, фиброзных или регенеративных ответов в тканях печени.
- Скрининг: обеспечивает получение количественных данных об абляции (размер, форма, четкость границ), что позволяет сравнивать параметры подачи энергии и эффекты воздействия на ткани.
- Аналитика: предоставляет измеряемые признаки (гиперэхогенные/гипоэхогенные зоны, гало 200 µm) для гистопатологической корреляции и валидации визуализации.
- Трансляционные исследования: обеспечивает преемственность от исследований абляции ex vivo к доклиническим моделям за счет поддержания стабильных характеристик очагов поражения на различных платформах.
- Корпоративное повторное использование: представляет собой многократно используемую платформу для стандартизации абляции, снижающую вариабельность при доклинической оценке эффективности и безопасности.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает достоверность прогнозов за счет точной, воспроизводимой абляции с четкой демаркацией тканей и минимальным побочным повреждением.
- Операционная ценность: Обеспечивает проведение абляции за 40 секунд с точностью 1–2 mm, что способствует высокопроизводительной обработке образцов и интеграции в рабочий процесс.
- Стратегическая ценность: Снижает неопределенность при минимизации биологических рисков за счет возможности контролируемого создания очагов поражения для изучения механизмов действия.
- Влияние на портфель проектов: Обосновывает принятие решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go), предоставляя надежные модели абляции для оценки терапевтических кандидатов, направленных на лечение печени.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с хирургическими инструментами, поддержания стерильности операционного поля и владение методами абляции под контролем УЗИ.
- Необходим специализированный датчик HIFU с тороидальным преобразователем, стерильный соединительный чехол и интегрированная система ультразвуковой визуализации для навигации в реальном времени.
- Требуется межфункциональное взаимодействие между хирургической бригадой, специалистами по визуализации и патоморфологами для проведения абляции и последующего анализа тканей.
- Необходимо учитывать особенности различных характеристик паренхимы печени, включая васкуляризацию и фиброз, которые могут влиять на распространение ультразвука.
- В текущих исследованиях по изучению возможности применения метод ограничен использованием тканей ex vivo или резектированных тканей, что ограничивает прямое применение в моделях целого органа без дальнейшей валидации.
