Summary
כאן, אנו מציגים מחקר פרוספקטיבי של ablate ולאחר נכרות כדי להעריך את הכדאיות, בטיחות, והתמקד הדיוק של פוסט ניתוחית בעצימות גבוהה אולטרסאונד אבלציה בחולים העוברים hepatectomy של גרורות בכבד.
Abstract
היום, האפשרות היחידה פוטנציאל הריפוי אצל חולים עם גרורות בכבד המעי הגס הוא ניתוח. אולם, כריתה הכבד הוא ריאלי פחות מ 20% מהחולים. ניתוח כבר בשימוש נרחב כדי להרחיב את מספר הטיפולים המתבצעים עם כוונת המרפא בשיתוף עם גלי רדיו, קריותרפיה או מיקרוגל. עם זאת, מספר מגבלות תועדו כאשר שיטות אלה (קרי, ניקוב טראומטי של parenchyma, בגודל מוגבל של נגעים, וחוסר יכולת לפקח על היחס בזמן אמת). טכנולוגיית אולטרסאונד ממוקד בעוצמה גבוהה (HIFU) ניתן להשיג ablations מדויק של רקמות ביולוגיות ללא חתכים או קרינה. התקנים HIFU הנוכחי מבוססים על בעיות גישה עם גישה מוגבלת הכבד. פיתחנו HIFU התקן המיועד לשימוש פוסט ניתוחית. השימוש מתמר טבעתי מאפשר אבלציה שיעור (10 ס מ3·min-1) גבוה יותר מאשר כל טיפול אחר, ללא תלות זלוף.
היתכנות, בטיחות, והדיוק של פוסט ניתוחית HIFU אבלציה הוערכו בזמן ablate ולאחר נכרות מחקר פרוספקטיבי. בשלב קליני זה אני והלימוד IIa בוצעה בחולים העוברים hepatectomy של גרורות בכבד. הטיפול HIFU בוצעה שתוזמנו עבור כריתה של רקמה בריאה. גרורות בכבד מדידה פחות מ 20 מ מ יהיה ממוקד במהלך שלב IIb (כרגע מתמשך). זה מאפשר הערכת בזמן אמת HIFU אבלציה תוך הגנה על חולים המשתתפים מפני כל תופעות לוואי הקשורות טכניקה חדשה זו.
15 חולים נכללו בתוך שלב אי-IIa ו 30 HIFU ablations נוצרו בבטחה בתוך 40 s, עם דיוק של 1 – 2 מ מ. מידות הממוצע ablations HIFU היו 27.5 x 21.0 מ מ2, המתאים נפח של 7.5 ס מ3. מטרת השלב מתמשך IIb היא ablate גרורות של פחות מ 20 מ מ קוטר עם שוליים 5 מ מ.
Introduction
המעי הגס גרורות בכבד (CLMs) מייצגים בעיה מרכזית בבריאות הציבור. כאשר כריתה ו/או אבלציה של CLM יכולה להיות מושגת, תרופה אפשרית ודיווח על הישרדות 5 שנים היה שיעור של עד 51%1. למרות התקדמותו של הניתוח (טכניקות ניתוחיות מורכבות)2 וצמצום שהושג עם כימותרפיה3, רק מיעוט מהחולים הם זכאים לניתוח (פחות מ 20%). כאשר גרורות מרותקים אל הכבד, ניתוח היא מנעה ידי הגודל ו/או המיקום של גרורות, המספר שלהם, או כי ההסרה הצורך ישאיר אמצעי אחסון מספיקים של תפקודי כבד4.
אבלציה גלי רדיו (RFA), מיקרוגל אבלציה (MWA) היה בשימוש נרחב בשיתוף עם ניתוח כדי להגדיל את מספר חולים שטופלו עם כוונת המרפא. עם זאת, שיטות אלה דורשים המבוא intraparenchymal של בדיקה. יתר על כן, טכניקות אלה לקויה עקב אפקט הקירור של זרימת הדם, ניטור בזמן אמת אינה אפשרית בטכניקות אלו.
אולטרה סאונד רפואי ידוע בעיקר בתור טכניקה הדמיה לאבחון. עם זאת, אולטרסאונד יכול לשמש כמו מודאליות בכוונה לגרום נזק לרקמות. האנרגיה של הקורה HIFU היא במספר סדרי גודל גדולים יותר מאלה של קרן אולטרסאונד אבחון סטנדרטי. רמות אנרגיה גבוהות נשא בקרן HIFU מוגדלות יותר על ידי התמקדות קרן רקמות עמוק עם דיוק לאמצעי אחסון קטן בעוד חוסך הרקמות הסובבות. הטמפרטורה של רקמות מוקד עולה במהירות 70-90 ° C, וכתוצאה מכך הרס בלתי הפיך על ידי נמק coagulative5. HIFU הוכח יעיל במגוון רחב של יישומים קליניים, סרטן הערמונית במיוחד6,7. מכשור רפואי הנוכחי באמצעות HIFU מבוססים על בעיות גישה, אבלציה יחיד מושגת אליפסואידי וקטנים. הממדים של כל הנגע יחיד משתנים על פי המאפיינים מתמר אבל הם בדרך כלל 1-3 מ מ (רוחבי) ו- 8-15 מ מ (לאורך הציר קרן)8. לטיפול בגידולים, מאות נגעים יש להציב באופן שיטתי לצד השני כדי ablate את הגידול היעד ואת השוליים שמסביב של רקמה נורמלית. המיקום של נגעים קטנים לצד זה דורש דיוק זה קשה להבטיח העברה איברים ותוצאות טיפולים לטווח ארוך (מסודר לפי h 1 – 2). ואילו פרסומים רבים דיווחו על MWA ועל RFA לטיפול CLM9,10,11,12,13, מחקרים מעטים פורסמו על HIFU עבור CLM14 ,15. טיפול HIFU מציג מספר יתרונות פוטנציאליים בהשוואה MWA או RFA כדלקמן: אין צורך לנקב parenchyma הטיפול אינו תלוי זלוף8, ניטור בזמן אמת אפשרית. טיפול בעיות של הכבד קשה בגלל האפקט התמקדות היא שונה על-ידי תנועת הנשימה הכבד ואת נוכחותם של קשת הצלעות, אשר עלול להפסיק את התפשטות גלי אולטרסאונד.
כמו הרס מוקד קשורה לעיתים קרובות עם ניתוח כבד פתוח בניהול של חולים עם CLM, כיוונו לעצב HIFU חדש ורב עוצמה. מתקן כזה יהיה מסוגל לבצע ablations גדולים בזמן קצר. לכן, פיתחנו טכנולוגיה חדשה המבוססת על מתמרים טבעתי16 עם עידוד תוצאות הפריה ראשוני ועבודה פרה17,18,19. אנחנו קודם לכן הפגינו מודל חזירי כי זה מכשיר HIFU יכולים ליצור ablations לשחזור s 4020. הנפח הממוצע של אלה ablations היה 7 ס מ3, המקביל של קוטר ממוצע של 20 מ מ, ציר זמן ממוצע של 25 מ מ. Ablations אלה נוצרו על ידי הפעלת כל פולט באותו מופע, על-ידי החלת אקוסטית כוח של 70 W (חינם-שדה כוח אקוסטית) עבור 40 s18. כדי לאשר את התוצאות הללו, היה זה מכשיר HIFU בשימוש ניסוי מבוקר בחולים העוברים hepatectomy עבור CLM. מטרת המחקר הייתה להעריך את הבטיחות ואת הכדאיות של ההליך. גם נאספו נתונים לגבי היעילות והדיוק של ההליך. זה מכשיר HIFU פותחה לא להחליף את החלק כריתה של הניתוח. המטרה לטווח ארוך היא לספק כלי משלים המנתחים כדי להרחיב את מספר חולים שטופלו עם כוונת המרפא מאת בטיפול בחולים נתיחות אחרת, בעזרת HIFU.
המשתתפים במחקר לא יכול לצפות שום תועלת אישית מהשתתפות שלהם, העדיפות היה כדי למנוע אובדן של הזדמנות, ולכן המחקר ablate ולאחר נכרות תוכנן. הליך כירורגי היה צריך להיות זהה לחולים אחד אם עברה לא כללו במחקר. לשימוש הראשון הזה של המכשיר HIFU בבני אדם, נוצרו ablations של הכבד שתוזמנו עבור כריתה, כדי להגן על חולים המשתתפים מפני כל תופעות לוואי הקשורות לשימוש של התקן החדש.
תכנון המחקר:
הפרוטוקול היה שלב פוטנציאליים, בודד במרכז אני / מחקר II תוכנן להעריך מטרות ספציפיות ב-3 שלבים שונים (אני IIa, IIb). ב שלב IIa, ואני הטיפול HIFU בוצעה בחלקים של הכבד מתוכנן עבור כריתה אך במרחק מן גרורות. גרורות בכבד נהפכו במהלך שלב IIb. נתונים של שלב IIb והם לא מוצגים חלק זה של הפרוטוקול היא עדיין בעיצומה.
המטרות הראשוניות של שלב הייתי כדי להעריך את הבטיחות, היתכנות, והסבילות של HIFU אבלציה בחולים עם CLM. בטיחות, היתכנות היו לאומדן את היכולת להשתמש בהתקן HIFU בתנאים אספטי. היכולת לבצע שני HIFU ablations מבלי להזיק לאיברים סמוכים אל הכבד היה גם העריכו. כל המטופלים, אחד HIFU הנגע היה שטחי, אחד נוצר עם אזור מוקד מניחים לפחות 1 ס מ עמוק יותר. . סימנים חיוניים נוטרו במהלך, עבור 5 דקות לאחר ablations HIFU כדי להעריך את סבילות של ההליך.
מטרות משניות היו כדי לקבוע את המהימנות של תמונות אולטרסאונד וקלות השימוש של המכשיר. האמינות של תמונות אולטרסאונד הוערכה באמצעות החללית הדמיה משולב עם המכשיר HIFU כדי להמחיש והקצו לאזור כדי להיות מטופלים. קלות השימוש הוערך על-ידי היכולת למקם את המכשיר HIFU כך ablations היה יכול. להתבצע לפחות 80% של כל הכבד. כל תהליך HIFU חייב להתבצע פחות מ 30 דקות.
שלב שני שלבים זה תוכנן בעקבות של לי קריטריונים רציפים21, מתן אפשרות של סיום מוקדם של ההרשמה במקרה של שיעור הכישלון הגלובלית לא מקובל. ההגדרה של כשל היה תקופה של יותר מ 30 דקות כדי לבצע את ההליך HIFU, חוסר היכולת למקם את מוקד אזור לפחות 1 ס מ הכמוסה של גליסון, כשל asepsis בעת שימוש בהתקן, HIFU נגעים באיברים סמוכים, שינויים סימנים חיוניים נעלה 10% מקו הבסיס. ההרשמה נחשב להיסגר אם כשל נצפתה בחולים לפחות 2/2 (צעד ראשון), 3/6 חולים (השלב השני).
בשלב IIa, מבנה אנטומי העיקריים היה חיקה על-ידי סמן מתכת בקוטר של 5 מ מ, שמושתל parenchyma בכבד. המטרה העיקרית של שלב IIa היתה להעריך את הדיוק של המכשיר HIFU. בשלב 1, היכולת לכוון את הסמן מתכתי עם שוליים הבטיחות הוערכה. בשלב 2, היה העריך את היכולת ablate הכבד במרחק קבוע מראש דה מרקר מתכתי. המרחק אידיאלי בין דה מרקר מתכתי לגבול אבלציה הקרוב ביותר היה קבוע ב- 7.5 מ מ, עם מגוון נסבל של 1 – 15 מ מ. המטרה המשנית נועד להעריך את הבטיחות של ההליך על-ידי יצירת HIFU נגעים בכבד ללא פגיעה באיברים סמוכים. הכדאיות כדי ablations HIFU התמונה באמצעות אולטרסאונד משולב של הדמיה בדיקה היה נקודת קצה של משניים נפוצים עם שלב אני. שלושה עד שישה חולים נכללו שני שלבים שלב IIa. הסתברויות בינומי בחולים 3 עד 6 שימשו. אם אירע כשל לפחות 54% ו- 32% של החולים, בהתאמה, היתה הסתברות 90% של התבוננות הכשלון הזה.
Protocol
הפרוטוקול נבדקו ואומתו על-ידי ועדה האתיקה הארצית על פי הנחיות צרפתיות ואירופאיות, עם הסכמה בכתב של החולים.
1. הכללת
- כוללים מטופלים עם resectable CLM, מצב קליני טוב (המזרחי קואופרטיב אונקולוגיה הקבוצה העולמית ECOG בריאות הארגון מי מצב ביצועים 0-1) בן 18 שנה לפחות. להשיג הסכמה בכתב של המטופלים.
- הכללת חולים עם ההריון הקודם בכבד, בכיס המרה, או ניתוח בטן, או חוסר יכולת להיות בעקבות לתקופת המחקר.
2. HIFU לטיפול
- לבצע את ההרדמה של המטופל עם אינדוקציה המורכב propofol (2-3 מ"ג/ק"ג), sufentanil (0.2 עד 0.3 µg/kg), cisatracurium (0.15 מ"ג/ק"ג), קטמין (0.15 מ"ג/ק"ג).
- לשמור על הרדמה עם sevoflurane למטרה בעלת אינדקס bispectral בין 40 ו- 60.
- לבצע צנרור קנה, עם הריאות מאוורר מכני עם חמצן בהשראת שבר של 80%.
- הכן את התקן HIFU בחדר הניתוח על ידי כיסוי המכשיר HIFU סטיריליים עם המעטפה סטרילי ייעודי המכיל של אולטרסאונד סטרילי צימוד נוזלי (איור 1).
הערה: החללית HIFU היה מעוקר באמצעות מעקר פלזמה של גז בטמפרטורה נמוכה. - לבצע פתיחת בטן באמצעות סכין monopolar לאחר asepsis כירורגית קלאסית.
- מקם את רטרקטורים תחת כלוב הצלעות ובין קצות החתך כירורגי.
- לאשר כריתה בכבד על ידי חקר הכבד באמצעות תמונות אולטרסאונד אבחון פוסט ניתוחית 7.5 מגה -הרץ T-type מתמר, מישוש כדי לוודא כי אין גרורות נוספות לסכן את ההסרה שפספסו עם הדמיה לפני הניתוח22 .
- חינם הכבד מקבצים מצורפים הצפק ואת כלי הדם שלו עם מספריים.
- מקום ספוג גזה בטן מגן (20 x 20 ס מ2) עם רנטגן לזיהוי הליכי משנה תחת אזור ממוקד כדי לעכב התפשטות אולטרסאונד HIFU לא מכוונות לגרום נזק לאיברים סמוכים.
- להביא את המכשיר HIFU במגע עם המשטח הכבד (איור 2).
- הזיזו את החללית HIFU על פני השטח של הכבד עד המיקום של אבלציה HIFU הצפוי (המיוצגת באמצעות קונוס לבן יונחו על בדיקת אולטרה-סאונד) הוא במיקום הנכון על פי יעדי השלבים השונים (איור 3 א).
-
הפעל את החשיפה HIFU על ידי הפעלת כל פולט עם השלב אותו על החלת ס' 40 כוח אקוסטית של 70 W (חינם-שדה הספק אקוסטיות) עבור ablations שטחית, 90 W (חינם-שדה כוח אקוסטית) עבור נגעים מעמיק.
- תמונות אולטרסאונד לא סונכרנו עם חשיפות HIFU ו, לכן, הפרעות היו גלויים הבדיקות במהלך ablations. שים לב כי רותחים נוצר ברקמות הכבד, התייחס במהלך חשיפות יחיד HIFU. שימו לב כי ענן של ebullition מופיע בכל רגע במשך 1 דקה במיקום של הנגע (איור 3b).
הערה: יחיד הנגע מופיע בבדיקה וגם אזור hyperechoic במרכזו של אזור hypoechoic-את גבולותיו (איור 4a).
- תמונות אולטרסאונד לא סונכרנו עם חשיפות HIFU ו, לכן, הפרעות היו גלויים הבדיקות במהלך ablations. שים לב כי רותחים נוצר ברקמות הכבד, התייחס במהלך חשיפות יחיד HIFU. שימו לב כי ענן של ebullition מופיע בכל רגע במשך 1 דקה במיקום של הנגע (איור 3b).
- סמן את המיקום של המכשיר HIFU, בעיקר הציר אקוסטי על פני השטח של הכבד, באמצעות סמן כירורגי, לדעת איפה לחתוך הכבד לבדיקה ברוטו (איור 2).
- למדוד את ממדי ablations HIFU לאורך שני מטוסים אורתוגונלית לאחר כל חשיפה HIFU, באמצעות אולטרסאונד משולב של הדמיה בדיקה.
- להזיז את החללית HIFU על פני הכבד כדי לוודא כי כל שמונה מקטעים הכבד יכולה להיות מכוסה, ללא התחשבות שלהם קונפורמציה אצל המטופל בודדים.
3. macroscopical הערכות היסטולוגית של נגעים HIFU
- לבצע את ההסרה הכבד המתוכננת באמצעות מלחציים קלי לרסק parenchyma בכבד, מספריים כדי לגזור את הכבד. לבצע hemostasis עם טיטניום קליפים ו/או השקייה מלקחיים הפרעה דו קוטבית.
- לסגור את aponeurosis עם monofilament, לטווח ארוך שנספג N ° 0 או N ° 1 חומר תפרים.
- סגור את העור עם צבע, לטווח קצר שנספג N ° 3/0 חומר תפרים.
- תן את החולה אוראלי פרצטמול (1 גרם כל 6 שעות).
הערה: בחילות והקאות טופלו 4 מ ג של ondansetron תוך ורידי. נוזלים דרך הפה, האכלה החלה ביום שלאחר הניתוח. מורפיום ניתן לקבל כאב ויזואלי analogic מידה מתחת לגיל 30/100. - הפרד את HIFU ablations ואת תחומי CLM עם אזמל.
- חותכים את ablations לאורך הציר חשיפה עם אזמל.
- לצלם ablations HIFU.
- למדוד את הממדים של האזור ablated בעין בלתי מזוינת עם סרגל, על תצלום, באמצעות תוכנת ניתוח התמונה המתאימה.
- פורסים כל אבלציה למקטעים 5 מ מ כדי להעריך הומוגניות מאקרוסקופית.
- לתקן את האזורים ablated בפורמלין באגירה פוספט 10% (ה-pH = 7), להטביע אותם בפרפין, תכתים אותם ועם hematoxylin אאוזין.
- בהיסטולוגיה לבחון רקמות ablated והוא הסמוכים.
4. מעקב
- בצע את החולים למשך חודש אחד בהתאם להנחיות המוסד לחולי resected עבור CLM.
- מסכמים את הנתונים לגבי תכונות דמוגרפיות, סימנים חיוניים (בסיסית ו- 5 דקות לאחר HIFU), ותצפיות בטיחות ומדידות לגבי נגעים HIFU.
- השתמש מקדם המתאם דרגה של ספירמן כדי לבדוק את הקשר בין המשתנים.
Representative Results
15 חולים נכללו בין 03/10 בנובמבר 2011. שש חולים נכללו בתוך שלב א שש חולים נכללו בשלב 1 של שלב IIa. שלושה חולים נכללו בשלב 2 של שלב IIa. Hepatectomy צודק צודק או המורחבת בוצעה ב כל המטופלים. שלב IIb כרגע מתמשך, התוצאות לא מתוארים. תוצאות להשלים שלבים ש-iia ואני כבר קודם לכן פרסם14.
שלב i:
בסך הכל, ablations HIFU 12 נוצרו בהצלחה בשלב 6-אני חולים (איור 5). אבלציה HIFU שטחית אחת ו אבלציה HIFU עמוק אחד נוצרו כל אחד 6 חולים. נגעים HIFU עמוק הוצבו בעומק אכזרי של 12 ± 2 (10 – 20) מ מ המקביל מרחק המוקד של 22 ± 2 מ מ (20-40) (איור 3 א). המרחק כלומר הנוצרת בין הכמוסה של גליסון אבלציה HIFU היה, בממוצע, ± 7 4 מ מ (2-13). Asepsis הייתה מורכבת לא כל חולי במהלך ההכנה, ניצול של המכשיר. היה הנגע לא שכנות רקמות לאחר HIFU אבלציה. היו אין כל שינוי משמעותי בדרכי הנשימה, בגרימת פרמטרים. משך ההליך HIFU היה, בממוצע, 15 ± 7 דקות (9 – 27). באולטרסאונד הדמיה בדיקה משולבת עם המכשיר HIFU מאפשר להמחיש, בממוצע, 88% (95% CI: 67 ל- 100%) של 15 אזורים מוגדרים מראש.
שלב IIa:
עבור החולים הראשונים של שלב 1, הסימן מתכתי היה לא נכללו של הנגעים HIFU באחד ablations 6. לאחר שסקרת את הרשומה של ההליך, היא הוקמה pedicle Glissonian היה מבולבל עם הסמן מתכתי (איור 6). כנדרש על-ידי תכנון המחקר, עוד שלושה חולים נכללו, ואת כל נגעים HIFU שישה נוספים נוצרו כראוי סביב כל מששת סמני מתכתי. מאז הושגה המטרה העיקרית של שלב 1, ועדת ההיגוי אישרה את המשך המחקר.
המטרה של שלב 2 היה להשיג ablations רחוק סמן מתכתי מאת 7.5 מ"מ. ablations 6 עם מרחק של 7.0 ± 2.3 מ מ (4.3 – 9.8) הושגו, הוכחת כי ניתן היה לשמור על אזור מפני נזק. ההליך היה בטוח asepsis לא נחשפה, היתה אין פגיעה באיברים סמוכים, אין קרע של הקפסולה של גליסון.
מטרות משותפות המשני של שלב IIa ואני:
כל ablations HIFU 30 שנוצרו ב- 15 חולים היו מעט בצורת חרוט. האורך הממוצע של ablations HIFU היה 27.5 ± 6 מ מ. רוחב עליון הממוצע ablations HIFU היה 21 ± 3.9 מ מ. תמונות אולטרסאונד, האורך הממוצע של HIFU ablations היה 28.9 ± מ מ 4.6 לבין הממוצע רוחב עליון היה 23.9 ± 3.8 מ"מ. איור 4b מראה מקדם המתאם דרגה (r = 0.88; p < 0.001; 95% CI, 0.82 כדי 0.91) בין מדידות מאקרוסקופית המדידות המתבצעת באמצעות תמונות אולטרסאונד.
איור 7 מראה את היכולת של מערכת ההדמייה להמחיש גרורות. איור 7 א וג 7 להראות דוגמאות של שתי גרורות עם תמונה באמצעות האולטרסאונד הדמיה בדיקה משולבת עם המכשיר HIFU. איור 7 ב וד 7 הצג הגרורה המתאימים מובחנים פתולוגיה ברוטו לאחר הניתוח. האזור מוקד HIFU יונחו על בדיקת אולטרה-סאונד, המוצגים בממשק המשתמש, כך שניתן למקם את המיקום של אבלציה עם דיוק (איור 7 א).
כמופיע באיור8, תיחום בין הכבד טיפול ללא טיפול היא חדה מאוד (כ- 200 מיקרומטר). הייתה הילה של רקמות מוגדש סביב כל HIFU ablations. בדיקה מיקרוסקופית אישרה נמק הומוגני עם כל ablations HIFU. מכיוון שהיו רק 1 עד 2 h בין HIFU אבלציה hepatectomy, לא ניתן היה לבחון ראיות של אפופטוזיס. עם זאת, שינויים בולטת hepatocytes נצפו ב HIFU כל ablations. ניתוח מיקרוסקופי אישר ablations הומוגנית בכל המקרים, ובמיוחד סביב כלי (איור 8).
איור 1: הכנה של המכשיר HIFU. המכשיר HIFU הוכן על ידי כיסוי המכשיר HIFU סטיריליים עם מעטפת סטרילי המכיל אולטרסאונד צימוד נוזלי. () לוח זה מציג מתמר HIFU מכוסה מעטפת סטרילי. (b) לוח זה מראה את הצינור עבור מעגל הקירור. (ג) לוח זה מראה את המחבר עבור החשמל. (ד) לוח זה מציג המחבר על החללית אולטרסאונד הדמיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2: שימוש של המכשיר HIFU. החללית HIFU החזיק ביד והביא במגע עם המשטח בכבד. () לוח זה מראה את החללית HIFU. (b) המיקום של HIFU החללית בזמנו של אבלציה סומן על הכבד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3: פילוח תהליך. ממשק () המשתמש להציג את המיקום של האזור מוקד HIFU יונחו על בדיקת אולטרה-סאונד, כך שניתן למקם את המיקום של אבלציה ברקמות. (b) מיד לאחר החשיפה HIFU, ענן של ebullition הופיע באופן זמני (עבור-1 דקות) במיקום של הנגע. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4: ניטור. אחרי הרתיחה, הנגע יחיד הופיע על בדיקת אולטרה-סאונד וגם אזור hyperechoic במרכזו של אזור hypoechoic-את גבולותיו. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 5: מאקרוסקופית ויזואליזציה של שני HIFU ablations. HIFU ablations נראו בבירור על ידי פתולוגיה ברוטו. () לוח זה מראה על אבלציה HIFU טיפוסי. (b) לוח זה מראה דוגמה של פצע HIFU שנוצרו במהלך שלב 1 שלב IIa. המטרה היתה המטרה הסמן מתכתי. הצורה ואת ההומוגניות של אבלציה שונו על ידי הנוכחות של וורידי הכבד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 6: מאקרוסקופית ויזואליזציה של אבלציה HIFU יצרת בשלב IIa. במקרה אחד, דה מרקר מתכתי היה לא נכלל HIFU. לאחר שסקרת את הרשומה של ההליך, היא הוקמה pedicle Glissonian היה מבולבל עם הסמן מתכתי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 7: ויזואליזציה של גרורות באמצעות אולטרסאונד משולב של הדמיה בדיקה. פאנלים () ו- (ג) להראות דוגמאות של שתי גרורות עם תמונה באמצעות האולטרסאונד הדמיה בדיקה משולבת עם המכשיר HIFU. פאנלים (b) ו- (ד) מראים הגרורה המתאימים שנצפה על ידי פתולוגיה ברוטו לאחר הניתוח. () בממשק המשתמש להציג את המיקום של האזור מוקד HIFU יונחו על בדיקת אולטרה-סאונד, כך שניתן למקם את המיקום של אבלציה ברקמות וכדי להמחיש אם גרורות יטופלו עם שולי בטיחות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 8: בדיקה Histopathological לאחר אבלציה HIFU. לוח זה מראה בדיקה הכבד נציג באמצעות צביעת המטוקסילין. היה תיחום חד בין הכבד טיפול ללא טיפול עם שינויים בולטת hepatocytes. כאן, ההגדלה הוא 200 x. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Discussion
מטרת מחקר זה היתה לאשר את היתכנות, הבטיחות והיעילות של התקן HIFU פוסט חדש. מאחר וזה היה השימוש הראשון בו בני אדם, המחקר ablate ולאחר נכרות תוכנן על מנת לוודא את היכולת של המכשיר ליצור אבלציה מלאה ומיקוד מדוייק מבלי להתפשר על הסיכוי של פוטנציאל ריפוי טיפול לחולים. בסך הכל, 30 HIFU ablations נוצרו בבטחה בחולים 15, כל אחד בתוך 40 s. מידות הממוצע ablations HIFU היו 27.5 x 21.0 מ מ2. היה הנגע משני אין שכנות איברים. חשוב, הצורה של ablations HIFU לא שונה על ידי כלי הדם הגדולים (עד 5 מ מ מ). זוהי חשיבות מיוחדת שכן בעבר דווח כי זרימת הדם ממלא תפקיד מרכזי ב אבלציה תרמי על ידי הגבלת גודל אבלציה ושינוי צורה אבלציה23. יתרון חשוב נוסף של התקן HIFU פוסט זה בהשוואה ablations המבוצעת באמצעות גלי רדיו או מיקרוגל הוא שיש צורך להוסיף בדיקה ב- parenchyma בכבד.
הבחירה של פיתוח מכשיר HIFU ייעודי לשימוש פוסט ניתוחית נתמכה על ידי צרכי אונקולוגית ואתגרים טכנולוגיים שנותרו קליניות בטכנולוגיות HIFU. טיפולים HIFU בעיות הוכיחו להיות ריאלי קלינית. אולם, האחסון כבד טיפול HIFU בעיות נגיש הוא כ- 30% אלא אם כריתה חלקית צלעות שבוצעו24. בנוסף, בעת שימוש extracorporeally HIFU לטיפול גידולים בכבד, נשרף, נגעים קיבה יכולים להיווצר25,26. הגישה פוסט ניתוחית נבחר כדי להימנע מסיבוכים שעשויות להיות חשובים אלו. חשוב מכך, ablations פוסט ניתוחית מועסקים נרחב בניהול של CLM, בין אם זה קשור לניתוח או לא. למרות שיפורים בתחום ההדמיה, גרורות בכבד החדש הם נמצאו כ- 15% של חולים22, ואת הממצאים החדשים, כגון גרורות בחלל הצפק, עשוי למנוע את הצורך טיפול מכוון הכבד. לשימוש הראשון זה בבני אדם של המכשיר HIFU פוסט ניתוחית, ablations נוצרו קרוב גרורות, רק באזורים מתוכננות עבור כריתה. זה הצעד הראשון התייחסו גם חיוני כדי להדגים את הדיוק והבטיחות של המכשיר HIFU החדש הזה לפני בהתחשב את השימוש השגרתי לטיפול CLM.
הגודל של המכשיר HIFU (10 ס מ קוטר) לא תגביל את קלות השימוש, מכיוון שזה היה אפשר להניח המכשיר ככזה כי זה מותר פילוח של-90% של הכבד כולו. זה היה אפשרי אפילו דרך פתיחה של קו האמצע מוגבל הבטן. HIFU ablations אותרו בקלות על ידי אולטרסאונד הדמיה, המאפשר ניטור אמינה של הטיפול, וזה יתרון גדול על טכניקות פולשני אחרות. להבדל בין מימדים אבלציה נמדדים על תמונות אולטרסאונד והיה אלה נמדדים על בחינה מאקרוסקופית בשל הקושי לחתוך הכבד טריים בדיוק לאורך המטוס הדמיה.
למרות המחקר אישר יתרונות תיאורטיים HIFU עבור אבלציה הכבד (קרי, אין צורך לקבלת מבוא intraparenchymal של בדיקה, ניטור בזמן אמת, וכן קבלת עצמאותה אפקט הקירור), היעילות של HIFU פוסט כדאי ניתן להדגים על גרורות בכבד. אם היכולת למקד גרורות בכבד הוא אישר במהלך שלב IIb, השלב הבא יהיה לעצב פרוספקטיבי multicenter של חולים שטופלו עם התרופה-כוונה עם HIFU פוסט ניתוחית.
Disclosures
המחברים אין לחשוף.
Acknowledgments
עבודה זו מומן בחלקו על ידי LYriCAN (האינקה-DGOS-Inserm_12563). המחברים להכיר את קלוד ברנרד אוניברסיטת ליון 1 פרס פרס אנטונין פונס עבור העבודה הקשורים במחקר זה. המחברים בהכרת תודה לאשר השתתפות מוכן של החולים המעורבים, EDAP-TMS, תפקידה של ועדת ההיגוי (דומיניק אליאס, אוליבייה Rouviere, אלן Sezeur, פרדריק Marchal), אשר כללה אחריות להחלטה על המשך המחקר לאחר ניתוח ביניים, כמו גם ז'אן-איב Scoazec לבדיקה פתולוגית.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MFOCUS | N/A | The transducer has a toroidal geometry and is divided into eight radial ultrasound emitters of 4.16 cm2 each. The working frequency of the transducer is 3 MHz. Each of the eight emitters is divided into 32 individual transducers of equal surface (13 mm2). The radius of curvature of the transducer was 7 cm and the diameter was 7 cm. A curved array ultrasound imaging probe working at a frequency of 7.5 MHz (Vermon, Tours, France) was placed in the center of the device and connected to an ultrasound imaging scanner. The imaging transducer is composed of 128 elements with a 63% bandwidth. The ultrasound imaging plane was aligned with the HIFU acoustic axis in order to position the region to be treated and visualize the ablation with the same device. Due to the geometrical characteristics of a torus, the ultrasound beams coming from each of the eight emitters intersect beyond the principal focal ring and form a secondary focal zone, which contributes to reinforce the homogeneity of the lesion at its center. The location of the focal zones could be changed by electronic focusing or by adjusting the quantity of liquid between the device and the tissue. | |
| Curved array ultrasound imaging probe working at a frequency of 7.5 MHz | Vermon | 6,5/R11,5/192 | |
| Ultrasound imaging scanner BK HAWK | B-K Medical | 2102 EXL | |
| Metallic marker | BIP GmbH | O-twist-marker | |
| ImageJ Image analysis software | Wayne Rasband | ||
| Sterile envelope | CIVCO | CIV-Flex Transducer Cover | |
| Ultrasound coupling liquid | EDAP-TMS | Liv-kit |
References
- Nordlinger, B., et al. Perioperative FOLFOX4 chemotherapy and surgery versus surgery alone for resectable liver metastases from colorectal cancer (EORTC 40983): long-term results of a randomised, controlled, phase 3 trial. The Lancet Oncology. 14 (12), 1208-1215 (2013).
- Adam, R., Laurent, A., Azoulay, D., Castaing, D., Bismuth, H. Two-stage hepatectomy: A planned strategy to treat irresectable liver tumors. Annals of Surgery. 232 (6), 777-785 (2000).
- Folprecht, G., Grothey, A., Alberts, S., Raab, H. R., Kohne, C. H. Neoadjuvant treatment of unresectable colorectal liver metastases: correlation between tumour response and resection rates. Annals of Oncology. 16 (8), 1311-1319 (2005).
- Pawlik, T. M., Schulick, R. D., Choti, M. A. Expanding criteria for resectability of colorectal liver metastases. The Oncologist. 13 (1), 51-64 (2008).
- Kennedy, J. E. High-intensity focused ultrasound in the treatment of solid tumours. Nature Reviews Cancer. 5 (4), 321-327 (2005).
- Uchida, T., et al. High-intensity focused ultrasound therapy for prostate cancer. International Journal of Urology. 19 (3), 187-201 (2012).
- Crouzet, S., et al. Whole-gland ablation of localized prostate cancer with high-intensity focused ultrasound: oncologic outcomes and morbidity in 1002 patients. European Urology. 65 (5), 907-914 (2014).
- Haar, G. T., Coussios, C. High intensity focused ultrasound: physical principles and devices. International Journal of Hyperthermia. 23 (2), 89-104 (2007).
- van Amerongen, M. J., Jenniskens, S. F. M., van den Boezem, P. B., Futterer, J. J., de Wilt, J. H. W. Radiofrequency ablation compared to surgical resection for curative treatment of patients with colorectal liver metastases - a meta-analysis. HPB (Oxford). 19 (9), 749-756 (2017).
- Lin, Z. Y., et al. Effect of heat sink on the recurrence of small malignant hepatic tumors after radiofrequency ablation. Journal of Cancer Research and Therapeutics. 12, C153-C158 (2016).
- Stoltz, A., Gagniere, J., Dupre, A., Rivoire, M. Radiofrequency ablation for colorectal liver metastases. Journal of Visceral Surgery. 151, Suppl 1. S33-S44 (2014).
- Vogl, T. J., et al. Evaluation of microwave ablation of liver malignancy with enabled constant spatial energy control to achieve a predictable spherical ablation zone. International Journal of Hyperthermia. 34 (4), 492-500 (2018).
- Shady, W., et al. Percutaneous Microwave versus Radiofrequency Ablation of Colorectal Liver Metastases: Ablation with Clear Margins (A0) Provides the Best Local Tumor Control. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 29 (2), 268-275 (2018).
- Dupre, A., et al. First Clinical Experience of Intra-Operative High Intensity Focused Ultrasound in Patients with Colorectal Liver Metastases: A Phase I-IIa Study. PLoS One. 10 (2), e0118212 (2015).
- Aubry, J. F., et al. The road to clinical use of high-intensity focused ultrasound for liver cancer: technical and clinical consensus. Journal of Therapeutic Ultrasound. 1, 13 (2013).
- Melodelima, D., N'Djin, W. A., Parmentier, H., Chesnais, S., Rivoire, M., Chapelon, J. Y. Ultrasound surgery with a toric transducer allows the treatment of large volumes over short periods of time. Applied Physics Letters. 91 (19), 193901 (2007).
- N'Djin, W. A., et al. Utility of a tumor-mimic model for the evaluation of the accuracy of HIFU treatments. results of in vitro experiments in the liver. Ultrasound in Medicine & Biology. 34 (12), 1934-1943 (2008).
- Melodelima, D., et al. Thermal ablation produced using a surgical toroidal high-intensity focused ultrasound device is independent from hepatic inflow occlusion. Physics in Medicine & Biology. 54 (20), (2009).
- Melodelima, D., et al. Thermal ablation by high-intensity-focused ultrasound using a toroid transducer increases the coagulated volume. Results of animal experiments. Ultrasound in Medicine & Biology. 35 (3), 425-435 (2009).
- Parmentier, H., et al. High-intensity focused ultrasound ablation for the treatment of colorectal liver metastases during an open procedure: study on the pig. Annals of Surgery. 249 (1), 129-136 (2009).
- Lee, Y. J., Wesley, R. A. Statistical contributions to phase II trials in cancer: interpretation, analysis and design. Seminars in Oncology. 8 (4), 403-416 (1981).
- Arita, J., et al. Routine Preoperative Liver-specific Magnetic Resonance Imaging Does Not Exclude the Necessity of Contrast-enhanced Intraoperative Ultrasound in Hepatic Resection for Colorectal Liver Metastasis. Annals of Surgery. 262 (6), 1086-1091 (2015).
- Vahldiek, J. L., et al. Measuring and optimizing results in multipolar RFA: Techniques and early findings in an experimental setting. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 58 (1), 77-87 (2014).
- Zhu, H., et al. High intensity focused ultrasound (HIFU) therapy for local treatment of hepatocellular carcinoma: role of partial rib resection. European Journal of Radiology. 72 (1), 160-166 (2009).
- Tanter, M., et al. Compensating for bone interfaces and respiratory motion in high-intensity focused ultrasound. International Journal of Hyperthermia. 23 (2), 141-151 (2007).
- Jung, S. E., Cho, S. H., Jang, J. H., Han, J. Y. High-intensity focused ultrasound ablation in hepatic and pancreatic cancer: complications. Abdominal Radiology. 36 (2), 185-195 (2011).
