Summary
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.
Abstract
Oggi, l'unica opzione potenzialmente curativo nei pazienti con metastasi colorettali del fegato è la chirurgia. Tuttavia, la resezione epatica è fattibile in meno del 20% dei pazienti. Chirurgia è stato ampiamente usato in associazione con radiofrequenza, crioterapia o microonde per espandere il numero di trattamenti eseguiti con un intento curativo. Tuttavia, sono state documentate numerose limitazioni quando si utilizzano queste tecniche (cioè, una puntura traumatica del parenchima, una dimensione limitata delle lesioni e l'incapacità di controllare il trattamento in tempo reale). Tecnologia di ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (HIFU) può realizzare precise ablazioni di tessuti biologici senza incisioni o radiazione. Corrente HIFU dispositivi sono basati su un approccio extracorporeo con accesso limitato al fegato. Abbiamo sviluppato un dispositivo HIFU progettato per l'utilizzo intraoperatorio. L'utilizzo di un trasduttore toroidale consente un tasso di ablazione (10cm3·min-1) superiore a qualsiasi altro trattamento ed è indipendente di aspersione.
La fattibilità, la sicurezza e la precisione dell'ablazione HIFU intraoperative sono stati valutati durante uno studio prospettivo ablate e resecare. Questa fase clinica I e IIa studio è stato effettuato in pazienti sottoposti ad epatectomia per metastasi epatiche. Il trattamento HIFU è stato eseguito su tessuto sano previsto per resezione. Metastasi epatiche meno di 20 mm di misura saranno mirate durante fase IIb (attualmente in corso). Questo set-up permette di valutare in tempo reale di ablazione di HIFU, proteggendo i pazienti partecipanti da eventuali effetti negativi legati a questa nuova tecnica.
Quindici pazienti sono stati inclusi nella fase II – bis e 30 ablazioni di HIFU sono stati creati in modo sicuro entro 40 s e con una precisione di 1 – 2 mm. Delle dimensioni medie delle ablazioni di HIFU erano 27.5 x 21,0 mm2, corrispondente ad un volume di circa 7,5 cm3. L'obiettivo della fase in corso IIb è per l'ablazione di metastasi di meno di 20 mm di diametro con un margine di 5 mm.
Introduction
Metastasi epatiche colorettali (CLMs) rappresentano un problema importante di sanità pubblica. Quando la resezione e/o ablazione di CLM può essere raggiunto, una cura è possibile, e sopravvivenza a cinque anni i tassi fino al 51% sono stati segnalati1. Nonostante i progressi nella chirurgia (tecniche chirurgiche complesse)2 e downsizing ottenuto con chemioterapia3, solo una minoranza dei pazienti sono eleggibili per la chirurgia (meno del 20%). Quando le metastasi sono confinate al fegato, chirurgia è in contrasto con la dimensione e/o la posizione delle metastasi, il loro numero, o perché la resezione necessaria lascerà un volume insufficiente di fegato funzionale4.
Ablazione di radiofrequenza (RFA) e l'ablazione a microonde (MWA) sono stati ampiamente usati in associazione con la chirurgia per aumentare il numero dei pazienti trattati con intento curativo. Tuttavia, queste tecniche richiedono l'introduzione di intraparenchymal di una sonda. Inoltre, queste tecniche sono inadeguate a causa dell'effetto di dissipatore di calore del flusso sanguigno, e monitoraggio in tempo reale non è possibile con queste tecniche.
Ultrasuono medico è noto soprattutto come una tecnica di imaging diagnostica. Tuttavia, l'ultrasuono utilizzabile come modalità per deliberatamente causare danni ai tessuti. L'energia del fascio HIFU è diversi ordini di grandezza superiori a quelle di un fascio di ultrasuoni diagnostici standard. Gli alti livelli di energia trasportati in un fascio HIFU sono ingranditi ulteriormente i tessuti nel profondo del fascio con precisione in un piccolo volume di messa a fuoco mentre risparmia i tessuti circostanti. La temperatura del tessuto nel punto focale si sale rapidamente a 70 – 90 ° C, causando una distruzione irreversibile di necrosi coagulativa5. HIFU è stato dimostrato efficace in una vasta gamma di applicazioni cliniche, soprattutto della prostata cancro6,7. Dispositivi medici corrente utilizzando HIFU sono basate su un approccio extracorporeo, e l'ablazione singolo raggiunto è piccolo ed ellissoidali. Le dimensioni di ogni singola lesione variano a seconda delle caratteristiche del trasduttore, ma sono in genere 1 – 3 mm (trasversale) e 8 – 15 mm (lungo l'asse del fascio)8. Per trattare i tumori, centinaia di lesioni dovrà essere collocati sistematicamente fianco a fianco per l'ablazione del tumore di destinazione e alcuni del margine di tessuto normale circostante. Il posizionamento di piccole lesioni fianco a fianco richiede precisione che è difficile garantire in organi in movimento ed i risultati nei trattamenti di lunga durata (nell'ordine di 1 – 2 h). Considerando che numerose pubblicazioni sono segnalati su MWA e RFA per il trattamento di CLM9,10,11,12,13, pochi studi sono stati pubblicati circa HIFU per CLM14 ,15. Trattamento HIFU presenta diversi vantaggi potenziali rispetto a MWA o RFA come segue: non c'è nessun bisogno di forare il parenchima, il trattamento è indipendente di aspersione8e monitoraggio in tempo reale è possibile. Il trattamento extracorporeo del fegato è difficile perché l'effetto di messa a fuoco è alterata dal movimento respiratorio del fegato e la presenza della gabbia toracica, che può fermare la propagazione di onde ad ultrasuoni.
Come distruzione focale è spesso associata a chirurgia a cielo aperto del fegato nella gestione dei pazienti con LMC, abbiamo mirato a progettare un nuovo e potente HIFU. Tale dispositivo sarebbe in grado di eseguire ablazioni di grandi dimensioni in un breve lasso di tempo. Così, abbiamo sviluppato una nuova tecnologia basata su trasduttori toroidali16 con incoraggianti risultati in lavori preliminari in vitro e preclinici17,18,19. Precedentemente abbiamo dimostrato in un modello porcino che questo dispositivo HIFU può creare ablazioni riproducibile in 40 s20. Il volume medio di queste ablazioni era 7 cm3, corrispondente al diametro medio di 20 mm e un asse lungo medio di 25 mm. Queste ablazioni sono state create attivando ogni emettitore con la stessa fase e applicando una potenza acustica da 70 W (potenza acustica campo libero) per 40 s18. Per confermare questi risultati, questo dispositivo HIFU è stato usato in una prova controllata in pazienti sottoposti ad epatectomia per CLM. L'obiettivo dello studio era di valutare la sicurezza e la fattibilità della procedura. Inoltre sono stati raccolti i dati riguardanti l'efficacia e la precisione della procedura. Questo dispositivo HIFU non è stato sviluppato per sostituire la parte di resezione della chirurgia. L'obiettivo a lungo termine è quello di fornire uno strumento complementare ai chirurghi al fine di espandere il numero di pazienti trattati con intento curativo di trattamento di pazienti al contrario unresectable, utilizzando HIFU.
I partecipanti allo studio non potevano aspettarsi alcun vantaggio personale dalla loro partecipazione, e la priorità era quella di evitare qualsiasi perdita di chance, ragion per cui è stato progettato uno studio ablate e resecare. La procedura chirurgica ha dovuto essere identici ai pazienti uno avrebbe subito se non incluso nello studio. Per questo primo utilizzo del dispositivo HIFU in esseri umani, ablazioni sono stati creati da parte il fegato previsto per resezione, al fine di proteggere i pazienti partecipanti da eventuali effetti negativi legati all'uso di questo nuovo dispositivo.
Disegno di studio:
Il protocollo è stata una fase futura, unico centro io / II studio progettato per valutare gli obiettivi specifici in tre diverse fasi (I, IIa e IIb). Nelle fasi I e IIa, il trattamento HIFU è stato effettuato in parti del fegato previsto per resezione ma ad una distanza dalle metastasi. Le metastasi del fegato sono state mirate durante fase IIb. Dati di fase IIb non sono presentati come questa parte del protocollo sono ancora in corso.
Gli obiettivi primari della fase dovessi valutare la sicurezza, la fattibilità e la tollerabilità di ablazione HIFU per pazienti con CLM. La possibilità di utilizzare il dispositivo HIFU in condizioni asettiche sono state valutate la sicurezza e la fattibilità. È stata inoltre valutata la possibilità di eseguire due ablazioni di HIFU senza ledere organi adiacenti al fegato. In tutti i pazienti, una lesione HIFU era superficiale e uno è stato creato con la zona focale collocata ad almeno 1 cm più profondo. I segni vitali sono stati controllati durante e per 5 min dopo le ablazioni di HIFU al fine di valutare la tollerabilità della procedura.
Gli obiettivi secondari erano di determinare l'affidabilità delle immagini ad ultrasuoni e la facilità d'uso del dispositivo. L'affidabilità delle immagini di ultrasuono è stata valutata usando la sonda imaging integrata con il dispositivo HIFU per visualizzare e target della regione da trattare. Facilità d'uso è stata valutata la possibilità di posizionare il dispositivo HIFU tale che ablazioni potrebbero essere eseguite in almeno l'80% del fegato intero. L'intera procedura HIFU deve essere eseguita in meno di 30 min.
Questa fase in due fasi è stata progettata seguendo sequenziale criteri21, consentendo una risoluzione anticipata dell'iscrizione nel caso di un tasso di fallimento globale inaccettabile di Lee. La definizione di guasto era un periodo più lungo di 30 min per eseguire la procedura HIFU, l'impossibilità di inserire la focale zona almeno 1 cm dalla capsula di Glisson, guasto di asepsi quando si utilizza il dispositivo, le lesioni HIFU in organi adiacenti, cambia in segni vitali superiori a 10% dalla linea di base. L'iscrizione è stata considerata essere chiuso se un guasto è stato osservato in pazienti di almeno 2/2 (prima fase) e 3/6 dei pazienti (seconda fase).
Nella fase IIa, un'importante struttura anatomica è stata imitata da un marcatore metallico con un diametro di 5 mm, impiantato nel parenchima del fegato. L'obiettivo primario della fase IIa era di valutare la precisione del dispositivo HIFU. Nel passaggio 1, è stata valutata la possibilità di indirizzare il marcatore metallico con margini di sicurezza. Nel passaggio 2, è stata valutata la possibilità di ablazione del fegato a una determinata distanza dall'indicatore metallico. La distanza ideale tra il marcatore metallico e il più vicino limite di ablazione è stata fissata a 7,5 mm, con una gamma tollerata 1 – 15 mm. L'obiettivo secondario era di valutare la sicurezza della procedura creando lesioni HIFU nel fegato senza lesioni agli organi adiacenti. La fattibilità per ablazioni di HIFU immagine utilizzando il sonda di imaging a ultrasuoni integrato era un endpoint secondario comune con fase io. Tre di sei pazienti sono stati inclusi in entrambi i passaggi di fase IIa. Le probabilità binomiale in 3 e 6 pazienti sono state utilizzate. Se un errore si è verificato in almeno 54% e 32% dei pazienti, rispettivamente, c'era una probabilità di 90% di osservare che la mancata.
Protocol
Il protocollo è stato esaminato e convalidato da un comitato di etica nazionale secondo le direttive francesi ed europei, con il consenso scritto dai pazienti.
1. inclusione
- Comprendono anche pazienti con CLM resecabile e una buona condizione clinica (Eastern Cooperative Oncology gruppo ECOG/mondo salute organizzazione che performance status 0-1) che sono almeno 18 anni di età. Ottenere il consenso scritto dai pazienti.
- Escludere i pazienti con precedente gravidanza fegato, biliare, o chirurgia addominale maggiore, o un'incapacità di essere seguita per tutta la durata dello studio.
2. HIFU trattamento
- Eseguire l'anestesia del paziente con un'induzione composta di propofol (2 a 3 mg/kg), sufentanil (0,2-0,3 µ g/kg), cisatracurium (0,15 mg/kg) e ketamina (0,15 mg/kg).
- Mantenere l'anestesia con sevoflurane per indirizzare un indice bispettrale tra 40 e 60.
- Eseguire l'intubazione tracheale, con i polmoni ventilati meccanicamente con la frazione di ossigeno inspirato di 80%.
- Preparare il dispositivo HIFU in sala operatoria coprendo la sonda HIFU sterilizzata con la busta sterile dedicata contenente un ultrasuono sterile accoppiamento liquido (Figura 1).
Nota: La sonda HIFU è stata sterilizzata usando un gas a bassa temperatura del plasma sterilizzatore. - Eseguire la laparotomia con un coltello monopolare dopo asepsi chirurgica classica.
- Posizionare i divaricatori sotto la gabbia toracica e tra i bordi dell'incisione chirurgica.
- Confermare la resezione epatica esplorando il fegato utilizzando immagini di ultrasuono intraoperative diagnostica con un 7.5 MHz T-tipo trasduttore e palpazione per confermare che nessuna metastasi ulteriore compromettere la resezione è stata mancata con imaging preoperatorio22 .
- Gratis il fegato dai relativi allegati peritoneali e vascolare con le forbici.
- Collocare una protezione addominale garza-spugna (20 x 20 cm2) con i raggi x rilevabile discussioni sotto l'area target per inibire la propagazione di ultrasuoni e HIFU non intenzionale danno agli organi adiacenti.
- Portare la sonda HIFU a contatto con la superficie del fegato (Figura 2).
- Muovere la sonda HIFU sulla superficie del fegato fino a quando la posizione dell'ablazione HIFU previsto (rappresentato dal cono bianco sovrapposto il sonogram) è nella posizione giusta in funzione degli obiettivi delle diverse fasi (Figura 3a).
-
Attivare l'esposizione HIFU attivando ogni emettitore con la stessa fase per 40 s. applica una potenza acustica da 70 W (potenza acustica campo libero) per ablazioni superficiali e 90 W (potenza acustica campo libero) per le lesioni approfondite.
- Immagini ecografiche non sono state sincronizzate con esposizioni HIFU e, di conseguenza, le interferenze erano visibili in sonogrammi durante ablazioni. Osservare che bollente è creato nei tessuti del fegato trattati durante esposizioni singole HIFU. Si noti che una nuvola di ebollizione viene visualizzato momentaneamente per 1 min alla posizione della lesione (Figura 3b).
Nota: La singola lesione compare il sonogram come una zona di hyperechoic al suo centro e una zona hypoechoic presso i suoi confini (Figura 4a).
- Immagini ecografiche non sono state sincronizzate con esposizioni HIFU e, di conseguenza, le interferenze erano visibili in sonogrammi durante ablazioni. Osservare che bollente è creato nei tessuti del fegato trattati durante esposizioni singole HIFU. Si noti che una nuvola di ebollizione viene visualizzato momentaneamente per 1 min alla posizione della lesione (Figura 3b).
- Segnare la posizione della sonda HIFU, principalmente dell'asse acustico sulla superficie del fegato, con un pennarello chirurgico, sapere dove tagliare il fegato per esame lordo (Figura 2).
- Misurare le dimensioni delle ablazioni di HIFU lungo due piani ortogonali dopo ogni esposizione HIFU, utilizzando il sonda di imaging a ultrasuoni integrato.
- Muovere la sonda HIFU sulla superficie del fegato per confermare che tutti gli otto segmenti del fegato possono essere coperte, indipendentemente dalla loro conformazione nel singolo paziente.
3. valutazione macroscopica ed istologica delle lesioni HIFU
- Eseguire la resezione epatica prevista usando una pinza di Kelly per schiacciare il parenchima del fegato e una forbice per tagliare il fegato. Eseguire l'emostasi con clip di titanio e/o pinze bipolari d'irrigazione.
- Chiudere l'aponeurosi con monofilamento, lunga durata assorbibile N ° 0 o materiale di sutura di N ° 1.
- Chiudere la pelle con incolore, a breve termine assorbibile N ° 3/0 materiale del suturare.
- Dare il paziente paracetamolo orale (1 g ogni 6 h).
Nota: Nausea e vomito sono stati trattati con 4 mg di ondansetron per via endovenosa. Liquidi orali e l'alimentazione sono stati iniziati il giorno dopo l'intervento chirurgico. La morfina è stata data per ottenere una scala analogica visiva del dolore sotto 30/100. - Separare le ablazioni HIFU e le aree di CLM con un bisturi.
- Tagliare le ablazioni lungo l'asse di esposizione con un bisturi.
- Fotografare le ablazioni di HIFU.
- Misurare le dimensioni della zona ablata in modo macroscopico con un righello e su una fotografia, utilizzando software di analisi di immagine appropriata.
- Affettare ciascuna ablazione in sezioni di 5 mm per valutare la omogeneità macroscopica.
- Difficoltà le zone ablate in formalina al 10% tampone fosfato (pH = 7), incorporarli in paraffina e li macchia con ematossilina ed eosina.
- Istologicamente, esaminare i tessuti circostanti e ablati.
4. follow-up
- Seguire i pazienti per un mese secondo le linee guida dell'istituzione per pazienti resecati per CLM.
- Riepilogare i dati per quanto riguarda le caratteristiche demografiche, i segni vitali (linea di base e 5 min dopo HIFU) e le osservazioni di sicurezza e misure per quanto riguarda le lesioni HIFU.
- Utilizzare il coefficiente di correlazione di Spearman rank per verificare l'associazione tra variabili.
Representative Results
Quindici pazienti sono stati inclusi tra marzo 2010 e novembre 2011. Sei pazienti sono stati inclusi in fase i sei pazienti sono stati inclusi nel passaggio 1 della fase IIa. Tre pazienti sono stati inclusi nel passaggio 2 della fase IIa. Un'epatectomia destra destra o estesa è stata effettuata in tutti i pazienti. Fase IIb è attualmente in corso, e i risultati non sono descritti. Risultati completi delle fasi che i e IIa sono stati precedentemente pubblicati14.
Fase i:
In totale, dodici ablazioni di HIFU create correttamente la fase di sei-I pazienti (Figura 5). Una ablazione di HIFU superficiale ed una profonda HIFU ablazione sono stati creati in ciascuno dei 6 pazienti. Lesioni profonde HIFU sono state collocate ad una profondità media di 12 ± 2 (10 – 20) mm corrisponde a una distanza focale di 22 ± 2 mm (20 – 40) (Figura 3a). La distanza media risultante tra capsula di Glisson e l'ablazione di HIFU era, in media, 7 ± 4 (2 – 13) mm. asepsi non è stato compreso in tutti i pazienti durante la preparazione e l'utilizzo del dispositivo. Non c'era nessuna lesione nella vicina tessuti dopo ablazione HIFU. Non c'erano modifiche sostanziali nei parametri emodinamici e respiratori. La durata della procedura HIFU era, in media, 15 ± 7 min (9 – 27). L'imaging integrato con il dispositivo HIFU sonda a ultrasuoni permette di visualizzare, in media, 88% (95% CI: 67 al 100%) delle 15 zone predefinite.
Fase IIa:
Per i primi tre pazienti del passaggio 1, il marchio metallico non era stato incluso nelle lesioni HIFU in uno dei sei ablazioni. Dopo aver esaminato il record della procedura, è stato stabilito che un pedicle Glissonian è stato confuso con il marcatore metallico (Figura 6). Come previsto dal disegno dello studio, più tre pazienti sono stati inclusi, e tutte e sei le lesioni supplementari HIFU create correttamente intorno tutti i sei indicatori metallici. Poiché è stato raggiunto l'obiettivo primario della fase 1, il comitato direttivo ha approvato la continuazione dello studio.
Lo scopo del passaggio 2 era di ottenere ablazioni distanti da un marcatore metallico da 7,5 mm. sei ablazioni con una distanza di 7,0 ± 2,3 mm (4.3 – 9,8) sono stati raggiunti, dimostrando che era possibile preservare un'area da danni. La procedura era sicura, asepsi non è stata compromessa e non c'era nessuna lesione a organi vicini e nessuna rottura della capsula di Glisson.
Gli obiettivi secondari comuni di fasi I e IIa:
Tutte le 30 ablazioni di HIFU creati in 15 pazienti erano leggermente a forma di cono. La lunghezza media delle ablazioni di HIFU era 27,5 ± 6 mm. La larghezza media superiore delle ablazioni di HIFU era 21 ± 3,9 mm. Nelle immagini di ultrasuono, la lunghezza media di ablazioni HIFU era 28,9 ± 4,6 mm e la media larghezza superiore era 23,9 ± 3,8 mm. Figura 4b Mostra il rank coefficiente di correlazione (r = 0.88; p < 0,001; CI di 95%, 0.82-0,91) tra misure macroscopiche e misure eseguite utilizzando immagini ecografiche.
La figura 7 Mostra la capacità del sistema di imaging per visualizzare le metastasi. Figura 7a e 7C mostrano esempi di due metastasi Imaging utilizzando il sonda integrato con il dispositivo HIFU di imaging a ultrasuoni. Figura 7b e 7D mostrano le metastasi corrispondente osservate su patologia lorda dopo la chirurgia. La regione HIFU focale è stato sovrapposto il sonogram e visualizzata nell'interfaccia utente, che permette di posizionare la posizione dell'ablazione con precisione (Figura 7a).
Come illustrato nella Figura 8, la delimitazione tra fegato trattato e non trattato è molto forte (circa 200 µm). C'era un alone di congestiva tessuti intorno tutte le ablazioni di HIFU. L'esame al microscopio ha confermato necrosi omogenea con tutte le ablazioni di HIFU. Dato che c'erano solo 1 o 2 h tra ablazione HIFU ed epatectomia, non era possibile osservare la prova degli apoptosi. Tuttavia, le alterazioni pronunciate negli epatociti sono state osservate in tutte le ablazioni di HIFU. L'analisi microscopica ha confermato ablazioni omogenei con tutti i casi, in particolare intorno ai vasi (Figura 8).
Figura 1: preparazione del dispositivo HIFU. Il dispositivo HIFU è stato preparato coprendo la sonda HIFU sterilizzata con una busta sterile contenente un ultrasuono liquido di accoppiamento. (un) questo pannello mostra il trasduttore HIFU coperto con una busta sterile. (b) questo pannello mostra il tubo per il circuito di raffreddamento. (c) questo pannello mostra il connettore per l'alimentazione elettrica. (d) questo pannello mostra il connettore per la sonda di formazione immagine di ultrasuono. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2: utilizzo della sonda HIFU. La sonda HIFU è stata tenuta a mano e portata a contatto con la superficie del fegato. (un) questo pannello mostra la sonda HIFU. (b) la posizione dell'HIFU sonda al momento dell'ablazione è stato segnato sul fegato. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3: processo di Targeting. (a) l'utente interfaccia visualizzata la posizione della regione HIFU focale sovrapposta l'ecografia, che permette di posizionare la posizione dell'ablazione nei tessuti. (b) immediatamente dopo l'esposizione HIFU, una nuvola di ebollizione è apparso momentaneamente (per circa 1 min) presso la sede della lesione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 4: monitoraggio. Dopo l'ebollizione, la singola lesione apparso sul sonogram come una zona di hyperechoic al suo centro e una zona hypoechoic presso i suoi confini. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 5: visualizzazione macroscopica dei due ablazioni di HIFU. Ablazioni HIFU erano chiaramente visibili da patologia lorda. (un) questo pannello mostra una tipica ablazione di HIFU. (b) questo pannello mostra un esempio di una lesione HIFU creata durante il passaggio 1 della fase IIa. Lo scopo era di indirizzare l'indicatore metallico. La forma e l'omogeneità dell'ablazione non sono stati alterati dalla presenza di vene epatiche. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 6: visualizzazione macroscopica di un'ablazione di HIFU creata nella fase IIa. In un caso, l'indicatore metallico non era stato incluso nell'HIFU. Dopo aver esaminato il record della procedura, è stato stabilito che un pedicle Glissonian è stato confuso con il marcatore metallico. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 7: visualizzazione delle metastasi utilizzando il sonda di imaging a ultrasuoni integrato. Pannelli (a) e (c) mostrano esempi di due metastasi Imaging utilizzando il sonda integrato con il dispositivo HIFU di imaging a ultrasuoni. Pannelli (b) e (d) mostrano le corrispondenti metastasi osservate da patologia lorda dopo la chirurgia. (un) l'interfaccia utente visualizzata la posizione della regione HIFU focale sovrapposta il sonogram, rendendo possibile per inserire la posizione dell'ablazione nei tessuti e visualizzare se la metastasi saranno trattata con margini di sicurezza. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 8: l'esame istopatologico dopo ablazione HIFU. Questo pannello mostra un rappresentanza esame del fegato usando la macchiatura di H & E. C'era una forte delimitazione tra fegato trattato e non trattato con alterazioni pronunciate negli epatociti. Ecco, l'ingrandimento 200x. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Discussion
Lo scopo di questo studio era di confermare la fattibilità, sicurezza ed efficacia di un nuovo dispositivo HIFU intraoperatorio. Come questo è stato il suo primo utilizzo negli esseri umani, uno studio di ablate e resecare è stato progettato al fine di verificare la capacità del dispositivo per creare ablazione completa e targeting accurato senza compromettere la possibilità di terapia potenzialmente curativa per i pazienti. In totale, 30 ablazioni di HIFU sono stati creati in modo sicuro in 15 pazienti, ciascuno entro 40 s. Delle dimensioni medie delle ablazioni di HIFU erano 27.5 x 21,0 mm2. Non c'era nessuna lesione secondaria nella vicina organi. Soprattutto, la forma delle ablazioni di HIFU non è stata alterata dai principali vasi sanguigni (fino a 5 mm di diametro). Questo è di particolare importanza poiché è stato segnalato che il flusso sanguigno svolge un ruolo fondamentale nell'ablazione termica limitando la dimensione di ablazione e alterando l'ablazione forma23. Un altro importante vantaggio di questo dispositivo HIFU intraoperatorio se confrontato con ablazioni eseguite mediante radiofrequenza o microonde è che non c'è nessun bisogno di inserire una sonda nel parenchima del fegato.
La scelta di sviluppare un dispositivo HIFU dedicato a uso intraoperative era sostenuta da necessità oncologiche e sfide tecnologiche che rimangono insoddisfatte in tecnologia HIFU. Trattamenti extracorporei di HIFU hanno dimostrati di essere clinicamente fattibile. Tuttavia, il volume del fegato accessibile a un trattamento extracorporeo di HIFU è circa il 30% a meno che una resezione parziale della nervatura è eseguito24. Inoltre, quando si utilizza HIFU extracorporeally per trattare i tumori del fegato, della pelle brucia e lesioni gastriche possono essere create25,26. L'approccio intraoperatorio è stato selezionato per evitare queste complicazioni potenzialmente importante. Ancora più importante, ablazioni intraoperative sono largamente impiegate nella gestione del CLM, se sono associati con la chirurgia o non. Nonostante i miglioramenti nella formazione immagine, nuova metastasi del fegato sono trovati in circa il 15% dei pazienti22e nuove scoperte, come ad esempio la carcinosi peritoneale, può precludere l'esigenza della terapia diretta al fegato. Per questo primo utilizzo negli esseri umani del dispositivo HIFU intraoperatorio, ablazioni sono stati creati vicino metastasi e solo nelle aree previste per resezione. Questo primo passo è stato considerato come essenziale per dimostrare la precisione e la sicurezza di questo nuovo dispositivo HIFU prima di considerare il relativo uso sistematico per il trattamento di CLM.
La dimensione della sonda HIFU (10 cm di diametro) non limita la sua facilità d'uso poiché era possibile posizionare la sonda come tale che ha permesso un targeting di circa il 90% del fegato intero. Questo è stato possibile anche attraverso una laparotomia mediana limitata. Ablazioni HIFU sono stati facilmente identificati dall'ultrasuono di imaging, permettendo un monitoraggio affidabile del trattamento, che è un grande vantaggio rispetto ad altre tecniche ablative. La leggera differenza tra le dimensioni di ablazione misurato su immagini ecografiche e quelli misurati su esame macroscopico era dovuto la difficoltà di tagliare il fegato fresco esattamente lungo il piano di formazione immagine.
Anche se questo studio ha confermato i vantaggi teorici di HIFU per ablazione del fegato (cioè, senza bisogno di un'introduzione di intraparenchymal di una sonda e monitoraggio in tempo reale e l'indipendenza dall'effetto dissipatore di calore), l'efficacia di HIFU intraoperative dovrebbe essere dimostrata sulle metastasi del fegato. Se la possibilità di indirizzare le metastasi del fegato è confermata durante fase IIb, il prossimo passo sarà di progettare un prospettico multicentrico di pazienti trattati con finalità curativa con HIFU intraoperatoria.
Disclosures
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Acknowledgments
Questo lavoro è stato parzialmente finanziato dalla LYriCAN (INCa-DGOS-Inserm_12563). Gli autori riconoscono Claude Bernard Università Lione 1 per l'assegnazione del premio Antonin Poncet per lavoro relazionato a questo studio. Gli autori riconoscono con gratitudine la partecipazione disposta dei pazienti coinvolti, EDAP-TMS, il ruolo del comitato direttivo (Dominique Elias, Olivier Rouviere, Alain Sezeur, Frédéric Marchal), che consisteva di responsabilità di decidere in merito alla continuazione dello studio dopo un'analisi ad interim, così come Jean-Yves Scoazec per esame patologico.
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 |
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