JoVE Journal > Cancer Research
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Recherche en cancérologie

Оценки целесообразности, безопасность и точность интраоперационной высокой интенсивности сосредоточены ультразвуковое устройство для лечения метастазов в печени

Published: January 09, 2019
doi:
10.3791/57964
, , , , , ,
1Department of Surgical Oncology,Centre Léon Bérard, 2Applications des ultrasons à la thérapie (LabTAU), Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM), Centre Léon Bérard, Université Lyon 1,Université Lyon, 3Biostatistics and Treatment Evaluation Unit,Centre Léon Bérard

Summary

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.

Abstract

Сегодня параметр только потенциально лечебной больных колоректальный метастазов в печени является хирургии. Однако резекции печени возможно в менее чем 20% больных. Хирургии широко используется совместно с радиочастотной, криотерапия или микроволновыми печами расширить количество процедур, выступал с лечебной целью. Тем не менее были задокументированы некоторые ограничения при использовании этих методов (например, травматические прокол паренхимы, ограниченный размер повреждений, и неспособность контролировать обращение в режиме реального времени). Технология высокой интенсивности фокусированного ультразвука (HIFU) можно добиться точного аблаций биологических тканей без разрезов или радиации. Текущий HIFU устройства основаны на Экстракорпоральная подход с ограниченным доступом к печени. Мы разработали HIFU устройство, предназначенное для интраоперационного использования. Использование тороидальный датчика позволяет показатель абляции (10 см3·min-1) больше, чем любой другой обработки и независима от перфузии.

Осуществимость, безопасность и точность интраоперационной уноса HIFU были оценены во время ablate и иссечения проспективное исследование. Этот клинический этап I и IIa исследование проводилось в пациентов, перенесших гепатектомии для метастазов в печени. Лечение HIFU была исполнена на здоровые ткани, запланированных для резекции. Во время фазы IIb (настоящее) будут направлены метастазов в печени, менее 20 мм. Эта настройка позволяет в реальном времени оценки HIFU абляции защищая участвующих пациентов от любых неблагоприятных последствий, связанных с этой новой техники.

Пятнадцать пациентов были включены в этап – IIa и 30 HIFU аблаций благополучно были созданы в течение 40 s и с точностью до 1-2 мм. Средние размеры аблаций HIFU были 27,5 x 21.0 мм2, соответствующий объем приблизительно 7,5 см3. Текущей фазы IIb стремится удалять метастазов менее 20 мм в диаметре с запасом 5 мм.

Introduction

Колоректального метастазов в печени (СМДТ) являются проблемой общественного здравоохранения. При резекции или абляции МДТ может быть достигнуто, лечения возможен, и пять летняя выживаемость ставки до 51% были сообщила1. Несмотря на прогресс в хирургии (сложные хирургические методы)2 и сокращения, полученные с химиотерапией3только меньшинство больных подходящ для хирургии (менее 20%). При метастазах приурочены к печени, хирургия, исключается размер или расположение метастазов, их количество, или потому, что необходимые резекции оставит недостаточный объем функциональных печени4.

Радиочастотная абляция (РСР) и микроволновой абляции (МДЖ) были широко используется совместно с хирургии для увеличения числа пациентов с лечебной целью. Однако эти методы требуют intraparenchymal введения зонда. Кроме того эти методы являются неадекватными под действием тепла раковина притока крови, и мониторинг в реальном времени не производится с помощью этих методов.

Медицинское ультразвуковое главным образом известен как метод диагностики изображений. Однако УЗИ может использоваться как механизм намеренно причинить повреждение тканей. Энергия пучка HIFU является несколько порядков больше, чем у стандартного диагностического ультразвукового луча. Высокий уровень энергии, в балку HIFU усиливаются далее фокусировки луча глубоко в тканях с точностью до небольшой объем а избавления окружающих тканей. Температура тканей в фокальной точке быстро поднимается до 70 – 90 ° C, что приводит к необратимому разрушению коагуляционное некроз5. HIFU была доказана эффективность в широкий спектр клинических приложений, особенно простаты рак6,7. Текущие медицинские приборы, с помощью HIFU основаны на Экстракорпоральная подход, и один абляции достигнут небольшой и эллиптические. Размеры каждого единого поражения в зависимости от характеристики датчика, но, как правило, 1-3 мм (поперечной) и 8-15 мм (вдоль оси пучка)8. Для лечения опухолей, сотни новообразований должны быть помещены систематически бок о бок, чтобы удалять целевой опухоли и некоторые из окружающих маржи нормальной ткани. Размещение небольших повреждений бок о бок требует точности, что трудно обеспечить в движущихся органов и результаты лечения длительно (порядка 1-2 ч). В то время как многочисленные издания сообщали о МДж и РСР для лечения МДТ9,10,11,12,13, были опубликованы несколько исследований о HIFU для CLM14 ,15. Лечение HIFU представляет несколько потенциальных преимуществ по сравнению с МДЖ или RFA следующим: нет необходимости в пункционная паренхимы, лечение независимо от перфузии8и мониторинг в реальном времени возможно. Экстракорпоральная лечение печени трудно, потому что эффект фокусировки изменяется дыхательные движения печени и присутствие грудную клетку, которая может остановить распространение ультразвуковых волн.

Как фокуса уничтожения зачастую ассоциируется с открытой хирургии печени в лечении пациентов с CLM, мы стремились разработать новый и мощный HIFU. Такое устройство будет иметь возможность выполнять большие ампутации в короткий промежуток времени. Таким образом, мы разработали новую технологию на основе16 тороидальный преобразователи с поощрения результаты предварительной работы in vitro и доклинические17,18,19. Ранее мы показали в свинину модели что это HIFU устройство может создать воспроизводимый ампутации в 40 s20. Средний объем этих аблаций был 7 см3, соответствует средним диаметром 20 мм и средний длинная ось 25 мм. Эти аблаций были созданы путем активации каждого излучатель с той же фазы и применения акустическая мощность 70 Вт (свободном поле акустической мощности) для 40 s18. Для подтверждения этих результатов, это устройство HIFU был использован в контролируемое исследование у пациентов, перенесших гепатектомии для МДТ. Цель исследования заключалась в оценке возможностей процедуры и безопасности. Также были собраны данные относительно эффективности и точности процедуры. Это устройство HIFU не была разработана для замены резекции частью операции. Долгосрочная цель заключается в том, чтобы предоставить дополнительный инструмент для хирургов с целью расширения числа пациентов с лечебной целью лечения иначе нерезектабельных пациентами, используя HIFU.

Участники исследования не могут ожидать каких-либо личную выгоду от их участия, и приоритет, чтобы избежать любой потери случайности, именно поэтому был разработан ablate и полное исследование. Хирургическая процедура пришлось быть идентичны один из пациентов прошли если не включили в исследовании. Для этого первого HIFU устройства в организме человека ампутации были созданы со стороны печени, запланированных для резекции, чтобы защитить участвующих пациентов от любых неблагоприятных последствий, связанных с использованием этого нового устройства.

Дизайн исследования:

Протокол был перспективным, сингл центр этап I / II исследования призвана определить конкретные цели в три этапа (I, IIa и IIb). В фазах I и IIa, лечение HIFU была исполнена в части печени, запланированных для резекции, но на расстоянии от метастазов. Во время фазы IIb были направлены метастазов в печени. Данные фазы IIb представлены не как этой частью протокола все еще продолжается.

Основными целями фазы я было оценить безопасность, осуществимость и переносимость HIFU уноса для пациентов с МДТ. Безопасность и возможности были оценены возможности использовать устройство HIFU в асептических условиях. Также оценивали способность выполнять два HIFU аблаций без ранив органов, прилегающих к печени. У всех больных один HIFU поражения было поверхностным и один был создан с фокальной зоне размещены по крайней мере 1 см глубже. Жизненно важные признаки наблюдали период и в течение 5 мин после ампутации HIFU с целью оценки переносимости процедуры.

Вторичные цели заключались в определении достоверности ультразвуковых изображений и простота использования устройства. Надежности ультразвуковых изображений оценивали с помощью тепловизионных зонд, интегрированный с устройством HIFU для визуализации и целевой регион лечиться. Простота использования оценивали способность поставить устройство HIFU, таким образом, что ампутации может быть выполнено по крайней мере 80% всего печени. Вся процедура HIFU должна быть выполнена менее чем за 30 мин.

Этот этап двухэтапного был разработан после ли последовательные критерии21, позволяя досрочного прекращения приёма в случае неприемлемой глобальной отказов. Определение отказа было дольше 30 минут для выполнения процедуры HIFU, неспособность разместить фокуса зоны по крайней мере 1 см от Глиссон в капсуле, Асептика сбой при использовании устройства, HIFU поражений в смежных органов, изменения в жизненно важных признаков превосходит 10% от базовой линии. Зачисления считался быть закрыт, если сбой было отмечено у больных по крайней мере 2/2 (первый шаг) и 3/6 пациентов (второй этап).

В фазе IIa крупные анатомические структуры был подражал металлический маркер с диаметром 5 мм, имплантированные в паренхиме печени. Основная цель фазы IIa заключалась в оценке точности HIFU устройства. В шаге 1 оценивали способность ориентироваться на металлический маркер с запас. В шаге 2 оценивали способность удалять печени на заранее расстоянии от металлических маркера. Идеальное расстояние между металлическими маркер и ближайшей границы абляции было зафиксировано в 7,5 мм, с диапазоном переносится 1 – 15 мм. Вторая цель заключалась в оценке безопасности процедуры, создавая HIFU поражений печени без повреждения соседних органов. Возможности для ампутации HIFU изображения, используя интегрированный ультразвуковой визуализации зонд был общих вторичных конечную точку с этапа I. Три-шесть пациентов были включены в обоих шаги фазы IIa. Биномиальное вероятностей в 3 и 6 пациентов были использованы. Если произошел сбой по крайней мере 54% и 32% пациентов, соответственно, было 90% вероятность наблюдения за этой неудачи.

Protocol

Протокол был рассмотрен и одобрен национальный Этический Комитет согласно французских и европейских директив, с письменного согласия пациентов. 1. Включение Включать больных с резектабельными CLM и хорошее клинического состояния (Восточной кооператива онкология группа ЭГ/всемирного здравоохранения Организации кто производительность статус 0-1), которые, по крайней мере 18 лет. Получение письменного согласия пациентов. Исключите пациентов с предыдущей печени, желчных, или основных абдоминальной хирургии, беременности, или неспособность следовать в течение всего исследования. 2. HIFU лечение Выполните анестезии пациент с индукции, состоящий из пропофол (2-3 мг/кг), суфентанилом (0,2-0,3 мкг/кг), Цисатракурия (0,15 мг/кг) и кетамин (0,15 мг/кг). Поддержание анестезии с севофлюран целевой биспектрального индекса между 40 и 60. Выполните интубация, с искусственной вентиляции легких с вдохновили кислорода фракция 80% легких. Подготовьте устройство HIFU в операционной комнате, покрывая стерильный зонд HIFU с посвященный стерильные конверт с стерильных УЗИ муфты жидкости (рис. 1).Примечание: HIFU зонд был стерилизации с помощью низкой температуры газа плазменный стерилизатор. Выполните лапаротомия, используя монополярной нож после классического хирургического асептики. Место ретракторы под грудной клеткой и между краями хирургический разрез. Подтвердите резекция печени, исследуя печени с помощью интраоперационной диагностических ультразвуковых изображений с 7,5 МГц T-тип преобразователя и пальпации, чтобы подтвердить, что без дополнительных метастазов, ущерба для резекции была упущена с предоперационной изображений22 . Бесплатный печени из брюшной полости и сосудистой вложений с помощью ножниц. Место губкой защитный брюшной марлевые (220 x 20 см) с рентген, обнаруживаемая потоков под целевые области для сдерживания распространения ультразвука и непреднамеренные HIFU повреждения соседних органов. Принесите HIFU зонд при контакте с поверхностью печени (рис. 2). Переместите HIFU зондов на поверхности печени до тех пор, пока позиция ожидаемых HIFU абляции (представлены белый конус, наложенная на УЗИ) находится в нужном месте согласно целям различных фаз (рис. 3a). Активируйте HIFU воздействия путем активации каждого излучатель с той же фазы для 40 s. применить акустическая мощность 70 Вт (свободном поле акустической мощности) для поверхностных ампутации и 90 W (свободном поле акустической мощности) для глубокого поражения. УЗИ изображения не были синхронизированы с экспозицией HIFU, и, таким образом, вмешательства были видны в сонограмм во время ампутации. Отмечают, что кипения создается в тканях печени, во время одного воздействия HIFU. Обратите внимание, что облако ebullition появляется однократно за 1 мин на месте поражения (Рисунок 3b).Примечание: На УЗИ единого поражения появляется как гиперэхогенные зоны в его центре и гипоэхогенные на своих границах (рис. 4a). Отметьте положение зонда HIFU, главным образом акустической оси на поверхности печени, с помощью хирургического маркера, чтобы знать куда вырезать печени для грубых экспертизы (рис. 2). Измерьте размеры HIFU аблаций вдоль двух ортогональных плоскостей после каждого HIFU воздействия, с помощью комплексной ультразвуковой визуализации зонд. Переместите HIFU зондов на поверхности печени, чтобы подтвердить, что все восемь сегментов печени могут быть покрыты, независимо от их конформации в индивидуальных особенностей пациента. 3. макроскопическом и гистологической оценки поражения HIFU Выполнение запланированных печени резекции с помощью струбциной Келли подавить паренхимы печени и ножниц для резки печени. Выполнение гемостаза с титана клипы или оросительные биполярного пинцета. Закройте апоневроза с мононить, долговечные рассасывающиеся N ° 0 или N ° 1 шовного материала. Закройте кожи с неокрашенной, краткосрочные рассасывающиеся N ° 3/0 шовного материала. Дать пациенту устные ацетаминофен (1 г каждые 6 ч).Примечание: Тошнота и рвота относились с 4 мг внутривенно Ондансетрона. Устных жидкостей и кормления были начаты на следующий день после операции. Морфин было дано для получения боль визуальных аналоговых масштаба до 30/100. Отдельные HIFU ампутации и областей МДТ с помощью скальпеля. Вырежьте аблаций вдоль оси воздействия с помощью скальпеля. Возьмите фотографии HIFU ампутации. Макроскопически Измерьте размеры области ablated с правителем и на фотографии, используя программное обеспечение для анализа соответствующего изображения. Нарежьте каждый абляции 5 мм разделы для оценки макроскопического однородности. Исправить ablated области в фосфат амортизированное формалина 10% (рН = 7), внедрить их в парафин и выведение их с гематоксилином и эозином. Гистологически изучите удаленной и окружающих тканей. 4. Последующая деятельность Следуйте пациентов на один месяц по данным Института руководящие принципы для пациентов, резецируется для МДТ. Суммировать данные, касающиеся демографических характеристик, жизненно важные признаки (базовые и 5 мин после HIFU) и безопасность наблюдения и измерения относительно HIFU поражений. Используйте ранга коэффициент корреляции Спирмена для тестирования связи между переменными.

Representative Results

Пятнадцать пациентов были включены между марта 2010 года и ноябре 2011 года. Шесть пациентов были включены в этап I. шесть пациентов были включены в шаге 1 фазы IIa. Трое больных были включены в шаге 2 фазы IIa. Право или расширенные права гепатектомии была выполнена у всех больных. Фазы IIb в настоящее время продолжается, и результаты не описаны. Полные результаты этапов I и IIa были ранее опубликованы14. Фаза I: В общей сложности двенадцать аблаций HIFU были успешно созданы в шести этапа-я больных (рис. 5). Один поверхностной абляции HIFU и один глубокий абляции HIFU были созданы в каждом из 6 пациентов. Глубокие поражения HIFU были помещены на средней глубине 12 ± 2 (10-20) мм соответствует Фокусное расстояние 22 ± 2 мм (20-40) (рис. 3a). Результирующее среднее расстояние между Глиссон в капсулу и абляции HIFU, в среднем, 7 ± 4 мм (2 – 13). Асептика состоял не у всех больных во время подготовки и использования устройства. Там был не поражения в соседних тканей после HIFU абляции. Без существенных изменений в дыхательных и гемодинамических параметров. Продолжительность процедуры HIFU был, в среднем, 15 ± 7 мин (9 – 27). Ультразвуковой визуализации зонд, интегрированный с устройством HIFU позволяет визуализировать, в среднем, 88% (95% ДИ: 67 до 100%) 15 предопределенных областей. IIa фазы: Для первых трех пациентов, шаг 1 металлический знак не были включены в HIFU поражений в одном из шести ампутации. Просмотрев отчет о процедуре, было установлено, что Glissonian ножке был смущен с металлическим маркер (рис. 6). В соответствии с дизайн исследования три больше пациентов были включены, и все шесть дополнительных HIFU поражения правильно были созданы вокруг всех шести Маркеры металлик. Поскольку основная цель шаг 1 была достигнута, Руководящий комитет одобрил продолжение исследования. Шаг 2 заключалась для достижения ампутации, далеких от металлических маркер по 7,5 мм. шесть аблаций с расстоянием 7,0 ± 2.3 мм (4,3 – 9,8) были достигнуты, демонстрируя, что удалось сохранить площадью от повреждений. Эта процедура является безопасной, Асептика не была скомпрометирована, и там было без поражения в соседние органы и не разрыв капсулы Глиссон в. Общие вторичные цели этапов I и IIa: Все 30 аблаций HIFU, созданный в 15 пациентов были, слегка конусообразные. Средняя длина HIFU аблаций составила 27,5 ± 6 мм. Средняя ширина-Улучшенный HIFU аблаций был 21 ± 3,9 мм. В ультразвуковых изображений, средняя продолжительность HIFU аблаций составила 28,9 ± 4,6 мм и средний, Улучшенный ширина была 23.9 ± 3,8 мм. Рисунок 4b показывает ранга коэффициент корреляции (r = 0,88; p < 0,001; 95% CI, 0,82 до 0,91) между макроскопических измерения и измерения, выполняемые с помощью ультразвуковых изображений. На рисунке 7 показана система электронного фотографирования возможность визуализировать метастазов. Рисунок 7а и 7 c показывают примеры двух метастазов, отображаемого с помощью ультразвуковой визуализации зонд, интегрированный с устройством HIFU. Рисунок 7b и 7 d показывают соответствующие метастазов, наблюдается на грубой патологии после операции. Область фокуса HIFU накладывается на УЗИ и отображается в интерфейсе пользователя, что позволяет поместить расположение абляции с точностью (рис. 7a). Как показано на рисунке 8, делимитации между обработанных и необработанных печени очень острый (около 200 мкм). Существовал гало застойной тканей вокруг всех HIFU ампутации. Микроскопического исследования подтвердили однородной некроз с всеми HIFU ампутации. Так как там были только 1-2 ч между HIFU абляции и гепатектомии, не удалось наблюдать доказательства апоптоза. Однако выраженные изменения в гепатоцитах наблюдались всех HIFU ампутации. Микроскопический анализ подтвердил однородной ампутации и во всех случаях, особенно вокруг сосудов (рис. 8). Рисунок 1: Подготовка устройства HIFU. Устройство “ХИФУ” был подготовлен охватывающих стерильный зонд HIFU с стерильных конверт с УЗИ муфты жидкости. () Эта группа показывает датчик HIFU, покрыта стерильной конверт. (b) этой панели отображаются трубки для охлаждения. (c) Эта группа показывает соединитель для электрической мощности. (d) группа показывает соединитель для ультразвуковой визуализации зонд. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 2: использование зонда HIFU. HIFU зонд был проведен вручную и привел контакт с поверхности печени. () Эта группа показывает HIFU зонд. (б) положение HIFU зонд в то время уноса был отмечен на печень. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 3: ориентации процесса. () пользовательский интерфейс отображается положение фокуса региона HIFU, наложенная на УЗИ, что делает его возможным поместить расположение уноса в тканях. (b) сразу же после воздействия HIFU, Облако ebullition появилась однократно (приблизительно 1 мин) на месте поражения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 4: мониторинг. После кипячения, единого поражения появилась на УЗИ как гиперэхогенные зоны в его центре и гипоэхогенные на ее границах. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 5: макроскопический визуализация двух HIFU аблаций. Аблаций HIFU были ясно видны на грубой патологии. () Эта группа показывает типичный HIFU абляции. (b) Эта группа показывает пример HIFU поражения, созданные во время шага 1 фазы IIa. Цель заключалась в целевых металлический маркер. Форма и однородности уноса не были изменены с присутствием печеночных вен. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 6: макроскопический визуализация HIFU уноса, созданный в фазы IIa. В одном случае металлический маркер не были включены в “ХИФУ”. Просмотрев отчет о процедуре, было установлено, что Glissonian ножке был смущен с металлическим маркера. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 7: Визуализация метастазов, используя интегрированный ультразвуковой визуализации зонда. Панели () и (c) показывают примеры двух метастазов, отображаемого с помощью ультразвуковой визуализации зонд, интегрированный с устройством HIFU. Панели (b) и (d) показывают соответствующие метастазов, отмеченные грубой патологии после операции. () пользовательский интерфейс отображается положение фокуса региона HIFU, наложенная на УЗИ, что делает его возможным поместить расположение уноса в тканях и визуализировать если метастаза будет рассматриваться с запас. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. Рисунок 8: гистопатологические экзамен после аблации HIFU. Эта панель показывает представитель печени обследование с использованием H & E пятнать. Существует острая демаркация между обработанных и необработанных печени с выраженными изменениями в гепатоцитах. Здесь увеличение — 200 x. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Discussion

Целью данного исследования было для подтверждения целесообразности, безопасность и эффективность нового интраоперационной HIFU устройства. Как это было его первым использованием в организме человека, ablate и полное исследование была разработана с целью проверки способности устройства для создания полной абляции и точной ориентации без ущерба для возможности потенциально лечебные терапии для пациентов. В общей сложности 30 HIFU аблаций благополучно были созданы в 15 пациентов, каждый в пределах 40 s. Средние размеры аблаций HIFU были 27,5 x 21.0 мм2. Существует нет вторичные поражения в соседних органов. Важно отметить, что форма HIFU аблаций не было изменено, крупных кровеносных сосудов (до 5 мм в диаметре). Это особое значение, поскольку сообщалось, поток крови играет ключевую роль в тепловой абляции, ограничивая размер уноса и изменяя абляции формы23. Еще одно важное преимущество этого интраоперационной HIFU устройства по сравнению с ампутации выполняются с помощью радиочастотной или микроволновые печи является не нужно вставить зонд в паренхиме печени.

Выбор разработки устройства HIFU, посвященный интраоперационной использования была поддержана онкологических потребности и технологических проблем, которые остаются неудовлетворенными в технологии HIFU. Экстракорпоральная HIFU лечения оказались клинически невозможным. Однако печени объем доступной для экстракорпоральной лечение HIFU составляет около 30%, если частичное ребра резекция осуществляется24. Кроме того при использовании HIFU extracorporeally для лечения опухолей печени, ожоги кожи и поражений желудка могут быть созданы25,26. Интраоперационная подход был выбран, чтобы избежать этих потенциально важных осложнений. Что еще более важно интраоперационная аблаций широко используются в управлении МДТ, ли они связаны с хирургическим вмешательством или нет. Несмотря на улучшение изображений новых метастазов в печени нашли в приблизительно 15% больных22, и новые результаты, такие как перитонеальный рак, может исключить необходимость в печени направленных терапии. Для этого первого использования людьми интраоперационной устройства HIFU ампутации были созданы недалеко от метастазов и только в районах планируется для резекции. Этот первый шаг рассматривался как важно продемонстрировать точность и безопасность этого нового устройства HIFU, прежде чем рассматривать ее рутинного использования для лечения МДТ.

Размер HIFU зонд (10 см в диаметре) не ограничивается его простота использования, поскольку это было можно разместить зонда как таковой, он позволил ориентации примерно 90% всей печени. Это стало возможным даже через ограниченное срединная лапаротомия. Аблаций HIFU были легко идентифицируется ультразвуковых изображений, позволяя надежный мониторинг лечения, который является основным преимуществом над другими абляционного методов. Небольшая разница между измерениями абляции, измеренная на ультразвуковых изображений и те измеряется на макроскопическое исследование было из-за трудности, чтобы вырезать свежей печени точно в плоскости изображения.

Хотя это исследование подтвердило теоретические преимущества HIFU для печени абляции (то есть, нет необходимости для intraparenchymal введения зонда и мониторинг в реальном времени и независимость от радиатора эффект), эффективность интраоперационной HIFU следует быть продемонстрирована на метастазов в печени. Если во время фазы IIb подтверждается возможность целевой метастазов в печени, следующим шагом будет разработать многоцентровое Проспективное когортное пациентов с лечебной целью с интраоперационной HIFU.

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа частично финансируется LYriCAN (Инка-DGOS-Inserm_12563). Авторы признают Клод Бернар Университет Лион 1 за Антонин Понсе премии для работы, связанной с настоящим исследованием. Авторы с благодарностью признаем готовность участия пациентов, участвующих, EDAP-TMS, роль руководящего комитета (Dominique Elias, Оливье Rouviere, Ален Sezeur, Фредерик Маршаль), который состоял из ответственности за принятие решения о продолжение исследования после временной анализ, а также Жан-Ив Scoazec для морфологического исследования.

Materials

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
Image J Image analysis software Wayne Rasband
Sterile envelope CIVCO CIV-Flex Transducer Cover
Ultrasound coupling liquid EDAP-TMS Liv-kit
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Pawlik, T. M., Schulick, R. D., Choti, M. A. Expanding criteria for resectability of colorectal liver metastases. The Oncologist. 13 (1), 51-64 (2008).
  5. Kennedy, J. E. High-intensity focused ultrasound in the treatment of solid tumours. Nature Reviews Cancer. 5 (4), 321-327 (2005).
  6. Uchida, T., et al. High-intensity focused ultrasound therapy for prostate cancer. International Journal of Urology. 19 (3), 187-201 (2012).
  7. 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).
  8. Haar, G. T., Coussios, C. High intensity focused ultrasound: physical principles and devices. International Journal of Hyperthermia. 23 (2), 89-104 (2007).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Stoltz, A., Gagniere, J., Dupre, A., Rivoire, M. Radiofrequency ablation for colorectal liver metastases. Journal of Visceral Surgery. 151, S33-S44 (2014).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).

Tags

IntraoperativeHigh-intensity Focused UltrasoundLiver MetastasesHIFU DeviceLiver AblationUltrasound Imaging GuidanceLaparotomyLiver SurfaceHIFU ProbeUltrasound Coupling LiquidHIFU AblationLiver ParenchymaSurgical MarkerUltrasound Imaging ProbeHIFU Ablation Dimensions

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
Dupre, A., Melodelima, D., Perol, D., Chen, Y., Vincenot, J., Chapelon, J., Rivoire, M. Evaluation of the Feasibility, Safety, and Accuracy of an Intraoperative High-intensity Focused Ultrasound Device for Treating Liver Metastases. J. Vis. Exp. (143), e57964, doi:10.3791/57964 (2019).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image