JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Materials
References
русский

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

Фокальная лазерная абляция рака предстательной железы: офисная процедура

Published: March 30, 2021
doi:
10.3791/61984
, , , , ,
1University of California Los Angeles, 2University of Alberta

Summary

В этой статье представлено и описано амбулаторное лечение рака предстательной железы с использованием фокальной лазерной абляции. Установка лазерного катетера управляется МРТ-ультразвуковой визуализацией слияния таким же образом, как биопсия иглы простаты. Лечение контролируется в режиме реального времени с помощью теплового зонда, размещенного рядом с лазерным волокном.

Abstract

В этой статье мы опишем и проиллюстрируем амбулаторную процедуру фокальной лазерной абляции (FLA) рака предстательной железы (PCa). Процедура концептуально похожа на сращеную биопсию и проводится под местной анестезией в условиях клиники; время обработки обычно составляет менее одного часа. Лазерное введение проводится ультразвуком; Нацеливание на поражение осуществляется с помощью магнитно-резонансной томографии и ультразвукового (МРТ / УЗИ), как при целевой биопсии предстательной железы. Мониторинг абляции в режиме реального времени достигается с помощью теплового зонда, прилегающего к лазерному волокну. Видео демонстрирует планирование процедуры, подготовку пациента, различные этапы во время процедуры и мониторинг лечения. Безопасность, осуществимость и эффективность этого подхода были установлены в ходе предыдущего испытания. Амбулаторная FLA под местной анестезией является вариантом лечения рака предстательной железы промежуточного риска.

Introduction

Рак предстательной железы (PCa) является наиболее распространенным внутренним злокачественным новообразованием у мужчин США1. В течение 2020 года ожидается около 190 000 новых случаев заболевания и 33 000 смертей, что делает его второй наиболее распространенной причиной смерти от рака у мужчин2. Большинство случаев ПКа излечимы, если их лечить во время локализации в простате. Тем не менее, выявление рака в простате часто невозможно с помощью обычной ультразвуковой (УЗИ) визуализации; таким образом, лечение традиционно включало хирургическое вмешательство или облучение всей железы. Парадигма «цельной железы» была изменена с введением магнитно-резонансной томографии (МРТ), которая, в отличие от УС, позволяет локализовать PCa и таргетную биопсию3,4,5,6. В то время как МРТ, вероятно, недооценивает мультифокальность PCa7и может пропустить небольшие поражения8,она может надежно идентифицировать индекс поражения, который почти всегда является драйвером метастатического заболевания9,10.

Надежная МРТ-идентификация индексных поражений обеспечила путь для фокального лечения PCa (т.е. частичной абляции желез (PGA)). Целью PGA является уничтожение индексного поражения при сохранении органа и, таким образом, минимизации побочных эффектов. Фокальная лазерная абляция (FLA), которая использует световую энергию для разрушения тканей посредством коагулятивного некроза11,12,является одной из форм PGA. Эффективность лазерной энергии для абляции ткани предстательной железы была установлена в 1993году 13,предполагая размещение лазерных волокон в раке предстательной железы для этой цели. Используя МРТ для руководства размещением волокон и МРТ-термографию для мониторинга лечения (т. Е. Лечения в скважине), краткосрочные показатели успеха FLA, по-видимому, приближаются к показателям хирургииили облучения5,6,12, 14,15, 16,17,18,19. Тем не менее, лазерные процедуры, выполняемые в скважине или в трубке МРТ, часто являются громоздкими, дорогими, трудоемкими и ресурсоемкими. А процедуры в скважине выполняются только специализированными обученными радиологами.

В качестве альтернативы IN-bore FLA, возможность выполнения FLA в клинических условиях— и использования МРТ / УЗИ для руководства и интерстициального температурного зонда для мониторинга лечения— изучается в UCLA с 2014 года19,20. Процедура FLA в клинических условиях оказалась похожей на процедуру целенаправленной биопсии, заменяя иглу для биопсии лазерным волокном. По сравнению с HIFU и криотерапией, которые являются другими доступными в настоящее время методами PGA, лазерный метод, описанный здесь, является быстрым и недорогим, без необходимости в операционной или общей анестезии.

Целью данной статьи является описание и демонстрация амбулаторного ФЛА под местной анестезией в урологической клинике. Урологи, которые знакомы с МРТ / УС-слиянием для целевой биопсии, оценят сходство FLA с процедурой биопсии. Вторичные цели включают описание технических элементов, которые облегчают использование, и описание преимуществ фокальной терапии.

Protocol

ПРИМЕЧАНИЕ: Методы, описанные здесь, используются в UCLA для выполнения FLA простаты. Исследовательский проект, включая протокол, был одобрен институциональным наблюдательным советом UCLA (IRB). У всех пациентов была проведена таргетная биопсия простаты, при которой МРТ была интерпретирована опытным урорадологом. Повреждения, видимые на МРТ, были биопсиированы в пределах интересуемой области (ROI) и за пределами ROI с использованием систематического шаблона. Положительные биопсии и область МРТ, представляющие интерес, используются для планирования лечения лазерной абляцией с целью лечения индексного поражения и создания края обработанной ткани вокруг опухоли, учитывая, что МРТ недооценивает размер опухоли. 21 Только пациенты с раком предстательной железы среднего риска (GG2-3 PSA < 20, стадия < T2), единым индексом ROI и отсутствием контралатерального клинически значимого рака предстательной железы считаются подходящими для лечения. Пациенты с кровоточащим диатезом или неспособностью переносить лечение без сакдации считаются неправомочными. 1. Планирование лечения Перед лечением планируйте цели абляции, используя входные данные МРТ и координат биопсии. Выполните планирование лечения с помощью предоставленного программного обеспечения. 2. Процедурная подготовка комнаты Покажите лазерный предупреждающий знак за пределами процедурной комнаты. Расположите рабочее место для удобного доступа. Питание на рабочей станции, термоядерном устройстве и трансректальном ультразвуке. Введите учетные данные для входа и выберите нужного пациента из списка работ по умолчанию, содержащего невыполненные планы.ПРИМЕЧАНИЕ: Новые планы лечения могут быть добавлены через USB или подключение к Интернету, как описано в руководстве пользователя. Повесьте мешок с физиологическим раствором с назначенного крючка на рабочее место; также прилагается мешок для возврата отработанного солевого раствора. Загрунтуя солевые трубки, допуская самотек жидкости перед блокировкой трубки. Затем физиологический раствор подключается к перистальтическому насосу и подвешивается для последующего использования во время процедуры. 3. Подготовка ТРУХОВОГО зонда Нанесите ультразвуковое желе непосредственно на чистый зонд TRUS.ПРИМЕЧАНИЕ: В UCLA все зонды TRUS дезинфицируются с помощью автоматизированной системы с испаренным раствором перекиси водорода. Нанесите презерватив поверх ультразвукового желе на зонд TRUS и закрепите его у основания с помощью резиновой ленты.ПРИМЕЧАНИЕ: В соответствии со стандартной практикой попытайтесь удалить пузырьки воздуха, попав под презерватив. Поместите многоканальный направляющий поверх презерватива и зафиксируйте его на месте с помощью металлического зажима. Второй презерватив с внутренним ультразвуковым желе можно поместить поверх многоканального гида для повышения комфорта пациента. 4. Подготовка пациента Направьте пациента на очищение ректального свода и клизму утром после биопсии. Убедитесь, что пациент получил профилактические антибиотики за 60 минут до процедуры22.ПРИМЕЧАНИЕ: В UCLA 1 г эртапенема вводят внутримышечно за 60 минут до процедуры. Это решение было принято на основе антибиограммы UCLA и предотвратило септические эпизоды после биопсии за последние 1500 трансректальных биопсий. 23 Учитывая этот успех, мы решили также использовать его для трансректальной лазерной абляции. Обеспечить пациентов ацетаминофеном 1000 мг PO, Кеторолаком 30 мг IM и опционально, но рекомендуется Диазепам 10 мг PO, за 60 минут до процедуры.ПРИМЕЧАНИЕ: Пациенты могут испытывать умеренное желание опорожнительного или давления в пенисе во время процедуры. По нашему опыту, никакие наркотики не приносят пользы. Пациентам может быть полезно взять с собой личную музыку и наушники в качестве дополнительного анксиолитического средства. Поместите пациента в положение левого бокового прокубита, как для трансректальной биопсии. Записывайте жизненно важные показатели пациента до начала процедуры и с 30-минутными интервалами. 5. Введение блокады простатической нервной нервы Вставьте смазанный ТРУЗИ зонд до тех пор, пока центр простаты не будет хорошо виден. Оптимизируйте усиление ультразвука, компенсацию увеличения времени (ползунки TGC справа от большинства ультразвуков), глубину и фокусировку, чтобы простата была центрирована в мониторе просмотра ультразвука.ПРИМЕЧАНИЕ: Оптимальное усиление приводит к получению изображения средне-серого цвета в периферийной зоне. Ползунки TGC лучше всего устанавливать под постепенным наклонным углом, чтобы компенсировать затухание волн удаленных тканей. Глубина и фокусировка УЗИ будут зависеть от размера простаты. Фокус должен быть установлен на периферийную зону для оптимизации визуализации акустических маркеров на лазерном катетере. Активируйте экранное руководство по биопсии и поместите спинномозговую иглу 22 калибра через центр многоканального руководства для анестезии простаты.ПРИМЕЧАНИЕ: В UCLA мы обезболиваем простату в сагиттальной плоскости, помещая 10-20 мл лидокаина / маркаина в соединение простаты и семенных везикул. Правильная инфильтрация вызовет отделение семенных везикул и простаты от стенки прямой кишки. 6. Слияние МРТ-США Расположите систему слияния изображений и рабочую станцию достаточно близко к пациенту, чтобы визуализировать экраны рабочей станции, а также наблюдать за пациентом. При использовании Artemis используйте технику стыковки и регистрации изображений, описанную ранее. 24 24 7. Целевое приобретение Перемещайтесь ультразвуком к центру первого места абляции с помощью цифровых мишеней, поставляемых термоядерным устройством. Этот процесс похож на то, чтобы направлять ультразвук в область МРТ, интересующую во время биопсии слияния.ПРИМЕЧАНИЕ: Каждый участок абляции определяется из интересующих области МРТ и положительных ядер биопсии(рисунок 1). План лечения пациента должен быть перенесен на рабочее место и устройство слияния во время подготовки процедурного зала, описанного выше. Выберите текущую зону абляции. 8. Установка лазерного катетера и температурного зонда Поместите лазерный катетер 14-го калибра в центральную камеру многоканальной направляющей.ПРИМЕЧАНИЕ: Многоканальная направляющая изогнута, чтобы обеспечить небольшое трение, что предотвращает скольжение элементов обработки назад во время абляции. Преодолейте это трение, вращаясь вперед и назад, продвигая лазерный катетер в простату. Выдвигайте лазерный катетер до тех пор, пока четыре эхогенные полосы не будут визуализированы и выровнены с маркером глубины на экране. Для абляции периферической зоны маркеры будут находиться на несколько мм снаружи капсулы простаты(рисунок 2).ПРИМЕЧАНИЕ: В случае фиброзной задней капсулы лазерный катетер может отклонять, а не пересекать капсулу простаты. Любое отклонение будет видно на УЗИ во время введения. Если произойдет отклонение, удалите лазерный катетер и вставьте лидер, такой как прочный тепловой зонд, чтобы создать пилотное отверстие в капсуле. Затем лазерный катетер может быть усовершенствованным, как и планировалось. Вставьте тепловой зонд слева или справа от лазерного катетера в зависимости от плана лечения. На правильной глубине тепловой зонд сцеплен с ручкой лазерного катетера, что позволяет ему выровняться в правильной ориентации.ПРИМЕЧАНИЕ: После установки убедитесь, что паз на термозонде сел в ручку лазерного катетера. Термозонд магнитно фиксируется на месте и предотвращает вращение во время обработки. Подключите загрунтовку внутривенной трубки из соляного мешочка к проксимальному приточному порту лазерного катетера. Подключите возвращающийся физиологический раствор из дистального оттокового порта к прозрачному дренажному мешку, чтобы можно было визуализировать возвращающейся жидкость.ПРИМЕЧАНИЕ: Циркулирующий физиологический раствор вокруг лазерного катетера охлаждает волокно во время лечения 9. Выполните контрольный список безопасности Находясь на экране мониторинга лечения, выберите желаемое место абляции. После выбора подходящей абляции нажмите «ПОДТВЕРДИТЬ ВЫДЕЛЕНИЕ». Контрольный список безопасности теперь будет занимать левую сторону монитора рабочей станции.ПРИМЕЧАНИЕ: На этом этапе начнется циркуляция физиологического раствора через лазерный катетер. Небольшие пузырьки, вводимые при подключении внутривенных трубок, изначально видны на ультразвуке вокруг лазера. Это может выступать в качестве дополнительной проверки положения лазерного катетера. Следуйте контрольному списку безопасности, отметив флажки после завершения. Убедитесь, что все люди в комнате надевают лазерные защитные очки, включая пациента. Компьютерная система рабочей станции автоматически проверит температурный зонд, чтобы убедиться, что все термопары считывают равномерную температуру тела между 30 – 40 ° C. Подтвердите, что четыре эхогенные полосы лазерных катетеров расположены в капсуле простаты, так как размещение теплового зонда может оттолкнуть простату от лазерного катетера.ПРИМЕЧАНИЕ: Зона абляции начинается на 5 мм дисталь от эхогенных маркеров и простирается еще на 27 мм в длину и 18 мм в диаметре (максимум). 10. Выполнение лазерной абляции тканей После завершения контрольного списка безопасности нажмите «START LASER», чтобы начать абляцию. Контролируйте ход лечения в режиме реального времени, используя показания температуры, таймер и карту повреждений.ПРИМЕЧАНИЕ: Оцените температуру тканей, используя многострочный график слева от модели простаты. Ректальная температура отмечена белым цветом и не должна превышать 42 °C. Температура на кончике лазерного катетера отмечена синим цветом(рисунок 3). Лазер автоматически отключается, если наконечник лазера превышает 75 ° C или стенка прямой кишки превышает 42 ° C.ПРИМЕЧАНИЕ: Как только лазер активен, контролируйте время лечения в каждом месте абляции, используя красную полосу в верхней части экрана. Карта повреждений дает 3D-представление обработанной ткани на основе температуры и времени.ПРИМЕЧАНИЕ: Обратите внимание на изменения на ультразвуке B-режима. Ткань простаты обычно не изменяется во время лазерной абляции. При серийных обработках ткань может принимать гипоэхогенный вид, но визуализация США в первую очередь служит для позиционирования лазера.ПРИМЕЧАНИЕ: Следите за особенностями ультразвука следующим образом: Закрученные микропузырьки, образующиеся за пределами эхогенных полос лазерного катетера, могут указывать на утечку циркулирующего физиологического раствора из-за перегрева. Хотя это не влияет на безопасность, прогресс лечения может быть замедлен. Увеличение гиперэхоического характера или «отбеливание» ректального жира может произойти, если лазерный катетер непреднамеренно оттягивается назад, вызывая нагрев периректального жира. Если наблюдается любой из этих результатов ультразвука, лазерное лечение должно быть прекращено. Лазер автоматически останавливается, как только таймер заканчивается, но практикующий может завершить абляцию вручную, нажав «ОСТАНОВИТЬ ЛАЗЕР». Физиологический раствор будет продолжать течь, охлаждая наконечник лазера.ПРИМЕЧАНИЕ: Рассмотрите возможность досрочного прекращения абляции, если температура находится выше 55 ° C в течение более 60 секунд. Держите лазерный катетер и тепловой зонд на месте до тех пор, пока температура лазерного катетера не упадет ниже 42 °C, тем самым предотвращая нагрев стенки прямой кишки во время изъятия лазерного катетера. 11. Последующие абляции Расположите ультразвук в следующем месте абляции, используя цифровые мишени, подаваемые термоядерным устройством. Оцените, остаются ли живые ультразвуковые изображения зарегистрированными на МРТ простаты, и при необходимости выполните компенсацию движения.ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании Артемиды техника компенсации движения описана в ранее упомянутом видео. 24 24 На экране мониторинга лечения начальный участок абляции теперь будет неактивным; однако его можно лечить повторно, если сочтет это необходимым. Выберите следующий сайт абляции в левой части экрана и повторите процесс, описанный в шагах 8 – 10. 12. Завершите сеанс лечения После того, как все участки абляции будут обработаны, появится кнопка «ЗАВЕРШИТЬ ЛЕЧЕНИЕ». Нажатие этой кнопки отобразит экран обзора лечения, на котором отображаются количественные показатели для сеанса лечения. Удалите зонд TRUS из прямой кишки пациента. Ручное давление может быть применено к стенке прямой кишки, поразившую простату, чтобы облегчить гемостаз.

Representative Results

Опубликованные результаты FLA приведены в таблице 2. Включены различные методы и технологии. Более 400 пациентов, перенесших различные формы FLA для лечения PCa, находятся в базе данных SEER. 25 Для количественной оценки количества и характеристик FLA, о которых сообщается в литературе, мы провели систематический обзор Medline и Кокрейновской библиотеки. Наш поиск был выполнен с использованием поисковых терминов всего поля, включая «фокальную лазерную абляцию» и «рак предстательной железы». Всего было рассмотрено 247 наименований и тезисов. Были включены только случаи, в которые сообщалось о фокальной лазерной абляции, МРТ и онкологических исходах. 13 рецензируемых публикаций, прошедших квалификацию для включения, представляющих 333 пациента (таблица 1). Лечение проводилось диодным лазером 980 нм во всех исследованиях, кроме 2. 26,27 Параметры обработки состояли из уровней мощности от 6 до 18 Вт и времени обработки, охватывающего 1 – 4 минуты на место абляции (таблица 1). Мониторинг температуры обработки обеспечивался с помощью термометрии МРТ в 9 исследованиях и путем прямых измерений температурного зонда в 3 исследованиях (таблица 1). Все исследования проводились в скважине, за исключением исследований Линднера и более позднего исследования Натараджана. 20,26,27 Медиана исходного уровня ПСА для когорты составила 5,7 (диапазон 1,1 – 14,8). После FLA медиана ПСА в 3, 6, 12 и 24 месяца составила 3,9, 5,5, 3,8 и 3,9 соответственно. Медиана исходного уровня IPSS для когорты составила 6. После FLA медиана IPSS в 3, 6, 12 и 24 месяца составила 5, 5,5, 7,3 и 11,5 соответственно. Медиана базовой линии SHIM для когорты составила 20. После FLA медиана SHIM в 3, 6, 12 и 24 месяца составила 19, 18, 20 и 19 соответственно. Во всех исследованиях сообщалось об осложнениях непоследовательно; однако было только одно осложнение, классифицированное авторами как степень III (инфекция мочевыводящих путей). 16 Авторы не указали особенности, которые классифицировали это событие как событие III степени. Два прямоугольных уретральных свища, оба из которых спонтанно закрывались после длительной катетеризации,16 были зарегистрированы как нежелательные явления II степени. Онкологическое наблюдение было сгруппировано по периоду наблюдения: менее 6 месяцев, один год и два года (таблица 2). Последующая биопсия проводилась с помощью МРТ-управляемой биопсии в стволе в 4 исследованиях и МРТ-УС-термоядерной биопсии в 6 исследованиях. В двух исследованиях использовалась систематическая биопсия, а в двух исследованиях проводились исследования «лечения и резекта», в которых оценивался образец простатэктомии. Успех лечения был определен в соответствии с протоколом консенсуса Delphi. 28 Успех в полевых условиях определялся как отсутствие ≥ GG2 PCa в пределах предыдущего участка абляции. Выход из поля разрушения определялся как ≥ GG2 вне зоны предшествующих абляций. Среди пациентов с результатами последующей биопсии общий успех в полевых условиях после лечения через 6 месяцев (N=83), 1 год (N=64) и 2 года (N=39) составил 83%, 83% и 59% соответственно (таблица 2). В UCLA FLA простаты был выполнен в трех последовательных клинических испытаниях, начиная с 2014 года. 29-31 18 мужчин с раком предстательной железы среднего риска прошли FLA, восемь в стационаре и 10 в клинике, без каких-либо побочных эффектов III степени. В настоящее время еще 10 мужчин проходят FLA с использованием продемонстрированного устройства. 31 Все пациенты были оценены до FLA с помощью 3T МРТ (катушки тела) и МРТ-МС с помощью сращения биопсии с забором из ROI и систематической биопсией в течение 6 месяцев лечения. Как исходные, так и последующие биопсии проводились под руководством МРТ / МС с использованием системы слияния Artemis с отслеживанием всех участков биопсии. Таблица 1. Сообщается об исследованиях фокальной лазерной абляции. Справочный номер автор год н Средний возраст (диапазон) Мощность лазера Время Rx (сек) Планируемая маржа Процедура in-bore Контроль температуры Базовый Глисон 3+3 3+4 4+3 4+4 26 Линднер 2009 12 56.5 (51-52) – 120 – Нет Датчик температуры 12 0 0 0 27 Линднер 2010 4 66 (61-73) – 120 – Нет Датчик температуры 2 0 1 1 5 Ото 2013 9 61 (52-77) 6 – 15 Вт – – да Термометрия МРТ 8 1 0 0 12 подветренная сторона 2014 23 – 8 Вт 30-60 – да Термометрия МРТ – – – – 6 Лепор 2015 25 66 (49-84) – – – да Термометрия МРТ 11 13 1 0 18 Аль-Баркави 2015 7 61 (56-69) – 90 – да Термометрия МРТ 7 0 0 0 15 Бомеры 2016 5 66 (58-70) – – 9 мм да Термометрия МРТ 2 2 1 0 14 Эггенер 2016 27 62 (-) 6 – 15 Вт 60-120 0 -7.5мм да Термометрия МРТ 23 3 1 0 19 Натараджан 2016 8 63 (54-72) 11 – 14 Вт 180 Пользовательский* да Датчик температуры # 1 7 0 0 20 Натараджан 2017 10 65 (52-74) 13,75 Вт 180 Пользовательский* Нет Датчик температуры 2 8 0 0 35 Чао 2018 34 69 (52-88) – – – да Термометрия МРТ 16 16 2 0 17 Аль-Хаким 2019 49 63 (51-73) 10 – 15 Вт 120 9 мм да Термометрия МРТ 13 29 7 0 16 Вальзер 2019 120 60 (45-86) 17 – 18 Вт 180-240 5 мм да Термометрия МРТ 37 56 27 0 Таблица 1: Тире (-) указывает на информацию, отсутствуют в опубликованной рукописи. * указывает на то, что каждая маржа была спланирована индивидуально. # указывает на то, что мониторинг проводился как с помощью температурного зонда, так и с помощью термометрии МРТ. Таблица 2. Результаты фокальной лазерной абляции. Справочный номер Первый автор Последующий метод биопсии Последующая биопсия ≤ 6 месяцев 12 Месяцев 24 Месяца Нежелательные явления успех неудача успех неудача успех неудача я Второй СМ 26 Линднер МРТ под управлением Bx 12 12 0 – – – – 2 0 0 27 Линднер простатэктомия 4 2 2 – – – – – – – 5 Ото МРТ/США Bx 9 9 0 – – – – 1 1 0 12 подветренная сторона МРТ/США Bx 13 – – 12 1 – – – – – 6 Лепор МРТ под управлением Bx 21 20 1 – – – – 0 0 0 18 Аль-Баркави Систематический Bx 5 – – 5 00 0 – – – 1 0 15 Бомеры простатэктомия 5 1 4 – – – – – – – 14 Эггенер МРТ под управлением Bx # 27 27 – 7 31 – – 7 2 0 19 Натараджан МРТ/США Bx 8 6 53 – – – – 23 7 0 20 Натараджан МРТ/США Bx 10 6 40 – – – – 38 6 0 35 Чао МРТ/США Bx 22 – – – – 13 9 – – – 17 Аль-Хаким МРТ/США Bx 49 – – 40 91 – – 34 11 0 16 Вальзер МРТ под управлением Bx 44* – – – – 26 18 8 8 1 Сноски Таблица 2. Успех = отсутствие рака предстательной железы ≥ GG2 в зоне абляции. Неудача = наличие рака предстательной железы ≥ GG2: тотальный и внеполевой (подстрочный номер). # указывает, что биопсия под руководством МРТ использовалась в течение 6 месяцев, но только систематическая биопсия использовалась для 12-месячной биопсии. * указывает на то, что биопсию проходили только пациенты со снижением ПСА < 50% и положительной постабляцией МРТ; 76 пациентов не прошли биопсию. Рисунок 1:Планирование и оценка лечения, показанные с помощью наложений на поперечной МРТ (верхний ряд) и в 3D (нижний ряд). Столбец А показывает разграничение полей лечения, которые расширены вокруг мишени МРТ с положительным результатом на рак и ограничены близлежащими отрицательными ядрами систематической биопсии (синим). В колонке B показано планирование мест абляции таким образом, чтобы поля обработки перекрывались, чтобы предотвратить «пропуск» областей. Колонка C показывает перфузионно-взвешенную визуализацию, собранную через 2 часа после лечения, демонстрируя соответствие между запланированной и наблюдаемой степенью абляции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка. Рисунок 2:Осевое УЗИ с очерченной золотом простатой. Угловые кубические отражатели (эхогенные полосы), обозначенные пунктирными стрелками, выгравированы в лазерном катетере в 5 мм от диффузора (белым). Температурный зонд вставляется на ту же глубину, что и лазерное волокно, затем фиксируется на месте и остается параллельно лазеру на 8 мм друг от друга, вне плоскости зрения США. Восемь тепловых датчиков, которые находятся внутри зонда на 4 мм друг от друга, обеспечивают запись температуры в точках от основания эхогенных полос до кончика лазерного катетера. Измерения температуры, ближайшие к стенке прямой кишки, обеспечиваются тепловыми измерениями у основания температурного зонда (позиции 6-8). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка. Рисунок 3:Запись температуры во время фокальной лазерной абляции для двух последовательных абляций. Ось Y = температура в градусах Цельсия. Ось X = время в минутах. Вертикальные затененные полосы = периоды лазерной активации. Синяя линия = температура 8 мм от кончика лазерного волокна (дистальная термопара). Белая линия = температура 8 мм от проксимальной термопары, ближайшей к стенке прямой кишки. Температура в 60 градусов цельсия, достигнутая даже недолго, обеспечивает коагуляционный некроз. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка. Рисунок 4:Изображения, демонстрирующие соответствие зоны абляции на МРТ после лечения (А) с фактической некротической зоной на цельномонтном образце (В). Пациентом является 67-летний мужчина с PCa в правой переходной зоне, Глисон набрал 3 + 4 = 7, участвуя в исследовании «лечение и резекта». A. Постабляционная осевая T1-взвешенная контрастно-усиленная картинка, показывающая дефект перфузии, вызванный лазерной обработкой (зеленый). B. Цельное H&E окрашивание простаты. Некротическая ткань очерчена зеленым цветом, перинекротическая ткань желтого цвета, а интактная опухоль (необработанная) синего цвета. Воспроизводится под лицензией Creative Commons от Bomers et al, World Journal of Urology. 15  Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Discussion

Целью настоящей работы является описание и иллюстрация метода выполнения фокальной лазерной абляции (FLA) рака предстательной железы (PCa). Метод отличается от других методов фокальной терапии тем, что предназначен для выполнения под местной анестезией в условиях клиники. Метод FLA, показанный здесь, был введен в 2017 году,20 и с тех пор постоянно совершенствуется. Таким образом, процедура, описанная в данной работе, может представлять ценность для будущих исследователей.

Лазерное лечение тканей предстательной железы, по-видимому, датируется исследованиями Макниколаса и его коллег, работающих в Университетском колледже Лондона, которые продемонстрировали в 1993 году, что фокальный некроз коагулянтной свертки может быть произведен в собьих простатах с помощью устройства Nd: YAG. 32 Предвещая будущее, эти авторы постулировали, что техника «… может оказаться ценным… для уничтожения мелких очаговых опухолей предстательной железы». Впоследствии лазерная абляция PCa у человека была описана в 2009 году Линднером и др. из Университета Торонто. 26 В этих новаторских усилиях Линднер объединил новый метод МРТ предстательной железы с программным обеспечением для раннего слияния изображений и обычными тепловыми зондами для успешного нацеливания на рак и мониторинга лазерной абляции у 12 мужчин.

Поскольку наиболее важный PCa может быть визуализирован с помощью современной многопараметрической МРТ, нацеливание в скважине и лечение видимых поражений может быть простым продолжением диагностической процедуры. Прицеливание поражения в скважине является прямым, а МР-термометрия позволяет дистанционно контролировать абляцию. Raz et al сообщили о двух таких методах лечения в 2010 году. 33 Серия методов лечения FLA в скважине (N=9) была зарегистрирована Ото и его коллегами в 2013 году. 5 Внедрению FLA в отверстии способствовало аппаратное обеспечение, разработанное для этой цели, как сообщалось Natarajan et al в 2016 году. 19 Ряд радиологов, использующих лазерное волокно с водяным охлаждением для предотвращения обугливания, приняли метод in-bore; и в настоящее время зарегистрированы сотни методов обработки ФЛА в скважине (Walser, Feller, Sperling/Lepor). 6,16,34,35

В то время как краткосрочные онкологические исходы FLA в скважине могут быть благоприятными (таблица 1), процедура вряд ли станет широко распространенной из-за ограничивающих факторов, описанных во введении. Кроме того, МР-термометрия для мониторинга лечения имеет ряд важных ограничений. 19 Основываясь на десятилетнем опыте работы с процедурами МРТ / УЗИ (N ~ 4000), мы теоретизировали, что лазерное волокно может быть нацелено на раковое поражение, аналогично введению иглы биопсии, и что мониторинг лечения может быть выполнен непосредственно с помощью тепловых зондов. Таким образом, после опыта работы в придыхаемом логии десять пациентов прошли внеказную FLA в урологической клинике UCLA, используя только местную анестезию, МРТ / МС-термоядерный мониторинг и тепловой зондовый мониторинг. 20 Не только была продемонстрирована безопасность и осуществимость нового метода, но и среди последних пациентов, получавших лечение, не было обнаружено никаких доказательств PCa при последующей биопсии.

Тканевой эффект FLA был выяснен в двух исследованиях, где плановая радикальная простатэктомия была выполнена через 1-3 недели после лазерной процедуры (N= 9), т. е. модель «лечение и резекта» (рисунок 4). 15,27 У всех 9 пациентов объем некротической ткани, обнаруженной в простате, приближался к объему, оцененной МРТ, полученной после завершения лечения. При разделении всей простаты наблюдался резкий переход между некрозом и интактными клетками 1-5 мм вне области лазерной абляции (рисунок 1). Четкие поля и точность зон абляции имеют важное значение для точности регистрации МРТ / МС и планирования лечения.

Основной частью системы Avenda является программное обеспечение для планирования лечения. Для эффективного ФЛА планирование должно включать не только расположение поражения, но и объем ткани, необходимый для полного уничтожения опухоли. Объем абляции не может быть просто объемом МРТ-поражения, потому что фактический объем опухоли превышает объем видимого МРТ поражения в среднем в 3 раза. 21 Кроме того, рак часто распространяется в нерегулярных пальцевых проекциях, что делает ненадежным любой равномерный запас прочности, основанный исключительно на визуализации (например, 1 см за пределами видимого МРТ поражения). Система Avenda включает в себя программное обеспечение для планирования лечения, которое использует не только видимое МРТ поражение, но и 3D-отслеживание участков биопсии (положительных и отрицательных), чтобы обеспечить точное размещение минимального объема абляции, который будет полностью охватывать рак. Пример такого планирования лечения показан на рисунке 3.

В заключение, FLA является безопасным, осуществимым методом искоренения рака предстательной железы в клинических условиях под местной анестезией. Этапы процедуры показаны в сопроводительном видео. Точное размещение лазерного волокна в видимом МРТ-видимом поражении осуществляется с использованием слияния МРТ / УЗИ, так же, как иглы для биопсии помещаются в такие поражения. Мониторинг обработки в режиме реального времени осуществляется с помощью теплового зонда, прилегающего к лазерному волокну. Программное обеспечение для планирования лечения, которое использует объемы поражения от МРТ и отслеживаемые места биопсии, чтобы помочь оператору определить края лечения, является важной частью системы. Fla в клинике, как описано и проиллюстрировано в этой статье, по-видимому, обеспечивает привлекательный вариант фокальной терапии, ранее недоступный.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Fusion Guidance System NA Artemis Displayed in Video
Laser Catheter Avenda Health
Orion Workstation Avenda Health
Thermal Probe Avenda Health
Transrectal Probe NA Not Platform Dependent
Ultrasound NA Not Platform Dependent
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cooperberg, M. R., Carroll, P. R. Trends in management for patients with localized prostate cancer, 1990-2013. JAMA – Journal of the American Medical Association. 314 (1), 80-82 (2015).
  2. Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2020. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 70 (1), 7-30 (2020).
  3. Connor, M. J., Gorin, M. A., Ahmed, H. U., Nigam, R. Focal therapy for localized prostate cancer in the era of routine multi-parametric MRI. Prostate Cancer and Prostatic Diseases. , 1-12 (2020).
  4. Ahmed, H. U., et al. Focal Therapy for Localized Prostate Cancer: A Phase I/II Trial. The Journal of Urology. 185, 1246-1255 (2011).
  5. Oto, A., et al. MR imaging-guided focal laser ablation for prostate cancer: Phase I trial. Radiology. 267 (3), 932-940 (2013).
  6. Lepor, H., Llukani, E., Sperling, D., Fütterer, J. J. Complications, Recovery, and Early Functional Outcomes and Oncologic Control Following In-bore Focal Laser Ablation of Prostate Cancer. European Urology. 68 (6), 924-926 (2015).
  7. Johnson, D. C., et al. Detection of Individual Prostate Cancer Foci via Multiparametric Magnetic Resonance Imaging. European Urology. 75 (5), 712-720 (2019).
  8. Johnson, D. C., et al. Do contemporary imaging and biopsy techniques reliably identify unilateral prostate cancer? Implications for hemiablation patient selection. Cancer. 125 (17), 2955-2964 (2019).
  9. Liu, W., et al. Copy number analysis indicates monoclonal origin of lethal metastatic prostate cancer. Nature Medicine. 15 (5), 559-565 (2009).
  10. Ahmed, H. U. The Index Lesion and the Origin of Prostate Cancer. New England Journal of Medicine. 361 (17), 1704-1706 (2009).
  11. Stafford, R. J., et al. Magnetic resonance guided, focal laser induced interstitial thermal therapy in a canine prostate model. Journal of Urology. 184 (4), 1514-1520 (2010).
  12. Lee, T., Mendhiratta, N., Sperling, D., Lepor, H. Focal laser ablation for localized prostate cancer: principles, clinical trials, and our initial experience. Reviews in urology. 16 (2), 55-66 (2014).
  13. Johnson, D. E., Cromeens, D. M., Price, R. E. Interstitial laser prostatectomy. Lasers in Surgery and Medicine. 14 (4), 299-305 (1994).
  14. Eggener, S. E., Yousuf, A., Watson, S., Wang, S., Oto, A. Phase II Evaluation of Magnetic Resonance Imaging Guided Focal Laser Ablation of Prostate Cancer. Journal of Urology. 196 (6), 1670-1675 (2016).
  15. Bomers, J. G. R. R., et al. MRI-guided focal laser ablation for prostate cancer followed by radical prostatectomy: correlation of treatment effects with imaging. World Journal of Urology. 35 (5), 703-711 (2017).
  16. Walser, E., et al. Focal Laser Ablation of Prostate Cancer: Results in 120 Patients with Low- to Intermediate-Risk Disease. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 30 (3), 401-409 (2019).
  17. Al-Hakeem, Y., Raz, O., Gacs, Z., Maclean, F., Varol, C. Magnetic resonance image-guided focal laser ablation in clinically localized prostate cancer: safety and efficacy. ANZ Journal of Surgery. 89 (12), 1610-1614 (2019).
  18. Barqawi, A., Krughoff, K., Li, H., Patel, N. U. Initial Experience of Targeted Focal Interstitial Laser Ablation of Prostate Cancer with MRI Guidance. Current Urology. 8 (4), 199-207 (2014).
  19. Natarajan, S., et al. Focal Laser Ablation of Prostate Cancer: Phase I Clinical Trial. Journal of Urology. 196 (1), 68-75 (2016).
  20. Natarajan, S., et al. Focal Laser Ablation of Prostate Cancer: Feasibility of Magnetic Resonance Imaging-Ultrasound Fusion for Guidance. Journal of Urology. 198 (4), 839-847 (2017).
  21. Priester, A., et al. Magnetic Resonance Imaging Underestimation of Prostate Cancer Geometry: Use of Patient Specific Molds to Correlate Images with Whole Mount Pathology. Journal of Urology. 197 (2), 320-326 (2017).
  22. Lightner, D. J., Wymer, K., Sanchez, J., Kavoussi, L. Best Practice Statement on Urologic Procedures and Antimicrobial Prophylaxis. Journal of Urology. 203 (2), 351-356 (2020).
  23. Jones, T. A., Radtke, J. P., Hadaschik, B., Marks, L. S. Optimizing safety and accuracy of prostate biopsy. Current Opinion in Urology. 26 (5), 472-480 (2016).
  24. Jayadevan, R., Zhou, S., Priester, A. M., Delfin, M., Marks, L. S. Use of MRI-ultrasound fusion to achieve targeted prostate biopsy. Journal of Visualized Experiments. (146), e59231 (2019).
  25. Zheng, X., et al. Focal Laser Ablation Versus Radical Prostatectomy for Localized Prostate Cancer: Survival Outcomes From a Matched Cohort. Clinical Genitourinary Cancer. 17 (6), 464-469 (2019).
  26. Lindner, U., et al. Image Guided Photothermal Focal Therapy for Localized Prostate Cancer: Phase I Trial. Journal of Urology. 182, 1371-1377 (2009).
  27. Lindner, U., et al. Focal Laser Ablation for Prostate Cancer Followed by Radical Prostatectomy: Validation of Focal Therapy and Imaging Accuracy. European Urology. 57 (6), 1111-1114 (2010).
  28. van Luijtelaar, A., et al. Focal laser ablation as clinical treatment of prostate cancer: report from a Delphi consensus project. World Journal of Urology. 37, 2147-2153 (2019).
  29. . Use of Laser Interstitial Thermal Therapy in the Focal Treatment of Localized Prostate Cancer – NCT02224911 Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02224911 (2020)
  30. . Focal Laser Ablation of Prostate Tissue – NCT02357121 Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02357121 (2020)
  31. . Focal Laser Ablation of Prostate Cancer -NCT04305925 Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04305925 (2020)
  32. McNICHOLAS, T. A., STEGER, A. C., BOWN, S. G. Interstitial Laser Coagulation of the Prostate An Experimental Study. British Journal of Urology. 71 (4), 439-444 (1993).
  33. Raz, O., et al. Real-Time Magnetic Resonance Imaging-Guided Focal Laser Therapy in Patients with Low-Risk Prostate Cancer. European Urology. 58 (1), 173-177 (2010).
  34. . Transrectally delivered, outpatient MRI-guided laser focal therapy of prostate cancer: 9.5 year interim results of NCT #02243033, Presentation at the AdMeTech 4th Global Summit on Precision Diagnosis and Treatment of Prostate Cancer Available from: https://www.admetech.org/wp-content/uploads/2019/08/DMI-FOCAL-Tx-2019-NCT-02243033.FINAL_.pdf (2020)
  35. Chao, B., Llukani, E., Lepor, H. Two-year Outcomes Following Focal Laser Ablation of Localized Prostate Cancer. European Urology Oncology. 1 (2), 129-133 (2018).

Tags

Focal Laser AblationProstate CancerOffice ProcedureMultiparametric MRIMRI/ultrasound Fusion BiopsyGleason ScoreLaser FiberThermal Sensor ProbeOrion DeviceCoagulation NecrosisInfrared Light Energy3D Heat MapPatient-specific Treatment Plan

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Brisbane, W. G., Natarajan, S., Priester, A., Felker, E. R., Kinnaird, A., Marks, L. S. Focal Laser Ablation of Prostate Cancer: An Office Procedure. J. Vis. Exp. (169), e61984, doi:10.3791/61984 (2021).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

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

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image