Name: evaluation of the feasibility, safety, and accuracy of an intraoperative high-intensity focused ultrasound device for treating liver metastases
Uploaded: 2019-01-09T12:30:00
Duration: 5 min 56 s
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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.

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
<ol><li>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.</li>
	<li>Escludere i pazienti con precedente gravidanza fegato, biliare, o chirurgia addominale maggiore, o un'incapacità di essere seguita per tutta la durata dello studio.</li>
</ol>2. HIFU trattamento
<ol><li>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).</li>
	<li>Mantenere l'anestesia con sevoflurane per indirizzare un indice bispettrale tra 40 e 60.</li>
	<li>Eseguire l'intubazione tracheale, con i polmoni ventilati meccanicamente con la frazione di ossigeno inspirato di 80%.</li>
	<li>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.</li>
	<li>Eseguire la laparotomia con un coltello monopolare dopo asepsi chirurgica classica.</li>
	<li>Posizionare i divaricatori sotto la gabbia toracica e tra i bordi dell'incisione chirurgica.</li>
	<li>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 .</li>
	<li>Gratis il fegato dai relativi allegati peritoneali e vascolare con le forbici.</li>
	<li>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.</li>
	<li>Portare la sonda HIFU a contatto con la superficie del fegato (Figura 2).</li>
	<li>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).</li>
	<li>
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.
	<ol>
<li>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).</li>
	</ol>
</li>
	<li>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).</li>
	<li>Misurare le dimensioni delle ablazioni di HIFU lungo due piani ortogonali dopo ogni esposizione HIFU, utilizzando il sonda di imaging a ultrasuoni integrato.</li>
	<li>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.</li>
</ol>3. valutazione macroscopica ed istologica delle lesioni HIFU
<ol><li>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.</li>
	<li>Chiudere l'aponeurosi con monofilamento, lunga durata assorbibile N ° 0 o materiale di sutura di N ° 1.</li>
	<li>Chiudere la pelle con incolore, a breve termine assorbibile N ° 3/0 materiale del suturare.</li>
	<li>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.</li>
	<li>Separare le ablazioni HIFU e le aree di CLM con un bisturi.</li>
	<li>Tagliare le ablazioni lungo l'asse di esposizione con un bisturi.</li>
	<li>Fotografare le ablazioni di HIFU.</li>
	<li>Misurare le dimensioni della zona ablata in modo macroscopico con un righello e su una fotografia, utilizzando software di analisi di immagine appropriata.</li>
	<li>Affettare ciascuna ablazione in sezioni di 5 mm per valutare la omogeneità macroscopica.</li>
	<li>Difficoltà le zone ablate in formalina al 10% tampone fosfato (pH = 7), incorporarli in paraffina e li macchia con ematossilina ed eosina.</li>
	<li>Istologicamente, esaminare i tessuti circostanti e ablati.</li>
</ol>4. follow-up
<ol><li>Seguire i pazienti per un mese secondo le linee guida dell'istituzione per pazienti resecati per CLM.</li>
	<li>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.</li>
	<li>Utilizzare il coefficiente di correlazione di Spearman rank per verificare l'associazione tra variabili.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Nordlinger, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> The Lancet Oncology. 14 (12), 1208-1215 (2013).</li><li>Adam, R., Laurent, A., Azoulay, D., Castaing, D., Bismuth, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-stage+hepatectomy:+A+planned+strategy+to+treat+irresectable+liver+tumors.">Two-stage hepatectomy: A planned strategy to treat irresectable liver tumors.</a> Annals of Surgery. 232 (6), 777-785 (2000).</li><li>Folprecht, G., Grothey, A., Alberts, S., Raab, H. R., Kohne, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neoadjuvant+treatment+of+unresectable+colorectal+liver+metastases:+correlation+between+tumour+response+and+resection+rates.">Neoadjuvant treatment of unresectable colorectal liver metastases: correlation between tumour response and resection rates.</a> Annals of Oncology. 16 (8), 1311-1319 (2005).</li><li>Pawlik, T. M., Schulick, R. D., Choti, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expanding+criteria+for+resectability+of+colorectal+liver+metastases.">Expanding criteria for resectability of colorectal liver metastases.</a> The Oncologist. 13 (1), 51-64 (2008).</li><li>Kennedy, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-intensity+focused+ultrasound+in+the+treatment+of+solid+tumours.">High-intensity focused ultrasound in the treatment of solid tumours.</a> Nature Reviews Cancer. 5 (4), 321-327 (2005).</li><li>Uchida, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-intensity+focused+ultrasound+therapy+for+prostate+cancer.">High-intensity focused ultrasound therapy for prostate cancer.</a> International Journal of Urology. 19 (3), 187-201 (2012).</li><li>Crouzet, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-gland+ablation+of+localized+prostate+cancer+with+high-intensity+focused+ultrasound:+oncologic+outcomes+and+morbidity+in+1002+patients.">Whole-gland ablation of localized prostate cancer with high-intensity focused ultrasound: oncologic outcomes and morbidity in 1002 patients.</a> European Urology. 65 (5), 907-914 (2014).</li><li>Haar, G. T., Coussios, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+intensity+focused+ultrasound:+physical+principles+and+devices.">High intensity focused ultrasound: physical principles and devices.</a> International Journal of Hyperthermia. 23 (2), 89-104 (2007).</li><li>van Amerongen, M. J., Jenniskens, S. F. M., van den Boezem, P. B., Futterer, J. J., de Wilt, J. H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiofrequency+ablation+compared+to+surgical+resection+for+curative+treatment+of+patients+with+colorectal+liver+metastases+-+a+meta-analysis.">Radiofrequency ablation compared to surgical resection for curative treatment of patients with colorectal liver metastases - a meta-analysis.</a> HPB (Oxford). 19 (9), 749-756 (2017).</li><li>Lin, Z. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+heat+sink+on+the+recurrence+of+small+malignant+hepatic+tumors+after+radiofrequency+ablation.">Effect of heat sink on the recurrence of small malignant hepatic tumors after radiofrequency ablation.</a> Journal of Cancer Research and Therapeutics. 12, C153-C158 (2016).</li><li>Stoltz, A., Gagniere, J., Dupre, A., Rivoire, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiofrequency+ablation+for+colorectal+liver+metastases.">Radiofrequency ablation for colorectal liver metastases.</a> Journal of Visceral Surgery. 151, S33-S44 (2014).</li><li>Vogl, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+microwave+ablation+of+liver+malignancy+with+enabled+constant+spatial+energy+control+to+achieve+a+predictable+spherical+ablation+zone.">Evaluation of microwave ablation of liver malignancy with enabled constant spatial energy control to achieve a predictable spherical ablation zone.</a> International Journal of Hyperthermia. 34 (4), 492-500 (2018).</li><li>Shady, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Percutaneous+Microwave+versus+Radiofrequency+Ablation+of+Colorectal+Liver+Metastases:+Ablation+with+Clear+Margins+(A0)+Provides+the+Best+Local+Tumor+Control.">Percutaneous Microwave versus Radiofrequency Ablation of Colorectal Liver Metastases: Ablation with Clear Margins (A0) Provides the Best Local Tumor Control.</a> Journal of Vascular and Interventional Radiology. 29 (2), 268-275 (2018).</li><li>Dupre, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+Clinical+Experience+of+Intra-Operative+High+Intensity+Focused+Ultrasound+in+Patients+with+Colorectal+Liver+Metastases:+A+Phase+I-IIa+Study.">First Clinical Experience of Intra-Operative High Intensity Focused Ultrasound in Patients with Colorectal Liver Metastases: A Phase I-IIa Study.</a> PLoS One. 10 (2), e0118212 (2015).</li><li>Aubry, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+road+to+clinical+use+of+high-intensity+focused+ultrasound+for+liver+cancer:+technical+and+clinical+consensus.">The road to clinical use of high-intensity focused ultrasound for liver cancer: technical and clinical consensus.</a> Journal of Therapeutic Ultrasound. 1, 13 (2013).</li><li>Melodelima, D., N'Djin, W. A., Parmentier, H., Chesnais, S., Rivoire, M., Chapelon, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+surgery+with+a+toric+transducer+allows+the+treatment+of+large+volumes+over+short+periods+of+time.">Ultrasound surgery with a toric transducer allows the treatment of large volumes over short periods of time.</a> Applied Physics Letters. 91 (19), 193901 (2007).</li><li>N'Djin, W. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utility+of+a+tumor-mimic+model+for+the+evaluation+of+the+accuracy+of+HIFU+treatments.+results+of+in+vitro+experiments+in+the+liver.">Utility of a tumor-mimic model for the evaluation of the accuracy of HIFU treatments. results of in vitro experiments in the liver.</a> Ultrasound in Medicine &amp; Biology. 34 (12), 1934-1943 (2008).</li><li>Melodelima, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+ablation+produced+using+a+surgical+toroidal+high-intensity+focused+ultrasound+device+is+independent+from+hepatic+inflow+occlusion.">Thermal ablation produced using a surgical toroidal high-intensity focused ultrasound device is independent from hepatic inflow occlusion.</a> Physics in Medicine &amp; Biology. 54 (20), (2009).</li><li>Melodelima, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+ablation+by+high-intensity-focused+ultrasound+using+a+toroid+transducer+increases+the+coagulated+volume.+Results+of+animal+experiments.">Thermal ablation by high-intensity-focused ultrasound using a toroid transducer increases the coagulated volume. Results of animal experiments.</a> Ultrasound in Medicine &amp; Biology. 35 (3), 425-435 (2009).</li><li>Parmentier, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-intensity+focused+ultrasound+ablation+for+the+treatment+of+colorectal+liver+metastases+during+an+open+procedure:+study+on+the+pig.">High-intensity focused ultrasound ablation for the treatment of colorectal liver metastases during an open procedure: study on the pig.</a> Annals of Surgery. 249 (1), 129-136 (2009).</li><li>Lee, Y. J., Wesley, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+contributions+to+phase+II+trials+in+cancer:+interpretation,+analysis+and+design.">Statistical contributions to phase II trials in cancer: interpretation, analysis and design.</a> Seminars in Oncology. 8 (4), 403-416 (1981).</li><li>Arita, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Routine+Preoperative+Liver-specific+Magnetic+Resonance+Imaging+Does+Not+Exclude+the+Necessity+of+Contrast-enhanced+Intraoperative+Ultrasound+in+Hepatic+Resection+for+Colorectal+Liver+Metastasis.">Routine Preoperative Liver-specific Magnetic Resonance Imaging Does Not Exclude the Necessity of Contrast-enhanced Intraoperative Ultrasound in Hepatic Resection for Colorectal Liver Metastasis.</a> Annals of Surgery. 262 (6), 1086-1091 (2015).</li><li>Vahldiek, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+and+optimizing+results+in+multipolar+RFA:+Techniques+and+early+findings+in+an+experimental+setting.">Measuring and optimizing results in multipolar RFA: Techniques and early findings in an experimental setting.</a> Clinical Hemorheology and Microcirculation. 58 (1), 77-87 (2014).</li><li>Zhu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+intensity+focused+ultrasound+(HIFU)+therapy+for+local+treatment+of+hepatocellular+carcinoma:+role+of+partial+rib+resection.">High intensity focused ultrasound (HIFU) therapy for local treatment of hepatocellular carcinoma: role of partial rib resection.</a> European Journal of Radiology. 72 (1), 160-166 (2009).</li><li>Tanter, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compensating+for+bone+interfaces+and+respiratory+motion+in+high-intensity+focused+ultrasound.">Compensating for bone interfaces and respiratory motion in high-intensity focused ultrasound.</a> International Journal of Hyperthermia. 23 (2), 141-151 (2007).</li><li>Jung, S. E., Cho, S. H., Jang, J. H., Han, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-intensity+focused+ultrasound+ablation+in+hepatic+and+pancreatic+cancer:+complications.">High-intensity focused ultrasound ablation in hepatic and pancreatic cancer: complications.</a> Abdominal Radiology. 36 (2), 185-195 (2011).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

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.

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.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>MFOCUS</td>
			<td></td>
			<td>N/A</td>
			<td>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.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved array ultrasound imaging probe working at a frequency of 7.5 MHz</td>
			<td>Vermon</td>
			<td>6,5/R11,5/192</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound imaging scanner BK HAWK</td>
			<td>B-K Medical</td>
			<td>2102 EXL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metallic marker</td>
			<td>BIP GmbH</td>
			<td>O-twist-marker</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image J Image analysis software</td>
			<td>Wayne Rasband</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile envelope</td>
			<td>CIVCO</td>
			<td>CIV-Flex Transducer Cover</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound coupling liquid</td>
			<td>EDAP-TMS</td>
			<td>Liv-kit</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluation of the feasibility, safety, and accuracy of an intraoperative high-intensity focused ultrasound device for treating liver metastases

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.

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).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig1.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig2.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig3.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig4.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig5.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig6.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig6large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig7.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig7large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig8.jpg"> 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. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig8large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Evaluation of the Feasibility, Safety, and Accuracy of an Intraoperative High-intensity Focused Ultrasound Device for Treating Liver Metastases at JoVE.com

Evaluation of the Feasibility, Safety, and Accuracy of an Intraoperative High-intensity Focused Ultrasound Device for Treating Liver Metastases

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.

Valutazione di fattibilità, la sicurezza e la precisione di un'intraoperatoria ad alta intensità focalizzato dispositivo a ultrasuoni per il trattamento di metastasi epatiche

Today, the only potentially curative option in patients with colorectal liver metastases is surgery. However, liver resection is feasible in less than 20% ...

Questo dispositivo medico, che utilizza ultrasuoni mirati, può fornire una nuova opzione terapeutica per i pazienti con metastasi epatiche nonsecabili. Il vantaggio principale di questa tecnica è che può ottenere grandi ablazioni epatiche veloci, sicure e ampiamente tollerate con una puntura e la guida all'imaging ad ultrasuoni disponibile. A dimostrare la preparazione del dispositivo HIFU sarà Marie Jo, infermiera specializzata dalla sala operatoria.Dopo aver disinfettato il sito di incisione utilizzare un coltello monopolare per eseguire una laparotomia sul paziente anestetizzato. E usa le forbici per liberare il fegato dai suoi attacchi peritoneali e vascolari. Per preparare il dispositivo coprire la sonda HIFU sterilizzata con una busta sterile dedicata contenente un liquido di accoppiamento ad ultrasuoni sterile.Posizionare una spugna protettiva di garza addominale di 20 x 20 centimetri con fili rilevabili a raggi X sotto l'area mirata per inibire qualsiasi propagazione ad ultrasuoni e danni non intenzionali da HIFU agli organi adiacenti. Portare la sonda HIFU a contatto con la superficie epatica. Spostare la sonda HIFU sulla superficie del fegato fino a quando la posizione dell'ablazione HIFU prevista come rappresentato dal cono bianco sovrapposto all'ecografia si trova nella posizione giusta.Fare attenzione con il posizionamento dell'ablazione HIFU prevista poiché l'aumento della temperatura sarà lo stesso nei tessuti normali e nei tessuti interni e aumenterà oltre gli 80 gradi Celsius portando alla morte cellulare immediata in entrambi i tessuti. Per attivare l'esposizione HIFU attivare ogni emettitore con la stessa fase per 40 secondi. Poiché le immagini di resezione ad ultrasuoni non sono sincronizzate con le esposizioni HIFU, le interferenze sono visibili nell'ecografia durante l'ablazione.L'ebollizione si osserva nei tessuti epatici trattati durante le singole esposizioni hifu con una nube di abolizione tipica che appare per circa un minuto nel luogo della lesione. La singola lesione apparirà sull'ecografia come una zona iperecoica al suo centro e una zona ipoecoica ai suoi confini. Quindi resettare il fegato usando un morsetto kelly per schiacciare il parenchima epatico.E usa le forbici per estrarre il tessuto marcato. Quindi chiudere l'incisione secondo protocolli standard. Utilizzare un marcatore chirurgico per indicare la posizione dell'asse acustico della sonda HIFU sulla superficie del fegato e utilizzare la sonda di imaging ad ultrasuoni integrata per misurare le dimensioni delle ablazioni HIFU lungo due piani ortogonali dopo ogni esposizione a HIFU.Dopo l'intervento chirurgico utilizzare un bisturi per separare le ablazioni HIFU e le aree delle metastasi epatiche colorettali. Accisa delle ablazioni lungo l'asse di esposizione. Quindi ottenere immagini delle ablazioni per l'analisi macroscopica e istologica.In uno studio di fase uno sono stati creati con successo un totale di 12 ablazioni HIFU nei sei pazienti di fase uno. Le lesioni profonde dell'HIFU sono state posizionate a una profondità media di circa 10 millimetri e fino a 20 millimetri. Come richiesto dalla progettazione dello studio, sono stati inclusi altri tre pazienti e tutte e sei le lesioni HIFU aggiuntive sono state create correttamente a una distanza fissa da tutti e sei i marcatori metallici.Qui vengono mostrati esempi di due metastasi visualizzate utilizzando la sonda di imaging ad ultrasuoni integrata con il dispositivo HIFU e le stesse due metastasi dopo la resezione. La regione focale HIFU è stata sovrapposta all'ecografia e visualizzata nell'interfaccia utente, rendendo possibile identificare con precisione la posizione delle metastasi. La delimitazione tra il fegato trattato e quello non trattato è molto acuta con un alone di circa 200 micrometri di tessuti congestivi intorno a tutte le ablazioni HIFU.Questo nuovo dispositivo HIFU raggiunge in sicurezza un grande volume di ablazioni epatiche in 40 secondi con una precisione di due millimetri che può essere facilmente identificata nell'imaging ad ultrasuoni e da tracce misurabili. Questi primi risultati clinici giustificavano i prossimi passi nello sviluppo clinico in cui tenteremo l'ablazione hifu su piccole metastasi di diametro inferiore a 30 millimetri con margine di sicurezza di cinque millimetri nel fegato perilesionale sano. Se la capacità di colpire le metastasi epatiche viene confermata durante la fase 2B, il passo successivo sarebbe quello di progettare un gruppo multi-centro di pazienti trattati con intento curativo utilizzando questo nuovo dispositivo HIFU.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Advanced Animal Model of Colorectal Metastasis in Liver: Imaging Techniques and Properties of Metastatic Clones

Avanzato modello animale di colorettale Metastasi nel fegato: tecniche di imaging e di proprietà di metastatici cloni

Patients with a limited number of hepatic metastases and slow rates of progression can be successfully treated with local treatment approaches1,2. ...

Ricerca

Ricerca sul cancro

Utilization of Ultrasound Guided Tissue-directed Cellular Implantation for the Establishment of Biologically Relevant Metastatic Tumor Xenografts

L'utilizzo degli ultrasuoni guidati l'impianto cellulare diretto del tessuto per l'istituzione degli xenotrapianti del tumore metastatico biologicamente rilevanti

Preclinical testing of anticancer therapies relies on relevant xenograft models that mimic the innate tendencies of cancer. Advantages of standard ...

Development and Angiographic Use of the Rabbit VX2 Model for Liver Cancer

Sviluppo e uso angiografica del coniglio VX2 modello per cancro del fegato

The rabbit VX2 tumor is an animal model commonly utilized for translational research regarding hepatocellular carcinoma (HCC) in the field of ...

The Clinical Application of Tumor Treating Fields Therapy in Glioblastoma

L'applicazione clinica del tumore trattamento della terapia di campi nel Glioblastoma

Glioblastoma is the most common and lethal form of brain cancer, with a median survival of 15 months after diagnosis and a 5 year survival rate of only 5% ...

Machine Learning Algorithms for Early Detection of Bone Metastases in an Experimental Rat Model

Algoritmi di apprendimento automatico per il rilevamento precoce delle metastasi ossee in un modello di ratto sperimentale

Machine learning (ML) algorithms permit the integration of different features into a model to perform classification or regression tasks with an accuracy ...

Modeling Brain Metastases Through Intracranial Injection and Magnetic Resonance Imaging

Modellazione delle metastasi cerebrali attraverso l'iniezione intracraniciale e la risonanza magnetica

Metastatic spread of cancer is an unfortunate consequence of disease progression, aggressive cancer subtypes, and/or late diagnosis. Brain metastases are ...

A Three-Dimensional Spheroid Model to Investigate the Tumor-Stromal Interaction in Hepatocellular Carcinoma

Un modello sferoide tridimensionale per studiare l'interazione tumore-stromale nel carcinoma epatocellulare

The aggressiveness and lack of well-tolerated and widely effective treatments for advanced hepatocellular carcinoma (HCC), the predominant form of liver ...

Generation of an Orthotopic Xenograft of Pancreatic Cancer Cells by Ultrasound-Guided Injection

Pancreatic cancer (PCa) represents one of the deadliest cancer types worldwide. The reasons for PCa malignancy mainly rely on its intrinsic malignant ...

High-Resolution Ultrasonography for the Analysis of Orthotopic ATC Tumors in a Genetically Engineered Mouse Model

Ecografia ad alta risoluzione per l'analisi di tumori ATC ortotopici in un modello murino geneticamente modificato

Anaplastic thyroid carcinoma (ATC) is associated with a poor prognosis and short median survival time, but no effective treatment improves the outcomes ...

Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model

Ipertermia generata da ultrasuoni focalizzati ad alta intensità guidata da risonanza magnetica: un metodo di trattamento fattibile in un modello di rabdomiosarcoma murino

Magnetic resonance-guided high intensity focused ultrasound (MRgHIFU) is an established method for producing localized hyperthermia. Given the real-time ...