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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Este trabajo fue financiado en parte por la LYriCAN (INCa-DGOS-Inserm_12563). Los autores reconocen al Claude Bernard Universidad Lyon 1 para la concesión del premio Antonin Poncet para trabajos relacionados con este estudio. Los autores reconocen con gratitud la participación dispuesta de los pacientes involucrados, EDAP-TMS, el papel del Comité Directivo (Dominique Elias, Olivier Rouviere, Alain Sezeur, Frédéric Marchal), que consisten en responsabilidad para decidir sobre la continuación del estudio después de un análisis provisional, así como Jean-Yves Scoazec para la examinación patológica.

El protocolo fue revisado y validado por un Comité de ética nacional según las directivas de franceses y europeos, con el consentimiento de los pacientes.
1. la inclusión
<ol><li>Incluyen a pacientes con CLM resecable y un buen estado clínico (oriental cooperativa Oncology Group ECOG/mundo salud organización que performance status 0-1) al menos 18 años de edad. Obtener consentimiento por escrito de los pacientes.</li>
	<li>Excluir a pacientes con embarazo anterior del hígado, biliar, o cirugía abdominal mayor, o una incapacidad para la duración del estudio.</li>
</ol>2. tratamiento HIFU de
<ol><li>Realizar la anestesia del paciente con una inducción compuesta de propofol (2 a 3 mg/kg), sufentanilo (0.2 a 0.3 μg/kg), cisatracurio (0,15 mg/kg) y ketamina (0,15 mg/kg).</li>
	<li>Mantener la anestesia con el sevoflurane a un índice biespectral entre 40 y 60 años.</li>
	<li>Realizar la intubación traqueal, con los pulmones ventilados mecánicamente con fracción inspirada de oxígeno de 80%.</li>
	<li>Prepare el dispositivo HIFU en la sala de operaciones cubriendo la sonda esterilizada de HIFU con la envoltura estéril dedicada que contienen un estéril ultrasonido acoplamiento líquido (figura 1). Nota: La sonda HIFU fue esterilizada con un esterilizador de plasma de gas de baja temperatura.</li>
	<li>Realizar laparotomía con un cuchillo monopolar después de asepsia quirúrgica clásica.</li>
	<li>Coloque los separadores debajo de las costillas y entre los bordes de la incisión quirúrgica.</li>
	<li>Confirmar la resección hepática por explorar el hígado utilizando imágenes de ultrasonido para diagnóstico intraoperatorio con un 7.5 MHz tipo T transductor y palpación para confirmar que no hay metástasis adicional comprometer la resección se perdió con la proyección de imagen preoperativa22 .</li>
	<li>Libre el hígado de sus accesorios vasculares y peritoneales con tijeras.</li>
	<li>Coloque una esponja de Gasa abdominal protectora (20 x 20 cm2) con rayos x hilos perceptibles bajo el área dirigido a inhibir la propagación de ultrasonido y HIFU involuntario dañan a órganos adyacentes.</li>
	<li>Llevar la punta de prueba HIFU en contacto con la superficie hepática (figura 2).</li>
	<li>Mueva la sonda HIFU en la superficie del hígado hasta la posición de la ablación de HIFU esperada (representada por el cono blanco sobrepuesto en el sonograma) es en la ubicación correcta según los objetivos de las diferentes fases (figura 3a).</li>
	<li>
Activar la exposición HIFU activando cada emisor con la misma fase para 40 s. aplicar una potencia acústica de 70 W (potencia acústica de campo libre) para ablaciones superficiales y 90 W (potencia acústica de campo libre) para las lesiones de profundidad.
	<ol>
<li>Imágenes de ultrasonido no se sincronizaron con exposiciones HIFU y, por lo tanto, interferencias visibles en ecografías en ablaciones. Observar que hierve es creada en tejidos del hígado tratados durante exposiciones individuales de HIFU. Tenga en cuenta que una nube de ebullición aparece momentáneamente durante 1 min a la localización de la lesión (figura 3b). Nota: La lesión única aparece en la ecografía como una zona de hyperechoic en su centro y una zona de hypoechoic en sus límites (figura 4a).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Marque la posición de la sonda HIFU, principalmente el eje acústico en la superficie del hígado, usando un marcador quirúrgico, para saber donde cortar el hígado para la examinación gruesa (figura 2).</li>
	<li>Medir las dimensiones de la ablación de HIFU a lo largo de dos planos ortogonales después de cada exposición HIFU, usando el ultrasonido integrado sonda de imagen.</li>
	<li>Mueva la sonda HIFU en la superficie del hígado para confirmar que todos los ocho segmentos del hígado pueden ser cubiertos, independientemente de su conformación en el paciente individual.</li>
</ol>3. evaluación macroscópica e histológica de las lesiones HIFU
<ol><li>Realizar la resección hepática planificada utilizando una pinza de Kelly para aplastar la parenquimia del hígado y una tijera para cortar el hígado. Realizar hemostasia con clips de titanio o irrigación fórceps bipolares.</li>
	<li>Cerrar la aponeurosis con monofilamento, larga duración absorbible N ° 0 o material de sutura N º 1.</li>
	<li>Cierre la piel con incoloro, a corto plazo N ° 3/0 sutura material absorbible.</li>
	<li>Dar al paciente paracetamol oral (1 g cada 6 h). Nota: Náuseas y vómitos fueron tratados con 4 mg de ondansetrón vía intravenosa. Líquidos por vía oral y la alimentación se iniciaron en el día después de la cirugía. La morfina fue dado para obtener una escala analógica visual del dolor debajo de 30/100.</li>
	<li>Separar las áreas de CLM y la ablación de HIFU con un bisturí.</li>
	<li>Corte las ablaciones en el eje de la exposición con un bisturí.</li>
	<li>Tome fotos de la ablación de HIFU.</li>
	<li>Medir las dimensiones de la zona seccionada macroscópicamente con una regla y una fotografía, utilizando software de análisis de imagen adecuada.</li>
	<li>Cortar cada ablación en secciones de 5 mm para evaluar homogeneidad macroscópica.</li>
	<li>Fijar las zonas seccionadas en 10% formalina tamponada con fosfato (pH = 7), incluir en parafina y tinción con hematoxilina y eosina.</li>
	<li>Examinar histológicamente los tejidos seccionados y sus alrededores.</li>
</ol>4. seguimiento de
<ol><li>Seguir a los pacientes durante un mes según las directrices de la institución para pacientes resecados para CLM.</li>
	<li>Resumir datos con respecto a las características demográficas, los signos vitales (basales y 5 min después de HIFU) y observaciones de seguridad y las medidas con respecto a las lesiones HIFU.</li>
	<li>Use el coeficiente de correlación de Spearman para la asociación entre las variables.</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. 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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. 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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>

Los autores no tienen nada que revelar.

El objetivo de este estudio era confirmar la factibilidad, seguridad y eficacia de un nuevo dispositivo HIFU intraoperatorio. Como este fue su primer uso en los seres humanos, un estudio de ablar y resecar fue diseñado con el fin de verificar la capacidad del dispositivo para crear ablación completa y precisa objetivos sin comprometer la posibilidad de tratamiento potencialmente curativo para los pacientes. En total, 30 ablación de HIFU fueron creados con seguridad en 15 pacientes, cada uno en 40 s. Las dimensiones promedio de la ablación de HIFU fueron 27.5 x 21.0 mm2. No hubo ninguna lesión secundaria en la vecina órganos. Lo importante es la forma de la ablación de HIFU no fue alterada por los vasos sanguíneos grandes (hasta 5 mm de diámetro). Esto es de particular importancia ya que se ha informado de que el flujo sanguíneo desempeña un papel fundamental en ablación térmica por limitar el tamaño de la ablación y alterando la ablación forma23. Otra ventaja importante de este dispositivo HIFU intraoperatoria en comparación con la ablación con radiofrecuencia o microondas es que no es necesario insertar una sonda en la parenquimia del hígado.
La opción de desarrollar un dispositivo HIFU dedicado al uso intraoperatorio fue apoyada por necesidades oncológicas y retos tecnológicos que permanecen insatisfechas en tecnología HIFU. Tratamientos HIFU extracorpóreos han demostrado para ser clínicamente factible. Sin embargo, el volumen hepático accesible a un tratamiento de HIFU extracorpóreo es cerca de 30% a menos que una resección parcial de costilla se realizó24. Además, cuando utilice extracorporeally HIFU para tratar tumores hepáticos, quemaduras de piel y lesiones gástricas pueden crearse25,26. El enfoque intraoperatorio fue seleccionado para evitar estas complicaciones potencialmente importantes. Más importante aún, ablación intraoperatoria se emplea extensamente en el tratamiento de LMC, ya sean asociadas con cirugía o no. A pesar de mejoras en la proyección de imagen, nuevas metástasis hepática son se encuentran en aproximadamente el 15% de pacientes de22y nuevos hallazgos, como la carcinomatosis peritoneal, puede evitar la necesidad de terapia dirigido por el hígado. Para este primer uso en los seres humanos del dispositivo HIFU intraoperatorio, ablaciones fueron creados cerca de metástasis y sólo en las áreas previstas para la resección. Este primer paso fue mirada como esencial para demostrar la precisión y la seguridad de este nuevo dispositivo HIFU antes de considerar su uso rutinario para el tratamiento de CLM.
El tamaño de la sonda HIFU (10 cm de diámetro) no limita su facilidad de uso ya que fue posible colocar la punta de prueba como tal que permitió a una selección de aproximadamente 90% de hígado entero. Esto fue posible incluso a través de una laparotomía media limitada. Ablación de HIFU fueron identificados fácilmente por ultrasonido proyección de imagen, permitiendo un monitoreo confiable de tratamiento, que es una gran ventaja sobre otras técnicas ablativas. La ligera diferencia entre las dimensiones de ablación medido en imágenes de ultrasonido y los medidos en el examen macroscópico fue debido a la dificultad para cortar el hígado fresco exactamente en el plano de proyección de imagen.
Aunque este estudio confirma las ventajas teóricas de HIFU para la ablación de hígado (es decir, sin necesidad de intraparenchymal introducción de una sonda y el monitoreo en tiempo real y la independencia del efecto disipador de calor), la eficacia de HIFU intraoperatoria debe demostrado en las metástasis del hígado. Si se confirma la posibilidad de dirigir las metástasis del hígado en fase IIb, el siguiente paso será diseñar una cohorte prospectivo multicéntrica de pacientes tratados con la intención de curativo con HIFU intraoperatoria.

Las metástasis hepáticas colorrectales (CLMs) representan un problema de salud pública importante. Cuando se logra la resección o ablación de CLM, una cura es posible, y supervivencia de cinco años las tasas de hasta el 51% han sido registrados1. A pesar de avances en cirugía (técnicas quirúrgicas complejas)2 y la reducción obtenida con quimioterapia3, sólo una minoría de pacientes son elegibles para la cirugía (menos del 20%). Cuando las metástasis están confinadas al hígado, la cirugía está impedida por el tamaño o la localización de las metástasis, su número, o porque la resección necesaria dejará un volumen insuficiente de hígado funcional4.
Ablación por radiofrecuencia (ARF) y la ablación de la microonda (MWA) han sido ampliamente utilizados en asociación con la cirugía para aumentar el número de pacientes tratados con una intención curativa. Sin embargo, estas técnicas requieren la introducción de intraparenchymal de una sonda. Además, estas técnicas son insuficientes debido al efecto disipador de calor del flujo de sangre, y no es posible con estas técnicas de monitoreo en tiempo real.
Ultrasonido médico es conocido principalmente como una técnica de diagnóstico por imágenes. Sin embargo, el ultrasonido puede utilizarse como una modalidad deliberadamente causar daño tisular. La energía de la viga HIFU es varios órdenes de magnitud mayores que las de un haz de ultrasonido diagnóstico estándar. Los altos niveles de energía en un haz HIFU se potencian más concentrándose los tejidos profundos en viga con precisión a un pequeño volumen mientras que ahorra a los tejidos circundantes. La temperatura del tejido en el punto focal se levanta rápidamente a 70 – 90 ° C, resultando en una destrucción irreversible por necrosis coagulativa5. HIFU se ha demostrado eficaz en una amplia gama de aplicaciones clínicas, especialmente próstata6,7. Dispositivos médicos actuales con HIFU se basan en un enfoque extracorporal y la ablación solo lograda es pequeño y forma elipsoidal. Las dimensiones de cada lesión individual varían según las características del transductor pero son típicamente 1 a 3 mm (transversal) y 8-15 mm (a eje de la viga)8. Para tratar tumores, cientos de lesiones deben colocarse sistemáticamente de lado a lado para extirpar el tumor blanco y algunos de la margen de tejido normal circundante. La colocación de pequeñas lesiones de lado a lado requiere precisión que es difícil asegurar en órganos en movimiento y los resultados en tratamientos de larga duración (en el orden de 1 – 2 h). Mientras que numerosas publicaciones han informado de MWA y RFA para el tratamiento de la LMC9,10,11,12,13, pocos estudios se han publicado acerca de HIFU para CLM14 ,15. Tratamiento HIFU presenta varias ventajas potenciales en comparación con MWA o RFA como sigue: no es necesario pinchar el parénquima, el tratamiento es independiente de la perfusión8y monitoreo en tiempo real es posible. Tratamiento extracorporal del hígado es difícil porque el efecto de concentración es alterado por el movimiento respiratorio del hígado y la presencia de la caja torácica, que puede detener la propagación de ondas de ultrasonido.
Destrucción focal suele estar asociada con la cirugía abierta de hígado en el manejo de pacientes con LMC, decidimos diseñar un nuevo y poderoso HIFU. Este dispositivo sería capaz de realizar ablaciones grandes en un corto período de tiempo. Así, hemos desarrollado una nueva tecnología basada en transductores toroidal16 con fomentar los resultados en el trabajo preliminar in vitro y preclínica17,18,19. Previamente hemos demostrado en un modelo porcino que este dispositivo HIFU puede crear ablaciones reproducibles en 40 s20. El volumen promedio de estas ablaciones fue 7 cm3, correspondiente a un diámetro promedio de 20 mm y un eje largo promedio de 25 mm. Estas ablaciones fueron creados mediante la activación de cada emisor con la misma fase y aplicando una potencia acústica de 70 W (potencia acústica de campo libre) para 40 s18. Para confirmar estos resultados, este dispositivo HIFU fue utilizado en un ensayo controlado en pacientes sometidos a hepatectomía para CLM. El objetivo del estudio fue evaluar la seguridad y la viabilidad del procedimiento. También se recogieron datos sobre la eficacia y la exactitud del procedimiento. Este dispositivo HIFU no fue desarrollado para reemplazar la pieza de resección de la cirugía. El objetivo a largo plazo es proporcionar una herramienta complementaria a los cirujanos con el fin de ampliar el número de pacientes tratados con una intención curativa por tratar a los pacientes de lo contrario no resecable, con HIFU.
Los participantes del estudio no podían esperar ningún beneficio personal de su participación, y la prioridad era evitar cualquier pérdida de oportunidad, razón por la cual se diseñó un estudio de ablar y resecar. El procedimiento quirúrgico tuvo que ser idénticos a los pacientes una habría experimentado if no incluidos en el estudio. Para este primer uso del dispositivo HIFU en seres humanos, ablaciones fueron creados por parte del hígado programado para la resección, con el fin de proteger a los pacientes participantes de efectos adversos relacionados con el uso de este nuevo dispositivo.
Diseño del estudio:
El protocolo fue una fase prospectiva, solo centro I / II de estudio diseñado para evaluar objetivos específicos en tres diferentes fases (I, IIa y IIb). En las fases I y IIa, se realizó el tratamiento HIFU en partes del hígado planificado para la resección pero a una distancia de metástasis. Las metástasis del hígado fueron atacadas durante la fase IIb. Datos de fase IIb se presentan no como esta parte del protocolo están todavía en curso.
Los principales objetivos de la fase fueron evaluar la factibilidad, seguridad y tolerabilidad de la ablación de HIFU en pacientes con CLM. Seguridad y factibilidad evaluaron la habilidad de usar el dispositivo HIFU en condiciones asépticas. También se evaluó la capacidad para realizar la ablación de HIFU dos sin dañar órganos adyacentes al hígado. En todos los pacientes con una lesión HIFU fue superficial y uno fue creado con la zona focal a menos de 1 cm de profundo. Signos vitales fueron monitoreados durante y 5 min después de la ablación de HIFU para evaluar la tolerabilidad del procedimiento.
Los objetivos secundarios fueron determinar la fiabilidad de las imágenes de ultrasonido y la facilidad de uso del dispositivo. La fiabilidad de las imágenes de ultrasonido se evaluó utilizando la sonda de imagen integrada con el dispositivo HIFU para visualizar y dirigirse a la región a tratar. Facilidad de uso fue determinada por la capacidad de colocar el dispositivo HIFU que podrían realizar ablaciones en por lo menos el 80% del hígado entero. Todo el procedimiento HIFU tiene que realizarse en menos de 30 minutos.
Esta fase de dos etapas fue diseñada después criterios secuenciales21, lo que permite una terminación anticipada de la inscripción en el caso de una tasa de fallo global inaceptable de Lee. La definición de falla fue un período de más de 30 minutos para realizar el procedimiento HIFU, la imposibilidad de colocar la focal por lo menos 1 cm de la zona de la cápsula de Glisson, falta de asepsia cuando se utiliza el dispositivo, HIFU lesiones en órganos adyacentes, cambios en signos vitales superiores a 10% de la línea de base. La inscripción era considerada ser cerrado si no se observó en pacientes de menos de 2/2 (primer paso) y 3/6 pacientes (segundo paso).
En fase IIa, una estructura anatómica importante fue imitada por un marcador metálico con un diámetro de 5 mm, implantado en la parenquimia del hígado. El objetivo primario de fase IIa fue evaluar la precisión del dispositivo HIFU. En el paso 1, se evaluó la posibilidad de dirigir el marcador metálico con márgenes de seguridad. En el paso 2, se evaluó la capacidad de extirpar el hígado a una distancia predeterminada del marcador metálico. La distancia ideal entre el marcador metálico y el límite más cercano de la ablación se fijó en 7,5 mm, con un rango tolerado de 1-15 mm. El objetivo secundario fue evaluar la seguridad del procedimiento mediante la creación de las lesiones HIFU en el hígado sin lesiones a órganos adyacentes. La viabilidad para la ablación de HIFU de imagen utilizando el ultrasonido integrado imágenes sonda era una meta secundaria común con la fase I. Se incluyeron pacientes de tres a seis en dos pasos de fase IIa. Se utilizaron las probabilidades binomiales en los pacientes 3 y 6. Si una falla en al menos el 54% y el 32% de los pacientes, respectivamente, hubo un 90% de probabilidad de observar que el fracaso.

<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

Hoy, la única opción potencialmente curativa en pacientes con metástasis hepáticas colorrectales es la cirugía. Sin embargo, la resección hepática es posible en menos del 20% de los pacientes. La cirugía ha sido ampliamente utilizada en asociación con radiofrecuencia, crioterapia o microondas para ampliar el número de tratamientos realizados con una intención curativa. Sin embargo, se han documentado varias limitaciones cuando se utiliza estas técnicas (por ejemplo, una punción traumática del parénquima, un limitado tamaño de las lesiones y la incapacidad para controlar el tratamiento en tiempo real). Tecnología de ultrasonidos focalizados de alta intensidad (HIFU) puede alcanzar exactos ablaciones de tejidos biológicos sin incisiones o radiación. Dispositivos HIFU actuales se basan en un enfoque extracorporal con acceso limitado al hígado. Hemos desarrollado un dispositivo HIFU diseñado para uso intraoperatorio. El uso de un transductor toroidal permite una tasa de ablación (10 cm3·min-1) más alta que cualquier otro tratamiento y es independiente de la perfusión.
Se evaluaron la factibilidad, seguridad y exactitud de la ablación de HIFU intraoperativa durante un estudio prospectivo de ablar y resecar. Esta fase clínica I e II estudio fue realizado en pacientes sometidos a hepatectomía por metástasis hepáticas. El tratamiento HIFU fue realizado en tejido sano, programado para la resección. Metástasis hepáticas miden menos de 20 mm estará dirigidas en fase IIb (actualmente en curso). Esta configuración permite la evaluación en tiempo real de la ablación de HIFU mientras protege a los pacientes participantes de efectos adversos relacionados con esta nueva técnica.
Quince pacientes fueron incluidos en la fase – IIa y 30 ablación de HIFU fueron creados con seguridad dentro de 40 s y con una precisión de 1-2 mm. Las dimensiones promedio de la ablación de HIFU fueron 27.5 x 21.0 mm2, correspondiente a un volumen de aproximadamente 7,5 cm3. El objetivo de la fase IIb es extirpar las metástasis de menos de 20 mm de diámetro, con un margen de 5 mm.

Se incluyeron 15 pacientes entre marzo de 2010 y noviembre de 2011. Seis pacientes se incluyeron en la fase I. seis pacientes fueron incluidos en el paso 1 de fase IIa. Tres pacientes se incluyeron en el paso 2 de fase IIa. Se realizó una hepatectomía derecha derecha o extendida en todos los pacientes. Fase IIb es actualmente en curso y resultados no se describen. Resultados completos de las fases que i y IIa ha sido previamente publican14.
Fase I:
En total, doce ablación de HIFU fueron creados con éxito en la fase seis-pacientes (figura 5). Una ablación de HIFU superficial y uno profunda ablación de HIFU fueron creados en cada uno de los 6 pacientes. Lesiones profundas de HIFU se colocaron a una profundidad promedio de 12 ± 2 (10-20) mm correspondiente a una distancia focal de 22 ± 2 mm (20 – 40) (figura 3a). La distancia que media entre la cápsula de Glisson y la ablación de HIFU fue, en promedio, 7 ± 4 mm (2-13). asepsia no constaba en todos los pacientes durante la preparación y la utilización del dispositivo. No había ninguna lesión en la vecina los tejidos después de la ablación de HIFU. Había no hay cambios sustanciales en los parámetros respiratorios y hemodinámicos. La duración del procedimiento HIFU fue, en promedio, 15 ± 7 min (9-27). El ultrasonido sonda integrada con el dispositivo HIFU la proyección de imagen permite visualizar, en promedio, 88% (IC del 95%: 67 a 100%) de 15 predefinidos zonas.
Etapa IIa:
Para los primeros tres pacientes de paso 1, la marca metálica no se incluyó en las lesiones HIFU en uno de seis ablaciones. Después de revisar el expediente del procedimiento, se estableció que un pedículo Glissonian fue confundido con el marcador metálico (figura 6). Por el diseño del estudio, se incluyeron tres pacientes más, y todos seis HIFU las lesiones adicionales fueron creadas correctamente alrededor de los seis marcadores metálicos. Ya que se logró el objetivo principal del paso 1, el Comité Directivo aprobó la continuación del estudio.
El objetivo del paso 2 era lograr ablación distante de un marcador metálico de 7,5 mm. seis ablaciones con una distancia de 7.0 ± 2,3 mm (4.3 – 9,8) fueron alcanzados, demostrando que era posible preservar un área de daño. El procedimiento era seguro, asepsia no fue comprometida, y no había ninguna lesión en los órganos vecinos y ninguna ruptura de la cápsula de Glisson.
Los objetivos secundarios comunes de las fases I y IIa:
Todos 30 ablación de HIFU en 15 pacientes fueron ligeramente en forma de cono. La duración media de la ablación de HIFU fue 27,5 ± 6 mm. El ancho superior medio de la ablación de HIFU fue 21 ± 3.9 mm. En imágenes de ultrasonido, el medio de la ablación de HIFU fue de 28,9 ± 4,6 mm y el promedio de anchura superior fue de 23,9 ± 3,8 mm. Figura 4b muestra el coeficiente de correlación (r = 0,88; p < 0.001; IC del 95%: 0.82 a 0.91) entre las medidas macroscópicas y mediciones realizadas utilizando imágenes de ultrasonido.
La figura 7 muestra la capacidad del sistema de proyección de imagen para visualizar metástasis. Figura 7a y 7C muestran ejemplos de dos metástasis reflejadas con el ultrasonido sonda integrada con el dispositivo HIFU la proyección de imagen. Figura 7b y 7D mostrar las correspondientes metástasis observadas en la patología grave después de la cirugía. La región focal de HIFU fue sobrepuesta en la ecografía y aparece en la interfaz de usuario, haciendo posible la ubicación de la ablación con precisión (Figura 7a).
Como se ilustra en la figura 8, la delimitación entre tratado y no tratado del hígado es muy fuerte (alrededor de 200 μm). Había un halo de tejidos congestivos alrededor todos ablación de HIFU. El examen microscópico confirma necrosis homogénea con toda ablación de HIFU. Puesto que había sólo 1 a 2 h entre ablación de HIFU y hepatectomía, no fue posible observar evidencia de apoptosis. Sin embargo, se observaron alteraciones pronunciadas en los hepatocitos en la ablación de HIFU todos. El análisis microscópico confirmó ablaciones homogéneas con todos los casos, en particular alrededor de los vasos (figura 8).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig1.jpg"> Figura 1: preparación del dispositivo HIFU. El dispositivo HIFU fue preparado cubriendo la sonda HIFU esterilizada con un sobre estéril que contiene un líquido de acoplamiento el ultrasonido. (a) este panel muestra el transductor HIFU cubierto con una envoltura estéril. (b) este panel muestra el tubo para el circuito de refrigeración. (c) este panel muestra el conector para la corriente eléctrica. (d) este panel muestra el conector para la sonda de ultrasonido proyección de imagen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig2.jpg"> Figura 2: uso de la sonda HIFU. La sonda HIFU se celebró con la mano y entra en contacto con la superficie del hígado. (a) este panel muestra la sonda HIFU. sonda (b) la posición de lo HIFU en el momento de la ablación fue marcada en el hígado. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig3.jpg"> Figura 3: proceso de Targeting. (a) el usuario interfaz muestra la posición de la región focal de HIFU superpuesta a la ecografía, lo que es posible colocar la ubicación de la ablación en los tejidos. (b) inmediatamente después de la exposición HIFU, una nube de ebullición apareció momentáneamente (por aproximadamente 1 minuto) en la localización de la lesión. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig4.jpg"> Figura 4: control de. Después de hervir, la lesión solo apareció en el ultrasonido como una zona de hyperechoic en su centro y una zona de hypoechoic en sus límites. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig5.jpg"> Figura 5: visualización macroscópica de la ablación de HIFU dos. Ablación de HIFU fueron claramente visibles por el grueso de la patología. (a) este panel muestra una típica ablación de HIFU. (b) este panel muestra un ejemplo de una lesión HIFU creado en el paso 1 de fase IIa. El objetivo fue tratar el marcador metálico. La forma y la homogeneidad de la ablación no fueron alterados por la presencia de venas hepáticas. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig6.jpg"> Figura 6: visualización macroscópica de una ablación de HIFU en fase IIa. En un caso, el marcador metálico no había sido incluido en el HIFU. Después de revisar el expediente del procedimiento, se estableció que un pedículo Glissonian fue confundido con el marcador metálico. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig6large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig7.jpg"> Figura 7: visualización de metástasis mediante el ultrasonido integrado imágenes sonda. Paneles (un) y (c) muestran ejemplos de dos metástasis reflejadas con el ultrasonido sonda integrada con el dispositivo HIFU la proyección de imagen. Paneles (b) y (d) muestran las metástasis correspondientes observadas por patología grave después de la cirugía. (a) la interfaz de usuario muestra la posición de la región focal de HIFU superpuesta a la ecografía, que permite colocar la ubicación de la ablación en los tejidos y visualizar si la metástasis se tratará con márgenes de seguridad. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig7large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57964/57964fig8.jpg"> Figura 8: la examinación histopatológica después de la ablación de HIFU. Este panel muestra un representante examen hígado con tinción H & E. Hubo una fuerte demarcación entre hígado tratado y no tratado con pronunciadas alteraciones en los hepatocitos. Aquí, el aumento es de 200 x. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57964/57964fig8large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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

Aquí, presentamos un estudio prospectivo para evaluar la factibilidad, seguridad, ablar y resecar y precisión de alta intensidad intraoperatoria centrado ablación del ultrasonido en pacientes sometidos a hepatectomía por metástasis hepáticas.

Evaluación de la factibilidad, seguridad y exactitud de una alta intensidad intraoperatoria centrado dispositivo de ultrasonido para el tratamiento de las metástasis del hígado

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

Este dispositivo médico, que utiliza ultrasonido focalizado, puede proporcionar una nueva opción terapéutica para pacientes con metástasis hepáticas no resecables. La principal ventaja de esta técnica es que puede lograr ablaciones hepáticas grandes rápidas, seguras y ampliamente toleradas con una punción y la guía de imágenes por ultrasonido disponible. Demostrando la preparación del dispositivo HIFU estará Marie Jo, una enfermera especializada del quirófano.Después de desinfectar el sitio de la incisión, utilice un cuchillo monopolar para realizar una laparotomía en el paciente anestesiado. Y usa tijeras para liberar el hígado de sus accesorios peritoneales y vasculares. Para preparar el dispositivo cubra la sonda HIFU esterilizada con un sobre estéril dedicado que contiene un líquido de acoplamiento de ultrasonido estéril.Coloque una esponja protectora de gasa abdominal de 20 por 20 centímetros con roscas detectables por rayos X debajo del área objetivo para inhibir cualquier propagación por ultrasonido y daño no intencional de HIFU a los órganos adyacentes. Ponga la sonda HIFU en contacto con la superficie hepática. Mueva la sonda HIFU a través de la superficie del hígado hasta que la posición de la ablación HIFU esperada representada por el cono blanco superpueste en el sonograma se encuentre en el lugar correcto.Tenga cuidado con la colocación de la ablación HIFU esperada ya que el aumento de la temperatura será el mismo en los tejidos normales y los tejidos internos y aumentará por encima de 80 grados celsius que conduce a la muerte celular inmediata en ambos tejidos. Para activar la exposición HIFU, active cada emisor con la misma fase durante 40 segundos. Como las imágenes de resección de ultrasonido no están sincronizadas con las exposiciones HIFU, las interferencias son visibles en la ecografía durante la ablación.La ebullición se observa en los tejidos hepáticos tratados durante las exposiciones individuales de HIFU con una nube de abolición típica que aparece durante aproximadamente un minuto en el lugar de la lesión. La única lesión aparecerá en la ecografía como una zona hiperecoica en su centro y una zona hipoecólica en sus límites. A continuación, restablezca el hígado mediante el uso de una pinza kelly para aplastar el parénquima hepático.Y usa tijeras para extraer el tejido marcado. A continuación, cierre la incisión de acuerdo con los protocolos estándar. Utilice un marcador quirúrgico para indicar la posición del eje acústico de la sonda HIFU en la superficie del hígado y utilice la sonda de imágenes por ultrasonido integrada para medir las dimensiones de las ablaciones HIFU a lo largo de dos planos ortogonales después de cada exposición a HIFU.Después de la cirugía, usa un bisturí para separar las ablaciones HIFU y las áreas de metástasis hepáticas colorrectales. Excising las ablaciones a lo largo del eje de exposición. A continuación, obtener imágenes de las ablaciones para el análisis macroscópico e histológico.En un ensayo de fase uno se crearon con éxito un total de 12 ablaciones HIFU en los seis pacientes de fase uno. Las lesiones profundas de HIFU se colocaron a una profundidad media de aproximadamente 10 milímetros y hasta 20 milímetros. Como lo requiere el diseño del estudio, se incluyeron tres pacientes más y las seis lesiones adicionales de HIFU se crearon correctamente a una distancia fija de los seis marcadores metálicos.Aquí se muestran ejemplos de dos metástasis con la sonda de imágenes de ultrasonido integrada con el dispositivo HIFU y las mismas dos metástasis después de la resección. La región focal de HIFU se superpuso a la ecografía y se mostró en la interfaz de usuario, lo que permite identificar con precisión la ubicación de las metástasis. La delimitación entre el hígado tratado y el hígado no tratado es muy aguda con un halo de aproximadamente 200 micrómetros de tejidos congestivos alrededor de todas las ablaciones HIFU.Este nuevo dispositivo HIFU logra de forma segura grandes volúmenes de ablaciones hepáticas en 40 segundos con una precisión de uno de dos milímetros que se puede identificar fácilmente en imágenes ultrasónicas y por trazas medibles. Estos resultados clínicos iniciales justificaron los siguientes pasos en el desarrollo clínico en los que intentaremos la ablación HIFU en pequeñas metástasis de menos de 30 milímetros de diámetro con un margen de seguridad de cinco milímetros en hígado perilesional sano. Si se confirma la capacidad de apuntar a metástasis hepáticas durante la fase 2B, el siguiente paso sería diseñar un grupo multicéntmo de pacientes tratados con intención curativa utilizando este nuevo dispositivo HIFU.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

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

Avanzada modelo animal de colorrectal metástasis en hígado: Técnicas de imagen y propiedades metastásicas de los clones

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

Investigación

Investigación sobre el cáncer

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

Utilización de ultrasonido guiado implantación celular dirigida de tejido para el establecimiento de xenoinjertos de tumores metastásicos biológicamente relevantes

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

Desarrollo y aplicación angiográfica del conejo VX2 modelo de cáncer de hígado

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

La aplicación clínica de Tumor tratamiento de terapia de campos en 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

Algoritmos de aprendizaje automático para la detección temprana de metástasis óseas en un modelo experimental de rata

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

Modelado de metástasis cerebrales a través de inyección intracraneal e imágenes de resonancia magnética

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 modelo esferoide tridimensional para investigar la interacción tumor-estroma en el carcinoma hepatocelular

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

Ultrasonografía de alta resolución para el análisis de tumores ATC ortotópicos en un modelo de ratón modificado genéticamente

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

Hipertermia generada por ultrasonido focalizado de alta intensidad guiada por resonancia magnética: un método de tratamiento factible en un modelo de rabdomiosarcoma murino

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