一:技術(shù)背景
腫瘤是一類常見病、多發(fā)病,其中惡性腫瘤是目前危害人類健康較嚴(yán)重的一類疾?。荒[瘤微創(chuàng)是目前一種比較常見的治療手段,腫瘤微創(chuàng)消融通常是在圖像引導(dǎo)下,將射頻、微波、冷凍、激光、電場等能量極精準(zhǔn)穿刺至腫瘤靶區(qū),實(shí)施精準(zhǔn)微創(chuàng)消融術(shù),原位滅活腫瘤,是全新的精準(zhǔn)。熱消融通過對組織進(jìn)行加熱或冷凍來破壞腫瘤細(xì)胞,目前臨床廣泛應(yīng)用的物理消融技術(shù)包括氬氦刀冷凍消融,射頻、微波和激光熱消融等。這些消融技術(shù)盡管療效確切,但其主要缺點(diǎn)是對組織的破壞是無選擇性的,即在消融區(qū)內(nèi)除腫瘤組織外,正常的組織器官如血管、神經(jīng)、膽管、胰管等均受到破壞。此缺點(diǎn)是導(dǎo)致消融術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥的主要原因,如臨床常見的消融術(shù)后大出血、膽管系統(tǒng)損傷、腸管穿孔和神經(jīng)功能障礙等。此外,由于血流會帶走熱量,熱消融效果受到血液灌注影響嚴(yán)重。而且熱消融是導(dǎo)致組織壞死,不易排出體外。
近年來,隨著脈沖生物電學(xué)的不斷發(fā)展,電場脈沖以其非熱、微創(chuàng)的生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)引起了研究人員的關(guān)注,而其中的不可逆電穿孔治療腫瘤以其快捷、可控、可視、選擇性和非熱機(jī)理等的優(yōu)勢和特色更是引起國內(nèi)外生物電學(xué)領(lǐng)域研究人員 的廣泛關(guān)注,并逐漸應(yīng)用于腫瘤的臨床治療。
不可逆電穿孔又簡稱納米刀,是一種全新的腫瘤消融技術(shù),它通過釋放高壓脈沖在腫瘤細(xì)胞上形成納米級性穿孔,破壞細(xì)胞內(nèi)平衡,使細(xì)胞快速凋亡,瘤細(xì)胞凋亡后,體內(nèi)吞噬細(xì)胞將細(xì)胞碎片吞噬掉,治療區(qū)域逐步被正常組織所取代。因此納米刀在醫(yī)術(shù)上也稱為不可逆電穿孔。
南京先歐醫(yī)療科技有限公司研發(fā)的納米刀適用于肝、肺、腎、胰腺、前列腺、乳腺以及其他實(shí)體腫瘤,尤其對靠近肝門區(qū)、膽囊膽管、胰腺、輸尿管的腫瘤具有優(yōu)勢。
二:納米刀消融相比傳統(tǒng)消融優(yōu)勢
| 納米刀消融 | 傳統(tǒng)消融 |
消融組織的選擇性 | 納米刀具有其他消融技術(shù)所不具有的優(yōu)點(diǎn),包括對組織的消融具有選擇性,只破壞腫瘤"細(xì)胞",不傷及血管壁、神經(jīng)、氣管和支氣管、膽管、腸管、輸尿管。 | 傳統(tǒng)消融只要在消融區(qū)域內(nèi)組織均會被壞死;且靠近消融區(qū)域的重要組織一般需要做隔離。 |
消融區(qū)域內(nèi)大血管的影響 | 納米刀的消融主要是通過電脈沖擊穿細(xì)胞膜,在此過程中不會產(chǎn)生熱量,消融區(qū)域內(nèi)即使存在較大血管也不受影響,也不會受到其他外界溫度影響。 | 傳統(tǒng)消融一旦消融區(qū)域內(nèi)存在較大血管,其熱量就會被血流帶走,導(dǎo)致周邊消融不,容易造成復(fù)發(fā)。 |
消融區(qū)邊界清晰度 | 納米刀治療區(qū)和非治療區(qū)域涇渭分明,一般僅幾個細(xì)胞的厚度邊緣,消融更 | 傳統(tǒng)消融消融區(qū)邊緣會處出現(xiàn)"灰色區(qū)域",即消融區(qū)的較外圍區(qū)域上還有大范圍沒滅活的腫瘤細(xì)胞 |
治療區(qū)域正常功能的恢復(fù) | 納米刀是通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞穿孔出現(xiàn)凋亡,凋亡的優(yōu)點(diǎn)之一就是它能夠利用免疫來促進(jìn)細(xì)胞死亡,人體將把細(xì)胞凋亡識別為正常的細(xì)胞死亡過程,然后通過細(xì)胞吞噬作用將凋亡組織清除掉,促進(jìn)正常組織的再生與修復(fù)。 | 傳統(tǒng)消融模式是通過溫度讓組織發(fā)生蛋白質(zhì)變性,繼而出現(xiàn)凝固性壞死,壞死后整個消融區(qū)里的組織結(jié)構(gòu)便不復(fù)存在。然后剩下對臟器有毒性的壞死組織,無法再恢復(fù)正常功能。 |
復(fù)雜的病情的適應(yīng)性
| 傳統(tǒng)的熱中,一旦腫瘤靠近大血管、靠近膽管、胰管、肝門靜脈等危險區(qū)域,則無法進(jìn)行治療,另外對于前列腺腫瘤或者嵴椎附近腫瘤,消融容易導(dǎo)致神經(jīng)受損而發(fā)生癱瘓、性功能喪失等情況。由于納米刀不損及管道和神經(jīng),對于以上情況均能進(jìn)行安全而有效的治療,對該類患者具有不可替代的作用。 | 傳統(tǒng)消融對于危險區(qū)域消融有相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險 |
術(shù)后恢復(fù) | 較快,消融組織一般2周左右會有明顯的變化 | 較慢,一般需要6個月左右時間有明顯的變化 |
納米刀系統(tǒng)一般由上位機(jī)控制系統(tǒng),高壓電壓脈沖電源系統(tǒng)和電極消融針三大部分構(gòu)成,南京先歐醫(yī)療科技有限公司較新研發(fā)的HGV-8300 納米刀系統(tǒng)相比目前國內(nèi)同類外納米刀產(chǎn)品,主要在以下方便有較大的突破和提升:
1;算法的溫度控制系統(tǒng)
納米刀消融根本的優(yōu)勢是非熱消融,不會損傷膽管類組織,但目前一般納米刀無對消融組織的溫度控制系統(tǒng),極易對消融組織產(chǎn)生熱損傷,從而演變?yōu)闊嵯冢竟炯{米刀算法的溫度控制系統(tǒng),可以克服一般納米刀腫瘤系統(tǒng)這一缺陷。
2;多頻協(xié)同控制技術(shù) 消融更加
高頻率窄脈寬與中頻率中脈寬的組合消融方式:高頻率窄脈寬相當(dāng)與先行在細(xì)胞膜開一個小孔,中頻率中脈寬實(shí)現(xiàn)快速把孔擴(kuò)大,從而達(dá)到細(xì)胞的不可逆穿孔。
3;雙極單針移動消融術(shù),解決插針不平行的麻煩;讓手術(shù)變得更多選擇;
目前納米刀消融腫瘤時,通常需要采用兩條或兩條以上的消融針插入消融部位,且必須保證兩針之間的平行;本公司開發(fā)出了在一條針上同時分布了兩個電極,可以一次消融1.5公分以下的腫瘤,同時對于大于1.5公分以上的腫瘤可以采用移動單元消融的方法來實(shí)現(xiàn)對大腫瘤的消融;
4;復(fù)合陡脈沖發(fā)生器產(chǎn)生雙極性陡脈沖,有效抑制和減少肌肉收縮,防止因肌肉收縮產(chǎn)生消融針移位。
5:專用變壓器CF隔離技術(shù),可滿足心臟電使用的技術(shù),從而獲得更高的安全等級。
四:HGV-8300 納米刀系統(tǒng)動物研究
1:胰腺癌動物實(shí)驗(yàn)
2;肝臟消融實(shí)驗(yàn)
消融邊界清晰,血管保留正常
3;大動物體表腺體瘤消融
三個月后體表腺體瘤消融,恢復(fù)正常