納米刀治療惡性腫瘤

1、 不可逆電穿孔治療術(shù)不可逆電穿孔治療術(shù) NanoKnife納米刀納米刀 廣州雅敦集團(tuán)廣州雅敦集團(tuán) 目錄目錄什么是納米刀什么是納米刀納米刀的工作原理納米刀的工作原理納米刀的特點(diǎn)納米刀的特點(diǎn)合理布針原則合理布針原則病例病例.強(qiáng)大電場(chǎng)產(chǎn)生微秒級(jí)的電脈沖，促使細(xì)胞凋亡。 .是一種非熱能的消融技術(shù).每次最少需要支消融探針（支主針及支副針）進(jìn)行工作.最多可連接支消融探針.與配套的心電同步儀同時(shí)使用可降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)納米刀設(shè)備的組成部分納米刀設(shè)備的組成部分 非熱能消融非熱能消融1 不可逆電穿孔（Irreversible Electroporation 簡(jiǎn)稱IRE）是一種非熱能消融技術(shù)1，電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生任何熱量 應(yīng)

2、用短脈沖、高電壓的直流電技術(shù) 細(xì)胞凋亡僅發(fā)生在消融區(qū) 在CT 或超聲引導(dǎo)下放置消融探針21.Li et al., PLoS ONE, 6(4): e18831, April 20112.Ball et al., Anesthesia & Analgesia, 110(5): 1305-9, May 20101. LCD顯示器2. 控制臺(tái)和鍵盤3. 探針面板4.心電同步儀5. 腳踏開關(guān)/腳踏板納米刀設(shè)備的組成部分納米刀設(shè)備的組成部分納米刀的附納米刀的附件件納米消融探針： 一次性使用的消融探針； 19G帶刻度； 有長(zhǎng)度為15cm及25cm兩種規(guī)格可選； 針尖的暴露深度為04cm可調(diào)，步進(jìn)為

3、0.5cm； 最大的插入深度為15或25cm。固定墊片： 幫助固定兩支消融探針使保持平行； 調(diào)節(jié)兩支消融探針的針距，10mm、 15mm、20mm、25mm。 納米刀的附件納米刀的附件AccuSync 心電同步儀： 是外置的心電同步設(shè)備；監(jiān)護(hù)ECG心電，自動(dòng)檢測(cè)R波并發(fā)送觸發(fā)信號(hào)； 與納米刀設(shè)備配套使用。目錄目錄什么是納米刀什么是納米刀納米刀的工作原理納米刀的工作原理納米刀的特點(diǎn)納米刀的特點(diǎn)合理布針原則合理布針原則病例病例消融探針釋放微秒級(jí)高壓脈沖擊破腫瘤細(xì)胞膜形成納米級(jí)不可逆電穿孔完整細(xì)胞完整細(xì)胞破壞細(xì)胞膜破壞細(xì)胞膜腫瘤細(xì)胞凋亡腫瘤細(xì)胞凋亡免疫胞吞噬碎片免疫胞吞噬碎片納米刀的工作原理納米刀的

4、工作原理.電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度50-1000v/cm(可逆）1000-3000v/cm(不可逆）.脈沖寬度脈沖寬度 70-100 s導(dǎo)致細(xì)胞膜可逆導(dǎo)致細(xì)胞膜可逆/不可逆的條件不可逆的條件 納米刀的作用對(duì)象只針對(duì)細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙層，對(duì)膜蛋白等其他分子無作用。 不可逆電穿孔定義不可逆電穿孔定義1 通過強(qiáng)大電場(chǎng)產(chǎn)生微秒級(jí)的電脈沖，在細(xì)胞膜上形成多個(gè)納米級(jí)的不可逆電穿孔，破壞細(xì)胞內(nèi)外平衡，從而促使細(xì)胞凋亡。1. Lee et al., Gut and Liver, 4 (Suppl. 1) 99- 104, Sep. 2010不可逆電穿孔治療效果不可逆電穿孔治療效果脈沖電場(chǎng)不可逆電穿孔免疫系統(tǒng)反應(yīng)31天3天

5、7天14天影像來自AngioDynamics 豬肝臟的動(dòng)物模型 細(xì)胞細(xì)胞凋亡1,2 巨噬細(xì)胞清除細(xì)胞碎片 1.Lee et al., Gut and Liver, 4 (Suppl. 1) 99- 104, Sep. 20102.Li et al., PLoS ONE, 6(4): e18831, April 20113.Lee et al., Technology in Cancer Research and Treatment, 6(4): 287-293, August 2007血管壁組織結(jié)構(gòu)不受影響血管壁組織結(jié)構(gòu)不受影響 血管壁由細(xì)胞及非細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成n膠質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有受到影響膠質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有受

6、到影響1 n第二天可見未受損傷的外膜和外彈力膜，沒第二天可見未受損傷的外膜和外彈力膜，沒有平滑肌細(xì)胞有平滑肌細(xì)胞 n第二天內(nèi)皮細(xì)胞大量重新填充第二天內(nèi)皮細(xì)胞大量重新填充 n第二周平滑肌細(xì)胞開始填充第二周平滑肌細(xì)胞開始填充血管壁組織結(jié)構(gòu)沒有受到影響血管壁組織結(jié)構(gòu)沒有受到影響 1.Wong, Jaime; Irreversible Electroporation of the Prostate, November 12th 2011, Presentation at Synergy 2011, Miami Florida, USA.消融區(qū)域重要結(jié)構(gòu)得以保留消融區(qū)域重要結(jié)構(gòu)得以保留 不可逆電穿孔技術(shù)

7、使細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)崩解導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，而由蛋白形成的結(jié)構(gòu)，如血管彈性纖維、膠原纖維及其他細(xì)胞基質(zhì)并未受到影響。因此，血管和膽管等組織結(jié)構(gòu)得以保留。動(dòng)物及臨床數(shù)據(jù)證明對(duì)下列結(jié)構(gòu)不會(huì)造成不可逆損傷：動(dòng)物及臨床數(shù)據(jù)證明對(duì)下列結(jié)構(gòu)不會(huì)造成不可逆損傷： 血管 膠原結(jié)構(gòu) 非目標(biāo)器官區(qū)域 膽管 尿道 輸精管 神經(jīng)血管束 腎集合系統(tǒng)臨床沒有發(fā)現(xiàn)下列情況：臨床沒有發(fā)現(xiàn)下列情況： 膽漏、狹窄或血栓消融區(qū)域重要結(jié)構(gòu)得以保留消融區(qū)域重要結(jié)構(gòu)得以保留IRE消融對(duì)神經(jīng)的影響消融對(duì)神經(jīng)的影響1 IRE消融處理后患者的神經(jīng)功能會(huì)短期內(nèi)受影響，但最終能得到完全的恢復(fù)。 IRE消融對(duì)神經(jīng)軸突有所損傷，但各種由蛋白形成的組織結(jié)構(gòu)，如神經(jīng)基

8、底膜、神經(jīng)內(nèi)膜和神經(jīng)束膜等不被破壞，有利于神經(jīng)纖維再生，最終使神經(jīng)損傷得以完全恢復(fù)（動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是7周后完全恢復(fù)）。 1.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)位論文：不可逆電穿孔（IRE）對(duì)細(xì)胞、組織作用的實(shí)驗(yàn)研究目錄什么是納米刀什么是納米刀納米刀的工作原理納米刀的工作原理納米刀的特點(diǎn)納米刀的特點(diǎn)合理布針原則合理布針原則病例病例 納米刀的納米刀的6 6大特點(diǎn)大特點(diǎn)納米刀的納米刀的5大特點(diǎn)大特點(diǎn)相對(duì)于其他各種消融方法，具有以下優(yōu)勢(shì)1.消融時(shí)間短2.消融區(qū)的重要組織得以保留3.不受熱沉效應(yīng)影響4.消融徹底，消融邊界清晰5.使細(xì)胞凋亡而非蛋白質(zhì)變性壞死NO1.NO1.消融時(shí)間短消融時(shí)間短 每對(duì)探針釋放90個(gè)微秒級(jí)的超短

9、脈沖，耗時(shí)小于1分鐘； 消融3cm的腫瘤耗時(shí)小于5分鐘血管神經(jīng)膽囊、膽管胰管輸尿管組織結(jié)構(gòu)未被破壞納米刀治療后的組織？為何納米刀可以擊穿腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜，卻可以不傷害血管和神經(jīng)？文獻(xiàn)報(bào)道，因這些組織中含有更多膠原的結(jié)締組織和彈性纖維，其細(xì)胞膜缺少產(chǎn)生不可逆電穿孔的Lipid bilayer（脂質(zhì)雙層），因此在納米刀治療的時(shí)候，不會(huì)傷及血管和神經(jīng)。No.2消融區(qū)的重要組織得以保留消融區(qū)的重要組織得以保留圖片來自：Imaging Guided Percutaneous Irreversible Electroporation: Ultrasound and Immunohistological C

10、orrelation非熱能消融，無“熱沉效應(yīng)”不會(huì)因腫瘤靠近大血管而導(dǎo)致消融不徹底 No.3 無無“熱沉效應(yīng)熱沉效應(yīng)”治療更徹底治療更徹底No.4 消融徹底，消融邊界清晰消融徹底，消融邊界清晰凋亡是指細(xì)胞在其他誘導(dǎo)下發(fā)生的程序性死亡凋亡是指細(xì)胞在其他誘導(dǎo)下發(fā)生的程序性死亡細(xì)胞凋亡的優(yōu)點(diǎn)之一是可利用免疫介入來清除凋亡細(xì)胞；同時(shí)吞噬細(xì)胞將凋亡細(xì)胞視為正常的死亡細(xì)胞,而將其清除以促進(jìn)正常組織的再生與修復(fù)。No.5 細(xì)胞凋亡而非蛋白質(zhì)變性壞死細(xì)胞凋亡而非蛋白質(zhì)變性壞死術(shù)后第1天術(shù)后第3天術(shù)后第7天術(shù)后第14天經(jīng)過納米刀治療后，消融區(qū)域可在短時(shí)間內(nèi)被正常細(xì)胞替代，恢復(fù)其原有功能。No.5 細(xì)胞凋亡而非蛋

11、白質(zhì)變性壞死No.5 No.5 細(xì)胞凋亡而非蛋白質(zhì)變性壞死細(xì)胞凋亡而非蛋白質(zhì)變性壞死目錄什么是納米刀什么是納米刀納米刀的工作原理納米刀的工作原理納米刀的特點(diǎn)納米刀的特點(diǎn)合理布針原則合理布針原則案例案例合理布針原則合理布針原則1.各針之間盡可能平行2.進(jìn)針深度保持一致3.合理調(diào)節(jié)消融探針暴露深度4.準(zhǔn)確測(cè)量針間距離 各針之間相互平行各針之間相互平行 探針保持相互平行，如果聚合或散開，實(shí)際消融區(qū)會(huì)與計(jì)劃消融區(qū)產(chǎn)生偏差。進(jìn)針深度保持一致進(jìn)針深度保持一致暴露20mm暴露20mm暴露20mm暴露20mm 合理調(diào)節(jié)消融探針暴露深度合理調(diào)節(jié)消融探針暴露深度暴露10mm暴露15mm暴露20mm暴露20mm準(zhǔn)確

12、測(cè)量針間距離準(zhǔn)確測(cè)量針間距離多針組合的消融區(qū)域多針組合的消融區(qū)域Two Probe Array多針組合的消融區(qū)域多針組合的消融區(qū)域 Three Probe Array 藍(lán)色： 3個(gè)矢量脈沖多針組合的消融區(qū)域多針組合的消融區(qū)域Four Probe Array藍(lán)色：6個(gè)矢量脈沖目錄目錄什么是納米刀什么是納米刀納米刀的工作原理納米刀的工作原理納米刀的特點(diǎn)納米刀的特點(diǎn)合理布針原則合理布針原則案例案例 胰腺手術(shù)文摘胰腺手術(shù)文摘1方法： 一項(xiàng)前瞻性多中心的評(píng)估，對(duì)2009年12月至2010年10月的44例晚期胰腺癌接受不可逆電穿孔術(shù)的患者的整體存活率進(jìn)行了評(píng)估，并和85例期癌癥接受標(biāo)準(zhǔn)療法即單獨(dú)化療或放射

13、治療的患者的整體存活率進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果： 29例為胰頭癌患者，15例為胰體癌患者。 40例患者在不可逆電穿孔術(shù)前接受了平均為5個(gè)月的單獨(dú)化療或化療放療結(jié)合治療。 32例患者在不可逆電穿孔術(shù)后接受了化療或化療放療結(jié)合治療。 胰腺手術(shù)文摘胰腺手術(shù)文摘1結(jié)果： 對(duì)比不可逆電穿孔術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)治療，我們可以看到以下方面的顯著改善： 局部無惡化生存期 （14 vs 6 個(gè)月，P=0.01） 遠(yuǎn)處無轉(zhuǎn)移生存期（15 vs 9 個(gè)月，p=0.02） 整體存活率 （20 vs 13 個(gè)月，p=0.03） 不可逆電穿孔術(shù)組90天死亡率為 2%。 胰腺手術(shù)病例報(bào)道胰腺手術(shù)病例報(bào)道11.Bagla et al., JVI

14、R, 23:142145, January 2012 肝臟不可逆電穿孔術(shù)肝臟不可逆電穿孔術(shù) 瑞典瑞典2 血管內(nèi)皮細(xì)胞瘤：5 x 5 x 4 厘米 瑞典Uppsala大學(xué) 腫瘤圍繞右門靜脈分支到主門靜脈2.Case courtesy of Dr. Anders Nissen, Uppsala University Hospital, Sweden 肝臟不可逆電穿孔術(shù)肝臟不可逆電穿孔術(shù) 瑞典瑞典2 4支消融探針 放置相距2厘米 針頭暴露深度2厘米 2次2厘米退針 消融深度共6厘米 重置探針2次2.Case courtesy of Dr. Anders Nissen, Uppsala Univers

15、ity Hospital, Sweden消融24小時(shí)后，增強(qiáng)的超聲影像 肝臟不可逆電穿孔術(shù)肝臟不可逆電穿孔術(shù) 瑞典瑞典2 消融區(qū)域：7 x 5.5 x 5 cm 超聲造影顯示消融區(qū)域無強(qiáng)化（無殘留腫瘤） 無并發(fā)癥 門靜脈無異常 無膽管擴(kuò)張 患者3天后出院1.Case courtesy of Dr. Anders Nissen, Uppsala University Hospital, Sweden肝臟不可逆電穿孔術(shù)肝臟不可逆電穿孔術(shù) 德國(guó)德國(guó)3 靠近肝靜脈的肝轉(zhuǎn)移瘤 Vivantes Klinikum Neuklln 柏林 不可逆電穿孔術(shù)處理近肝靜脈的病變。其它部位用射頻消融術(shù)治療。3.Cas

16、e courtesy Prof. Dr. Thomas Albrecht, Radiologie und interventionelle Therapie,Klinikum Neuklln, Berlin, Germany肝臟不可逆電穿孔術(shù)肝臟不可逆電穿孔術(shù) 德國(guó)德國(guó)3 消融后3.Case courtesy Prof. Dr. Thomas Albrecht, Radiologie und interventionelle Therapie,Klinikum Neuklln, Berlin, Germany肝臟不可逆電穿孔術(shù)肝臟不可逆電穿孔術(shù) 德國(guó)德國(guó)3總覽3.Case courtesy Prof. Dr. Thomas