納米刀消融參數(shù)及臨床應(yīng)用課件

納米刀消融參數(shù)及臨床應(yīng)用什么是納米刀？納米刀：也稱不可逆電穿孔（irreversible

electroporation，IRE）通過(guò)高壓電脈沖在細(xì)胞膜上產(chǎn)生納米級(jí)的不可逆電穿孔破壞腫瘤細(xì)胞，使其調(diào)亡、瓦解消融區(qū)域不受血流的影響、無(wú)熱沉效應(yīng)納米刀與其他消融技術(shù)不同的特征是,對(duì)消融區(qū)域內(nèi)的動(dòng)脈、靜脈、膽道、神經(jīng)結(jié)構(gòu)等不會(huì)產(chǎn)生不可逆損傷生物效應(yīng)對(duì)比效應(yīng)溫度消融不可逆電穿孔作用部分整個(gè)細(xì)胞僅細(xì)胞膜蛋白質(zhì)變性典型的不存在血流影響消融效果不影響結(jié)締組織損傷不損傷損傷區(qū)域漸變邊界比較清晰劑量反應(yīng)曲線50kV/cm電場(chǎng)脈寬&脈沖數(shù)nssec1kV/cm不可逆電穿孔熱損傷可逆電穿孔無(wú)電穿孔納米刀參數(shù)電場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)置：1500-2000V/cm脈寬：70-100μs脈沖數(shù)：70-100IRE消融的5個(gè)關(guān)鍵步驟反應(yīng)評(píng)估CT和CT/PET,或MRI腫瘤標(biāo)志物IRE后3個(gè)月患者選擇腫瘤大小3-5cm靠近血管或其他重要結(jié)構(gòu)治療計(jì)劃CT和CT/PET或MRI腫瘤標(biāo)志物1周內(nèi)IRE目標(biāo)布針完全覆蓋IRE劑量

輸送最少110個(gè)脈沖電阻變化退針避免高電流設(shè)備界面手術(shù)信息探針信息布針脈沖發(fā)生1234設(shè)備界面手術(shù)信息探針選擇布針脈沖發(fā)生1234設(shè)備界面手術(shù)信息探針選擇布針脈沖發(fā)生1234測(cè)試脈沖導(dǎo)航欄界面切換導(dǎo)航按鈕，導(dǎo)出手術(shù)數(shù)據(jù)，選擇新的探針選擇或選擇新的患者關(guān)于后退設(shè)置新的探針選擇新的患者充電部分顯示納米刀設(shè)備的實(shí)際電壓參數(shù)表顯示脈沖參數(shù)和脈沖進(jìn)度運(yùn)行部分準(zhǔn)備、控制和開始脈沖輸送脈沖發(fā)生結(jié)果圖導(dǎo)航欄界面卻換導(dǎo)航按鈕，導(dǎo)出手術(shù)數(shù)據(jù)，選擇新的探針選擇和選擇新的患者關(guān)于后退設(shè)置新的探針選擇新的患者輸送測(cè)試脈沖顯示納米刀設(shè)備的實(shí)際電壓電壓和電流準(zhǔn)備、控制和開始脈沖輸送結(jié)果圖標(biāo)簽顯示脈沖參數(shù)和脈沖進(jìn)度距離探針電極近的細(xì)胞比距離遠(yuǎn)的細(xì)胞所受的電場(chǎng)強(qiáng)度要強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度小于200V/cm時(shí)對(duì)細(xì)胞無(wú)影響實(shí)現(xiàn)不可逆電穿孔，電場(chǎng)強(qiáng)度最小要達(dá)到400V/cm左右暴露于200--400V/cm之間

的電場(chǎng)中，細(xì)胞只是暫時(shí)受影響，如可逆電穿孔電場(chǎng)梯度對(duì)細(xì)胞的影響200V/cm400V/cm600V/cm800V/cm1000V/cm0V/cm不可逆電穿孔區(qū)域可逆電穿孔區(qū)域電場(chǎng)的2D分布200V/cm400V/cm600V/cm800V/cm1000V/cm0V/cm200V/cm400V/cm600V/cm800V/cm1000V/cm0V/cm200V/cm400V/cm600V/cm800V/cm1000V/cm0V/cm200V/cm400V/cm600V/cm800V/cm1000V/cm0V/cm750V;d=5mm1500V;d=10mm3000V;d=20mm2250V;d=15mm電穿孔的區(qū)域的分布取決于探針間距（d），固定電場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)置=1500V/cm，探針間距越大，要破壞細(xì)胞時(shí)所需的電壓就越高。納米刀探針分布兩針陣列三針陣列四針陣列五針陣列六針陣列五針陣列使用探針越多（最多6支），可實(shí)現(xiàn)的靶區(qū)域就越大在每對(duì)探針之間輸送能量調(diào)整探針暴露深度，以適應(yīng)靶組織高度暴露端過(guò)長(zhǎng)！納米刀電極退針消融方法進(jìn)行連續(xù)的退針消融，以獲得足夠的消融邊界一旦確認(rèn)所有探針對(duì)輸送了有效電流，可以開始退針，退針距離稍稍小于探針暴露深度例如，探針暴露深度是1.0cm，退針距離大概是0.7-0.8cm退針消融法0.7cm0.7cm

MRIenhancedscanshowedalowsignalchangeintheablationareaafter1weekofoperation平行布針聚攏(過(guò)電流的風(fēng)險(xiǎn)增大)平行(均勻消融幾何圖形)分散(消融遺漏風(fēng)險(xiǎn)增大)精準(zhǔn)布針2.6cm2.0cm探針間距大于2cm，導(dǎo)致探針之間的區(qū)域出現(xiàn)消融遺漏（如下圖所示）探針間距保持在1.5-2.0cm之間，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、均勻的消融精準(zhǔn)布針3.2cm3.0cm2.8cm2.6cm2.4cm2.2cm2.0cm1.8cm1.6cm1.4cm1.2cm1.0cm0.8cm0.6cm探針間距保持在1.5-2.0cm之間（這個(gè)范圍內(nèi)可以得到最大的消融區(qū)域）模擬布針情況：不同探針間距的影響電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500探針間距過(guò)大(探針間距為2.5cm，電壓為最大電壓3000Volts)2.5cm探針間距小、高電流中止脈沖發(fā)生電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500探針間距太小(間距為1.0cm，電場(chǎng)強(qiáng)度為2000V/cm)1.0cm電弧發(fā)生電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500探針間因高電流導(dǎo)致機(jī)器停止工作針尖聚攏，電壓=1500V探針暴露深度與電流消耗電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500正常探針暴露深度(探針暴露深度為2cm，電場(chǎng)強(qiáng)度為1500V/cm)2.0cm縮短探針暴露深度減小電路消耗電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500縮短探針暴露深度(探針暴露深度為1.0cm，電場(chǎng)強(qiáng)度為1500V/cm)1.0cm不可使用5mm的探針暴露深度電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500探針暴露深度短(探針暴露深度為0.5m，

電場(chǎng)強(qiáng)度為1500V/cm)0.5cm探針間電流增大脈沖中止電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500探針暴露深度大(探針暴露深度為3.0cm，電場(chǎng)強(qiáng)度為1500V/cm)3.0cm高電流消耗–超過(guò)50Amps

電流中止脈沖輸送電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500探針暴露深度大(探針暴露深度為4.0cm，電場(chǎng)強(qiáng)度為1500V/cm)4.0cm探針暴露深度對(duì)肝臟電流消耗的影響50A25A0A<5

Amps0.5cm暴露深度10

Amps1.0cm暴露深度20

Amps1.5cm暴露深度30

Amps2.0cm暴露深度40

Amps2.5cm暴露深度50

Amps3.0cm暴露深度>50

Amps3.5cm暴露深度>50

Amps4.0cm暴露深度肝臟部位估計(jì)電流讀數(shù)建議探針暴露深度:1.0cm-2.5cm探針暴露深度對(duì)胰腺電流消耗的影響50A25A0A20

Amps0.5cm暴露深度30

Amps1.0cm暴露深度40

Amps1.5cm暴露深度>50

Amps2.0cm暴露深度>50

Amps2.5cm暴露深度>50

Amps3.0cm暴露深度>50

Amps3.5cm暴露深度>50

Amps4.0cm暴露深度胰腺部位估計(jì)電流讀數(shù)建議探針暴露深度:1.0cm-1.5cm

(胰腺組織導(dǎo)電性比肝組織好)布針脈沖輸送期間電流上升電流脈沖發(fā)生電流上升與穿孔不可逆電穿孔可逆電穿孔無(wú)電穿孔布針細(xì)節(jié)考慮1平行、等距為探針最佳分布