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專題:不可逆電穿孔在腹部腫瘤治療中的應用

來源 : 中國醫療設備雜誌2021年第3期
update : 2021/06/10
引言
不可逆電穿孔(Irreversible Electroporation,IRE)是一種具有超短脈衝持續時間和高電場強度治療腫瘤的新技術[1-2]。腫瘤物理治療主要有放射治療、射頻消融[3]、微波消融[4]、光熱療法[5]、鐳射消融[6]、冷凍治療[7] 等,IRE為除上述之外的另一種癌症物理治療方法[8],其可使治療區域內細胞形成IRE,有效破壞癌細胞[9]。在腫瘤物理消融治療中,血管和膽道內皮細胞等細胞成分也將受到不同程度的不可逆損傷。然而,構成這些血管和膽管結構的細胞外基質可以保存其結構和功能的完整性,有助於組織的快速再生[10]。這使得IRE 在理論上成為了一種安全的治療選擇,治療膽管和內臟血管附近的腫瘤。本研究回顧了現有的臨床資料,描述IRE 的一般應用,分別討論IRE 在肝癌、胰腺癌和前列腺癌治療中的應用。

1 不可逆電穿孔
1.1 工作原理
電脈衝通過在細胞膜中形成新生孔洞,以可逆或不可逆的方式滲透組織[11]。其中可逆電穿孔是在脈衝電場作用下在細胞膜上形成的一種瞬態親水孔[12]。電脈衝引起了膜滲透性的變化的現象首先由Neumann 等[13] 發現。電穿孔的電脈衝劑量較小,只能導致細胞膜發生暫時的可逆性電擊穿,撤銷電場後,細胞膜逐漸恢復原來的形態,細胞仍然存活。例如,在一種新的癌症治療方法中局部施加的脈衝電場可增強細胞膜的通透性,從而使化療藥物在細胞內更多的積累,從而導致局部進行性壞死[14-16]。此外,脈衝電場可以通過誘導電穿孔來破壞血腦屏障,從而增加細胞外通道的通透性[17-18]。

IRE 是指在高壓脈衝電場作用下,細胞膜產生了不可逆的孔洞的現象[19]。IRE 是隨著電脈衝劑量增加,細胞膜出現不可恢復的破裂導致細胞死亡[20-21]。這些電流的爆發可以通過破壞細胞壁的電勢而穿透細胞膜,或者“穿孔”,如果稍微延長使用時間,就會導致目標腫瘤細胞不可逆的電穿孔[22-23]。

1.2 臨床使用技術
在手術之前,評估腫瘤的確切大小和幾何形狀,以確定探針的數量和配置。儘管創建消融區域至少需要2 個探針,但通常需要多個探針來徹底消融腫瘤,包括在所有方向上至少5 mm 的無瘤邊緣。IRE 需要在全身麻醉下進行。完全肌肉放鬆是強制性的,以抵消由於電脈衝的傳遞而對骨骼肌的刺激,並防止肌肉收縮後電極針的移動。在脈衝輸送之前,應通過確認完全肌肉鬆弛。建議將患者連接到外部除顫器,以便在發生室性心律失常時進行快速干預。可以在開腹手術中使用術中超聲或經皮使用對比增強電腦斷層掃描或超聲引導進行內鏡檢查。對於電腦斷層掃描引導的方法,建議進行電腦斷層透視檢查,以便瞭解針電極、目標病變及其周圍結構。探針應相互平行插入,以促進均勻的能量輸送...完整