肖越勇教授:消融技术需要克服两大痛点—穿刺不易、消融不精原创

老杨的记事本 2024-09-26 19:04:36

原创 介入医生的圈子 介入圈 2024年08月28日 20:03 北京

【介入大家谈】是「介入圈」的一档专访栏目,通过对话顶尖肿瘤微创专家,为业界带来最前沿、深度、真实的洞察与思考,搭建起学术交流与互动的平台,致力于推进中国肿瘤介入治疗水平提升。在最近召开的第二十届中国抗癌肿瘤微创治疗大会、第八届中国医药教育协会介入微创治疗学术大会暨第二十三届肿瘤消融治疗学术大会上,「介入圈」专访了大会主席、解放军总医院第一医学中心的肖越勇教授。肖越勇教授担任中国抗癌协会肿瘤微创治疗专业委员会主任委员、中国医药教育协会介入微创治疗专委会名誉主席、纳米刀肿瘤消融学会主任委员,中国医师协会介入医师分会常务委员,中国研究型医院学会肿瘤介入专委会副主任委员,第二十一届国际冷冻治疗协会主席,亚洲冷冻治疗学会名誉主席,国家卫健委制订《肿瘤消融治疗技术管理规范》专家组副组长等。肖越勇教授是肿瘤消融治疗前沿领域的开拓者和引领者,特别在冷冻消融、不可逆电穿孔消融等方面取得了卓越的成绩。自2017年成立中国医药教育协会介入微创治疗专委会的7年时间里,他带领介入微创治疗专委会在中国医药教育协会100多个协会中脱颖而出,成为行业内极具影响力和号召力的行业学会。在采访中,肖教授和「介入圈」聊了聊这届大会,以及他作为学科领军人物之一,所看到的肿瘤微创介入的未来发展方向以及当下正在做的事情。

聚焦经皮穿刺微创介入的综合治疗

介入,最早来自介入放射学(Interventional Radiology)的直译简称。

1895年,德国物理学家Roentgen发现X射线,为放射诊断与治疗学及介入放射学形成和发展奠定了基础。随后血管造影术仅作为一种新奇而冒险的诊断技术偶被应用于临床诊断和基础研究,直至1953年瑞典医师Sven- Ivar Seldinger发明套管针-导丝-导管穿刺法,血管造影技术才被逐渐广泛认可和应用,与此同时“介入放射学”概念逐步孕育。

介入放射学于20世纪70年代末传入中国,老一辈介入放射学家林贵、刘子江等在设备及器械落后情况下,克服种种困难,为中国介入放射学发展拉开序幕。

介入医学经过四十年余年的发展已经成为与内、外科并列的三大医学临床学科之一,根据《中国介入医学白皮书(2021 版)》,目前在全国医院中设立了独立介入科的医疗机构逐年增多,由2020年的50.49%,再到2021年的63.18%,增长显著。

2024年8月16日,由中国抗癌协会肿瘤微创治疗专委会、中国医药教育协会介入微创治疗专委会、北京健康促进会主办、中国人民解放军总医院协办的“第二十届中国抗癌肿瘤微创治疗大会”、“第八届中国医药教育协会介入微创治疗学术大会”暨“第二十三届肿瘤消融治疗学术大会”在北京召开。

肖教授谈及介入发展的历史渊源以及大会发展进程。

大会涵盖介入微创治疗各个领域,国内外热点关注的肿瘤免疫及分子靶向治疗、肿瘤的微波、射频、冷冻消融治疗、纳米刀消融治疗、多模态消融及放射粒子植入治疗和血管介入治疗技术,特别聚焦介入与微创综合治疗,探讨微创与介入治疗技术在多学科治疗中的现状与发展前景。

「介入圈」:您认为本届肿瘤微创治疗学术大会有哪些特色?

肖越勇教授:

这个问题延伸到了一个学科的涵盖面。我们这次大会的主题是“微创介入”,是由两个学术团体共同主办的,一个是中国抗癌协会肿瘤微创治疗专业委员会,另外一个是中国医药教育协会介入微创治疗专委会。

本届的学术大会的特色就是聚焦经皮穿刺微创介入的综合治疗。

介入的英文是interventional radiology,传统的介入是通过导管在血管腔内进行治疗。什么叫微创治疗?在国外叫minimally invasive therapy,这里指影像学引导的微创治疗(Imaging guied minimally invasive therapy),无论是经血管的介入还是经皮穿刺的非血管的介入都是在影像学引导的,因此我们把它们涵盖在一起。经皮穿刺的介入有两大主要特色,即肿瘤消融和放射性粒子植入治疗,值得我们重点关注。

肿瘤消融治疗的两大痛点:

穿刺不易、消融不精

「介入圈」:您的主题演讲是《热消融温度场仿真及规划在肿瘤消融中的价值》能分享一下其在临床应用中是什么情况?

肖越勇教授:

在这个演讲题目公布出来之后,很多人感到都非常新鲜。我为什么要提出这么一个问题来演讲。

当前肿瘤的消融治疗已经非常普及, 2017年版美国国立综合癌症网络(NCCN)指南发布了消融用于肝脏肿瘤的治疗,这是一个划时代的里程碑。

热消融应用的最早和最广,其包括射频、微波、激光等,以最常用的微波消融为例,消融的靶器官也很多,有肺、肝、肾等。以肝肿瘤为例,现在有很多指南共识,我们牵头组织撰写了第一个中国肿瘤微创诊疗指南(CACA)(以下简称“CACA指南”)。CACA指南是中国的第一个关于肿瘤微创诊疗的指南,涵盖了穿刺活检以及热消融、冷消融、纳米刀消融和放射性粒子植入等多种影像学引导微创介入治疗技术。

肿瘤消融治疗在临床上广泛应用的同时,伴随着两个痛点:一是准确的穿刺不是那么容易。为了把穿刺消融技术下沉,让更多的基层医院和更多的医生来掌握,但是穿刺不够准确是该技术面临的最大问题。

第二个痛点就是消融不够精准,临床上难以恰当地把肿瘤消融彻底,同时又不影响周围正常组织器官,越大的肿瘤越难消融。形象的说把肿瘤消融比作煮鸡蛋,完美的消融是把鸡蛋煮熟了,同时它的蛋壳、蛋膜、蛋清、蛋黄都是完整的。如果“鸡蛋”没煮熟则导致肿瘤细胞残留随后肿瘤复发,或者“鸡蛋”煮爆了导致组织器官严重损伤,则会导致严重的并发症。

为了克服第一个痛点,国内外一直都在研发相关设备,通过医工结合研发了多款虚拟的穿刺导航设备,但虚拟导航目前尚没有完全解决这个痛点问题。我个人认为实时的影像方可解决这个难题。

什么是实时影像?超声引导是一种实时影像,穿刺过程中可以看到消融针的运动方向、位置等。但在某些部位超声引导受到限制,主要是气体、骨骼和不均匀的组织使图像看不清楚;CT透视图像视野大、分辨率高,但射线辐射对医生影响比较大;磁共振透视也能够很清楚实现影像引导,但设备昂贵、所有器械需要磁兼容故难以普及。

根据这些特点我们也采取了很多的方法,比如说图像融合等来克服此痛点,目前来说我们还没有彻底解决,我相信随着科学技术的进步未来一定能够克服此痛点。

需要克服的第二个痛点就是消融不够精确。消融过程中组织交变作用是一个无法预测的变量。在临床实践中,能量产生的消融效果是一个不能固定的预估值。我们尝试了很多方法,现在有望能够解决的是温度场仿真技术,而且要可视化。通过足够的能量把肿瘤彻底消融,这个能量能够通过温度场仿真的数学模型来实现。

回到能量消融的最初形式,热消融是基于消融针向周围施加的热传导,其传导形式主要是波。波和磁可以相互转换,通过数学公式可以计算出来。有了数学模型以后,温度场我们就能计算出来,用了多少能量,实际消融多大的范围,都能给计算出来。

现在通过计算机模型计算出来的结果,能够让我们直观地在看到消融热场在消融区域的增长,一直到涵盖全部肿瘤的边界。更精准的消融是适形消融,通过改变消融参数计算出与肿瘤形态一致的消融形状。临床实践中,肿瘤不是一个规则的圆形,它旁边有血管的时候它把热量带走了即“血池效应“,所以说消融的范围可能是一个不规则的形状。因此仿真可视化特别的重要,这是我们未来消融发展的一个方向。

关于肿瘤微创新技术

「介入圈」:您当下比较关注或者在研究哪些新技术?

(一)不可逆电穿孔这项新的消融技术,很多未知需要研究掌握

肖越勇教授:

传统的物理消融是基于温度的极端变化来杀死肿瘤的,通过高温和低冷导致细胞坏死,而后逐渐被人体清除的过程,它不是通过外科手术直接把肿瘤取出来,所以叫消融。这种消融温度在人体中对组织的损伤和破坏是没有选择性的,消融温度所涵盖的区域全部坏死。人体是一个结构非常复杂、精密的一个组织,肿瘤生长的同时会浸润包绕附近的血管、神经、淋巴管等重要结构。

温度消融的结果就是把肿瘤及其周围的结构都破坏掉,有些重要组织结构的破坏会产生严重的致残甚至死亡,所以靠近重要结构的肿瘤是无法消融的,因此诞生了一种新的消融技术,非温度消融—不可逆电穿孔,消融过程中没有温度的变化,通过高压电脉冲的高压电场,在肿瘤细胞膜上产生永久性纳米尺度的电穿孔,引起细胞膜内外稳态环境破坏,导致细胞的凋亡坏死。这项技术非常值得学界关注。

(二)消融新概念的提出:化学免疫消融

肖越勇教授:

传统的化学消融是经皮穿刺向肿瘤内注射无水酒精等消融剂直接杀灭肿瘤细胞,我们首次提出了一个新的概念“化学免疫消融”,我们通过基础和临床研究,向瘤内注射的不是直接杀灭肿瘤的消融剂,而是改变肿瘤生存微环境的化学免疫物质来长期抑制肿瘤细胞的生存。

因为肿瘤细胞的生存依赖于肿瘤的微环境,就像是盆里的花,适宜的土壤才能维持它的生存。我们的方法不是直接杀死肿瘤细胞,而是通过向花盆里打药来改变“花盆里的土壤”,使肿瘤的微环境不利于其生长,初步研究已经获得了良好的效果。为了达到一次注射获得长期疗效,我们研发了水凝胶载荷化学免疫消融剂,影像下能清晰显示消融剂的分布,这是我们当前的研究方向之一。

化学免疫消融,即在影像学引导下,用细针经皮将消融剂注射到实体肿瘤间质中。这些药物在灭活肿瘤细胞的同时,重塑肿瘤微环境(TME),产生一系列的免疫化学反应,以达到治疗的目标。以往使用的消融剂,如无水酒精和冰醋酸,已通过局部注射使肿瘤细胞快速脱水,直接破坏细胞膜,诱导肿瘤细胞凝固性坏死。然而,由于分散的速度和分散范围难以控制,局部疼痛刺激严重,这些药物的临床应用受到限制。肖越勇教授团队尝试使用聚乙二醇(PEG)水凝胶作为药物载体,进行肿瘤包裹注射,通过药物的缓释来抑制肿瘤生长。在过去,化疗消融的注射方法是肿瘤内单点或多点注射,通过此药物根据药物的扩散能力填充整个肿瘤。由于肿瘤的异质性和TME的作用,肿瘤内药物难以在整个肿瘤上均匀扩散 , 导致肿瘤细胞不完全暴露于该药物,从而导致肿瘤复发。

未来发展新方向

「介入圈」:您认为消融技术未来的发展趋势是什么?

肖越勇教授:

现在的消融治疗很多情况下依赖于医生的操作技巧,费时费力就就像镰刀割麦子,在人工智能飞速发展的时代,消融治疗必定智能化。

借助计算机模型等技术,将来会诞生新一代的消融设备,穿刺准确、消融精确、并发症少,类似于手术机器人。能够达到个体化的消融,届时消融治疗能够广泛普及,把人操作中的不确定因素消除掉,将医生的劳动力解放出来,造福于广大患者。

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