納米刀消融參數(shù)及臨床應用課件

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

electroporation，IRE）通過高壓電脈沖在細胞膜上產(chǎn)生納米級的不可逆電穿孔破壞腫瘤細胞，使其調(diào)亡、瓦解消融區(qū)域不受血流的影響、無熱沉效應納米刀與其他消融技術(shù)不同的特征是,對消融區(qū)域內(nèi)的動脈、靜脈、膽道、神經(jīng)結(jié)構(gòu)等不會產(chǎn)生不可逆損傷生物效應對比效應溫度消融不可逆電穿孔作用部分整個細胞僅細胞膜蛋白質(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曲線50kV/cm電場脈寬&脈沖數(shù)nssec1kV/cm不可逆電穿孔熱損傷可逆電穿孔無電穿孔納米刀參數(shù)電場強度設置：1500-2000V/cm脈寬：70-100μs脈沖數(shù)：70-100IRE消融的5個關(guān)鍵步驟反應評估CT和CT/PET,或MRI腫瘤標志物IRE后3個月患者選擇腫瘤大小3-5cm靠近血管或其他重要結(jié)構(gòu)治療計劃CT和CT/PET或MRI腫瘤標志物1周內(nèi)IRE目標布針完全覆蓋IRE劑量

輸送最少110個脈沖電阻變化退針避免高電流設備界面手術(shù)信息探針信息布針脈沖發(fā)生1234設備界面手術(shù)信息探針選擇布針脈沖發(fā)生1234設備界面手術(shù)信息探針選擇布針脈沖發(fā)生1234測試脈沖導航欄界面切換導航按鈕，導出手術(shù)數(shù)據(jù)，選擇新的探針選擇或選擇新的患者關(guān)于后退設置新的探針選擇新的患者充電部分顯示納米刀設備的實際電壓參數(shù)表顯示脈沖參數(shù)和脈沖進度運行部分準備、控制和開始脈沖輸送脈沖發(fā)生結(jié)果圖導航欄界面卻換導航按鈕，導出手術(shù)數(shù)據(jù)，選擇新的探針選擇和選擇新的患者關(guān)于后退設置新的探針選擇新的患者輸送測試脈沖顯示納米刀設備的實際電壓電壓和電流準備、控制和開始脈沖輸送結(jié)果圖標簽顯示脈沖參數(shù)和脈沖進度距離探針電極近的細胞比距離遠的細胞所受的電場強度要強電場強度小于200V/cm時對細胞無影響實現(xiàn)不可逆電穿孔，電場強度最小要達到400V/cm左右暴露于200--400V/cm之間

的電場中，細胞只是暫時受影響，如可逆電穿孔電場梯度對細胞的影響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），固定電場強度設置=1500V/cm，探針間距越大，要破壞細胞時所需的電壓就越高。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），可實現(xiàn)的靶區(qū)域就越大在每對探針之間輸送能量調(diào)整探針暴露深度，以適應靶組織高度暴露端過長！納米刀電極退針消融方法進行連續(xù)的退針消融，以獲得足夠的消融邊界一旦確認所有探針對輸送了有效電流，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(過電流的風險增大)平行(均勻消融幾何圖形)分散(消融遺漏風險增大)精準布針2.6cm2.0cm探針間距大于2cm，導致探針之間的區(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，可以實現(xiàn)連續(xù)、均勻的消融精準布針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，電場強度為2000V/cm)1.0cm電弧發(fā)生電流(A)6030020104050電壓(V)300015000100050020002500探針間因高電流導致機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，電場強度為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，電場強度為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，

電場強度為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，電場強度為1500V/cm)3.0cm高電流消耗–超過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，電場強度為1500V/cm)4.0cm探針暴露深度對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電流讀數(shù)建議探針暴露深度:1.0cm-2.5cm探針暴露深度對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電流讀數(shù)建議探針暴露深度:1.0cm-1.5cm

(胰腺組織導電性比肝組織好)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電穿孔布針細節(jié)考慮1平行、等距為探針最佳分布