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泌尿外科的进步
1687 - 6377
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Hindawi出版公司
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10.1155 / 2008/809845
809845年
评论文章
高强度聚焦超声在小肾群众
卢比奥Briones
穆
Collado塞拉
Argimiro
Gomez-Ferrer Lozano
Alvaro
Casanova Ramon-Borja
胡安
Iborra胡安
Inmaculada
Solsona Narbon
爱德华多
Algaba
F。
Servicio de Urologia
皇家研究院Valenciano de Oncologia
C / Beltran Baguena 8
46009年瓦伦西亚
西班牙
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2008年
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2008年
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版权©2008
这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。
高强度聚焦超声(HIFU)与射频竞争和冷冻疗法治疗小肾群众之间的第三种选择烧蚀的方法。作为一个新兴的技术,它可能的经皮或腹腔镜应用,低病人不适和并发症的缺席使这项技术吸引力小肾质量的管理。这手稿将集中原则,基础研究和临床应用的HIFU在小肾质量,评估目前的文献。从临床治疗结果有争议和视图,必须考虑HIFU技术目前正在接受调查。还需要进一步的研究来解决它的真正迹象的小肾质量的管理;也许技术进步肯定会促进其使用管理的小肾群众在不久的将来。
1。介绍
我们正面临着快速增长的偶然发现小肾肿块(srm)现在
1,
2),促使我们面临许多不同临床场景和微创烧蚀技术可能会发现他们的角色在这些患者不适合没有可操作的,不接受部分切除或观察等待政策(
3)的一个可能的肾细胞癌(RCC)诊断可能顺便说一下(
4]。
高强度聚焦超声(HIFU)诱发热损伤的有针对性的组织不需要插入一个调查组织,因此是最真实的“微创”烧蚀治疗小肾群众中提出技术(srm)。
这手稿将集中原则,基础研究,以及临床应用的HIFU在小肾质量,审查当前的文学和HIFU作为SRM的可能的治疗分析,认识到没有经验在其使用任何由我们组肾群众。
2。材料和方法
我们回顾了PubMed没有限制时间,寻找论文用英语或者西班牙语,用HIFU和肾或HIFU和肾脏作为关键字。我们包括文献发表在HIFU在实验和临床设置。
3所示。原理和技术
HIFU的原理类似于一个用于超声(美国),但是使用更高的强度。超声波逐步被组织吸收,其机械能转化成热能。在高和集中策略,生成的热量蛋白质变性和产生凝固坏死,当温度达到获得目标
65年
°
C在肾损伤
5]。的感应热坏死将取决于几个因素:应用能力,美国频率传感器特征(形状、类型、大小和数量的调查),曝光时间,空间分布的领域,吸收性质的组织,衰减的中介组织,声反射和折射,最后有针对性的组织的灌注率。不同坏死率显示(每1秒isonication体积切除组织)对不同器官,例如,肾脏坏死率低于肝脏(
6]。
技术正在开发的,没有标准的建议下的应用程序,这是一个点大量研究。最初,体外HIFU发电机使用多个压电元素位于凹磁盘,生成强度> 10000 W /
厘米
2
派生的空化病变,限额是否使用在人类
7]。如今,HIFU系统使用单传感器,主要由声透镜或凹。随着焦距更小,可以实现3 - 4 MHz的频率,产生较小的但更好的定义损伤。现代的HIFU设备获得震源深度10到16厘米;焦区是雪茄形状和体积切除取决于力量的强度,脉冲的应用时间和位置。所有这些设备是伴随着我们定期调查试图控制的有效性HIFU应用程序;有趣的是,随着电力强度增加(5 - 20 kW /
厘米
2
),空化现象出现允许目标点监控HIFU效应(
8]。一个很好的总结在HIFU的物理原理和设备
9)最近被出版。
在体外方法中,使用频率的1 - 1.8 MHz,试图增加渗透;在这个范围内,观察肾热损伤动物模型(
10,
11]。在临床设置,两个系统对体外HIFU测试。首先,从Storz医疗(Storz;瑞士Schaffhausen),我们使用1 MHz压电元素集中在100毫米的深度10厘米孔径的抛物面反射器。集成3.5 MHz b型传感器允许内联成像区域的治疗。美国光束耦合到身体灵活的聚氨酯缓冲充满脱气水
16
°
C,女巫许可skin-focal点距离的变化改变其填充(
12]。第二个HIFU治疗系统是由重庆原组建设计有限公司(重庆,组建中国);它是由病人表,操作控制台,和治疗装置,坐落在桌子底下盆地内充满了脱气水夫妇和我们交付给病人,谁是水浴。可交换的椭圆形12或15厘米直径的传感器安装在中心周围的水浴3.5 MHz诊断传感器。这个系统允许频率为0.5,1.2,和1.5兆赫和100 - 160 mm焦距取决于所使用的传感器。按照治疗方案和暴露目标地区六次,作者估计达到20000 W /强度
厘米
2
,足以产生气蚀,甚至泡沫形成实时诊断成像,提出为成功的组织消融标记(
13]。
由于体外HIFU应用程序的问题,我们将进一步评论,设备进入腹腔镜。在猪模型,修改与可接受的部分肾切除不损伤周围不是有针对性的组织(
14]。在第一阶段的研究中,这种方法是试图在人类环境中,使用传统的隔离圈的SRM通过四个12毫米访问端口;作者使用术中肾能量多普勒我们用10 Hz腹腔镜探查(丹麦BK医疗)来定位SRM。然后他们改变的一个港口一个18毫米端口(Ethicon;美国圣安吉洛,Tx)介绍腹腔镜HIFU系统(Fiarmigdale Sonatherm Misonix Inc .,纽约,美国),这是由治疗控制台,一个铰接式探头的手臂,盛况单位,腹腔镜探查(覆盖着一个系统,允许与不含气的冷水冷却)(
15]。HIFU能量是由一截球壳4 MHz换能器
30.
×
13
毫米
孔径和35 mm焦距。相比,这种方法的一个最好的改进经皮,是探头直接接触SRM和实时成像,基于定性评估高回声变化造成沸腾和空化事件,允许直接控制过程的12毫米换能器与HIFU共焦换能器相一致。过程是校准类似动物模型研究的结果切除组织速度平均为0.6
厘米
3
在此前之间典型的功率W /分钟(
14,
16]。
4所示。结果
我们发现42手稿用HIFU和肾/肾作为关键字。HIFU已广泛应用于其他器官,针对恶性和良性的组织:大脑,乳腺癌、眼、前列腺、膀胱、子宫、肝、等等,没有增加细胞传播(
17- - - - - -
20.]。一个有吸引力的指示在一个孤独的睾丸肿瘤最近发布了可接受的结果(
21]。
4.1。病理评估
HIFU原因产生的热损伤进步组织的变化取决于病理研究完成的时候。后立即在猪模型中的应用,组织了强烈的拥堵,充血,micropapillaries和改变,电子显微镜显示,线粒体的改变,核糖体和溶菌酶。在第二天,坏死开始被视为一场激烈的区域内充血和拥堵的结果在第七天完全坏死。最后,在90年的一天,一个完整的纤维化有针对性的区域观察到(
22]。人类肾脏健康,出血被认为在15 19例,显微镜下,表明他们是由纤维断裂在墙上的小血管(
23]。在论文srm HIFU应用程序已被切除后,“严重热组织损伤”被定义为血管内红细胞细胞膜破坏,vacuolisation肿瘤和动脉平滑肌细胞,细胞核固缩和伸长的肿瘤,肿瘤细胞膜破裂,细胞分离,改变对应完整的组织坏死,如果时间从HIFU应用和标本去除较长(
24]。负面NADH染色snap-frozen组织之前获得组织用甲醛固定HIFU治疗后也重申不可逆热损伤(
15,
24]。
4.2。结果经皮方法
的左翼等人是第一个使用体外HIFU治疗肾脏的兔子(
25]。当应用经皮在一只兔子模型中,这显然是显示,只有2的9肿瘤显示破坏消融的影响(
26]。Watkin等人对待18-pig肾脏急性损伤检测到67%
11]。在犬模型,HIFU应用400 W功率和4秒脉冲持续时间和强度计算站点1430 W / h凝固坏死的变量获得学位目标区域(
12]。最近,使用微型气泡之前经皮注入HIFU isonication山羊肾脏显示坏死率比直接HIFU应用程序(
13]。
在人类中,第二阶段研究使用Storz系统是由维也纳大学的。16个肾肿瘤与HIFU治疗,两个治疗意图和14随后被删除。检查标本显示业绩不佳的治疗效果,为坏死被发现只有在9 14例,所有这一切被暴露在网站强度最高,和组织学检查受损组织只由15 - 35%的目标组织(
27]。在另一个第二阶段的研究中,黑客等人治疗患者19 RCC切除之前,HIFU聚焦健康的肾组织;直接切除肾脏后,他们观察到的变量但有限的病态的热损伤的迹象,例如出血,只是在15的19标本,但这些影响可能不相关的能量管理和病灶体积大小并没有达到目标
23]。
使用重庆系统时,吴等人应用经皮HIFU姑息意图在13个先进的碾压混凝土,有显示临床改进(减少疼痛和血尿消失)在大多数病人治疗,虽然在10位病人(治疗被认为是不完整的
18]。从英国类似的令人失望的结果发表,8例患者接受一个相似的系统,只有4 6肾脏显示放射治疗效果的证据在HIFU应用MRI 12天后,1/4的移除肾脏显示组织学证实消融(
17]。这组目前正在经历一次前瞻性非随机临床试验SRM的经皮HIFU治疗,观察组织学结果在一只胳膊切除肿瘤,切除肿瘤后与其他部门(对比增强磁共振成像
28]。
4.3。结果腹腔镜的方法
在最近发表的临床研究的第一阶段中,前文所述的腹腔镜HIFU方法应用于10群众孤立肾患者。他们两个有9厘米肿瘤和HIFU应用标记病变之前激进腹腔镜肾切除术;剩下了SRM的中等大小22毫米和治疗“治疗意图”HIFU应用到整个肿瘤的2 - 3毫米的周围的薄壁组织。7这些肿瘤的操作之后通过腹腔镜部分切除,另一个是在病人离开原位高并发症。SRM子群,中位数HIFU 19分钟的曝光时间(范围8-42)使用。前两个病人显示,在随后的病理检查,2 - 3毫米的重要组织相邻的HIFU探测器近似与其他肿瘤热坏死;作者解释了这一现象的过度冷却探测器,和改变这个参数,他们没有观察一遍在剩余的情况下,虽然一个病人显示有20%的中心区域没有热影响,显示完整的热坏死在剩下的4例(57%)删除。nonexcised肿瘤治疗成功参加我们实时数据,检查核心活检显示热坏死,随访CT扫描6个月没有约束增强和萎缩的病变
15]。
4.4。并发症
有两个严重的并发症由于HIFU应用在人类的腹腔:肠系膜上动脉梗死和末端回肠穿孔,但两人都是在治疗后复发或转移性结肠癌癌(
29日]。当集中肾脏时,没有显示(严重的副作用
27];2患者三级皮肤损伤(
28),但最常见的一种皮肤毒性小于1 cm水泡或跟踪治疗网站(
17]。实验室检测的变化也不重要的(
17,
18]。
5。讨论
技术改善了初始问题的第一个HIFU治疗肾脏意图与设备来自压电lithotripters [
22]不专注目标病变;发展的一个新的HIFU源(Storz UTT系统,Storz医疗AG, Kreuzlingen,瑞士)(10厘米)直径较小的灵活体外应用程序允许作者正是关注目标区域与灌注肾脏一个体外场景,调整脉冲持续时间和电力发电机的病变大小(
30.]。
HIFU的一个主要问题是,从体外应用程序中,有几个因素影响超声波探头发出的功率和能量到达目标区域:焦距、类型和特点的组织通过变量交叉形成血管肾及其流动以及限制接近空气(肠道)或骨(肋骨)由于混响,声学跟踪和折射
31日),最后用燃烧的力量与潜在损害器官。
经皮HIFU应用程序的另一个缺点是缺乏一个可靠的放射法实时控制HIFU的影响。研究是为了找到更多的固定设备加上呼吸运动试图拯救超声波能量的吸收不属预定目标的组织像肋骨,脂肪,或肌肉;MRI是更广泛的提议作为指导治疗与常规超声由于其信息温度变化后秒内治疗组织应用程序(
31日]。不幸的是,肾脏的运动也会影响核磁共振温度测量的准确性(
32]。流动性一直使用多通道集中我们系统部分纠正,试图结合运动跟踪和反馈的电子转向HIFU梁(
33)和小孔径的多功能探针系统共焦HIFU传感器,理论上也允许更灵活的目标(
34,
35]。
所有这些原因可以解释这个可怜的临床结果,通常是在热坏死的组织病理学评估有针对性的组织进行了研究。有限的临床经验与体外方法及其业绩不佳使这种方法不适合治疗肾癌的人类,它必须被视为一个技术在实验研究[
12]。
虽然经皮的方法是理想的和真正的”没有侵入性腹腔镜方法促进决议经皮面临的许多问题的方法。18毫米的使用腹腔镜HIFU传感器,适用于常规圈医疗设备和由我们控制,如图所示,Klingler等人在第一阶段的研究中,表示只是外围肿瘤不大于3.5厘米大小
15),打开一个窗口临床研究使用这种方法,因为它真的不夹肾脏或穿刺和其他烧蚀技术。虽然协议是在进化,作者显示安全、有前景的结果至少有更好的热坏死结果与经皮比获得的方法,但它必须记住腹腔镜本身并不像它需要全身麻醉,complication-free气腹,和肿瘤隔离,所以这种方法必须与其他nonablative随机试验技术相比,也与观察等待政策的SRM在老年人或不适合病人,病人的子群,它是有意义的,以避免为SRM打开或腹腔镜部分切除。
SRM的后续用HIFU治疗通常是由对比增强CT和MRI,但其他方法如宠物和比增强超声微泡正在评估
36]。微气泡增加了组织的消融效率和可见性破坏参加有针对性的组织内高回声区域的外观(
6]。与其他nonablative技术,明确后续协议丢失(
37,对比度增强病变活检的角色已调查(
38]。
HIFU应用程序的优点之一是,治疗可以重复,但需要在全身麻醉下的结果在一个限制策略。
还需要大量的研究来建立标准的脉冲功率确定组织死亡,以及探测器使用的数量和类型,在体外猪实验,在相同的功率水平,由多个探测损伤诱导比那些由单一探测器(
34]。另一个nonresolved问题是最后的凝结物的程度随着时间的推移thermal-induced坏死。最后,体外或腹腔镜方法必须定义其优点。
因此,要建立HIFU治疗的临床实用性SRM,需要长期随访的研究考虑recurrence-free生存数据,生活质量参数、并发症和成本分析,所有这些数据将在临床试验中与开放或腹腔镜部分切除作为黄金标准技术(
39),冷冻疗法、射频微创更发达的技术(
40),观察等待政策(
3)选项来管理小肾群众。
6。结论
HIFU治疗SRM是一种很有前途的方法,因为它可能是最微创提议的技术之一。然而,治疗病人的数量是非常小的,其结果与经皮的方法使其不适用于人类治疗的目的。腹腔镜的方法使它一个松散的“微创”原则的一部分,但初步数据显示更好的热坏死的结果和我们的实时控制治疗。目前,我们认为HIFU必须被视为一个临床实验的技术。技术进步可以促进其使用SRM在不久的将来的管理。
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