奈米刀(臨床試驗階段,非常規治療)

奈米刀

奈米刀-不可逆電穿孔治療(Irreversible electroporation, IRE)-本治療現為臨床試驗階段,非為常規醫療


原理
IRE由於能透過釋放高壓脈衝電流在腫瘤細胞膜上形成大量奈米大小的穿孔,電光所致,寸草不留,故道上別稱「奈米刀NanoKnife」。奈米刀可能是當代最新的微創治療腫瘤消融技術,本技術首先要將兩支到六支不等的電擊天線針插入腫瘤內,然後使用高電壓,長脈衝的電流,經由成對的電擊天線進入人體,流經天線周圍區域,在此區域中,細胞膜會穿孔,細胞膜內外失去平衡,離子內外流竄,細胞膜失去保護細胞的能力,接著細胞便因而凋亡,受影響區域隨即被消融壞死。由於電流的流動場域受限於正負電極位置跟距離,以及電壓強度,故只要在固定的條件下,電流所消融區域範圍大小相當固定,在消融區外,幾乎不會被影響。這呈現了一個傳統冷熱治療可能達不到的優點,對於鄰近消融區的重要組織或血管,奈米刀不像傳統冷熱治療,能量會向外傳遞,周邊器官可能面臨危險,而奈米刀並非運用溫度,較無這個風險。而奈米刀的原理,可以用來治療以前無法消融的器官,最具代表性的,就是胰臟癌。自2012年來,奈米刀被運用在胰臟癌的治療,對所治療胰臟癌周圍的腸道,血管,膽胰管之安全性,已逐漸被證明,如美國路易威爾大學外科2015年九月發表在Annals of Surgery期刊的文章(註)​。

​​​​註:Robert C. G. Martin, David Kwon, Sricharan Chalikonda, Marty Sellers, Eric Kotz, Charles Scoggins, Kelly M. McMasters, Kevin Watkins. Treatment of 200 Locally Advanced (Stage III) Pancreatic Adenocarcinoma Patients With Irreversible Electroporation. Annals of Surgery, 2015; 262 (3): 486-494

電場與波長形成的細胞沒穿孔程度


當病人做全身麻醉後,醫師透過影像導引將電極針置入病人身體,針最多可放到六支,然後計算電極針與腫瘤的作用體積關係,接著電極針套組開始釋放奈米刀系統的高壓脈沖,可直接的造成腫瘤細胞永久性的奈米級膜穿孔。這個過程,我們稱之為不可逆性電穿孔反應。這將導致腫瘤細胞內外不平衡,而致使細胞自殺,最後達到破壞腫瘤的目的。

奈米刀在 2012年4月獲美國FDA批准應用於臨床,同時還通過了歐盟的CE認證,截止到2012年底,全球已有一百多個核心腫瘤醫院采用了奈米刀技術,目前在肝腎胰肺以及攝護腺腫瘤,均有臨床使用報告。
影像導引器       電擊針置入病人身體


IRE 優點
IRE的出現讓無法進行手術治療或其它傳統消融治療的病患有新的選擇,如果腫瘤位置靠近重要器官或重要血管。由於IRE利用電流高壓脈衝去破壞腫瘤細胞,而非熱治療或冷治療,所以較不會傷害鄰近正常組織,也無熱沉效應,此時就可能派上用場。而IRE所釋放的高壓脈衝造成的治療區,邊界清晰,劃界厚度僅為1-2細胞,治療區和非治療區域涇渭分明,因此對於非治療區域的細胞組織、血管、神經以及其他重要器官結構,幾乎不會造成傷害。當腫瘤細胞遭受破壞而凋亡,身體將會自動啟動免疫系統將這些凋亡的腫瘤細胞清除掉,並促進正常組織的再生與修複,數月後原本有腫瘤的病灶幾乎會完全消失。
 

IRE 限制
IRE治療時會造成肌肉因電擊而劇烈抽動,嚴重時會造成肌肉溶解而致腎衰竭,所以在治療時必須施打藥物以麻痺全身肌肉,而如此一來病人必須插管接受全身麻醉。於是如果病人因故無法接受插管麻醉者,不適合使用IRE。每次的電擊必須配合心跳同步進行,同時也有可能引起心律不整及高血壓,所以心血管疾病,心跳不規律,有嚴重高血壓病史的病人接受治療時風險較高。除此之外,對於身上有植入金屬物如心律調節器、金屬支架的病患,不適合作為IRE治療的對象。
 

使用時機

  1. 一旦腫瘤靠近大血管、或是靠​近膽管、胰管、輸尿管,尿道等易受損管道結構,傳統的消融治療無法進行,或是亦造成神經功能損傷如癱瘓、性功能喪失等情況時。由於奈米刀不損及管道和神經,對於以上情況有可能進行安全的治療,對該類患者有機會提供幫助​。
  2. 目前肝臟,膽道,腎臟,胰臟,攝護腺腫瘤在國外較常被使用,國外也有部分專家使用於甲狀腺,乳房腫瘤或是肺癌治療上,不過在國內目前尚未常規進行治療​。


最後更新:

更新者: 癌症微創介入治療中心