W ostatnich latach coraz większego znaczenia nabiera wykorzystanie ultrasonografii w leczeniu chorób z coraz wielu dyscyplin klinicznych. Jednym z przykładów jest terapia ablacyjna z nawigowaniem za pomocą USG w przypadku guzów wątroby. Lekarz wprowadza elektrodę igłową do guza, pod kontrolą USG, gdzie strefa ablacji może zostać rozgrzana za pomocą prądu do około 100°C dzięki ciepłu tarcia cząsteczek polarnych, co prowadzi do koagulacyjnej martwicy tkanek. Jako bezpieczniejsza i minimalnie inwazyjna metoda, w porównaniu z tradycyjnymi operacjami, terapia ablacyjna z nawigowaniem USG została dodana do wytycznych dotyczących leczenia nowotworów wątroby w wielu krajach, dzięki czemu dostępna jest nowa opcja dla pacjentów z nowotworami wątroby.
Ablacja guzów wątroby nadal wiąże się z wieloma trudnościami, które obejmują między innymi widoczną złożoność zmian przed zabiegiem, strategie terapeutyczne zależne od doświadczenia oraz brak informacji przestrzennych do oceny po zabiegowej itd.
- Jak można dokładnie zlokalizować guz przed zabiegiem?
- Jak zestandaryzować strategię ablacji?
- Jak szybko uzyskać porównawczą ocenę skuteczności ablacji?
To problemy, które próbował rozwiązać zespół prof. Xie Xiaoyan. W tym artykule zespół prof. Xie oraz zespół ds. badań i rozwoju (R&D) firmy Mindray podsumowują wspólne przedsięwzięcie: współpracę między oddziałem ultrasonograficznym a partnerem branżowym. Jak doszło do nawiązania współpracy?
Oddział ultrasonografii medycznej w Pierwszym Stowarzyszonym Szpitalu Uniwersytetu Sun Yat-sen to zaawansowane centrum diagnostyki i terapii ultrasonograficznej w Chinach, zaangażowane w terapie medyczne, badania i edukację. Prof. Xie Xiaoyan, kierownik oddziału i specjalistka w dziedzinie ultrasonografii jamy brzusznej i ultrasonografii interwencyjnej, poświęciła wiele lat na badania ablacji guzów.
Kanton, Chiny
2200–3000
Interwencyjna ultrasonografia oraz ablacja guzów, prenatalne badania przesiewowe pod kątem deformacji płodu, CEUS oraz diagnostyka chorób wątroby, dróż żółciowych, trzustki i śledziony
Pod kierownictwem prof. Lyu Mingde prof. Xie i jej zespół zaczęli prowadzić badania nad leczeniem ablacyjnym w przypadku raka wątroby w południowych Chinach w 1990 roku i uzyskali pozytywne wyniki. Jednak pewne problemy wciąż pozostawały nierozwiązane. Jak precyzyjnie wprowadzić igłę dokładnie w środek guza w celu przeprowadzenia ablacji? Gdy do ablacji wykorzystywanych jest wiele igieł, jak wprowadzić precyzyjnie drugą i trzecią igłę bez zakłóceń spowodowanych obecnością gazu generowanego podczas zabiegu, który wypełnia cały guz? Jak po ablacji ocenić skuteczność dokładniej niż poprzez konwencjonalne oględziny wielkości zmiany po ablacji? Zespół nie przerywał badań. Łut szczęścia sprawił, że zainspirował ich system GPS. To dzięki niemu ludzie docierają do celu niezależnie od pogody. Jeśli guz udałoby się uchwycić na obrazie 3D, a następnie przemodelować w mapę z pozycjonowaniem GPS, czy nie byłoby wówczas możliwe przeprowadzenie precyzyjnego wprowadzania igły i uzyskanie skutecznej oceny wydajności ablacji dzięki wykorzystaniu mapy do nawigacji?
Zainspirowani tym pomysłem profesor Xie i jej zespół zaczęli szukać sposobu, by stworzyć nawigowalną „mapę” pozwalającą pozycjonować guz. Odkryli, że fuzja multimodalna pomiędzy obrazem USG w czasie rzeczywistym, a mapą wykonaną na podstawie obrazu TK była już wykorzystywana jako system nawigacji do terapii. Ale biorąc pod uwagę fakt, że TK wiąże się z uciążliwym procesem, czy istnieje możliwość wykorzystania fuzji USG w celu mapowania zmiany?
Oddział ultrasonografii medycznej
Pierwszy Stowarzyszony Szpital Uniwersytetu Sun Yat-sen
Centrum R&D Mindray, Pekin
Dokładniejsza lokalizacja zmian
Dzięki zastosowaniu techniki fuzji multimodalnej z użyciem fuzji uHit Fusion firmy Mindray możemy połączyć informacje z obrazowania MRI z obrazem USG, co pozwala nam zobaczyć lokalizację anomalnie wzmocnionych guzków widocznych jako wzmocnienie na obrazach MRI T1WI. Uzupełniające informacje o pozycjonowaniu przestrzennym, poza MRI, pozwoliły nam zlokalizować zmianę z wysokim stopniem pewności.
W przypadku obrazu fuzji USG/USG uzyskujemy dane USG 3D na temat zmiany przed zabiegiem i łączymy je za pomocą fuzji z obrazem 2D w czasie rzeczywistym, więc informacje z oceny zmiany przed zabiegiem mogą być w pełni wykorzystane, a lokalizacja i charakter zmiany mogą zostać potwierdzone poprzez ponowne wykonanie badania ultrasonograficznego.
Jeśli chodzi o nieuniknione ruchy oddechowe i nieoczekiwane ruchy ciała podczas terapii, wprowadziliśmy funkcje kompensacji oddechowej i korekcji ruchu, aby skorygować zmiany pozycji podczas fuzji i sprawić, by rejestracja ablacji była dokładniejsza i stabilniejsza.
Większa pewność podczas leczenia
Podczas planowania ablacji 3D można przeprowadzić symulację ablacji, aby stworzyć skuteczną strategię terapeutyczną dla dużych zmian, które wymagają ablacji kilkoma igłami. Najpierw należy ustawić zakres ablacji dla poszczególnych igieł, a następnie umieścić igły do ablacji w symulacji. Optymalny plan można sfinalizować, obserwując wyświetlanie stopnia pokrycia zmiany w czasie rzeczywistym. Ten proces obsługuje trójwymiarowe, wielokątowe wyświetlanie, co pozwala na intuicyjną, wielowymiarową obserwację pokrycia ablacją całego guza. Igłę można następnie wprowadzić do rzeczywistego guza zgodnie z zaplanowaną ścieżką, a pokrycie ablacją będzie aktualizowane w czasie rzeczywistym z wprowadzeniem faktycznej igły. Dzięki uHit Fusion cały proces ablacji może być lepiej zaplanowany i zestandaryzowany, co zmniejsza zależność operatora od doświadczenia.
Dokładniejsza diagnoza kliniczna
Przeprowadzenie wszechstronnej, natychmiastowej oceny po ablacji jest kluczowe w kontekście wykrycia guzów rezydualnych i niezwłocznego przeprowadzenia leczenia uzupełniającego, co pomaga zwiększyć odsetek pełnych ablacji i uniknąć występowania miejscowej progresji choroby. Zespół rof.. Xie może wykonać ultrasonografię 3D miejsca ablacji bezpośrednio po zabiegu, a następnie połączyć go za pomocą fuzji z danymi USG 3D, aby uzyskać pełny obraz tego, czy miejsce ablacji pokrywa bezpieczny margines zmiany w całej przestrzeni 3D, czy pozostała rezydualna zmiana lub czy miejsca poddano niewystarczającej ablacji. Dodatkowo można zastosować widok segmentacji tomograficznej oraz wykonać rekonstrukcję objętości 3D obrazu po fuzji, aby dokładniej zwizualizować przestrzenne położenie obszaru, w którym konieczne jest przeprowadzenie leczenia uzupełniającego, a także jego położenie względem otaczających narządów krytycznych.
Wypracowane z wysiłkiem rozwiązanie na potrzeby ablacji, stworzone wspólnie przez firmę Mindray oraz Pierwszy Stowarzyszony Szpital Uniwersytetu Sun Yat-sen, to jedna z wielu historii udanej współpracy przemysłowo-akademicko-badawczej między firmą Mindray, a oddziałami szpitalnymi. Będziemy kontynuować współpracę z pracownikami ochrony zdrowia, aby wykorzystać najnowsze technologie do stworzenia skutecznych i praktycznych w zastosowaniu rozwiązań klinicznych i badać nowe granice diagnostyki i terapii ultrasonograficznej, aby skutecznie odpowiadać na potrzeby pacjentów.
