納米刀是一種全新的腫瘤消融技術，它通過釋放高壓脈衝在腫瘤細胞上形成納米級永久性穿孔，破壞細胞內平衡，使細胞快速凋亡，因此納米刀在醫術上也稱為不可逆性電穿孔。納米刀在 2011年10月獲美國FDA批准套用於臨床，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採用了納米刀技術。我國腫瘤專家早在2014年8月1日出版了有關納米刀技術在腫瘤治療套用上的著作之止《腫瘤消融新技術：不可逆性電穿孔》。
基本介紹
- 中文名：納米刀
- 外文名：Nanometer knife或者Nano knife
- 類型：腫瘤治療技術
- 適用：實體腫瘤
- 恢復程度：約1-3天
納米刀臨床套用,發展歷史,基本原理,作用原理,納米刀的優勢,納米刀的適應症,
納米刀臨床套用
發展歷史
納米刀是由美國AngioDynamics 公司研發，於2012年經美國FDA批准套用於“軟組織腫瘤消融”後，立即引起全世界專家的熱捧。歐盟、澳大利亞、加拿大、中國稍後批准套用。迄今，全球已有100多個核心腫瘤醫院採用了該技術，治療例數超過6000例。治療的癌腫包括胰腺、肝、肺、腎、前列腺以及其他實質器官以及軟組織的腫瘤，特別適用於臨近大血管、肝門區、膽囊、膽管、輸尿管的腫瘤。文獻報告胰腺癌的治療具有特別價值。
基本原理
納米刀基本原理是消融探針釋放微秒級高壓脈衝，擊破腫瘤細胞膜，形成納米級不可逆電穿孔，導致靶細胞（癌細胞）凋亡。
腫瘤消融是21世紀腫瘤治療的重大進展，使許多不能手術切除，或不耐手術的患者獲得有效治療，甚至根治的機會。常用技術有熱消融（射頻、微波）和冷消融（氬氦刀和液氮）。納米刀是不冷也不熱的特殊技術。如果說，“消融”是腫瘤局部治療的“皇冠”，那納米刀”， 則是皇冠上的“明珠”。
作用原理
一系列的實驗和臨床研究顯示，納米刀具有其他消融技術所不具有的優點，包括對組織的消融具有選擇性，只破壞“細胞”，不傷及血管壁、神經、氣管和支氣管、膽管、腸管、輸尿管；消融區界限清楚。這對於體積甚小的胰腺極為重要；消融不產生熱量，也不依賴熱量，不受臨近的大血管（例如腹腔動脈、主動脈）血流所影響；引起的細胞死亡不是“壞死”，而是凋亡，可激發抗腫瘤免疫反應；治療時間極短，治療3厘米大小腫瘤只需5分鐘，麻醉時間相應縮短，有利於術後康復。消融過程可在超聲、CT 或MR 上清清楚楚顯示出來，從而保證消融達到最大效果。
納米刀通過探針對腫瘤細胞釋放高壓脈衝，使其細胞膜產生納米級的不可逆電穿孔，從而導致細胞的凋亡。腫瘤細胞凋亡後，體內吞噬細胞將細胞碎片吞噬掉，治療區域逐步被正常組織所取代。
納米刀的優勢
通過眾多臨床研究表明，納米刀是一種安全而又高效的腫瘤治療技術，與其他腫瘤治療技術相比，它具有以下優勢：
1.消融時間短
治療直徑約3cm的實體腫瘤時，納米刀一般只需90個100毫秒的超短脈衝。一組治療時間不到一分鐘。因此即使有叄個或四個相互重疊的消融區，全程的消融時間也不會超過5分鐘。治療結束後，如身體狀態好，當天或第二天即可出院。
2.治療區域的血管、神經等重要組織得以保留
納米刀消融技術的另一個特點是它能夠保護消融區內重要的組織結構。所有經過納米刀治療的肝組織中，其重要結構，如肝動脈，肝靜脈，門脈，肝內膽管均能得到良好的保護。而傳統的消融方式，以升溫或降溫的方式讓蛋白質發生變性，各類蛋白質和DNA均被破壞，以上的結構便會遭到破壞無法修復
3.不受熱池效應影響
納米刀的消融主要是通過電脈衝擊穿細胞膜，在此過程中不會產生熱量，也不會受到其他外界溫度影響。而傳統的熱消融或者冷消融，一旦消融區域記憶體在較大血管，其熱量就會被血流帶走，導致周邊消融不徹底，容易造成復發，而納米刀很好地避免了這個問題。
4.治療徹底，治療邊界清晰
納米刀的另一個優勢是，不管腫瘤所處的位置，尺寸大小以及形狀，它都能對腫瘤進行完整消融。如上文所述,無論腫瘤是靠近血管的，還是形狀不規則或者是大腫瘤，IRE都能對其進行徹底消融。此外，納米刀消融區邊界清晰，劃界厚度僅為1-2細胞單元。去治療區和非治療區域涇渭分明，因此，對納米刀的有效性、治療結果以及後續跟蹤都能進行更準確的判斷和評估。而其他像射頻或微波的消融方式，均會在消融區邊緣處出現“灰色區域”，即消融區的最外圍區域上還有大範圍沒完全滅活的腫瘤細胞。這是造成日後腫瘤復發的主要隱患之一，而納米刀不存在這一問題。
5.治療區域可恢復正常功能
傳統的消融模式是通過溫度讓組織發生蛋白質變性，繼而出現凝固性壞死，壞死後整個消融區裡的組織結構便不復存在。然後剩下對臟器有毒性的壞死組織，無法再恢復正常功能。相反，納米刀則是誘導腫瘤細胞出現凋亡。凋亡的優點之一就是它能夠利用免疫來促進細胞死亡，人體將把細胞凋亡識別為正常的細胞死亡過程，然後通過細胞吞噬作用將凋亡組織清除掉，促進正常組織的再生與修復。
6.效果過程可實時監控
納米刀治療能夠通過超聲、CT和MR進行影像導航和監控。在影像設備的輔助下，可以對納米刀探針的定位、標靶區域的消融過程以及最終消融區的大小進行實時監控，而且影像中消融區邊界的精確度可與組織學上的精確度相媲美。用超聲或CT監控到的消融區與病理分析中測量真實的消融區的尺寸偏差僅有幾毫米。由此可見，納米刀消融的影像監控的精確度非常高。影像中還能清楚顯示未消融的殘餘癌症細胞，於此醫生能夠對其再次進行消融。另外，實時監控還可以讓醫生觀察到消融區周圍組織的變化，從而推斷出併發症出現的可能性，保障病人的安全以及有助於其術後快速恢復。
7.納米刀可適應更多複雜的病情
傳統的消融治療中，一旦腫瘤靠近大血管、靠近膽管、胰管、肝門靜脈等危險區域，則無法進行治療，另外對於前列腺腫瘤或者嵴椎附近腫瘤，消融容易導致神經受損而發生癱瘓、性功能喪失等情況。由於納米刀不損及管道和神經，對於以上情況均能進行安全而有效的治療，對該類患者具有不可替代的作用。
治療直徑約3cm的實體腫瘤時，納米刀一般只需90個100毫秒的超短脈衝。一組治療時間不到一分鐘。因此即使有叄個或四個相互重疊的消融區，全程的消融時間也不會超過5分鐘。治療結束後，如身體狀態好，當天或第二天即可出院。
2.治療區域的血管、神經等重要組織得以保留
納米刀消融技術的另一個特點是它能夠保護消融區內重要的組織結構。所有經過納米刀治療的肝組織中，其重要結構，如肝動脈，肝靜脈，門脈，肝內膽管均能得到良好的保護。而傳統的消融方式，以升溫或降溫的方式讓蛋白質發生變性，各類蛋白質和DNA均被破壞，以上的結構便會遭到破壞無法修復
3.不受熱池效應影響
納米刀的消融主要是通過電脈衝擊穿細胞膜，在此過程中不會產生熱量，也不會受到其他外界溫度影響。而傳統的熱消融或者冷消融，一旦消融區域記憶體在較大血管，其熱量就會被血流帶走，導致周邊消融不徹底，容易造成復發，而納米刀很好地避免了這個問題。
4.治療徹底，治療邊界清晰
納米刀的另一個優勢是，不管腫瘤所處的位置，尺寸大小以及形狀，它都能對腫瘤進行完整消融。如上文所述,無論腫瘤是靠近血管的，還是形狀不規則或者是大腫瘤，IRE都能對其進行徹底消融。此外，納米刀消融區邊界清晰，劃界厚度僅為1-2細胞單元。去治療區和非治療區域涇渭分明，因此，對納米刀的有效性、治療結果以及後續跟蹤都能進行更準確的判斷和評估。而其他像射頻或微波的消融方式，均會在消融區邊緣處出現“灰色區域”，即消融區的最外圍區域上還有大範圍沒完全滅活的腫瘤細胞。這是造成日後腫瘤復發的主要隱患之一，而納米刀不存在這一問題。
5.治療區域可恢復正常功能
傳統的消融模式是通過溫度讓組織發生蛋白質變性，繼而出現凝固性壞死，壞死後整個消融區裡的組織結構便不復存在。然後剩下對臟器有毒性的壞死組織，無法再恢復正常功能。相反，納米刀則是誘導腫瘤細胞出現凋亡。凋亡的優點之一就是它能夠利用免疫來促進細胞死亡，人體將把細胞凋亡識別為正常的細胞死亡過程，然後通過細胞吞噬作用將凋亡組織清除掉，促進正常組織的再生與修復。
6.效果過程可實時監控
納米刀治療能夠通過超聲、CT和MR進行影像導航和監控。在影像設備的輔助下，可以對納米刀探針的定位、標靶區域的消融過程以及最終消融區的大小進行實時監控，而且影像中消融區邊界的精確度可與組織學上的精確度相媲美。用超聲或CT監控到的消融區與病理分析中測量真實的消融區的尺寸偏差僅有幾毫米。由此可見，納米刀消融的影像監控的精確度非常高。影像中還能清楚顯示未消融的殘餘癌症細胞，於此醫生能夠對其再次進行消融。另外，實時監控還可以讓醫生觀察到消融區周圍組織的變化，從而推斷出併發症出現的可能性，保障病人的安全以及有助於其術後快速恢復。
7.納米刀可適應更多複雜的病情
傳統的消融治療中，一旦腫瘤靠近大血管、靠近膽管、胰管、肝門靜脈等危險區域，則無法進行治療，另外對於前列腺腫瘤或者嵴椎附近腫瘤，消融容易導致神經受損而發生癱瘓、性功能喪失等情況。由於納米刀不損及管道和神經，對於以上情況均能進行安全而有效的治療，對該類患者具有不可替代的作用。
納米刀的適應症
納米刀適用於肝、肺、腎、胰腺、前列腺以及其他實體腫瘤，尤其對靠近肝門區、膽囊膽管、胰腺、輸尿管的腫瘤具有獨特優勢。
