NanoKnife®

"Systém NanoKnife® se zdá být velmi perspektivní metodou v terapii solidních nádorů.“
Prof. MUDr. Vlastimil Válek, CSc., MBA, EBIR, přednosta, Radiologická klinika FN Brno a LF MU v Brně

Systém NanoKnife® pro miniinvazivní léčbu maligních nádorů rozšiřuje stávající možnosti ablace. Jeho technologie je založená na ireverzibilní elektroporaci. Využívá netermální energii k vytvoření trvalých nanopórů v buněčné membráně. Pomocí série extrémně krátkých nízkoenergetických elektrických pulsů (v nanosekundách) způsobí buněčnou apoptózu v nádorové tkáni v ohraničeném prostoru. Proces ablace NanoKnife® trvá několik minut (ošetření 5cm léze pět minut, 3,5cm léze jednu minutu). Pacient, který je při zákroku v narkóze, může nemocnici opustit již druhý den. Organismus ihned po zákroku zahajuje proces hojení a mrtvou tkáň postupně vyloučí.

Systém NanoKnife® je vhodný pro léčbu celé řady inoperabilních nádorů, u kterých nemohou být nasazeny jiné metody kvůli blízkosti cévních struktur, nervů, žlučovodu, močovodu apod. Je vhodný pro ablaci tumorů ledvin, jater, plic, slinivky, lymfatických uzlin, prostaty a dalších měkkých tkání. Uplatnění nachází zejména u nádorů v blízkosti cév, žlučovodů, močovodů a jiných kolagenních struktur, které po IRE ablaci zůstávají nepoškozené.

JAK FUNGUJE NANOKNIFE®

NanoKnife® vysílá prostřednictvím elektrod do oblasti tumoru sérii mikropulsů (o délce 100 mikrosekund), které způsobí buněčnou smrt (apoptózu) nádorové tkáně v přesně ohraničeném prostoru. Okolní struktury – cévy, žlučovody apod. zůstávají nepoškozené. Mrtvá tkáň je z těla odstraněna přirozenými procesy během několika týdnů.

NanoKnife® vysílá prostřednictvím elektrod do oblasti tumoru sérii mikropulsů (o délce 100 mikrosekund), které způsobí buněčnou smrt (apoptózu) nádorové tkáně v přesně ohraničeném prostoru. Okolní struktury – cévy, žlučovody apod. zůstávají nepoškozené. Mrtvá tkáň je z těla odstraněna přirozenými procesy během několika týdnů.

Systém NanoKnife® se skládá z vysokonapěťového generátoru pulsů, počítače s NanoKnife® softwarem a aplikačních elektrod. Generátor je napojený na synchronizační EKG, zákroky v celkové anestézii probíhají pod kontrolou CT zaručující naprostou přesnost.

GENERÁTOR

Generátor s počítačem jsou umístěny na konzoli se čtyřmi pojezdovými kolečky pro snadnou manipulaci. Řídicí počítač (nastavení délky impulsu, konfigurace a geometrie elektrod) může být ovládán prostřednictvím klávesnice s touchpadem, nebo dotykového displeje.

Impulsy jsou spouštěny nožním spínačem.

Specifikace generátoru NanoKnife®

  • Počet výstupu pro elektrody 1 – 6
  • Počet pulsů 10 – 100
  • Amplitudy pulsu 100 až 3000 V
  • Délka impulsu 20 až 100 μSec
  • Přesnost pulsní amplitudy ± 5 %
  • Přesnost délky impulsu ± 2 μSec nebo 2 %
  • Maximální proud 50 A
Nanoknife®

SOFTWARE NANOKNIFE®

Proces ablace řídí Software NanoKnife®. Dle parametrů předoperačního CT vyšetření naplánuje ablační zónu. Určí velikost cílové měkké tkáně, stanoví počet elektrod potřebných k přiměřenému pokrytí cíle ablace a nakonec určí umístění každé elektrody uvnitř nebo okolo cíle pro zjištění adekvátní velikosti cílové ablační zóny. Operatér elektrody aplikuje, s pomocí CT měření a plánovače ablace zpřesní jejich umístění. Po nastavení pulsních parametrů aktivuje dávku pulsů nožním spínačem.

NANOKNIFE® ELEKTRODY

Jehlové elektrody o průměru 19 G s trokarovou špičkou jsou k dispozici ve dvou délkách - 15 a 25 cm. Povrchové značky indikují hloubku aplikace, echogenní radiopakní povrch zajišťuje vynikající viditelnost zobrazovacími metodami.

Efektivní ablaci tumorů různých velikosti a tvarů zajišťuje konfigurace dvou až šesti elektrod (s optimální vzdáleností 1,5 cm mezi elektrodami).

NanoKnife - rozmístění elektrod

Pokud bychom udělali během zákroku Dopplerovský ultrazvuk, zjistíme, že v místě zákroku nejsou porušeny cévy až do šíře jednoho milimetru. Provedeme-li kontrolní CT nebo ultrazvuk 30 dnů po terapii NanoKnife®, nalezneme v místě zákroku téměř výhradně zhojenou tkáň.

Systém NanoKnife® uvedla na trh společnost AngioDynamics. Nyní se používá ve 38 zemích. Je schválen pro ablace měkkých tkání ve Spojených státech, Kanadě, Evropské unii a Austrálii.
V České republice ji využívají níže uvedená pracoviště.

REFERENČNÍ PRACOVIŠTĚ

Nemocnice Na Homolce

Radiodiagnostické oddělení Roentgenova 2
150 30 Praha

FN Bulovka

Chirurgická a radiologická klinika, Budínova 2
180 00 Praha

Masarykův onkologický ústav 

Oddělení radiologie
Žlutý kopec 7
656 53 Brno

Kontakt s nejvhodnějším pracovištěm vám rádi zprostředkujeme. Ozvěte se nám na sab-medical@sab-medical.com.

ODBORNÉ STUDIE

van der Poel HG, et al. Focal Therapy in Primary Localised Prostate Cancer: The European Association of Urology, Eur Urol, 2018, https://doi.org/10.1016/j.eururo.2018.01.001

Fanta J., Marvan J., Horák P (2018) Surgical Use of Nanoknife (Irreversible Electroporation) in Patients with Unresectable Lung Tumors. Ann Case Rep: ACRT-209. DOI: 10.29011/2574-7754/100209

Clinical trial number NCT02041936 for "Outcomes of Ablation of Unresectable Pancreatic Cancer Using the NanoKnife Irreversible Electroporation (IRE) System" at ClinicalTrials.gov

Rossmeisl J.H. Safety and feasibility of the NanoKnife system for irreversible electroporation ablative treatment of canine spontaneous intracranial gliomas. J Neurosurg. 2015;123(4):1008–1025. [PubMed] [Google Scholar]

"FDA Grants Prostate IDE Approval for AngioDynamics' NanoKnife System". Press Release. AngioDynamics. 13 June 2013.

Kourounis G, Paul Tabet P, Moris D, Papalambros A, Felekouras E, Georgiades F, et al. (2017). "Irreversible electroporation (Nanoknife® treatment) in the field of hepatobiliary surgery: Current status and future perspectives" (PDF). Journal of B.U.On. 22 (1): 141–149. PMID 28365947.

Scheltema MJ, Chang JI, Böhm M, et al. Pair-matched patient-reported quality of life and early oncological control following focal irreversible electroporation versus robot-assisted radical prostatectomy. World journal of urology. 2018:1-7.

van den Bos W, Scheltema MJ, Siriwardana AR, et al. Focal irreversible electroporation as primary treatment for localized prostate cancer. BJU international. 2018;121(5):716-24.

Valerio M, Dickinson L, Ali A, et al. Nanoknife Electroporation Ablation Trial: a prospective development study investigating focal irreversible electroporation for localized prostate cancer. The Journal of urology. 2017;197(3):647-54.

Murray KS, Ehdaie B, Musser J, et al. Pilot study to assess safety and clinical outcomes of irreversible electroporation for partial gland ablation in men with prostate cancer. The Journal of urology. 2016;196(3):883-90.

Irreversible electroporation (NanoKnife) in cancer treatment
Natanel Jourabchi Kourosh Beroukhim Bashir A. TaftiStephen T. KeeEdward W. Lee, 2014

Další vědecké studie najdete na Irreversible electroporation - Wikipedia.