高频不可逆电穿孔的消融参数与消融有效性关系的研究

目的:通过动物实验和数学仿真研究H-FIRE参数与消融效果的对应关系。方法:采用兔子正常肝脏和原位肝脏肿瘤模型,进行一系列不同参数(电压850~2250 V,脉宽对称2μs,对称5μs和不对称3-2-2-3μs,剂量4046.0~35437.5 V2s)的肝脏及肿瘤消融治疗,计算消融面积,并采用HE染色法观察消融部位的病理变化,比较不同参数下不可逆电穿孔消融面积和效果的差异性;建立数学仿真模型,对比理论消融面积与实验消融面积之间的差异,建立消融参数与面积的曲线,采用t检验评估组间差异性。结果:对于H-FIRE消融肝脏组织,场强分布对消融区域影响较大(P<0.05),在850~2250V范围内,场强越大消融面积越大;脉宽方式对消融面积影响不明显(P>0.05),但对作用区域内消融的均匀性以及蛋白质变性程度影响较大,不对称脉宽消融效果更加均匀;不对称脉宽H-FIRE消融肿瘤结果类似,但受肿瘤组织的不均一性影响较大,肿瘤巢部位变性突出。结论:使用高频不可逆电穿孔技术消融组织和肿瘤,场强分布是确定消融区域大小的关键因素,脉宽方式影响消融区域均匀性和蛋白质变性程度。

基于阻抗谱的脉冲电场诱导兔肝脏组织不可逆电穿孔程度评估新方法的实验研究

不可逆电穿孔肿瘤消融的有效性与安全性已经过多年的临床应用而得到验证,新近发展起来的高频不可逆电穿孔肿瘤消融新方法兼具传统不可逆电穿孔的优势和缓解肌肉收缩的长处,然而目前对其作用机理还未深入研究。为此,从阻抗谱分析角度分析了高频不可逆电穿孔与传统不可逆电穿孔组织消融的差异性,研究了相同剂量下高频不可逆电穿孔与传统不可逆电穿孔消融新西兰大白兔肝脏组织引起的组织阻抗谱变化,并通过等效电路的拟合提取了阻抗谱变化中的信息。研究结果表明:脉冲处理后组织阻抗谱显著变化,阻抗模在中低频段显著减小,阻抗角在中高频段从负值向零值方向变化;通过等效电路拟合发现,处理后显著变化的是细胞外液等效电阻,由于细胞膜穿孔而增加了新的与细胞外液等效电阻并联的电流通路;脉冲剂量相同条件下,传统不可逆电穿孔脉冲作用引起的细胞外液等效电阻变化最大,高频不可逆电穿孔作用下,脉冲宽度越宽,细胞外液等效电阻变化就越显著。因此,组织阻抗谱变化及由它得到的等效电路元器件值变化,可以有效地反映电穿孔程度,有望成为临床应用中检测不可逆电穿孔治疗效果的有效方式。