肿瘤治疗领域的“绿色疗法”:冷冻消融技术的前世今生

 
 
    近年来,肿瘤经皮冷冻消融技术凭借消融范围大、无痛感、无需全身麻醉、治疗边界清晰、可实时影像监测等优点,在临床上得以广泛推广,被认为是一种极具潜力的局部肿瘤消融技术。
 
    物理方法治疗肿瘤
    冷冻消融是指通过低温技术冷冻病变组织,从而灭活实体组织的方法。作用原理是利用低温使病变组织快速降温来破坏细胞,导致细胞坏死或凋亡,从而达到治疗目的。冷冻消融采用能量交换的物理方法来实现治疗目的,对人体的创伤及副作用远低于常规放疗和化疗,因而被人们誉为“绿色疗法”。
    近年来,我国肿瘤消融器械市场规模呈现稳定增长态势。根据头豹研究院在销售端的统计数据,2014~2018年,我国肿瘤消融器械行业市场规模由24.6亿元增长至36.3亿元,年复合增长率为10.3%。未来随着肿瘤病例数量增多、患者支付能力上升、手术渗透率提高和临床应用范围拓展,肿瘤消融器械市场规模将以11.1%的年复合增长率继续保持增长,预计到2023年,市场规模有望达到61.5亿元。
 
    发展四部曲
    近代冷冻治疗技术的发展得益于18世纪中期以来人工制冷技术水平的进步。1961年,液氮冷冻治疗设备研发成功,以此为起点,冷冻治疗设备历经四代发展。
 
    第一代:液氮冷冻
    1961年,美国神经外科医生、现代低温手术奠基人Irving S. Cooper与工程师合作研制出一种可调节温度的液氮冷冻治疗设备。该设备利用带有真空外层保护的同心套管,将液氮输送至探针尖端,并使其温度保持在-196℃左右,从而对治疗部位的组织进行冷冻治疗。液氮冷冻治疗设备结构精巧,可确保冷量在传送至消融部位的同时,不对沿途组织造成损害,成为后续冷冻消融探针的原型而沿用至今。
    第一代冷冻治疗技术主要用于开放性手术和前列腺癌治疗,但由于缺乏实时监测且冷冻时对周围组织保护不足,容易导致尿道直肠瘘和尿道组织脱落等并发症,其应用受到限制。
 
    第二代:影像引导冷冻消融
    1984年,美国医生Gary Onik率先把超声影像监测技术融合到冷冻治疗设备中,利用影像引导冷冻消融治疗设备,在进行冷冻治疗时对冰球位置和大小进行监测,可有效减少对正常组织的损伤。
    随着超声影像等医学影像技术的成熟,第二代冷冻治疗技术发展迅速,开启微创冷冻消融新时代。
 
    第三代:氩氦低温冷冻消融
    20世纪90年代,美国Endocare公司利用焦耳-汤姆逊节流制冷原理研制出一种新型冷冻治疗设备,该设备采用氩气节流制冷和氦气节流加热复温技术,实现快速冷冻治疗和复温拔针,用于对肺癌、肝癌等多种实体肿瘤的消融治疗。
 
    第四代:新型多模态冷冻消融
    20世纪90年代,清华大学及中国科学院理化技术研究所双聘教授刘静及其团队首次提出并实现了结合超低温冷冻和高强度复温的复合式治疗模式和技术解决方案。该团队最终完成创新产品康博刀的开发。
    目前,第四代冷冻治疗技术已应用于对肺癌、肝癌、肾癌等多种实体肿瘤的治疗,展现出明显的临床疗效和优势,为无法进行手术、放化疗等传统治疗的患者提供了新选择。
    第四代冷冻治疗技术集成超低温冷消融和高温热疗的优点,显著提高了冷冻消融肿瘤的治疗效果,扩大了冷冻治疗的适用范围,并解决了以往冷冻消融技术治疗不彻底、术后针道易出血、存在针道种植转移风险等问题,具有显著的临床优势。
 
    主要产品各有所长
    目前,国外冷冻消融设备厂家主要有美国Endocare公司、以色列Galil Medical公司、以色列IceCure Medical公司等,国内冷冻消融设备厂家主要有海杰亚(北京)医疗器械有限公司、上海导向医疗系统有限公司等。
    Endocare公司的冷冻消融设备主要采用氩气冷冻并用氦气解冻技术。其代表性产品Cryocare R冷冻消融系统集计划、穿刺、治疗为一体,旨在简化冷冻疗法并增加治疗灵活性。该系统可选择配置或不配置内置超声,最多允许同时激活8个冷冻探针。
    Galil Medical公司提供的创新冷冻消融解决方案,主要应用于肾癌和前列腺癌治疗。其Visual ICETM冷冻消融系统的基本原理及组成与Endocare公司产品类似。
    IceCure Medical是一家医疗设备公司,致力研发癌性肿瘤治疗设备。其ProSenseTM系统可实现在诊所或非住院的医院环境中快速、微创、安全有效地治疗乳腺病变。
    海杰亚(北京)医疗器械有限公司成立于2010年,核心产品为康博刀。康博刀采用新型多模态冷冻消融技术,通过微创经皮介入方式,对肿瘤组织进行靶向物理杀伤。康博刀集成冷冻消融和高温热消融优点,在同一微细探针中实现从-196℃~80℃的宽泛温度范围,突破了以往单一冷冻治疗或高温热疗的局限。
    上海导向医疗系统有限公司研制的靶向刀低温冷冻治疗系统是一款基于焦耳-汤姆逊节流原理的肿瘤治疗设备,集靶向技术与微创技术于一体,采用常规氮气作为冷媒。
 
(摘自中国医药报)
 
 
 
 
 

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