2019年4月16日
胶质母细胞瘤是成人中最常见且最具侵袭性的原发性脑恶性肿瘤,大多数肿瘤在初始治疗后会复发。肿瘤电场治疗(Tumor Treating Fields, TTFields)是胶质母细胞瘤的最新治疗方式。本文介绍了TTFields换能器阵列在患者身上的正确应用方法,并讨论了该治疗的理论基础及相关治疗要点。
肿瘤治疗电场(TTFields)疗法是胶质母细胞瘤(一种高度恶性的脑癌)的公认治疗方法。由于在三期临床试验中已证实其疗效,该疗法已获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准。本方案的意义在于,我们以逐步演示的方式,向您展示在胶质母细胞瘤患者身上正确应用该疗法所需的操作步骤。
需要注意的是,我们的患者使用该设备已超过四年,且未遇到与此疗法相关的重大不良事件。本视频中展示的技术主要优势在于,我们在患者头部放置换能器阵列时,会考虑头皮上的手术瘢痕以及颅骨上的凹陷。通过正确放置换能器阵列,同时避免可能导致并发症的常见问题,我们的操作流程有望确保肿瘤治疗电场(Tumor Treating Fields)的最大化递送和有效使用。
我们的操作方法也可适用于胸腔和腹腔内肿瘤的类似换能器阵列放置,目前针对肺癌和胰腺癌的相关研究正在开展随机临床试验。首先获取患者脑部的磁共振成像(MRI),图像需包含头皮边缘,以用于治疗计划。利用轴向T1序列MRI扫描图像及医学数字成像与通信图像查看器中的工具,基于轴向视图的头部尺寸,以毫米为单位,测量从前到后、从右到左以及从右至中线的基线数据。
根据冠状面头部大小,以毫米为单位,测量从上至小脑幕、右至左、右至中线的距离。以主要病灶为重点,根据轴位肿瘤大小(毫米),测量从前到后(不包括鼻部)、右至左、右至中线、右至肿瘤近缘、右至肿瘤远缘、前至肿瘤近缘以及前至肿瘤远缘的距离。根据冠状面肿瘤大小(毫米),测量从上至小脑幕、右至左、右至中线、右至肿瘤近缘、右至肿瘤远缘、上至肿瘤近缘以及上至肿瘤远缘的距离。
当所有测量完成后,打开治疗计划软件,输入相应的用户名和密码,然后选择“新建患者换能器阵列”。接着,输入所有脑部和肿瘤病灶的测量数据,点击“生成换能器阵列定位”。对于换能器阵列的应用,首先使用电动剃刀去除患者头皮上的毛发,并用70%异丙醇擦拭头皮。
接下来,从包装中取出换能器阵列。如果手术瘢痕位于预定的阵列位置,将四个阵列的位置顺时针或逆时针移动两厘米。首先放置最靠近手术部位的换能器阵列,并根据患者偏好将连接导线置于身体右侧或左侧。
在导线连接器下方放置一小块纱布垫,以防止其摩擦头皮。根据预先确定的阵列布局方案,按顺时针或逆时钟方向安装下一个换能器阵列,随后以相同方向安装第三和第四个换能器阵列,同时保持导线连接位置一致。组装肿瘤治疗电场(TTFields)设备系统时,将四个黑白颜色编码的连接导线分别连接到连接盒上对应的白色或黑色端口,确保每个连接处均能听到明显的卡入声。
肿瘤治疗电场设备系统由外接电源、锂离子电池组和电池充电器、换能器阵列、连接盒和连接线、电场发生器、设备和电池携带箱,以及便携式电池组成。该系统已获得美国食品药品监督管理局批准用于患者。若使用外接电源,请将其连接至墙壁电源插座。
如果使用便携式电池,请将电池充电器连接至墙壁电源插座,并接通电源以对电池进行充电。电池充满电后,将便携式电池插入电场发生器中。将连接电缆插入发生器,确保连接器上的箭头朝上指向“DC-in”标签。
然后,打开电场发生器上的电源按钮以启动设备,并接通发生器顶部的TTFields按钮。每三到四天,使用婴儿油去除皮肤上的粘合剂,并用双手施加缓慢且均匀的张力取下每个阵列。用温和的洗发水清洗头皮,检查是否有皮炎、糜烂、溃疡或感染,并根据需要涂抹抗菌软膏。
以下是治疗计划软件设计的代表性个性化换能器阵列布局,用于指导阵列在患者身上的准确定位。肿瘤电场治疗(TTFields)通过引起细胞质出泡,干扰有丝分裂,导致中期板排列错位以及染色体的不对称分布。关于TTFields作用于有丝分裂细胞的一种假说模型认为,换能器阵列产生的电场会干扰septin蛋白的功能。
不同类型组织的电导率、相对介电常数及其体积差异,会导致接受TTFields治疗的患者脑内电场强度和分布发生变化。因此,换能器阵列的放置位置可能会影响肿瘤区域内的电场强度。如下图所示,通过相邻的轴向、冠状和矢状切面图像,可预测个体患者大脑内电场强度的分布情况。
通过局部使用皮质类固醇以及移动阵列(如图所示),可缓解头皮对阵列的敏感性。这些MRI图像来自一名56岁女性患者,该患者被诊断为IDH1突变型胶质母细胞瘤,在放疗和化疗后接受肿瘤治疗电场(TTFields)疗法,结果显示自初次诊断以来,疾病表型在48个月以上保持稳定。肿瘤治疗电场(Tumor Treating Fields)有望在多种癌症类型中得到广泛应用。
未来的研究可能涉及联合疗法,以提高疗效,同时尽量减少副作用。
本文讨论了肿瘤电场治疗(Tumor Treating Fields, TTFields)这一针对胶质母细胞瘤的新型治疗方法,胶质母细胞瘤是成人中最具有侵袭性的原发性脑癌。文中详细描述了TTFields-换能器阵列的正确应用方法,强调了操作技术在最大化治疗效果方面的重要性。
肿瘤治疗电场(TTFields)疗法为胶质母细胞瘤提供了一种非侵入性治疗方式,满足了在侵袭性脑癌中对更优治疗方案的迫切需求。该方案聚焦于精确的换能器阵列放置和电场建模,有助于实现可重复的治疗递送并最大化生物学效应。这一方法能够更可靠地将TTFields整合到临床和转化研究流程中,支持神经肿瘤学项目中基于风险调整的推进决策。
肿瘤电场治疗(TTFields)位于实体瘤的晚期发现、转化研究和临床应用的交汇点,其工作流程基于影像学、建模和设备应用。