ICUS Weekly News Monitor 6-20-2018 Mandarin Edition

ICUS每周新闻

Translation is by courtesy of Professor Pintong Huang of Second Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine.
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1. Aging and Disease,  超声造影联合实时应变弹性成像对前列腺癌的早期诊断价值
2018年6月18日,   作者:  Ying Chang, et al

2. SciTech Europa Quarterly, Issue 27 -- 治疗性超声系统在药物输送和消融方面的研究, 2018年6月13日  英国癌症研究所治疗性超声团队负责人Gail ter Haar教授回顾超声治疗的巨大潜力及其在临床广泛应用中的障碍。

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Aging and Disease
Aging Dis. 2018 Jun 1;9(3):480-488. doi: 10.14336/AD.2017.0704.

超声造影联合实时应变弹性成像对前列腺癌的早期诊断价值
2018年6月18日
作者:  Ying Chang #1, Jingchun Yang #1, Hua Hong 2, Huijuan Ma 1, Xin Cui 3, Li Chen 4.
1Departments of Ultrasonography, Xuan Wu Hospital, Capital Medical University, Beijing 100053, China; 2Departments of Ultrasonography, Inner Mongolia Autonomous Region People's Hospital, Hohhot 010017, China; 3Departments of Urology, Xuan Wu Hospital, Capital Medical University, Beijing 100053, China; 4Departments of Pathology, Xuan Wu Hospital, Capital Medical University, Beijing 100053, China; #Contributed equally

摘要:
探讨经直肠超声造影(contrast-enhanced transrectal ultrasound, CETRUS)联合实时应变弹性成像(real-time strain elastography, RTSE)对前列腺癌的诊断价值。选取2014年6月到2016年12月血清前列腺特异性抗原(prostate-specific antigen, PSA)≥4. 0 ng/ml的患者,共153个前列腺结节,分别经常规二维超声、CETRUS以及RTSE检查,最后行穿刺活检。分别建立CETRUS及CETRUS联合RTSE诊断前列腺癌的多元Logistic回归模型,CETRUS、RTSE以及两者联合对前列腺癌的诊断价值评价采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线。CETRUS联合RTSE的多元Logistic回归分析结果显示造影增强强度, 增强的均匀程度, 弹性评分是前列腺癌的独立预测指标。两者联合应用的曲线下面积(0.921±0.023)明显高于单独应用CETRUS和RTSE(分别是0.88±0.029 , 0.80±0.038; p均< 0.05)。另外,CETRUS联合RTSE的诊断敏感性、准确性以及阴性预测值分别是92.1%, 86.2%和84.6%,两者联合诊断的漏诊率(7.9%)下降。CETRUS联合RTSE的诊断准确率明显高于单独应用CETRUS和RTSE(p < 0.05),而CETRUS的诊断准确率与RTSE相近,差异无统计学意义(p>0.05)。CETRUS与RTSE的联合应用明显提高了前列腺癌诊断的敏感性和准确性。
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SciTech Europa Quarterly
Issue 27
治疗性超声系统在药物输送和消融方面的研究
2018年6月13日
英国癌症研究所治疗性超声团队负责人Gail ter Haar教授回顾超声治疗的巨大潜力及其在临床广泛应用中的障碍。

    伴随着许多家庭首次宣布怀孕,超声扫查已被大众所熟知。这都基于超声是一种安全的检查方式,它对胎儿没有不良影响。但如果提高超声波的能量或通过不同的传递方式,可诱发超声一系列的生物学效应,并且在足够高的能量水平下,会导致细胞死亡。目前这些生物学效应可用于治疗。治疗性超声(ThUS)作为微创治疗模式具有巨大的潜力,目前的应用范围从肿瘤和中风的治疗到骨折愈合和神经调节。ThUS具有独特的多功能性,根据不同的声波能量传递方式可分为多种治疗方式,如:热消融、机械性损伤或介导药物传递。然而,尽管初步试验非常有希望,并且在成本和患者安全方面具有相当大的优势,但向临床广泛推广应用缓慢。
    英国工程和物理科学研究委员会(EPSRC)资助了一个用于药物递送和消融研究的治疗性超声波系统(ThUNDDAR),其主要目的是告知临床社区有关治疗超声技术的存在,激励转化研究,使其潜能得到充分实现。
    英国癌症研究所(Institute of Cancer Research)治疗性超声团队的负责人盖尔·特哈尔(Gail ter Haar)教授在接受SciTech Europa的采访时,谈及这种有前景的方法的优点、有待克服的障碍以及ThundDAR未来的发展。

哪些治疗领域可以从先进的治疗超声中获益?
    目前,有两个最活跃的研究领域对治疗超声的潜能进行积极的探索,包括大脑(包括恶性和良性疾病)以及癌症(姑息性治疗和“治愈”)方面,尽管其他方面的应用也在研究中,例如胎儿医学和缓解疼痛。
    在这些应用中,ThUS的许多期望的效应存在重叠。在足够高的声功率下,高度聚焦的超声可通过局部区域温度上升至55℃并保持约1s而对组织的热消融治疗,导致细胞瞬间死亡。这些组织区域仅位于焦点范围内,而其上面的和周围的组织不受影响。这是一种真正的非侵入性技术,因为焦点可位于体内深处,而超声源位于体外。通常被称为HIFU(高强度聚焦超声)或FUS(聚焦超声手术),这种热消融可以用来破坏可及的肿瘤,达到治疗目的,或通过减瘤以提高其他治疗方式的疗效。它已在肝脏,肾脏,胰腺,前列腺和大脑中癌症中的治疗进行探索。它通过破坏高度特定的大脑区域来治疗运动障碍(例如,特发性震颤)。剩下的挑战在于寻找一种实时监测治疗的廉价且快速的方法,以及针对特定的应用改善超声能源(换能器)。虽然HIFU在大脑和其他一些癌症中是通过磁共振成像(MRI)进行临床治疗的,但是更简单的监测技术仍在改进,例如基于超声的技术,在远离影像中心的区域也可以应用。
    超声是一种压力波,当压力振幅足够高时,会使组织发生分离(组织分离)。 这可以乳化焦点区域中的细胞,再次诱导细胞瞬时死亡。研究证实这种现象在治疗中十分有效,例如它可以用于破坏肾脏,肝脏和前列腺的特定区域,以及在心脏中应用于不连续隔膜的开放。最近,有研究表明短暂的组织损冲可刺激免疫应答,很可能由于肿瘤细胞被破坏时释放一些免疫因子到血液中。
    超声波可引起位于其路径中的微泡发生振荡。这种微泡活动被称为声空化效应,稳定空化效应是指微泡发生轻微的反复振荡,惯性空化效应是指微泡发生较为剧烈的膨胀最终崩溃。气泡通常以超声造影剂的形式,它可以从组织中流出或引入。惯性空化效应是引起组织分离的原因,而稳态空化效应在增强药物吸收方面起着重要作用,尽管对此的机制尚未完全了解,但推测这些气泡会改变它们所在的血管的通透性。这可引起血脑屏障(BBB)的短暂开放或增加肿瘤内细胞毒性药物浓度。人们对此很感兴趣,因为它第一次允许药物穿过BBB治疗阿尔茨海默病,或者可以减少化疗药物的剂量来减少药物潜在的副作用。
    正在探索在低声功率输出的情况下ThUS用于神经调节以及选择性地加热装载药物的囊泡,该囊泡被设计为仅在特定温度下的区域释放其有效载荷,例如在超声焦点处,而声源在体外。
广泛应用于临床的最大障碍是什么?如何克服?
    尽管最初的临床试验非常有前景,而且ThUS在低成本和安全性方面具有相当大的优势,但广泛的临床应用受到多种因素的阻碍。包括:
·对治疗机制认识不足;
·缺乏有效的治疗监测;
·缺乏标准化的治疗方案;
·基础科学家、工程师、临床医生之间沟通不畅。
    然而,目前最大的障碍也许是缺乏ThUS疗效的临床证据的权重。这不仅需要动摇临床意见,而且允许监管部门的批准。这是一个“鸡和蛋”的状况。
    需要大量的时间和金钱的投入才能建立所需的多中心临床试验。如果没有必需的证据,这种投资很难召集,而且很难招募到足够的临床中心,特别是当ThUS应用与其他新技术(如分子成像和治疗)进行竞争时。当提出将新的超声波技术与新药方法相结合时,监管部门对这些设备的正确批准流程是不确定。
    ThUNDDAR的活动内容旨在激励并促进合作,解决这些问题并将相关利益方聚集在一起。

跨学科方法的重要性?实现和维护这一目标有多难?
    跨学科是至关重要的:如果没有物理和生物科学专家之间的密切合作,这一领域就不可能取得进展。临床前,新方法来自物理学家,工程师,生物学家,化学家,免疫学家和药理学家共同努力。有必要了解超声波与组织结构和气泡间的相互作用的物理机制,以便能够构建在特定超声波辐照下药物释放的装置,并开发能够促进细胞毒性药物局部沉积的载体。目前的临床治疗需要相关的临床医师(通常是神经外科医生或肿瘤科医生),放射科医师和放射技师来确定治疗位置并进行治疗,物理学家或工程师就辐照条件提供建议,并与麻醉团队进行协作。在繁忙的医院里,要组建这样一个团队需要相当的前瞻性。每个专家在成功的治疗中都发挥着至关重要的作用。

迄今为止,ThUNDDAR最大的成就是什么?
    ThUNDDAR为一些试点项目提供了种子基金。这使以前从未合作过的团体能够发展创新想法并获得初步成果,使他们能够从传统的资助机构中申请到更大的基金。
    我们还举办了工业、临床医生和研究人员共同参与的活动,旨在将这些群体引入到潜在的超声治疗领域。这些都是很受欢迎,尽管在介绍和告知方面很有成效,但保持这些举措的势头是十分耗时且困难的。当NHS的所有从业人员在没有任何资金变化的情况都被要求在推动各方面的工作时,这种倡议能够取得圆满成功将更加具有挑战性。

你未来的重点是什么?
    我们将继续为试点项目提供资金,因为如果没有新鲜血液的加入,这一领域就不会取得进展。我们也有计划与其他学科和系统举行联合会议。例如我们计划将与英国EPSRC图像引导治疗网络联合召开会议。
我们出席了相关的临床会议,负责一些专场,并在适当的时候提供专家讲座。重要的是使更多的社区了解ThUS在许多方面具有较好的应用前景。
癌症研究所治疗超声组Gail Ter Haar教授     
+ 44(0)20,8661,3703;Gay.TelHaar @ ICR.AC.U.

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