21 februari 2022: Bron: Advanced Science 

Wetenschappers aan The CRUK & EPSRC Comprehensive Cancer Imaging Centre at KCL and UCL (CCIC) hebben een nieuwe manier van opereren met hitte van kwaadaardige tumorcellen ontwikkeld die tot op de milimeter nauwkeurig alleen tumorcellen vernietigt en omringend weefsel ongemoeid laat. Zij noemen deze methode MINIMA = minimaal invasieve beeldgeleide ablatie. Deze operatietechniek, waarvan is aangetoond dat deze bij muizen en ratten met hersentumoren werkt, wordt uitgevoerd via een zogeheten ferromagnetisch thermozaadje dat naar een tumor wordt genavigeerd met behulp van magnetische sturing die wordt gegenereerd door een MRI-scanner, voordat het, eenmaal aangekomen op de plaats waar de tumor zit, op afstand wordt verwarmd om de kankercellen te doden.

De resultaten uit dierstudies zijn een "proof-of-concept" voor een nauwkeurige en effectieve behandeling van moeilijk bereikbare kankers zoals hersentumoren van het type glioblastoma, maaar kan ook prima worden ingezet bij andere vormen van moeilijk te opereren vormen van kanker zoals bv alvleesklierkanker en prostaatkanker die baat zouden hebben bij een minder invasieve behandeling die minder schade aan gezond weefsel of zenuwen en spieren aanbrengt.

Hoofdauteur van een recente studie die is gepubliceerd, professor Mark Lythgoe (UCL Center for Advanced Biomedical Imaging) zegt hierover: "MINIMA is een nieuwe MRI-geleide therapie die het potentieel heeft om traditionele bijwerkingen te voorkomen door de tumor nauwkeurig te behandelen zonder gezonde weefsels te beschadigen. Omdat het verhittingszaad magnetisch is kunnen de magnetische velden in de MRI-scanner worden gebruikt om het zaad op afstand door weefsel naar de tumor te sturen. Eenmaal bij de tumor kan het zaad worden verwarmd, waardoor de kankercellen worden vernietigd, terwijl de omliggende gezonde weefsels beperkt worden beschadigd."

In hun onderzoek demonstreerde het UCL-team de drie belangrijkste elementen van MINIMA met een hoge mate van nauwkeurigheid: nauwkeurige zaadbeeldvorming; navigatie van hersenweefsel met behulp van een op maat gemaakt MRI-systeem; en uitroeiing van een tumor door deze te verhitten in een muismodel.
Magnetische thermozaden zijn rond met een diameter van 2 millimeter; gemaakt van metaallegering, en worden oppervlakkig geïmplanteerd voordat ze naar de tumor worden genavigeerd. Zie dit beeld gekopieerd uit het studierapport. 

Details are in the caption following the image


Hoofdauteur Rebecca Baker (UCL Center for Advanced Biomedical Imaging) zegt: "Door een MRI-scanner te gebruiken om op deze manier een therapie af te leveren, kunnen het therapeutische zaad en de tumor tijdens de procedure worden afgebeeld, zodat de behandeling met precisie en zonder een open operatie uit te voeren. Dit kan gunstig zijn voor patiënten door de hersteltijden te verkorten en de kans op bijwerkingen te minimaliseren."

Over de hele wereld zijn MRI-scanners algemeen verkrijgbaar in ziekenhuizen voor de diagnose van ziekten zoals kanker. Onderzoekers van de UCL hebben aangetoond dat MINIMA het potentieel heeft om MRI-scanners te verheffen van diagnostische apparaten tot therapeutische platforms.
Professor Lythgoe voegt nog toe: "We zijn nu in staat om een ​​thermoseed in realtime in beeld te brengen en door de hersenen te navigeren met behulp van een MRI-scanner. Aangezien MRI al wordt gebruikt om de grenzen van kankers te detecteren, kan het zaad precies worden verplaatst om ervoor te zorgen dat het niet gaat dwalen in omringend gezond weefsel. Terwijl het zaadje door het weefsel wordt geleid, kan het worden verwarmd om de kanker te vernietigen. Dit combineert therapie en diagnose in één apparaat, waardoor een volledig nieuwe klasse van beeldvormende therapie ontstaat."

In het studierapport wordt uitgebreid beschreven hoe zij te werk zijn gegaan en klik op de titel van het abstract om het volledige studierapport te lezen of te downloaden.

Image-Guided Magnetic Thermoseed Navigation and Tumor Ablation Using a Magnetic Resonance Imaging System

First published: 02 February 2022
 
https://doi.org/10.1002/advs.202105333
 

Abstract

Medical therapies achieve their control at expense to the patient in the form of a range of toxicities, which incur costs and diminish quality of life. Magnetic resonance navigation is an emergent technique that enables image-guided remote-control of magnetically labeled therapies and devices in the body, using a magnetic resonance imaging (MRI) system. Minimally INvasive IMage-guided Ablation (MINIMA), a novel, minimally invasive, MRI-guided ablation technique, which has the potential to avoid traditional toxicities, is presented. It comprises a thermoseed navigated to a target site using magnetic propulsion gradients generated by an MRI scanner, before inducing localized cell death using an MR-compatible thermoablative device. The authors demonstrate precise thermoseed imaging and navigation through brain tissue using an MRI system (0.3 mm), and they perform thermoablation in vitro and in vivo within subcutaneous tumors, with the focal ablation volume finely controlled by heating duration. MINIMA is a novel theranostic platform, combining imaging, navigation, and heating to deliver diagnosis and therapy in a single device.

5 Conclusion

In this study, we have demonstrated the MINIMA concept, a minimally invasive, MRI-driven ablation therapy. By manipulating the magnetic field gradients generated by an MRI system, a ferromagnetic thermoseed can be navigated through brain tissue with submillimeter accuracy. Localized, controllable cell death was also delivered by heating the thermoseed using an external AMF. Given the need to improve oncological effectiveness, this brand-new, MRI-based theranostic device, enables a new paradigm in cancer therapy, delivering diagnosis and therapy from a single platform, which may also be applied to other disease areas.

Acknowledgements

R.R.B. and C.P. contributed equally to this work. The authors would like to thank David Taglight for his support, Chris Cirel and Darren Houlden (MR Solutions, UK) for allowing use of the MRS Magnetics 3T magnet, May Zaw-Thin for assistance with the CT imaging, as well as Simon Pittard and Steve Bates (Tesla Engineering Ltd., UK) for the information on the rampable clinical MRI times. This work was supported by the Rosetrees Trust and the John Black Charitable Foundation. The authors would like to thank John Walton for his support of the heating coil. The custom-built propulsion gradient coil was funded by the MRC (MR/M009092/1). M.F.L. received funding from the Medical Research Council (MR/J013110/1); the King's College London and UCL Comprehensive Cancer Imaging Centre CR-UK & EPSRC, in association with the MRC and DoH (England); UK Regenerative Medicine Platform Safety Hub (MRC: MR/K026739/1); and the EPSRC (EP/N034864/1). C.P. was supported by the MRC (MR/K501268/1). R.R.B. received funding from the EPSRC-funded UCL Centre for Doctoral Training in Medical Imaging (EP/L016478/1) and the Department of Health's NIHR-funded Biomedical Research Centre at University College London Hospitals. M.E. receives research support from the United Kingdom's National Institute of Health Research (NIHR) UCLH/UCL Biomedical Research Centre. He became an NIHR Senior Investigator in 2013. T.L.K. was funded by an EPSRC Early Career Fellowship (EP/L006472/1). I.F.H. received funding from Alzheimer's Research UK (ARUK-RF2019A-s003) and Parkinson's UK (F-1902). The Connectom data were acquired at the UK National Facility for In Vivo MR Imaging of Human Tissue Microstructure funded by the EPSRC (grant EP/M029778/1), and The Wolfson Foundation. D.K.J. was supported by a Wellcome Trust Investigator Award (096646/Z/11/Z) and a Wellcome Trust Strategic Award (104943/Z/14/Z). D.J.S. was supported by a British Heart Foundation intermediate basic science research fellowship (FS/15/33/31608), BHF Centre for Regenerative Medicine grant RM/17/1/33377, MRC grant MR/R026416/1, and Wellcome Trust multi-user equipment grant 212937/Z/18/Z. S.P. received research support from the United Kingdom's National Institute of Health Research (NIHR) UCLH/UCL Biomedical Research Centre.

    Conflict of Interest

    The authors declare no conflict of interest.

    References

    operatie, ablatie, MINIMA = minimaal invasieve beeldgeleide ablatie, ferromagnetisch thermozaadje, MRI, verwarming op afstand


    Plaats een reactie ...

    Reageer op "MINIMA = minimaal invasieve beeldgeleide ablatie doodt tumorcellen door verwarming op afstand via MRI van een ingebracht zogeheten ferromagnetisch thermozaadje zonder bijwerkingen"


    Gerelateerde artikelen
     

    Gerelateerde artikelen

    Studiepublicaties van bewezen >> Bariatrische chirurgie, bv >> MINIMA = minimaal invasieve >> Trainen en extra voedingsprogramma >> Opereren met fluorescerende >> Kankercellen doen oplichten >> Beste borstkankeroperatie >> CME - complete mesocolic excision >> Laser behandeling met 1318-nm >> Operatie van kanker: Hogere >>