Termoablazione. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questa applicazione. / Thermoablation. The process of the ENEA RM2012A000637 patent is very useful in this application.

Termoablazione. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questa applicazione. / Thermoablation. The process of the ENEA RM2012A000637 patent is very useful in this application.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

L’ablazione termica

Padova applica una duplice procedura su doppio e diverso organo, mettendo in campo l’alta temperatura per trattare le metastasi al fegato e al polmone. Si chiama ablazione termica a microonde. Viene usato il calore per distruggere le cellule tumorali, tecnica applicata nella cura delle neoplasie del fegato e da qualche tempo validata anche su altri organi, come per esempio il polmone e il rene. L’intervento di Padova, è stato effettuato in 2 organi diversi: fegato e polmone in contemporanea nella stessa seduta.

La tecnica di termoablazione con microonde, totalmente mininvasiva, è stata eseguita per via percutanea, arrivando direttamente all’organo malato in modo rapido, grazie alla guida dell’imaging strumentale (TAC, ecografia) che ha permesso di mirare e centrare il bersaglio con precisione attraverso la cute con l’inserimento di un semplice ago.

L'istituto di radiologia interventistica

Il Dott. Giulio barbiero ed il Dott. Michele Battistel, Radiologi Interventisti dell’Istituto di Radiologia diretto dal prof. Emilio Quaia, hanno dimostrato ancora una volta di delineare una possibilità di cura totalmente meno invasiva rispetto alle metodiche standard. La Radiologia Interventistica che ha sviluppato ad oggi tecniche sempre meno invasive, si sta dimostrando un nuovo pilastro nelle cure del tumore, allineandosi a fianco di chirurgia, radioterapia, chemioterapia.

Il prof. Emilio Quaia Direttore dell’Istituto di Radiologia dell’Azienda Ospedaliera/Università di Padova con i giovani radiologi che sono stati gli attori principali del prestigioso intervento, hanno scelto per la terapia questa strada innovativa: “La procedura di termoablazione combinata, ha permesso di trattare la paziente con una semplice seduta interventistica, effettuata con successo su due organi differenti, in susseguenza e con un ricovero di soli due giorni e senza alcuna complicanza”.

Ha collaborato col team interventistico l’equipe di anestesisti, personale tecnico, infermieristico e sanitario.

La tecnica del duplice trattamento di termoablazione a microondeLa paziente aveva metastasi al fegato di circa 4 cm e metastasi al polmone di circa 1 cm originate da un tumore al colon, curato.

Fase 1 – Trattamento metastasi al fegatoDopo aver somministrato l’anestesia locale, attraverso guida ecografica si è potuto individuare perfettamente il bersaglio, centrandolo con l’ago da termoablazione di diametro di 1.5 mm, lungo circa 20 cm che ha provocato un campo sferico riscaldando le cellule tumorali, portandole a distruzione in necrosi coagulativa.

Fase 2 – Trattamento metastasi al polmoneA questo punto, la collaborazione vigile della paziente col suo normale respiro, ha permesso ai clinici, sotto guida tomografica con imaging (ECO/TAC), di centrare perfettamente il nodulo polmonare. Dopo minima sedazione, perché la paziente non sentisse dolore, i Radiologi Interventisti hanno effettuato lo stesso procedimento della Fase 1, con termoablazione della metastasi polmonare.

Il trattamento delle due fasi, durato complessivamente circa 1 ora e mezza, si è concluso con un controllo TAC con mezzo di contrasto che ha constatato la devitalizzazione delle metastasi in entrambi gli organi. Nel tempo verranno naturalmente sostituite da tessuto cicatriziale.

La paziente ha tollerato bene la duplice procedura senza complicanze. Si sono potuti necrotizzare i noduli metastatici di circa 4 cm nel fegato e di circa 1 cm nel polmone che normalmente sarebbero stati invece affrontati con la chemio o con la radioterapia, cure comunque molto più pesanti e difficili da sopportare per la paziente di 84 anni, già provata dalla malattia e dal primo ciclo di chemioterapia.

In 48 ore è stata dimessa dal ricovero presso la Clinica Chirurgica 1^ diretta dal prof. Salvatore Pucciarelli. La seduta interventistica è avvenuta all’inizio di questo mese.

Ad oggi, poche volte, in Italia e in Veneto, è stato effettuato questo tipo di intervento in contemporanea e su due diversi organi: fegato e polmone.

Le microondeÈ questa l’ultima evoluzione della termoablazione: l’impiego delle microonde. Le microonde sono in grado di ‘bruciare’ masse tumorali solide di diversi tipi, dimensioni e localizzazione: una sottilissima antenna alloggiata all’interno di un ago introduttore viene inserita nel paziente, generalmente sotto guida TAC o ecografica; l’antenna irradia nel tessuto-bersaglio l’energia fornita da uno speciale generatore di microonde, in grado di monitorare costantemente l’avanzamento del trattamento.

Il campo a microonde sviluppa calore agendo sulle cariche elettriche presenti al livello atomico nei tessuti e l’innalzamento locale della temperatura porta alla distruzione della massa tumorale per coagulazione. Questa metodica è ben tollerabile con bassi rischi e minima traumaticità per il paziente.

Diverse sono inoltre le vie di applicazione della termoablazione a microonde (percutanea, laparoscopica e a cielo aperto).

Vantaggi e benefici della procedura

Anestesia locale eliminando l’anestesia generale, si possono così trattare pazienti con presenza di comorbilità che non sopporterebbero quest’ultima

Degenza 1 o massimo 2 giorni

Possono essere trattate persone anziane e/o giovani

Viene impiegata per i tumori al fegato, reni, polmone, prostata, ossa

Questa tecnica è utilizzata per noduli tumorali piccoli, entro i 4/5 cm.

Pratica, rapida, efficace, sicura e meno dolorosa e invasiva della chirurgia tradizionale, ripetibile in caso di recidive

L’appropriatezza terapeuticaL’appropriatezza terapeutica sta nel capire il paziente più idoneo e il momento più giusto per la procedura. Queste nuove metodiche dimostrano come sia sempre più necessario considerare il paziente al centro e decidere la via più consona per la sua salute.Dimostrano inoltre vantaggi in termini di invasività, degenza e costi per il sistema sanitario a dimostrazione che le strade da percorrere nella lotta contro il tumore si integrano.

I benefici di questa procedura diretta al paziente emergono per la poca invasività dell’intervento, meno doloroso, rapido, ripetibile in caso di recidive, che riduce i giorni di degenza e il periodo di malattia con diminuzione di costi diretti e indiretti anche a vantaggio del Sistema Sanitario Nazionale.

Gli interventi realizzati a Padova in un’unica seduta su duplice organo, si propongono di essere sostitutivi o complementari alla chirurgia tradizionale e ai trattamenti medici in base alle lesioni tumorali. Si presentano quale valida alternativa proprio grazie alla tecnica mininvasiva adottata e mostrano un chiaro vantaggio per l’offerta terapeutica.

Il futuroLe procedure di Radiologia Interventistica grazie all’innovazione e allo sviluppo di oggi, si stanno dimostrando sempre più idonee a un nuovo approccio col paziente, a curare la persona restituendola in tempi sempre più brevi alla sua vita normale.

In Italia si stimano 95.000 procedure di Radiologia Interventistica l’anno e studi europei prevedono che i ricoveri per procedure interventistiche entro il 2020, quadruplicheranno, ciò ci fa ipotizzare che la Radiologia Interventistica, viste le diagnosi sempre più precoci del tumore, possa rappresentare una risposta concreta per la popolazione.

Circa un centinaio sono i centri che in Italia eseguono questa procedura introdotta fin dagli anni Novanta. Pochi i centri italiani che effettuano su due organi nella stessa seduta la termoablazione a microonde. Padova offre questa procedura su più organi in simultanea.

Questi risultati, dimostrano nel corso del tempo, l’importanza di migliorare la qualità delle cure fornendo soluzioni molto più semplici e gradite ai pazienti.

L’Azienda Ospedaliera/Università di Padova diretta dal dott. Luciano Flor, il cui obiettivo è avere il paziente al centro, attraverso un’azione sempre più mirata e multi-disciplinare, vuole offrire soluzioni sempre meno invasive che migliorano la qualità della vita.

La termoablazione è una metodica “mini-invasiva” che consente di distruggere noduli tumorali grazie all’erogazione di energia termica portata direttamente dall’esterno all’interno del bersaglio, senza rimuoverlo dal corpo del paziente (come avviene invece in chirurgia).  L’energia termica può essere prodotta da alte temperature oppure da bassissime temperature, come nel caso della crioablazione, che è però attualmente assai poco utilizzata. In Humanitas la termoablazione viene utilizzata per il trattamento di alcuni tipi di tumore, soprattutto epatici, mediante radiofrequenza oppure, soprattutto negli ultimi due anni, mediante microonde.

Ne parliamo con il Professor Luigi Solbiati, docente di Radiologia e consulente di Radiologia Interventistica in Humanitas.

“L’energia per la termoablazione può essere prodotta da diversi tipi di apparecchiature: storicamente, dagli anni ’90, la prima utilizzata fu la radiofrequenza, in seguito furono introdotte le apparecchiature laser e quelle a microonde. Qualunque sia il tipo di apparecchiatura utilizzato, la lesione tumorale viene raggiunta attraversando la cute (senza incisioni chirurgiche) con un emettitore di energia simile a un ago (chiamato “elettrodo”, “antenna” o “fibra” a seconda che si tratti rispettivamente di radiofrequenza, microonde o laser), guidato nel bersaglio grazie alle metodiche di imaging (ecografia o, più raramente, TC).

Le microonde sono state introdotte nella pratica clinica intorno al 2009 e in Humanitas sono ormai diventate un trattamento di routine”, spiega il prof. Solbiati.

Quando si utilizzano le microonde?

“La termoablazione con microonde è assolutamente efficace (cioè distrugge definitivamente il tumore nella quasi totalità dei casi) nei tumori con dimensioni entro i 3 – 3,5 centimetri. È possibile intervenire anche su tumori di dimensioni maggiori (4-5 centimetri) quando non è possibile utilizzare altri tipi di terapie, ma diminuisce la probabilità di avere un controllo locale completo del tumore e dunque aumenta il rischio di recidiva.

Con il calore si distrugge non solo il tumore, ma anche una piccola parte di tessuto sano circostante: questo consente di limitare il rischio di recidiva locale.

È bene poi sottolineare che oltre a un limite in termini di dimensioni, esiste anche un limite numerico. Trattare nello stesso paziente tanti bersagli tumorali (più di 4-5) è tecnicamente difficile oltre che spesso privo di valenza oncologica”, precisa lo specialista.

Quali sono i vantaggi delle microonde?

“Il trattamento con le microonde è rapido, preciso e relativamente sicuro, ossia gravato da un tasso di complicanze molto basso, sicuramente inferiore a quello delle corrispondenti procedure chirurgiche, anche grazie alle tecniche di imaging che diventano sempre più precise e affidabili. Quando il bersaglio tumorale è situato in organi studiabili con l’ecografia, questa metodica è la più indicata e utilizzata per guidare la termoablazione, grazie alle sue favorevoli caratteristiche (visione in tempo reale, rapidità, facilità d’uso, assenza di radiazioni ionizzanti).  Se però il bersaglio non è visibile con gli ultrasuoni (o lo è solo parzialmente) a causa della sua sede anatomica o della vicinanza con strutture che lo “nascondono”, ed è localizzabile solo con un’altra metodica di immagini più complessa e non “in tempo reale” (TC, risonanza magnetica o PET) in Humanitas possiamo ricorrere alla cosiddetta fusione di immagini in tempo reale. Si tratta di una metodica innovativa che consente di fondere, all’interno dell’ecografo, attraverso la creazione di un piccolo campo elettromagnetico attorno al paziente e l’applicazione di un sensore alla sonda ecografica, l’ecografia in tempo reale con quella metodica di immagine che meglio consente di visualizzare il bersaglio (TC, RM o PET).  Dopo una breve fase di “registrazione”, muovendo la sonda ecografica si muove anche la metodica di riferimento nello stesso punto del paziente e ciò consente di visualizzare il bersaglio (o la sede in cui esso si trova) anche con l’ecografia e di guidare anche in questi casi “complessi” la termoablazione mediante l’ecografia in tempo reale.

Nella stragrande maggioranza dei casi, in Humanitas eseguiamo il trattamento senza ricorrere all’anestesia generale, ma con il paziente in sedazione, accorciando ulteriormente i tempi della procedura. Riusciamo così a trattare perfettamente, per esempio, noduli di 3 centimetri con una singola inserzione dell’antenna di microonde in 6-7 minuti, con un tempo complessivo di permanenza del paziente in sala interventistica di 45-50 minuti.

Un altro vantaggio importante è la possibilità di ripetere il trattamento nel tempo. Nei pazienti con epatocarcinoma su cirrosi, per esempio, è possibile compaiano noduli diversi a distanza di mesi o anni. Possiamo intervenire con la termoablazione con microonde su ciascuno di questi, anno dopo anno, preservando quanto più possibile la già scarsa funzionalità del fegato di questi pazienti”, spiega il professore.

Microonde e radiofrequenza a confronto

“A parità di mini-invasività, le microonde, con cui si raggiungono temperature molto più alte all’interno del bersaglio (120-140°C contro i 90-95°C della radiofrequenza) consentono di eseguire trattamenti più ampi in tempi più brevi, efficaci anche in lesioni adiacenti a grossi vasi sanguigni, ove, invece, con la radiofrequenza si hanno risultati molto meno efficaci a causa della dispersione di calore provocata dal flusso sanguigno, con elevato rischio di recidiva”.

I campi di applicazione

“In Humanitas utilizziamo le microonde soprattutto nel fegato, per trattare epatocarcinomi e metastasi epatiche principalmente da neoplasie colorettali ed in tumori renali a cellule chiare di dimensioni non superiori a 3 centimetri.

Altri importanti campi di applicazione in grande sviluppo sono i tumori polmonari primitivi e metastatici e le metastasi ossee osteolitiche, nelle quali l’abbinamento della termoablazione (principalmente a scopo antalgico) alla radioterapia consente di ottenere risultati molto validi.

Un altro recente campo di applicazione della termoablazione è quello delle patologie del collo, in particolare delle adenopatie metastatiche da neoplasia papillare della tiroide recidive dopo tiroidectomia e linfadenectomia e dello struma tiroideo, patologia molto diffusa nella popolazione, purchè di dimensioni non superiori a 4-5 cm e in tiroidi normofunzionanti, in alternativa alla tiroidectomia.  Nel caso delle adenopatie metastatiche (solitamente di piccole dimensioni e in aree molto “delicate”) si deve impiegare il laser che consente di eseguire trattamenti con precisione millimetrica, ma non molto estesi, mentre per lo struma si possono utilizzare sia il laser, sia la radiofrequenza, ottenendo riduzioni del volume della tiroide fino al 70-80%.  In entrambe le patologie il trattamento viene eseguito in regime di day hospital, quindi senza alcuna ospedalizzazione e con complicanze pressochè inesistenti”, conclude il professor Solbiati.

In sintesi

La termoablazione prevede l'uso del calore per la distruzione delle cellule tumorali.

È una tecnica in uso da almeno vent'anni e che è attualmente utilizzata solo per alcuni tumori e in alcune condizioni particolari.

I tumori nei quali è maggiormente impiegata sono quelli di fegato, reni, polmone e ossa.

È efficace e meno invasiva della chirurgia classica, ma non è priva di effetti collaterali e punti deboli.

La combinazione con altri trattamenti come la chemioterapia può aumentare l'efficacia della termoablazione.

Il calore che distrugge il tumore

Il termine "termoablazione" significa letteralmente "distruzione attraverso il calore" e in medicina identifica anche una delle opzioni terapeutiche disponibili contro il cancro. Non si tratta in realtà di una tecnica nuova in oncologia, dal momento che le prime termoablazioni percutanee, ovvero eseguite "attraversando la pelle" senza far ricorso alla classica chirurgia, risalgono agli anni '90 del secolo scorso. Nel corso degli anni, però, i progressi in campo tecnologico e la maggiore comprensione dei meccanismi fisici e biologici alla base della termoablazione hanno reso la terapia sempre più precisa, efficace e sicura. Due sono le forme di termoablazione più utilizzate oggi nella cura dei tumori: quella a radiofrequenza e quella con microonde. Semplificando molto, è importante sottolineare che la principale differenza tra le due termoablazioni è rappresentata dal tipo di "onde" utilizzate per generare calore, che nel primo caso sono onde radio e nel secondo microonde, che hanno una lunghezza d'onda molto inferiore alle prime. Nella termoablazione a radiofrequenza, una corrente alternata ad alta frequenza crea temperature comprese tra 60 e 100 °C, mentre con le microonde si generano campi magnetici che fanno salire la temperatura oltre i 100 °C.

Come e perché funziona

Come fa il calore a distruggere il cancro? Tutte le nostre cellule sono sensibili al calore e le cellule tumorali lo sono ancora di più: per indurre un danno irreversibile alla struttura e al funzionamento cellulare con una temperatura di circa 40-45 °C servono tempi lunghi, dai 30 ai 60 minuti, ma se la temperatura sale oltre i 60 °C si assiste a una rapida distruzione delle proteine che si rivela tossica per la cellula e ne causa la morte per necrosi. In particolare, con la termoablazione si causano al tumore danni diretti che distruggono l'integrità delle membrane delle cellule e degli organelli in essa presenti e rallentano o bloccano del tutto la replicazione del DNA. Non mancano però anche i danni indiretti (e voluti): anche dopo la termoablazione si osservano danni a cellule e tessuti che vanno dall'apoptosi (morte cellulare programmata), a danni che interessano i vasi sanguigni che nutrono il tumore. Negli ultimi anni è inoltre emerso un altro punto di forza della termoablazione che consiste nella sua capacità di causare infiammazione e di stimolare quindi il sistema immunitario a reagire contro le cellule tumorali ancora presenti nell'area.

La tecnica presenta però anche alcuni limiti che non la rendono adatta all'uso per tutti i tipi di tumore. Innanzitutto il calore è più concentrato nella parte più interna del tumore, ma diventa sempre meno "letale" man mano che ci si allontana dal centro e inoltre, soprattutto con la radiofrequenza, c'è il rischio che il calore si disperda attraverso il sangue o l'aria contenuta nei tessuti (per esempio quello polmonare) rendendo la tecnica meno efficace. Sono oggi in fase di studio diverse strategie per superare tali problemi: associando per esempio tecniche o farmaci che bloccano il flusso sanguigno si riesce a ridurre la dispersione del calore nella termoablazione a radiofrequenza.

ENGLISH

Thermal ablation

Padua applies a double procedure to double and different organs, fielding high temperature to treat liver and lung metastases. It's called microwave thermal ablation. Heat is used to destroy cancer cells, a technique applied in the treatment of liver neoplasms which has also been validated for some time on other organs, such as the lung and kidney. The intervention of Padua was carried out in 2 different organs: liver and lung at the same time in the same session.

The totally minimally invasive microwave thermal thermoablation technique was performed percutaneously, reaching the diseased organ quickly, thanks to the instrumental imaging guide (CT scan, ultrasound) which made it possible to target and center the target with precision through the skin with the insertion of a simple needle.

The interventional radiology institute

Dr. Giulio barbiero and Dr. Michele Battistel, Interventional Radiologists of the Institute of Radiology directed by prof. Emilio Quaia, have shown once again to outline a possibility of treatment that is totally less invasive than the standard methods. The Interventional Radiology that has developed less and less invasive techniques to date is proving to be a new pillar in cancer care, aligning itself alongside surgery, radiotherapy and chemotherapy.

The professor. Emilio Quaia Director of the Institute of Radiology of the Hospital / University of Padua with the young radiologists who were the main actors of the prestigious intervention, have chosen this innovative path for therapy: "The combined thermal ablation procedure has allowed us to treat the patient with a simple interventional session, successfully performed on two different organs, in succession and with a hospitalization of only two days and without any complication ".

The team of anesthesiologists, technical, nursing and health personnel collaborated with the interventional team.

The technique of dual microwave thermal treatment

The patient had liver metastases of about 4 cm and lung metastases of about 1 cm originated from a colon tumor, cured.

Step 1 - Treatment of liver metastases

After administering local anesthesia, using the ultrasound guide, it was possible to identify the target perfectly, centering it with the 1.5 mm diameter thermoablation needle, about 20 cm long which caused a spherical field by heating the tumor cells, leading to destruction in coagulative necrosis.

Step 2 - Treatment of lung metastases

At this point, the patient's vigilant collaboration with her normal breathing allowed clinicians, under tomographic guidance with imaging (ECO / TAC), to perfectly center the pulmonary nodule. After minimal sedation, for the patient to feel no pain, Interventional Radiologists performed the same procedure as in Phase 1, with thermoablation of pulmonary metastasis.

The treatment of the two phases, which lasted a total of about 1 hour and a half, ended with a CT scan with contrast medium which confirmed the devitalization of the metastases in both organs. Over time they will naturally be replaced by scar tissue.

The patient tolerated the double procedure well without complications. The metastatic nodules of about 4 cm in the liver and about 1 cm in the lung were able to be necrotized which normally would have been instead treated with chemo or radiotherapy, however much heavier and more difficult treatments for the 84 year old patient already proven by the disease and the first cycle of chemotherapy.

In 48 hours she was discharged from hospitalization at the 1st Surgical Clinic directed by prof. Salvatore Pucciarelli. The interventional session took place earlier this month.

To date, a few times, in Italy and in Veneto, this type of intervention has been carried out simultaneously and on two different organs: liver and lung.

The microwaves

This is the last evolution of thermal ablation: the use of microwaves. Microwaves are capable of "burning" solid tumor masses of different types, sizes and locations: a very thin antenna housed inside an introducer needle is inserted into the patient, generally under CT or ultrasound guidance; the antenna radiates in the target tissue the energy supplied by a special microwave generator, able to constantly monitor the progress of the treatment.

The microwave field develops heat by acting on the electric charges present at the atomic level in the tissues and the local temperature rise leads to the destruction of the tumor mass by coagulation. This method is well tolerable with low risks and minimal trauma for the patient.

There are also several ways of application of microwave thermal thermoablation (percutaneous, laparoscopic and open).

Advantages and benefits of the procedure

Local anesthesia by eliminating general anesthesia, it is possible to treat patients with the presence of comorbidities that would not tolerate the latter

Hospitalization 1 or maximum 2 days

Older and / or young people can be treated

It is used for tumors of the liver, kidneys, lung, prostate, bones

This technique is used for small tumor nodules, within 4/5 cm.

Practical, rapid, effective, safe and less painful and invasive than traditional surgery, repeatable in case of relapses

Therapeutic appropriateness

Therapeutic appropriateness lies in understanding the most suitable patient and the best time for the procedure. These new methods demonstrate how it is increasingly necessary to consider the patient at the center and decide the most appropriate path for his health. They also demonstrate advantages in terms of invasiveness, hospitalization and costs for the health system, demonstrating that the ways to go in the fight against the tumor integrate.

The benefits of this procedure directed at the patient emerge due to the less invasive nature of the procedure, less painful, rapid, repeatable in case of relapses, which reduces the days of hospitalization and the period of illness with a decrease in direct and indirect costs, also to the advantage of National Health System.

The interventions carried out in Padua in a single session on two sides, propose to be substitutes or complementary to traditional surgery and medical treatments based on tumor lesions. They present themselves as a valid alternative thanks to the minimally invasive technique adopted and show a clear advantage for the therapeutic offer.

The future

The procedures of Interventional Radiology thanks to today's innovation and development, are proving increasingly suitable for a new approach with the patient, to treat the person by returning to his normal life in ever shorter times.

In Italy, an estimated 95,000 procedures of Interventional Radiology per year and European studies predict that admissions for interventional procedures by 2020, will quadruple, which makes us hypothesize that Interventional Radiology, given the increasingly early diagnosis of cancer, may represent an answer concrete for the population.

About one hundred centers in Italy perform this procedure introduced since the nineties. There are few Italian centers that perform microwave thermal ablation on two organs in the same session. Padua offers this procedure on multiple organs simultaneously.

These results, over time, demonstrate the importance of improving the quality of care by providing much simpler and patient-friendly solutions.

The Hospital / University of Padua directed by dr. Luciano Flor, whose goal is to have the patient at the center, through an increasingly focused and multi-disciplinary action, wants to offer less and less invasive solutions that improve the quality of life.

Thermoablation is a "minimally invasive" method that allows the destruction of tumor nodules thanks to the supply of thermal energy brought directly from the outside to the inside of the target, without removing it from the patient's body (as in surgery). Thermal energy can be produced by high temperatures or very low temperatures, as in the case of cryoablation, which is currently very little used. In Humanitas, thermal ablation is used for the treatment of certain types of tumors, above all hepatic, by radiofrequency or, especially in the last two years, by microwave.

We talk about it with Professor Luigi Solbiati, professor of Radiology and consultant in Interventional Radiology in Humanitas.

"Energy for thermal ablation can be produced by different types of equipment: historically, since the 1990s, the first used was radiofrequency, later on laser and microwave equipment were introduced. Whatever the type of equipment used, the tumor lesion is reached by crossing the skin (without surgical incisions) with an energy emitter similar to a needle (called "electrode", "antenna" or "fiber" depending on whether they are respectively of radiofrequency, microwave or laser), guided into the target thanks to imaging methods (ultrasound or, more rarely, CT).

Microwaves have been introduced into clinical practice around 2009 and in Humanitas have now become a routine treatment, "explains prof. Solbiati.

When are microwaves used?

"The thermal ablation with microwaves is absolutely effective (ie it definitely destroys the tumor in almost all cases) in tumors with dimensions within 3 - 3.5 centimeters. It is also possible to intervene on larger tumors (4-5 centimeters) when it is not possible to use other types of therapies, but decreases the probability of having a complete local control of the tumor and therefore increases the risk of relapse.

With heat, not only the tumor is destroyed, but also a small part of the surrounding healthy tissue: this allows to limit the risk of local recurrence.

It should also be emphasized that in addition to a limit in terms of size, there is also a numerical limit. Treating so many tumor targets (more than 4-5) in the same patient is technically difficult as well as often lacking in oncological value, ”explains the specialist.

What are the advantages of microwaves?

"The microwave treatment is fast, precise and relatively safe, ie burdened by a very low complication rate, certainly lower than the corresponding surgical procedures, also thanks to imaging techniques that become increasingly precise and reliable. When the tumor target is located in organs that can be studied with ultrasound, this method is the most indicated and used to guide thermal ablation, thanks to its favorable characteristics (real-time vision, speed, ease of use, absence of ionizing radiation) . If, however, the target is not visible with ultrasound (or only partially) due to its anatomical location or proximity to structures that "hide" it, and can only be localized with another more complex and non-complex image method " in real time ”(CT, magnetic resonance or PET) in Humanitas we can resort to the so-called real-time image fusion. This is an innovative method that allows to merge real-time ultrasound with the method of ultrasound, by creating a small electromagnetic field around the patient and applying a sensor to the ultrasound probe. image that better visualizes the target (CT, MRI or PET). After a brief “recording” phase, moving the ultrasound probe also moves the reference method in the same point of the patient and this allows to visualize the target (or the place where it is located) also with the ultrasound scan and to guide even in these "complex" cases, thermal ablation using real-time ultrasound.

In the vast majority of cases, in Humanitas we carry out the treatment without resorting to general anesthesia, but with the patient in sedation, shortening the time of the procedure even further. We are thus able to perfectly treat, for example, 3 cm nodules with a single insertion of the microwave antenna in 6-7 minutes, with an overall time of stay of the patient in the interventional room of 45-50 minutes.

Another important advantage is the possibility of repeating the treatment over time. In patients with hepatocellular carcinoma on cirrhosis, for example, it is possible to appear different nodules after months or years. We can intervene with the thermal ablation with microwaves on each of these, year after year, preserving as much as possible the already poor functionality of the liver of these patients ", explains the professor.

Comparing microwaves and radiofrequency

"With the same mini-invasiveness, microwaves, with which much higher temperatures are reached within the target (120-140 ° C compared to 90-95 ° C of radiofrequency) allow wider treatments to be performed in a shorter time , effective even in lesions adjacent to large blood vessels, where, on the other hand, with radiofrequency there are much less effective results due to the dispersion of heat caused by the blood flow, with a high risk of recurrence ”.

The fields of application

“In Humanitas we use microwaves mainly in the liver, to treat hepatocellular carcinomas and liver metastases mainly from colorectal neoplasms and in clear cell renal tumors no larger than 3 centimeters.

Other important fields of application in great development are primitive and metastatic lung tumors and osteolytic bone metastases, in which the combination of thermoablation (mainly for analgesic purposes) and radiotherapy allows obtaining very valid results.

Another recent field of application of thermoablation is that of neck pathologies, in particular metastatic adenopathies due to papillary neoplasia of the recurrent thyroid after thyroidectomy and lymphadenectomy and of thyroid struma, a widespread pathology in the population, as long as they are no larger than 4-5 cm and in normal-functioning thyroid glands, as an alternative to thyroidectomy. In the case of metastatic adenopathies (usually small and in very "delicate" areas) the laser must be used that allows to perform treatments with millimetric precision, but not very extensive, while for the struma you can use both the laser and the radiofrequency, obtaining reductions in thyroid volume up to 70-80%. In both pathologies the treatment is performed as a day hospital, therefore without any hospitalization and with almost non-existent complications, "concludes Professor Solbiati.

In summary

Thermal ablation involves the use of heat for the destruction of cancer cells.

It has been a technique in use for at least twenty years and is currently used only for certain cancers and in some special conditions.

The tumors in which it is most used are those of the liver, kidneys, lung and bones.

It is effective and less invasive than classical surgery, but it is not without side effects and weaknesses.

Combination with other treatments such as chemotherapy can increase the effectiveness of thermal ablation.

The heat that destroys the tumor

The term "thermal ablation" literally means "destruction by heat" and in medicine it also identifies one of the therapeutic options available against cancer. In reality it is not a new technique in oncology, since the first percutaneous thermoablation, that is performed "crossing the skin" without resorting to the classic surgery, date back to the 90s of the last century. Over the years, however, advances in technology and greater understanding of the physical and biological mechanisms underlying thermal ablation have made therapy ever more precise, effective and safe. There are two forms of thermoablation most used today in the treatment of tumors: radiofrequency and microwave. Simplifying a lot, it is important to point out that the main difference between the two thermoablation systems is represented by the type of "waves" used to generate heat, which in the first case are radio waves and in the second microwave, which have a wavelength much lower than the first . In radiofrequency thermoablation, a high frequency alternating current creates temperatures between 60 and 100 ° C, while with microwaves magnetic fields are generated that make the temperature rise above 100 ° C.

How and why it works

How does heat destroy cancer? All our cells are sensitive to heat and cancer cells are even more sensitive: to induce irreversible damage to the structure and cellular functioning with a temperature of about 40-45 ° C, it takes long times, from 30 to 60 minutes, but if the temperature rises above 60 ° C there is a rapid destruction of the proteins which is toxic to the cell and causes its death by necrosis. In particular, with thermoablation, direct damage is caused to the tumor which destroys the integrity of the cell membranes and the organelles present in it and slow down or completely block DNA replication. However, indirect (and deliberate) damage is not lacking: even after thermal ablation, damage is seen to cells and tissues ranging from apoptosis (programmed cell death) to damage to the blood vessels that nourish the tumor. In recent years, another strong point of thermoablation has emerged, which consists in its ability to cause inflammation and therefore to stimulate the immune system to react against cancer cells still present in the area.

However, the technique also has some limits that do not make it suitable for use for all types of cancer. First of all the heat is more concentrated in the innermost part of the tumor, but it becomes less and less "lethal" as we move away from the center and moreover, especially with radiofrequency, there is the risk that the heat disperses through the blood or the air contained in the tissues (for example the pulmonary one) making the technique less effective. Several strategies to overcome these problems are currently being studied: by combining, for example, techniques or drugs that block blood flow, heat dispersion in radiofrequency thermoablation is reduced.

Da:

https://www.insalutenews.it/in-salute/tumori-termoablazione-a-microonde-neutralizza-metastasi-su-fegato-e-polmone-in-ununica-seduta-guarda-il-video/

https://www.airc.it/cancro/informazioni-tumori/corretta-informazione/termoablazione-tumori

https://www.humanitas.it/news/20642-calore-combattere-tumore-la-termoablazione-microonde