Ablation von Lebertumoren: technische Möglichkeiten. Lukas Hechelhammer Interventionelle Radiologie KSSG St.Gallen

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1 Ablation von Lebertumoren: technische Möglichkeiten Lukas Hechelhammer Interventionelle Radiologie KSSG St.Gallen

2 Überblick verschiedene Ablationsmodalitäten Radiofrequenzablation Mikrowellenablation Irreversible Elektroporation Techniken Evidenz HCC CRC Zukunft Radioablation Immunotherapie

3 Überblick verschiedene Ablationsmodalitäten Radiofrequenzablation Mikrowellenablation Irreversible Elektroporation Techniken Evidenz HCC CRC Zukunft Radioablation Immunotherapie

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5 RFA MWA CryoA IRE

6 Radiofrequenzablation khz sinusoidaler Strom Ionenbewegung Reibungsenergie Koagulationsnekrose Hepatic ablation using Radiofrequency electrocautery McGahan JP et al. Invest Radiol. 1990

7 Mikrowellenzablation Aufgrund des DIPOLS von H 2 O Molekülen beginnen diese im Feld zu oszillieren Reibungsenergie Koagulationsnekrose Microwave ablation: Principles and Applications Simon C et al. Radiographics 2005

8 RFA MWA

9 RFA MWA

10 RFA MWA Generatoren weit verbreitet Prediktive Ablationsgrösse Datenlage + «aktives» Feld der Antenne Höhere Ablationstemperaturen Sehr schnell Keine Neutralelektrode Schmerzhaft _ Schmerzhaft Darstellung des Ablationsvolumens Darstellung des Ablationsvolumens Heat Sink Isolation der Antenne

11 MWA oder RFA 76 MWA; 76 RFA Bis 3 HCC; max. 4cm Durchmesser Lokale Progression nach 2 Jahren Efficacy of microwave ablation vs radiofrequency ablation: a randomised controlled phase 2 trial Violi NK et al. Lancet 2018

12 RFA vs. MW bei Lebertumoren Metaanalyse Gesamtüberleben (1-5 Jahre) Lokale Rezidivraten Komplikationen = MW kürzere Ablationszeiten RCT beide gleich lange Microwave Ablation Compared to Radiofrequency Ablation for Hepatic Lesions: A Meta Analysis YR Hua et al. JVIR 2015

13 Reversible Electroporation Electroporation erhöht die Permeabilität der Zellmembranen durch Änderung des transmembranen Potentials und ermöglicht durch «Nano-Poren» den transmembranären Transport von Molekülen Electroporation based drug delivery Santra T et al. Advances in Micro/Nano Electromechanical Systems 2013

14 Irreversible Electroporation Irreversible Electroporation führt durch die Applikation von Hochspannungsfeldern zur irreversiblen Zellmembranschädigung mit nachfolgender Apoptose der Zellen Electroporation based drug delivery Santra T et al. Advances in Micro/Nano Electromechanical Systems 2013

15 Kein «heat sink» Kollagengerüst bleibt erhalten Dünne Nadeln + Teuer Parallele Ausrichtung der Nadeln Vollständige Muskelrelaxation Thermische Schäden möglich _

16 Kostenergleich (sfr) RFA MWA IRE Generator Nadel

17 IRE in HCC 58 zirrhotische Patienten 75 HCC; mean 24mm Durchmesser (6-90) 48 aufgrund der Lokalisation, 10 aufgrund AZ Safety and Efficacy of Irreversible Electroporation for the Treatment of HCC Not Amenable to Thermal Ablation Techniques O. Sutter et al. Radiology 2017

18 IRE in prim. und sek. Lebertumoren 29 Patienten; 43 Tumore 4 HCC; 4 CCC; 23 CRC; 12 Div. 6 ± 11.4 ml Tumorvolumen ( 2cm Durchmesser) Nähe < 5mm von PV, LV oder GW; N 3; 4cm 93% Komplette Ablation 11(33%) intrahep. Rezidiv: 2 Ablationsvolumen, 9 Nadeltrakt 25% der Ablation an PV GW-Stenosen Midterm Safety and Efficacy of IRE of Malignant Liver Tumors Located Close to Major Portal or Hepatic Veins M.Distelmaier et al. Radiology 2017

19 Überblick verschiedene Ablationsmodalitäten Radiofrequenzablation Mikrowellenablation Irreversible Elektroporation Techniken Evidenz HCC CRC Zukunft Radioablation Immunotherapie

20 Ballonokklusion RFA during percutaneous vein occlusion De Baère T et al.; Radiology 2008

21 Artifizeller Aszites Percutaneous radiofrequency ablation of HCC with the use of artificial ascites. I.Song et al. Eur Radiol 2009 Artificial Ascites for Pain Relief During Microwave Ablation. A.Hakime et al. CVIR 2015

22 Artifizeller Pneumothorax 18 Mt post RFA Artificially Induced Pneumothorax for Percutaneous Transthoracic Radiofrequency Ablation of Tumors in the Hepatic Dome De Baère T et al, Radiology 2005

23 Coil-assistierte RFA Coil-assisted RFA of poorly visible liver tumors. Farouil G et al.; CVIR 2014 RFA during percutaneous vein occlusion. De Baère T et al.; Radiology 2008

24 Coil-assistierte RFA 8 Mt post RFA Coil-assisted RFA of poorly visible liver tumors. Farouil G et al.; CVIR 2014 RFA during percutaneous vein occlusion. De Baère T et al.; Radiology 2008

25 CEUS gesteuerte Ablation 55 Patienten 60 Tumore; 48 HCC, 12 Metastasen B-Bild nicht sichtbar (2 Radiologen) Follow-up 1 Jahr: 1 inkomplette Ablation Radiofrequency ablation with CEUS Dong Y. et al. Clin Radiol 2014

26 Überblick verschiedene Ablationsmodalitäten Radiofrequenzablation Mikrowellenablation Irreversible Elektroporation Techniken Evidenz HCC CRC Zukunft Radioablation Immunotherapie

27 EASL Guidelines HCC J Hepatol 2018

28 Ablation beim frühen, resezierbaren HCC 4 RCT Kein Survivalbenfit nach max. Follow-up Mehr intrahepatische Rezidive nach Ablation AE und SAE mehr bei den chirurgischen Patienten Kürzere Hospitalisationszeiten nach Ablation Management of people with early- or very early-stage hepatocellular carcinoma Majumdar A et. al. Cochrane Database Syst Rev 2017

29 RFA vs. RFA +TACE: HCC <5cm (1 HCC < 5cm, 3 HCC < 3cm) RFA RFA+TACE n=69 n=70 1 y survival 82% 94% p< y survival 36% 46% p< y progression free 64% 80% p< y progresion free 18% 40% p<.005 TACE + RFA wenn 3-5cm!! Recurrent hepatocellular carcinoma treated with sequential TACE and RFA vs RFA alone Peng ZW et al; Radiology 2012

30 Bridge to Transplant Neoadjuvante Behandlung in Patienten welche schon für eine TPL nach den akzeptieren Kriterien qualifizieren Vermindert dropouts Verbessert Überleben nach OLT Prävention der Progression/Metastasen Exklusion von Patienten mit Progression Is the treatment of HCC on the waiting list necessary? Majno P et al. Liver Transplantation 2011

31 Bridge to Transplant TACE Ablation Complete necrosis 27-50% 46-74% Drop out rates 9-14% 0-21% Survival benefits Limited evidence Limited evidence Advantage Disadvantage Larger lesions Multiple lesions Lower complete necrosis rate Higher complete necrosis rate Seeding risk Cescon et al. J Hepatology 2013; Belghiti et al. Ann Surg Oncol 2008; Lencioni et al. Hepatology 2010; Maddala et al. Liver Transpl 2004; Millonig et at. Liver Transpl 2007

32 Erfahrung des Operateurs 2827 Patienten mit HCC RFA mit kurativer Intention Matched Pair Analyse je 406 Patienten 10 oder 79 RFA Evaluation of the Effect of cumulative operator experience on hepatocellular carcinoma after RFA Lee T et al Radiology 2015

33 Kosteneffizienz: Resektion vs. RFA Metaanalysis von 17 Studien 3996 Patienten Resektion 4424 Patienten RFA 1 Herd < 3cm RFA > Resektion 1 Herd >3-5cm Resektion > RFA 2-3 Herde < 3cm RFA > Resektion Cost-effectiveness of hepatic resection versus percutaneous radiofrequency ablation for early hepatocellular carcinoma Cucchetti A et al. J Hepatol. 2013

34 Resektion vs. Ablation: CRC Metastasen: RCT Liver resection surgery versus thermal ablation for colorectal LiVer MetAstases Gurusamy K et. al. Trials 2018

35 Resektion vs. Ablation: CRC Metastasen Lokalrezidivraten nach WR oder RFA 103 Patienten; 221 Metastasen 43 WR; 60 RFA 23 bzw Mt follow up Lokalrezidive: WR 19% - RFA 10% p= 0.06 WR: mehr Rezidive bei tiefen Tumoren, Kontakt zu Gefässen Local recurrence rate in patients with colorectal cancer liver metastasis after wedge resection or percutaneous RFA Violi NV et al. Int.J Hyperthermia 2017

36 RFA mit CX für nicht resezierbare CRC Metastasen : Midterm survival (CLOCC) overall survival RFA (±Resektion) CX n= 60 n=59 30 Mt Überleben 61.7% 57.6% ns 30 Mt tumorfreies Überleben 27.6% 10.6% p=0.025 RFA verlängert tumorfreies Überleben! RFA combined with systemic treatment vs. systemic treatment alone in patients with non resectable colorectal liver metastases Ruers T et al.; Ann Oncol. 2012

37 RFA mit CX für nicht resezierbare CRC Metastasen : Longterm survival (CLOCC) RFA (±Resektion) CX n= 60 n=59 Gesamtüberleben 45.6 Mt 40.5 Mt p= Mt Überleben 61.7 % 57.6 % ns RFA verlängert Gesamtüberleben! RFA combined with systemic treatment vs. systemic treatment alone in patients with non resectable colorectal liver metastases Ruers T et al.; JCO 2015

38 Rezidive nach Ablation Metastasen grösser 3 cm Periläsionärer Ablationssaum > 5mm bzw. > 10mm (A0) MWA oder RFA RAS Status; LR nach 3 Jahren Mutiert 39% Wild-Typ 14% Local tumour progression after percutaneous ablation of colorectal liver metastases according to RAS mutation status Odisio BC et al. Br J Surg 2017 Percutaneous Microwave versus RFA of Colorectal Liver Metastases: Ablation with Clear Margins (A0) Shady W. et al. JVIR 2018 Percutaneous Radiofrequency Ablation of Colorectal Cancer Liver Metastases- Factors Affecting Outcomes Shady W. et al. Radiology 2016

39 Überblick verschiedene Ablationsmodalitäten Radiofrequenzablation Mikrowellenablation Irreversible Elektroporation Techniken Evidenz HCC CRC Zukunft Radioablation Immunotherapie

40 TARE (transarterielle Radioembolisation) Sehr kleine Beads (30 µm) β- Strahler; 2mm Eindringtiefe im Gewebe; HWZ: 2.5Tg Portalvenenthrombose keine Kontraindikation rel. teuer (Dosis Leber ca sfr) Meist milde AE (1/2) GI-Ulzerationen 3.5% Leberversagen REILD 0.5-1% Bauchschmerzen 30-40% Übelkeit 25-30% Multicenter evaluation of the safety and efficacy of radioembolization in patients with unresectable colorectal liver metastases Kennedy A et al. J Gastrointest. Oncol. 2015

41 Radiation Segementektomie Segmentale Applikation der Sphären Sehr hohe lokale Dosis: «ablative Dosis»

42 Radiation Segementectomie: HCC 101 Patienten Nicht resezierbare solitäre HCC bis 5cm; keine RFA 47% CR, 39% SD TTP: 33 Monate 33 transplantiert (52% komplette, 48% partielle Nekrose 50-99%) Nekrose ist abhängig von der applizierten Dosis Unresectable Solitary Hepatocellular Carcinoma Not Amenable to Ablation: Survival of Radiation Segmentectomy Vouche M. et al. Hepatology 2014

43 Radiation Segementektomie: HCC 112 Patienten Nicht resezierbare solitäre HCC bis 3cm; keine RFA Matched Kohorten: 38 Patienten je Arm RECIST CR, PR, SD, PD RS 81%, 11%, 2%, 6% TACE 49%, 28%, 14%, 9% Radiation Segmentectomy versus Selective Chemoembolization in the Treatment of Early-Stage Hepatocellular Carcinoma Biedermann D. et al. JVIR 2018

44 Radiation Segementektomie: Metastasen 10 Patienten Nicht resezierbare, Metastasen max. 2 Segmenten 7 CRC, 1 Mamma, 1 Leimyosarcom, 1 NEC 40% CR, 40% SD, 20 PD bzgl. behandelte Läsionen (7 Monate) Safety and initial efficacy of radiation segmentectomy for the treatment of hepatic metastases JGO 2018

45 Cancer Immunity Cycle Oncology meets Immunology: the cancer immunity cycle Chen DS et al. Immunity 2013

46 Adaptive Immune Resistenz The blockade of immune checkpoints in cancer immunotherapy Pardoll DM et al. Nature 2012

47 Ablation + Antikörper gegen CTLA-4 32 Patienten; 75% BCLC C, multifokal Inkomplette RFA einer Läsion bzw. C-TACE 25% PR 12/14 HCV Virusloadreduktion TTP 7.4 Monate (beide Gruppen) Tremelimumab in combination with ablation in patients with advanced hepatocellular carcinoma A.G. Duffy et al. J Hepatol 2017

48 Systemische pro-onkogene Effekte nach Ablation Targeting STAT3 to Suppress Systemic Pro-Oncogenic Effects from Hepatic Radiofrequency Ablation Kumar G. et al. Radiology 2018

49 Zusammenfassung RFA = MWA IRE in bestimmten Situationen Verschiedene Techniken erlauben AO Ablationen HCC: etablierte kurative Methode CRC: nicht resezierbare Metastasen Radioablation: Alternative bei solitären Läsionen Immunotherapie in Kombination mit Ablation

50 DANKE!