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Ablation percutanée et nouvelles stratégies thérapeutiques du CHC : l’avènement des dispositifs micro-ondes de seconde génération sonne t’il le glas de la radiofréquence ?

Olivier Seror Radiologie, Hôpital Jean Verdier, Bondy, AP-HP/Paris XIII

Traitements chimiques : Dénaturation protéique et micro thromboses chimiques

I OH

AA

Hot NaCl

Chx

I

Υ

Cryo

RF Mw

IEP

E

Traitements physiques : Dénaturation protéique par dépôt énergétique localisé

USf E 0°

+60°

-40°

°C

Laser (Υ) λ 1064 nm

Υ

Υ

Υ

Υ

Υ Υ

Υ

Υ

⇒ Multiapplicateurs

Coût/efficacité ↓

0 d (cm)

T (°C)

2 cm ∅ max

60°

- 40°

- 20°

Cryothérapie Argon (-185°C)/Hélium haute pression

⇒ Moins de dommage collatéraux

Visibilité du glaçon (US TDM IRM)

Multi applicateurs

Coût ↑

Isothermes :

- 20°C : 20 x 40 mm

Zone létale

- 40°C : 14 x 32 mm

--

++

++

--

Mw 915/2450MHz

O H H

O H H

O H H

O H H

O H H

O H H

O H H

O H H

⇒ Rapide

Très (trop) efficace

Coût ↑

M

++

--

IEP : Electroporation irréversible 90 pulses (?? kHz) x 20-100µs de 100-3000v à 50A

++

--

-

+

-

+ -

+

-

+ Élévation brutale du

potentiel trans membranaire

Ce n’est pas une thermothérapie !

⇒ Rapide

Insensible au . heat sink effect

AG

Coût ↑

CHC : Indication princeps

• Tumeur ≤ 3 cm

• ≤ 3 nodules

• Inopérable (cirrhose)

Randomized controlled trials

PEI/RF

Palliative treatments

New agents Sorafenib

BCLC (AASLD) 2005

Stades 0 et A

Child-Pugh A-B

Alcoolisation, Acétisation ou RF ?


PEI/RF


RF New agents Sorafenib

BCLC (AASLD) 2011

Stades 0 et A

Child-Pugh A-B

RF ou MW ou Cryo ou EPI ou … ?

Laparoscopic-assisted microwave ablation for hepatocellular carcinoma : Safety and efficacy in comparison with radiofrequency ablation Simo KA, Sereika SE, Newton KN, Gerber DA.

RFA (n=27)

MWA (n=15) P

Volume d’ablation (cm3) 23 29 0,69

Temps d’ablation (min) 149±35 112±40 0,004

Nécrose complète (%) 100 100

Volume 104, December 2011


PEI/RF


RF New agents Sorafenib

BCLC (EASL) 2012

Stades 0 et A

Child-Pugh A-B

Ablation Ablation

MW vs RF: Some physical differences

RFA [300-400 KHz] Ionique agitation

Active heating (Impedance)

MWA [915 MHz or 2.45GHz] Water agitation

Active heating (Permittivity)

Heat

conduction

2.45GHz ⇒ 915 MHz ?

↑ Ø of active heating

with RF ≈ 90 % of ablation relies on heat conduction

MWA is less controllable on lesion size

Generates detrimental backward heating

…

MWA versus RFA: Some (potential) disadvantages

As many devices available on the market as much technological options !

2nd generation MWA technologies: Cornelian choice for operators

Sizes of ablation area Long & small axis

mm

10

20

30

40

50

60

2.45 GHz 180 W

915 MHz 32 W

2.45 GHz 130 W

Long axis Small axis

N = 24 N = 20 N = 29

Long axis along probes’ axis

Retraction (up to 40% !)

mm

10

20

30

40

50

60

2.45 GHz 180 W

915 MHz 32 W

2.45 GHz 130 W


N = 24 N = 20 N = 29

Sizes of ablation area Long & small axis / Application time

2.45 GHz 180W

915 MHz 32W

2.45 GHz 130W

Average 3.7±1.9min 6.9±4min 7.2±5min

mm

10

20

30

40

50

60

2.45 GHz 180 W

915 MHz 32 W

2.45 GHz 130 W

Long axis/ Applicat° time

Small axis/ Applicat° time

N = 24 N = 20 N = 29


Sizes of ablation area Long & small axis / antenna repositioning

2.45 GHz 180W

915 MHz 32W

2.45 GHz 130W

Average 1.7±1 1.6±1 1.4±0.7

mm

10

20

30

40

50

60

2.45 GHz 180 W

915 MHz 32 W

2.45 GHz 130 W


N = 24 N = 20 N = 29

mm

10

20

30

40

50

60

2.45 GHz 180 W

915 MHz 32 W

2.45 GHz 130 W

Long axis/ N positioning

Small axis/ N positioning

N = 24 N = 20 N = 29


Sizes of ablation area Long & small axis / forward power

mm

10

20

30

40

50

60

2.45 GHz 180 W

915 MHz 32 W

2.45 GHz 130 W


N = 24 N = 20 N = 29

2.45 GHz 180W

915 MHz 32W

2.45 GHz 130W

Average 160±30W 30±1,6W 60±16W

mm.10-2

20 40

60

80

100

120

2.45 GHz 180 W

915 MHz 32 W

2.45 GHz 130 W

Long axis/ Forward power

Small axis/ Forward power

N = 24 N = 20 N = 29 140


Complications 43 patients, 75 tumors, 126 energy cycles

7 burns (16%, 9.3%, 5.5%)

(Tract ablation systematically performed)

1 portal thrombosis (liver decompensation)

4 antenna breakings

1 pleural effusion (drainage)

1 bilioma (asymptomatic)

1 segmentary bile ducts dilatations (asymptomatic)

A worse safety profile than RFA

Complications : RF vs MW

Mortality Major Morbidity

Minor Morbidity

Thermal damages

Mechanical damages

MWA N = 736 Livraghi, CVIR 2011

0% 2.9% 7.3% 3.8% 1.9%

RFA N = 2320 Livraghi, Radiology 2003

0.3% 2.4% 5% 0.3% 0.5%

3 main causal factors Induction of fast and less controlled ablation area no effective protective procedures inside the 2 cm active heating area!

Burns along transmission line due to backward energy Less protective effect of blood flow

Local tumor control

1 month

11 months Incomplete local control :

Incomplete primary

ablation or local recurrence

Taux de nécrose complète en anatomopathologie (analyse par nodule)

N Radiological (CT) Histological

Mazzaferro, Ann Surg, 2004 60 70 41.5

Brillet, AJR, 2006 22 75 37.5

RF monopolaire des CHC≤ 3 cm : < 50% de nécrose complète Et après MWA ?

Qualité du contrôle local en RF CHC ≤ 3 cm (RF monopolaire)

Annals of Surgery . Volume 245, Number 1, January 2007

Recurrence-free survival curves

for narrow and wide resection margin groups

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Recu

rren

ce F

ree S

urv

ival

0 20 40 60 80

Months after resection

Wide margin group (n=85)

Narrow margin group (n=84)

Overal survival curves for narrow and wide

resection margin groups

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Cu

mu

lati

ve S

urv

ival

0 20 40 60 80

Months after resection

Wide margin group (n=85)

Narrow margin group (n=84)

In your opinion what should be the best way to perform in situ thermal ablation of a malignant liver tumor? First option: from the center to the periphery

Second option: from the periphery to the center

Learn from liver oncologic surgery practice …

Intra tumoral RFA

Technologie RF : mono vs multipolaire

Ablation margins Quite predicable Poorly predicable

Spread of heating Centripetal Centrifugal

No touch RFA

From single to multi applicators and

multipolar devices

Ablation planning according to tumor size (cm)

M&M : Procedures

" Ultrasound guidance

" General anesthesia

" From two to four internaly cooled electrodes

4 3 2

Maximum distance between two adjacent electrodes 3 cm

Imagerie post «no touch : fantôme tumoral

Avant RF Apres RF

Histologie post «no touch : Safety Margin

Avant RF Apres RF

RF no touch

RF monopolaire

BCLC (EASL) 2012

Randomized controlled trials Palliative treatments

New agents Sorafenib

Stades 0 et A

PEI/RF RF

Child-Pugh A-B

Ablation Ablation

RFA possible en technique no touch

Single

Oui Non

RFA no touch

1/ Transplantation

2/ Résection

3/ Ablation (RFA, MW…)

4/…

Ablation possible

≤ 3 nodules

Oui Non

1/ MW

2/ RFA

3/ …

1/ Transplantation

2/ …

B ndy CLC 2012

CHC multifocal oligonodulaire: Avantage MW! ♂ 57 ans cirrhose éthylique C-P B7 (TDM 11/09 : pas de CHC)

Octobre 2011 : 4 CHCs < 3 cm

Décembre 2011 : 3 CHCs ≈ 1 cm

Mars 2012 : 1 CHC ≈ 1,5 cm

MW 1h45’

MW 35’

MW 1h15’

TH

Traitements combinée ?

N % 2-Years local Recurrence

TACE + RFA 46 17 RFA 43 14

Randomized trial of TACE + RFA compared with RFA alone

Combinaison des technologies d’ablation ? ♂ 71 ans cirrhose post HVC C-P B6

Nov. 11 : 3 CHCs < 3,5 cm Dec. 11 : reliquat préportal MW Mar. 12 : 0 CHC actif visible IEP

Et les « gros » CHC ?

• Tumeur ≥ 5 cm

• Tumeur infiltrante

• Extension portale (intra hépatique)

• Inopérables +++

BCLC (EASL) 2012 : « Gros » CHC

+/- Ablations

!

Ablations

? ?????

RF monopolaire du gros CHC

N Size

[range] mean (cm)

Complete radiological response

(%)

Local recurrence

(%)

Incomplete local tumor

control (%)

Livraghi T et al. Radiology, 2000

RFA 114 [3-9,5] 5.4 47.6 5.5 58

Yin XY et al. Cancer, 2009

RFA 109 [3-7] 3.9 92.6 22 29.4

N Size

[range] mean (cm)

Complete radiological response

(%)

Local recurrence

(%)

Incomplete local tumor

control (%)

Livraghi T et al. Radiology, 2000

RFA 114 [3-9,5] 5.4 47.6 5.5 58

Yin XY et al. Cancer, 2009

RFA 109 [3-7] 3.9 92.6 22 29.4

Veltri A et al. Eur Radiol, 2006

TACE +

RFA 46 [3-8]

4.8 66.7 10 43.3

Lencioni R et al. J Hepatol, 2008

RFA +

DC beads 20 [3.3-7]

5 60 10 50

Et si on ajoutait la CEL …

Monopolar Multipolar

Resort to overlapping ablations Limited Mandatory

Ablation margins Quite predicable Poorly predicable

Ablation volume Summation of all inter applicators ablation areas

Summation of all surrounding applicator ablation areas

Spread of heating Centripetal Centrifugal

Multi applicators devices

Technologie RF : mono vs multipolaire

Ablation planning according to tumor size

" Ultrasound guidance

" General anesthesia

" Up to six internaly cooled linear electrodes

3 cm as maximal distance between 2 adjacent electrodes

5 cm diameter 6 cm diameter

M&M : Procedures

" 87% de réponse complète (47/54)

" 6/7 des échecs étaient des formes infiltrantes

Résultats: Réponse précoce

Réponse complète en imagerie

Before RFA 1 month after RFA

4 months after RFA

Liver transplantation

♂ 59 years old, Child-Pugh A HCV cirrhosis, referred for MP RFA for a 55 mm nodular HCC located in segment VIII/IV

CHC infiltrants sur 1-3 segments ? ♂ 50 ans, CHC infiltrant V/VIII & VII + nodules métastatiques bilobaires sur cirrhose éthylique C-P A, réponse < à 50% à la CEL

Novembre 2010

Alcoolisation intra artérielle C’est pas cher et ça peut rapporter gros ! Sous Echo et sous AG

Une aiguille Chiba 18G et un raccord flexible

5-50 cc d’OH à 90%

Mars 2012 Hépatectomie droite

Radiofréquence multipolare A tenter si AIA impossible ou en échec ♂ 83 ans, présentant une quadruple récidive de CHC dont une volumineuse lésion infiltrante du III 5 ans après une RFA initiale pour CHC bifocal (rupture de surveillance, cirrhose OH C-P B6)

Aout 2011

Janvier 2012

Plus de CHC actif visible mais dégradation de la fonction hépatique

Méthode 1

Technique ancienne = Technique obsolète ?

Spectre des indications en intention « curative »

Méthode 2 Méthode 3

Pas de méthode omnipotente ⇒ Pas de substitution ad integratum

Mono-segmentaire

En pratique … à Bondy CHC " curable "

<5cm

RF MP NT

Infiltrant (segments < 2) Nodulaire (n < 5)

Unique n > 2

>5cm

MW

RF MP

CP>B6

Bi-segmentaire

AIA

RF MP

<3cm >3cm

CEL & Co

AIA

CEL & Co

>5cm <5cm Infaisable

Échec Échec

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