腫瘤治療新技術：不可逆電穿孔技術

　　不可逆電穿孔技術(Irreversible electroporation，IRE)是一種電能產生的生物效應。當細胞暴露于短脈沖的高壓電場時，細胞膜對于離子和大分子的通透性增加，形成納米級孔隙，使細胞內外物質交換程度加大，該效應即為電穿孔。電穿孔可以是可逆的，也可以是不可逆的。特定條件(如極大的電場強度)可使這種通透性的增加成為永久性改變，孔隙會導致細胞內外環境失衡，最終誘導細胞凋亡壞死，被稱為不可逆電穿孔。

　　不可逆電穿孔技術最早發現于18~19世紀，有科學家發現在萊頓瓶中放置的紅細胞會發生形態改變。20世紀前半葉，陸續有研究者發現，高壓電場可使生物組織的膜結構發生可逆或不可逆的穿孔效應。20世紀中期，可逆電穿孔技術被用于體外DNA電轉移研究和體內電化學療法。20世紀60年代，不可逆電穿孔技術被應用于食品加工領域，利用該技術對細胞的破壞效果進行液體和食物殺菌。隨著該技術在醫學領域的深入研究，不可逆電穿孔技術開始逐步應用于臨床。

　　技術特點及臨床應用

　　該技術在臨床領域的應用通常表現為陡脈沖，即采用適當的電氣元件和電路設計產生脈寬很短、電壓很高的陡脈沖輸出，通過特定的導體附件將高壓脈沖能量施加在預期治療部位，以實現殺滅目標區域細胞的目的。目前不可逆電穿孔技術在臨床上的應用主要有兩個方向，一是惡性實體腫瘤，二是心律失常。二者的本質相同，都是利用不可逆電穿孔技術使治療區域細胞凋亡壞死。主要區別在于傳遞能量的電極不同：腫瘤治療采用針式電極，通過穿刺介入方式作用于靶區，電極布置采用平行結構，空間電場分布較規則；心律失常治療采用導管電極形式，通過血管內介入方式作用于心臟區域，電極在環形導管頭端間隔分布，空間電場取決于導管的結構和形狀。

　　不可逆電穿孔技術與常規治療方式相比，最主要的優勢體現在兩個方面：一是該技術利用了電能的生物效應，而非溫度效應，這樣能有效避免因溫度傳遞而導致的周邊非預期治療部位的意外損傷，能夠減少某些特定并發癥和不良事件；二是該技術僅作用于細胞膜的脂質雙層，對血管神經等纖維蛋白組織結構的損傷程度較小，當某些特定關鍵性部位發生病變而無法采用溫度消融方式進行治療時，該技術提供了一種治療的可能性。

　　目前，我國已批準的不可逆電穿孔技術相關產品包括1個進口產品和2個國產產品，適應癥涵蓋肝臟腫瘤、胰腺腫瘤、前列腺癌等，還有部分生產企業著手研發生產其他領域的產品。

　　不可逆電穿孔技術應用于心律失常治療領域是最新發展方向，目前歐洲已有個別產品上市，國內也有多個正在進行研發和開展臨床研究的生產企業。產品發展速度快，預期應用前景廣闊，但仍有待更進一步的臨床數據以支持該領域應用的安全性、有效性。

　　技術審評關注點

　　從技術審評角度來看，該類產品的關注重點主要是組織壞死的量效關系。基于該類產品的工作原理，其治療效果取決于所輸出能量對治療區域不同組織細胞的致死效果，具體影響因素體現為電場強度和作用時間。其中，電場強度取決于輸出電壓和電極間距，與輸出電壓成正比，與電極間距成反比；而作用時間的影響因素包括脈沖寬度、脈沖個數、脈沖組數、占空比等。對治療效果的評價，需要綜合上述各項因素，分別對不同治療參數下相應目標組織的細胞致死情況進行試驗，以確認安全性和有效性的界限。

　　此外，因產品輸出的高壓陡脈沖具有一定的電氣風險，要求脈沖發生器和治療附件的結構設計對瞬間高壓輸出具有相應的絕緣性和耐受性。

　　不可逆電穿孔技術作為一門新興應用，當前正處于臨床應用初期和探索階段，未來的發展方向主要是治療參數和流程的優化。通過引入治療計劃軟件，基于前期影像學檢查的結果，由軟件自動計算并規劃出電極布置位置和輸出參數，從而實現更理想的消融區域形態。隨著科學技術的發展和臨床應用的推廣，不可逆電穿孔技術未來還可能演變出更多的臨床應用場景，使更多臨床患者受益。

　　(作者單位：國家藥監局醫療器械技術審評中心)