Skip to main content
Erschienen in: Surgery Today 2/2017

04.06.2016 | Original Article

The cryoablation of lung tissue using liquid nitrogen in gel and in the ex vivo pig lung

verfasst von: Hiroaki Nomori, Ikuo Yamazaki, Toshiya Kondo, Masaya Kanno

Erschienen in: Surgery Today | Ausgabe 2/2017

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Purposes

To examine the efficiency of cryoablation using liquid nitrogen in lung tissue, we measured the size and temperature distribution of the frozen area (iceball) in gel and in the ex vivo pig lungs.

Methods

Cryoprobes with diameters of 2.4 and 3.4 mm (2.4D and 3.4D, respectively) were used. Three temperature sensors were positioned at the surface of the cryoprobe and at distances of 0.5 and 1.5 cm from the cryoprobe. The ex vivo pig lungs were perfused with 37 °C saline and inflated using ventilator to simulate in vivo lung conditions.

Results

In gel, the 2.4D and 3.4D probes made iceballs of 3.9 ± 0.1 and 4.8 ± 0.3 cm in diameter, respectively, and the temperature at 1.5 cm from those probes reached −32 ± 8 and −53 ± 5 °C, respectively. In the pig lung, the 2.4D and 3.4D probes made iceballs of 5.2 ± 0.1 and 5.5 ± 0.4 cm in diameter, respectively, and the temperature at 1.5 cm from these probes reached −49 ± 5 and −58 ± 3 °C, respectively.

Conclusion

Liquid nitrogen cryoablation using both 2.4D and 3.4D probes made iceballs that were of sufficient size, and effective temperatures were reached in both gel and the ex vivo pig lung.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Yashiro H, Nakatsuka S, Inoue M, Kawamura M, Tsukada N, Asakura K, et al. Factors affecting local progression after percutaneous cryoablation of lung tumors. J Vasc Interv Radiol. 2013;24(6):813–21.CrossRefPubMed Yashiro H, Nakatsuka S, Inoue M, Kawamura M, Tsukada N, Asakura K, et al. Factors affecting local progression after percutaneous cryoablation of lung tumors. J Vasc Interv Radiol. 2013;24(6):813–21.CrossRefPubMed
2.
Zurück zum Zitat Matsui Y, Hiraki T, Gobara H, Iguchi T, Fujiwara H, Nagasaka T, et al. Long-term survival following percutaneous radiofrequency ablation of colorectal lung metastases. J Vasc Interv Radiol. 2015;26:303–10.CrossRefPubMed Matsui Y, Hiraki T, Gobara H, Iguchi T, Fujiwara H, Nagasaka T, et al. Long-term survival following percutaneous radiofrequency ablation of colorectal lung metastases. J Vasc Interv Radiol. 2015;26:303–10.CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Onishi H, Shirato H, Nagata Y, Hiraoka M, Fujino M, Gomi K, et al. Hipofractionated stereotactic radiotherapy for stage I non-small cell lung cancer: updated results of 257 patients in a Japanese multi-institutional study. J Thorac Oncol. 2007;2:S94–100.CrossRefPubMed Onishi H, Shirato H, Nagata Y, Hiraoka M, Fujino M, Gomi K, et al. Hipofractionated stereotactic radiotherapy for stage I non-small cell lung cancer: updated results of 257 patients in a Japanese multi-institutional study. J Thorac Oncol. 2007;2:S94–100.CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Seifert JK, Junginger T. Cryotherapy for liver tumors: current status, perspectives, clinical results, and review of literature. Technol Cancer Res Treat. 2004;3(2):151–63.CrossRefPubMed Seifert JK, Junginger T. Cryotherapy for liver tumors: current status, perspectives, clinical results, and review of literature. Technol Cancer Res Treat. 2004;3(2):151–63.CrossRefPubMed
5.
Zurück zum Zitat Bahn DK, Lee F, Badalament R, Kumar A, Greski J, Chernick M. Targeted cryoablation of the prostate: 7-year outcomes in the primary treatment of prostate cancer. Urology. 2002;60(2 Suppl 1):3–11.CrossRefPubMed Bahn DK, Lee F, Badalament R, Kumar A, Greski J, Chernick M. Targeted cryoablation of the prostate: 7-year outcomes in the primary treatment of prostate cancer. Urology. 2002;60(2 Suppl 1):3–11.CrossRefPubMed
6.
Zurück zum Zitat Gill IS, Remer EM, Hasan WA, Strzempkowski B, Spaliviero M, Steinberg AP, et al. Renal cryoablation: outcome at 3 years. J Urol. 2005;173(6):1903–7.CrossRefPubMed Gill IS, Remer EM, Hasan WA, Strzempkowski B, Spaliviero M, Steinberg AP, et al. Renal cryoablation: outcome at 3 years. J Urol. 2005;173(6):1903–7.CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Wang H, Littrup PJ, Duan Y, Zhang Y, Feng H, Nie Z. Thoracic masses treated with percutaneous cryotherapy: initial experience with more than 200 procedures. Radiology. 2005;235(1):289–98.CrossRefPubMed Wang H, Littrup PJ, Duan Y, Zhang Y, Feng H, Nie Z. Thoracic masses treated with percutaneous cryotherapy: initial experience with more than 200 procedures. Radiology. 2005;235(1):289–98.CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Kawamura M, Izumi Y, Tsukada N, Asakura K, Sugiura H, Yashiro H, et al. Percutaneous cryoablation of small pulmonary malignant tumors under computed tomographic guidance with local anesthesia for nonsurgical candidates. J Thorac Cardiovasc Surg. 2006;131(5):1007–13.CrossRefPubMed Kawamura M, Izumi Y, Tsukada N, Asakura K, Sugiura H, Yashiro H, et al. Percutaneous cryoablation of small pulmonary malignant tumors under computed tomographic guidance with local anesthesia for nonsurgical candidates. J Thorac Cardiovasc Surg. 2006;131(5):1007–13.CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Nakatsuka S, Yashiro H, Inoue M, Kuribayashi S, Kawamura M, Izumi Y, et al. On freeze-thaw sequence of vital organ of assuming the cryoablation for malignant lung tumors by using cryoprobe as heat source. Cryobiology. 2010;61(3):317–26.CrossRefPubMed Nakatsuka S, Yashiro H, Inoue M, Kuribayashi S, Kawamura M, Izumi Y, et al. On freeze-thaw sequence of vital organ of assuming the cryoablation for malignant lung tumors by using cryoprobe as heat source. Cryobiology. 2010;61(3):317–26.CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Ito N, Nakatsuka S, Inoue M, Yashiro H, Oguro S, Izumi Y, et al. Computed tomographic appearance of lung tumors treated with percutaneous cryoablation. J Vasc Interv Radiol. 2012;23(8):1043–52.CrossRefPubMed Ito N, Nakatsuka S, Inoue M, Yashiro H, Oguro S, Izumi Y, et al. Computed tomographic appearance of lung tumors treated with percutaneous cryoablation. J Vasc Interv Radiol. 2012;23(8):1043–52.CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Hahn M, Pavlista D, Danes J, Klein R, Golatta M, Harcos A, et al. Ultrasound guided cryoablation of fibroadenomas. Ultraschall Med. 2013;34(1):64–8.PubMed Hahn M, Pavlista D, Danes J, Klein R, Golatta M, Harcos A, et al. Ultrasound guided cryoablation of fibroadenomas. Ultraschall Med. 2013;34(1):64–8.PubMed
12.
Zurück zum Zitat Campbell SC, Krishnamurthi V, Chow G, Hale J, Myles J, Novick AC. Renal cryosurgery: experimental evaluation of treatment parameters. Urology. 1998;52(1):29–33.CrossRefPubMed Campbell SC, Krishnamurthi V, Chow G, Hale J, Myles J, Novick AC. Renal cryosurgery: experimental evaluation of treatment parameters. Urology. 1998;52(1):29–33.CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Jacob G, Kuzer MN, Fuller BJ. An assessment of tumor cell viability after in vivo freezing. Cryobiology. 1985;22(5):417–26.CrossRefPubMed Jacob G, Kuzer MN, Fuller BJ. An assessment of tumor cell viability after in vivo freezing. Cryobiology. 1985;22(5):417–26.CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Rewcastle JC, Sandison GA, Muldrew K, Saliken JC, Donnelly BJ. A model for the time dependent three-dimensional thermal distribution within iceballs surrounding multiple cryoprobes. Med Phys. 2001;28(6):1125–37.CrossRefPubMed Rewcastle JC, Sandison GA, Muldrew K, Saliken JC, Donnelly BJ. A model for the time dependent three-dimensional thermal distribution within iceballs surrounding multiple cryoprobes. Med Phys. 2001;28(6):1125–37.CrossRefPubMed
16.
Zurück zum Zitat Littrup PJ, Freeman-Gibb L, Andea A, White M, Amerikia KC, Bouwman D, et al. Cryotherapy for breast fibroadenomas. Radiology. 2005;234(1):63–72.CrossRefPubMed Littrup PJ, Freeman-Gibb L, Andea A, White M, Amerikia KC, Bouwman D, et al. Cryotherapy for breast fibroadenomas. Radiology. 2005;234(1):63–72.CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Hinshaw JL, Littrup PJ, Durick N, Leung W, Lee FT Jr, Sampson L, et al. Optimizing the protocol for pulmonary cryoablation: a comparison of a dual- and triple-freeze protocol. Cariovasc Intervent Radiol. 2010;33(6):1180–5.CrossRef Hinshaw JL, Littrup PJ, Durick N, Leung W, Lee FT Jr, Sampson L, et al. Optimizing the protocol for pulmonary cryoablation: a comparison of a dual- and triple-freeze protocol. Cariovasc Intervent Radiol. 2010;33(6):1180–5.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Permpongkosol S, Nicol TL, Link RE, Varkarakis I, Khurana H, Zhai QJ, et al. Differences in ablation size in porcine kidney, liver, and lung after cryoablation using the same ablation protocol. AJR. 2007;188(4):1028–32.CrossRefPubMed Permpongkosol S, Nicol TL, Link RE, Varkarakis I, Khurana H, Zhai QJ, et al. Differences in ablation size in porcine kidney, liver, and lung after cryoablation using the same ablation protocol. AJR. 2007;188(4):1028–32.CrossRefPubMed
19.
Zurück zum Zitat Hashimoto K, Izumi Y, Yamauchi Y, Yashiro H, Inoue M, Nakatsuka S, et al. Prediction of the critical thermal zone during pulmonary cryoablation on computed tomography from correlated experimental and clinical findings. J Thorac Cardiovasc Surg. 2013;145(3):832–8.CrossRefPubMed Hashimoto K, Izumi Y, Yamauchi Y, Yashiro H, Inoue M, Nakatsuka S, et al. Prediction of the critical thermal zone during pulmonary cryoablation on computed tomography from correlated experimental and clinical findings. J Thorac Cardiovasc Surg. 2013;145(3):832–8.CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
The cryoablation of lung tissue using liquid nitrogen in gel and in the ex vivo pig lung
verfasst von
Hiroaki Nomori
Ikuo Yamazaki
Toshiya Kondo
Masaya Kanno
Publikationsdatum
04.06.2016
Verlag
Springer Japan
Erschienen in
Surgery Today / Ausgabe 2/2017
Print ISSN: 0941-1291
Elektronische ISSN: 1436-2813
DOI
https://doi.org/10.1007/s00595-016-1363-z

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2017

Surgery Today 2/2017 Zur Ausgabe

Leitlinien kompakt für die Allgemeinmedizin

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Facharzt-Training Allgemeinmedizin

Die ideale Vorbereitung zur anstehenden Prüfung mit den ersten 24 von 100 klinischen Fallbeispielen verschiedener Themenfelder

Mehr erfahren

Strenge Blutdruckeinstellung lohnt auch im Alter noch

30.04.2024 Arterielle Hypertonie Nachrichten

Ältere Frauen, die von chronischen Erkrankungen weitgehend verschont sind, haben offenbar die besten Chancen, ihren 90. Geburtstag zu erleben, wenn ihr systolischer Blutdruck < 130 mmHg liegt. Das scheint selbst für 80-Jährige noch zu gelten.

Frauen bekommen seltener eine intensive Statintherapie

30.04.2024 Statine Nachrichten

Frauen in den Niederlanden erhalten bei vergleichbarem kardiovaskulärem Risiko seltener eine intensive Statintherapie als Männer. Ihre LDL-Zielwerte erreichen sie aber fast ähnlich oft.

Reizdarmsyndrom: Diäten wirksamer als Medikamente

29.04.2024 Reizdarmsyndrom Nachrichten

Bei Reizdarmsyndrom scheinen Diäten, wie etwa die FODMAP-arme oder die kohlenhydratreduzierte Ernährung, effektiver als eine medikamentöse Therapie zu sein. Das hat eine Studie aus Schweden ergeben, die die drei Therapieoptionen im direkten Vergleich analysierte.

Akuter Schwindel: Wann lohnt sich eine MRT?

28.04.2024 Schwindel Nachrichten

Akuter Schwindel stellt oft eine diagnostische Herausforderung dar. Wie nützlich dabei eine MRT ist, hat eine Studie aus Finnland untersucht. Immerhin einer von sechs Patienten wurde mit akutem ischämischem Schlaganfall diagnostiziert.

Update Allgemeinmedizin

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.