Vielen Dank für Ihren Besuch auf nature.com.Sie verwenden eine Browserversion mit eingeschränkter CSS-Unterstützung.Um die beste Erfahrung zu erzielen, empfehlen wir Ihnen, einen aktuelleren Browser zu verwenden (oder den Kompatibilitätsmodus im Internet Explorer zu deaktivieren).In der Zwischenzeit zeigen wir die Website ohne Stile und JavaScript an, um eine kontinuierliche Unterstützung zu gewährleisten.Karussell mit drei Dias, die gleichzeitig angezeigt werden.Verwenden Sie die Schaltflächen Zurück und Weiter, um durch drei Folien gleichzeitig zu navigieren, oder die Schaltflächen mit den Folienpunkten am Ende, um jeweils drei Folien zu überspringen.Young Chul Cho, Jeon Min Kang, … Jung-Hoon ParkTadahisa Inoue, Hiromu Kutsumi, … Masashi YonedaJae Min Lee, Hyuk Soon Choi, … Hong Bae KimChang-Il Kwon, Sung Ill Jang, … Kwang Hyun KoTudor Mocan, Rares Stiufiuc, … Zeno SparchezJan Zmuc, Gorana Gasljevic, … Maja CemazarPei Zhang, Yue-Yue Zhang, … Chen-Yang JiangXing Wang, Haifeng Liu, … Yuling FengFGM Poch, CA Neizert, … KS LehmannScientific Reports Band 12, Artikelnummer: 19135 (2022 ) Diesen Artikel zitierenDie endoluminale Radiofrequenz (RF)-Ablation wird weithin als sichere und wirksame Behandlung des Barrett-Ösophagus eingesetzt.Aufgrund eines unzureichenden Kontakts zwischen der Elektrode und dem Zielgewebe kann es jedoch zu einer unzureichenden HF-Ablation kommen.Hier wurde eine stentbasierte monopolare HF-Elektrode (SE) entwickelt, um HF-Energie gleichmäßig an die Innenwand der Rattenspeiseröhre abzugeben.Die optimalen HF-Parameter wurden im exponierten Rattenösophagus evaluiert.Die Temperatur in der Speiseröhre der Ratte erreichte 70 ℃ in 89 s bei 30 W, 59 s bei 40 W und 34 s bei 50 W. Die technische Machbarkeit und Wirksamkeit der HF-Ablation mit SE wurden basierend auf Änderungen der histologischen Transformation und immunhistochemischen Parametern bewertet von Geweben, die unmittelbar, 1 und 2 Wochen nach dem Eingriff verglichen wurden.Der Grad der Entzündungszellinfiltration, fibrotischer Veränderungen, TUNEL und HSP70 im RF-ablatierten Rattenösophagus war signifikant höher als im Vergleich zur Scheinkontrolle (alle p < 0,05).Die TUNEL-positive Ablagerung nahm allmählich ab, aber die HSP 70-positive Ablagerung blieb 2 Wochen lang auf einem ähnlichen Niveau.Die Stent-basierte HF-Ablation war technisch machbar und wirksam bei der gleichmäßigen Induktion thermischer Schäden an der Speiseröhre der Ratte.Das HF-Ablationssystem unter Verwendung des SE kann eine vielversprechende Behandlung für endoluminale Malignome darstellen.Die Radiofrequenz (RF)-Ablation wird weithin als sichere und wirksame Methode zur Behandlung verschiedener bösartiger Erkrankungen eingesetzt1,2.Endoluminale HF-Elektroden auf Katheter- oder Ballonbasis wurden für die Behandlung von inoperablem Gallengangs- und Bauchspeicheldrüsengangkrebs mit obstruktiven Erkrankungen sowie für Barrett-Ösophagus entwickelt3,4,5,6,7.Eine katheterbasierte Elektrode hat den Vorteil, dass sie einfach zu handhaben ist, und ein HF-Ablationskatheter bei malignen Gallenobstruktionen hat sich in klinischen Studien positiv auf das Überleben und die Durchgängigkeit des Stents ausgewirkt8,9.Diese Elektroden können jedoch weder das Zielgewebe vollständig kontaktieren, noch können sie für luminale Organe mit unterschiedlichen Durchmessern angepasst werden10,11.Ballonbasierte Elektroden können durch Aufblasen und Anpassen des Ballondurchmessers an verschiedenen Formen von Strikturen angebracht werden.Wenn der Ballon jedoch groß ist, kann sich die Wand der Speiseröhre dehnen und eine Migration des Ballons verursachen.Wenn darüber hinaus nach dem ersten Eingriff keine vollständige Ablation erreicht wird, können wiederholte Eingriffe erforderlich sein, um eine umlaufende HF-Ablation durchzuführen5,6.Die HF-Ablation induziert eine thermische Verletzung des Gewebes durch die Ablagerung elektromagnetischer Energie.Während die angrenzenden Gewebe an der Elektrode aufgrund der verringerten elektrischen Leitfähigkeit der Gewebe dem höchsten Strom und Hitzeschock ausgesetzt sind12,13, werden die von den Elektroden entfernten Gewebe hauptsächlich durch Wärmeleitung erhitzt.Daher kann es aufgrund eines unzureichenden Kontakts zwischen der Elektrode und dem Zielgewebe zu einer unzureichenden HF-Ablation kommen, insbesondere wenn die Strikturen weich und nicht fest sind und die Zielgewebe eine unregelmäßige Form haben14,15,16.Kürzlich wurde eine stentbasierte monopolare HF-Elektrode (SE) entwickelt, um die Kontaktfläche mit dem endoluminalen Gewebe zu vergrößern, um die therapeutische Wirkung durch eine gleichmäßige HF-Ablation zu verstärken.Daher war das Ziel dieser Studie, die technische Machbarkeit und Wirksamkeit der HF-Ablation unter Verwendung eines neu entwickelten SE im Ösophagus der Ratte zu untersuchen.Das SE wurde entwickelt, um HF-Energie gleichmäßig an die Innenwand der Rattenspeiseröhre abzugeben (S&G Biotech, Ltd., Yongin, Korea) (Abb. 1).Das SE wurde aus 32 Nitinoldrähten mit einer Dicke von 0,09 mm geflochten.Der Durchmesser des SE betrug 5 mm und die Länge 3 mm.Das Einführsystem war ein 750 mm langer 8-Fr-Katheter und bestand aus einer isolierenden Außenhülle und einem Schieber mit einer Führungsolivenspitze.Die Enden des SE wurden unmittelbar nach dem HF-Ablationsverfahren zur Entfernung im Einführsystem fixiert (ergänzende Abb. 1).Die SE wurde an ein HF-Ablationssystem (CoATherm AKF200; APRO KOREA, Gunpo, Korea) angeschlossen.Schematische Darstellung der Hochfrequenzablation unter Verwendung der stentbasierten Elektrode in der Speiseröhre der Ratte und repräsentative TUNEL-gefärbte Bilder, die die resultierenden therapeutischen Wirkungen zeigen.Die Magenkrebs-Zelllinie (SNU-NCC-24; Korean Cell Line Bank, Seoul, Korea) wurde verwendet, um die apoptotischen Wirkungen der Stent-basierten HF-Ablation zu validieren.Die Zellen wurden in RPMI-1640 (Welgene Inc, Gyeongsan, Korea) inkubiert, das 5 % fötales Rinderserum enthielt und mit 1 % Antibiotika (Penicillin [100 U/ml]-Streptomycin [100 ug/ml]; Gibco, Life Technologies, Carlsbad, CA, US) in einem Inkubator (KE72 ThermoForma 3111 CO2 Incubator; Thermofisher, Waltham, MA, US) bei 37 °C und 5 % CO2.Die 1,0 × 10 5 Zellen wurden in Mikrozentrifugenröhrchen (AX-MCT-150-A; Corning®, NY, US) in 1,5 ml Kulturmedium aliquotiert.Die SE wurde in diese Zellsuspensionen in den Röhrchen eingetaucht und eine HF-Ablation wurde bei 480 kHz und 30, 40 und 50 Watt (W) für 30 s durchgeführt.Die ablatierten Zellen wurden auf eine Platte mit 24 Vertiefungen (SPL life sciences Co., Ltd, Pocheon, Korea) überführt.Nach 6 h Inkubation wurden die adhärenten Zellen geerntet.Aliquots von 100 &mgr;l der gesammelten Zellen wurden in neue Mikrozentrifugenröhrchen, ergänzt mit 100 &mgr;l Muse Annexin V & Dead Cell Reagent (Luminex Corporation, Austin, TX, US), gegeben und 20 min bei Raumtemperatur inkubiert.Apoptotische Zellen wurden mit einem Muse-Zellanalysator (Luminex Corporation, Austin, TX, US) getestet.Die Prozentsätze der gesamten apoptotischen Zellen wurden als Summe der frühen und späten apoptotischen Zellen berechnet.Die Temperatur im Zentrum von SE wurde mit einer Wärmebildkamera (FLIR A400; Teledyne FLIR, Wilsonville, OR, US) gemessen.In dieser Studie wurden insgesamt 24 Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 250–263 g (mittleres Gewicht 258,5 g) verwendet.Drei Ratten wurden verwendet, um die optimalen HF-Parameter zu bestimmen, und die verbleibenden 21 Ratten wurden verwendet, um die Wirksamkeit des Stent-basierten HF-Ablations-In-vivo-Experiments zu untersuchen.Achtzehn der 21 Ratten erhielten eine Stent-basierte HF-Ablation, um die Veränderungen des abgetragenen Gewebes der Speiseröhre im Laufe der Zeit zu untersuchen.Die verbleibenden drei Ratten erhielten ein Scheinverfahren.Die 18 Ratten wurden nach dem Zufallsprinzip sofort, 1 Woche und 2 Wochen nach dem RF-Verfahren (n = 6 in jeder Gruppe) durch Verabreichung von inhalierbarem reinem Kohlendioxid getötet.Alle Ratten wurden unter den gleichen Umgebungsbedingungen mit freiem Zugang zu Futter und Wasser und einer Temperatur von 24 ± 2 °C mit einem 12-stündigen Tag-Nacht-Zyklus gehalten.Das Körpergewicht wurde zweimal wöchentlich bis zur Tötung gemessen.Stent-basierte HF-Ablation wurde in der chirurgisch freigelegten Speiseröhre der Ratte durchgeführt, um die optimalen HF-Parameter für die Speiseröhre der Ratte zu bestimmen.Der SE wurde durch den Mund in die zervikale Speiseröhre von Ratten eingeführt.Stent-basierte HF-Ablation wurde bei 30, 40 und 50 W durchgeführt, um die Zeit zu messen, die zum Erreichen von 70 °C benötigt wird, und die entsprechende Zeit wurde dann eingestellt, um sicherzustellen, dass 70 °C in-vivo erreicht wurden.Die Impedanz wurde während der Zufuhr der HF-Energie in 1-s-Intervallen aufgezeichnet.Die Temperatur wurde im 1-s-Intervall aufgezeichnet, bis die Temperatur auf 40 °C abgekühlt war.Alle Ratten wurden sofort durch Verabreichung von inhalierbarem reinem Kohlendioxid zur groben Untersuchung getötet, um Ösophagusverletzungen zu bestätigen.Die technische Machbarkeit der Stent-basierten HF-Ablation wurde in der Speiseröhre der Ratte evaluiert.Alle Ratten wurden durch intramuskuläre Injektion von 50 mg/kg Zolazepam und 50 mg/kg Tiletamin (Zoletil 50; Virbac, Carros, Frankreich) und 10 mg/kg Xylazin (Rompun; Bayer HealthCare, Leverkusen, Deutschland) anästhesiert.Ein 0,014-Zoll-Mikroführungsdraht (Transcend; Boston Scientific, Watertown, MA, USA) wurde dann unter Durchleuchtungsführung (MeteoR; NanoFocusRay Co., Iksan, Korea) durch den Mund in den Magen eingeführt.Ein 8-Fr-Liefersystem wurde weiterentwickelt und die SE wurde vollständig erweitert.HF-Energie wurde für 60 s bei einer Leistung von 40 W und 480 kHz bei 70 °C angelegt.Während der HF-Ablation wurden Impedanzänderungen der Speiseröhre der Ratte in 1-s-Intervallen aufgezeichnet.Antibiotika (Gentamicin, 80 mg/2 ml; Shin Poong Pharm Ltd., Seoul, Korea) und Analgetika (Keromin, 30 mg; Ketorolac; Hana Pharm Ltd., Seoul, Korea) wurden routinemäßig drei Tage nach dem Eingriff verwendet.Es wurde eine histologische Untersuchung durchgeführt, um morphologische Schleimhautveränderungen zu beobachten und den Grad der Entzündung und fibrotischen Veränderungen zu beurteilen.Extrahierte Speiseröhrenproben wurden in 10 % neutral gepuffertem Formalin für 24 h fixiert, in Paraffin eingebettet und quer geschnitten.Die Proben wurden mit Hämatoxylin & Eosin (H&E) und Masson's Trichrome (MT) gefärbt.H&E-gefärbte Schnitte wurden verwendet, um die Dicke der submukösen Fibrose zu beurteilen, und die Dicke der Epithelschicht wurde mikroskopisch gemessen und an acht Punkten um den Umfang herum gemittelt.Die Infiltration von Entzündungszellen wurde subjektiv in Übereinstimmung mit der Verteilung und Dichte der Entzündungszellen bestimmt (bewertet als 1, leicht; 2, leicht bis mäßig; 3, mäßig; 4, mäßig bis schwer; und 5, schwer).Der Grad der Kollagenablagerung wurde subjektiv unter Verwendung von MT-gefärbten Schnitten bestimmt, wobei 1 leicht, 2 leicht bis mäßig, 3 mäßig, 4 mäßig bis stark und 5 stark anzeigte.Es wurde eine Immunhistochemie (IHC) durchgeführt, um das Ausmaß des Zelltods und das Vorhandensein eines Hitzeschocks durch HF-Ablation zu bewerten.IHC wurde an in Paraffin eingebetteten Gewebeschnitten unter Verwendung von terminaler Desoxynukleotidyltransferase-vermitteltem dUTP-Nick und -Markierung (TUNEL, ApopTag Peroxidase In Situ Detection Kit; Millipore Co., Burlington, MA, US) und Hitzeschockprotein 70 (HSP70, LS-B3700- 50; LifeSpan BioSciences Inc., Seattle, WA, US) primäre Antikörper.Das Ausmaß der TUNEL- und HSP70-positiven Ablagerung wurde subjektiv bestimmt (1, leicht; 2, leicht bis mäßig; 3, mäßig; 4, mäßig bis schwer; und 5, schwer).Alle histologischen Analysen wurden mit einem digitalen Diascanner (Panoramic 250 FLASH III; 3D Histech Ltd., Budapest, Ungarn) durchgeführt und die Messungen wurden mit einem digitalen Mikroskopbetrachter (CaseViewer; 3D Histech) erhalten.Die histologische Analyse wurde durch den Konsens von drei Beobachtern durchgeführt, die für die Tiergruppierungen blind waren.Eine statistische Analyse wurde durchgeführt, um die Unterschiede zwischen den Studiengruppen zu erkennen.Die Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) ausgedrückt.Unterschiede zwischen den Gruppen wurden gegebenenfalls mit dem Mann-Whitney-U-Test und dem Zwei-Stichproben-t-Test analysiert.P < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.Alle statistischen Analysen wurden unter Verwendung der SPSS-Software, Version 27.0 (SPSS, IBM, Chicago, IL) durchgeführt.Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit relevanten benannten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt.Die Verwendung von Tieren in dieser Studie wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee des Asan Institute for Life Sciences (Seoul, Korea) (IACUC Nr. 2020-12-316) genehmigt und entspricht den Richtlinien der US National Institutes of Health für die artgerechter Umgang mit Versuchstieren.Die Studie wurde in Übereinstimmung mit der ARRIVE-Leitlinie durchgeführt.HF-Energie wurde erfolgreich an die Magenkrebszellen durch SE geliefert.Die mittleren (± Standardabweichung, SD) Maximaltemperaturen bei 30, 40 und 50 W betrugen 62,85 ± 1,09 °C, 72,21 ± 1,50 °C bzw. 75,65 ± 0,86 °C.Es gab keine signifikanten Unterschiede im Prozentsatz der gesamten apoptotischen Zellen bei 30 (81,71 ± 3,5 %), 40 (85,13 ± 3,17 %) oder 50 W (83,10 ± 3,12 %) (30 vs. 40 W, p = 0,107; 30 gegenüber 50 W, p = 0,483, 40 gegenüber 50 W, p = 0,292) (Abb. 2).Radiofrequenz (RF)-Ablation mit einer stentbasierten Elektrode in Magenkrebszellen, um apoptotische Wirkungen zu verifizieren.(a) Die Verringerung der Anzahl lebensfähiger Zellen wurde unter Verwendung eines Annexin-V-Assays bestimmt.(b) Graph, der die Gesamtmenge an apoptotischen Krebszellen zeigt (frühe + späte apoptotische Zellen).(c) Maximaltemperatur gemäß der für die HF-Ablation verwendeten Leistungseinstellung.Die Stent-basierte HF-Ablation war in der exponierten Speiseröhre der Ratte erfolgreich, ohne dass ein Roll-off oder eine Perforation der Speiseröhre auftrat (Abb. 3).Schleimhautverletzungen mit einer dünneren Speiseröhrenwand wurden bei 30, 40 und 50 W beobachtet. Die Temperatur in der Speiseröhre der Ratte erreichte 70 °C in 89 s bei 30 W, 59 s bei 40 W und 34 s bei 50 W. Die Temperatur allmählich auf 40 °C abgekühlt nach Beendigung der HF-Energie in 212 s bei 30 W, 189 s bei 40 W und 125 s bei 50 W (Abb. 3b–d).Der Impedanzpegel wurde von 192 auf 149 Ω bei 30 W, 162 auf 126 Ω bei 40 W und 185 auf 155 Ω bei 50 W verringert (Abb. 3e).Temperaturänderungen während der Hochfrequenz (HF)-Ablation über die stentbasierte monopolare HF-Elektrode (SE) in der Speiseröhre der Ratte.(a) Repräsentative Fotografien und Wärmebilder, die während der HF-Ablation der Speiseröhre der Ratte durch die SE bei einer Leistungseinstellung von 40 W für 60 s erhalten wurden.(b) Diagramm, das die aufgezeichneten Temperaturänderungen während der HF-Ablation bei 30, 40 und 50 W zeigt. Alle HF-Energien wurden beginnend zum gleichen Zeitpunkt (Pfeilspitze) angelegt, bis die Temperatur 70 ℃ (Pfeil) erreichte.(c) Anfangsheiztemperatur (rote Linie).(d) Änderungen der Kühltemperatur nach Beendigung der HF-Energieübertragung (blaue Linie).(e) Änderungen des Impedanzprofils während der HF-Ablation im exponierten Rattenösophagus in Übereinstimmung mit verschiedenen Leistungseinstellungen bei 30, 40 und 50 W. (f) Grober Befund durch verschiedene HF-Parameter im extrahierten Rattenösophagus.Bei 16 (88,8 %) der 18 Ratten war die Stent-basierte HF-Ablation unter Durchleuchtungsführung technisch erfolgreich.Zwei Ratten starben an Dyspnoe, weil das 8-Fr-SE-Abgabesystem während des Eingriffs auf die Luftröhre drückte, und wurden von dieser Studie ausgeschlossen.Die restlichen 16 Ratten überlebten bis zum Ende der Studie (Abb. 4).Die mittlere Impedanz nahm während der HF-Ablation in der Speiseröhre der Ratte allmählich von 126,1 ± 26,7 Ω auf 119,8 ± 18,8 Ω ab (Abb. 4c).Das Körpergewicht der behandelten Ratten nahm 3 Tage nach der HF-Ablation (209,00 ± 32,51 g) im Vergleich zur Scheinkontrolle (276,33 ± 32,51 g, p < 0,001) signifikant ab und erholte sich allmählich bei den abgetragenen Tieren (Abb. 4d).In-vivo-Versuchsdesign, Impedanz und Gewichtsänderungen.(a) Flussdiagramm des In-vivo-Studiendesigns und der Nachverfolgung.(b) Röntgenbilder, die die technischen Schritte für die Hochfrequenz (HF)-Ablation mit einer stentbasierten monopolaren HF-Elektrode (SE) in der Speiseröhre der Ratte zeigen.Schritt 1, ein Mikro-Führungsdraht wurde durch die Speiseröhre in den Magen eingeführt;Schritt 2, ein SE-beladenes Einführsystem (Pfeilspitzen) wurde über den Führungsdraht vorgeschoben;Schritt 3: Die Olivenspitze des SE (Pfeilspitzen) wurde unter fluoroskopischer Führung am Zwerchfellrand platziert;In Schritt 4 wurde die einstellbare SE (Pfeilspitzen) mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 3 mm eingesetzt, um die Elektrode vollständig an der gesamten Innenwand der Speiseröhre der Ratte zu befestigen.(c) Impedanzänderungen während der HF-Ablation bei 40 W für 60 s in der Speiseröhre der Ratte.(d) Das Körpergewicht ändert sich nach der HF-Ablation.* p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001.Die mittlere (± SD) Dicke der submukösen Fibrose nahm unmittelbar nach der HF-Ablation im Vergleich zur Scheinkontrolle ohne statistische Signifikanz leicht zu (129,92 ± 43,84 μm vs. 107,04 ± 38,71 μm, p = 0,128).Diese Veränderung war 1 Woche (304,43 ± 123,94 μm, p < 0,001) und 2 Wochen (313,94 ± 64,83 μm, p < 0,001) nach der HF-Ablation im Vergleich zur Scheinkontrolle signifikant erhöht.Die mittlere Dicke der Epithelschicht (21,84 ± 5,97 μm) war unmittelbar nach der HF-Ablation im Vergleich zur Scheinkontrolle signifikant verringert (35,54 ± 7,73 μm, p < 0,001).Die Dicke der Epithelschicht nahm 1 Woche (50,12 ± 12,75 μm, p < 0,001) und 2 Wochen (56,85 ± 17,35 μm, p < 0,001) nach der HF-Ablation im Vergleich zur Scheinkontrolle signifikant zu.Die Infiltrationswerte der Entzündungszellen stiegen im Laufe der Zeit nach der HF-Ablation unmittelbar (1,81 ± 0,66, p = 0,607), 1 Woche (2,81 ± 0,75, p < 0,001) und 2 Wochen (3,06 ± 0,68, p < 0,001) nach der Verfahren im Vergleich zur Scheinkontrolle (1,69 ± 0,70).Der Grad der Kollagenablagerung nahm im Laufe der Zeit ebenfalls allmählich zu: sofort (2,19 ± 0,75, p = 0,678), 1 Woche (3,06 ± 0,99, p = 0,006) und 2 Wochen (3,87 ± 0,72, p < 0,001) im Vergleich zur Scheinbehandlung Kontrolle (2,06 ± 0,93).Die TUNEL-positiven Ablagerungen stiegen unmittelbar nach der HF-Ablation im Vergleich zur Scheinkontrolle signifikant an (4,19 ± 0,75 vs. 1,25 ± 0,45, p < 0,001) und nahmen nach 1 Woche (1,69 ± 0,70, p = 0,044) und 2 Wochen (1,63 ± 0,62, p = 0,059) nach dem Eingriff.Die mittleren HSP70-positiven Ablagerungsniveaus stiegen auch unmittelbar nach der HF-Ablation im Vergleich zur Scheinkontrolle signifikant an (4,38 ± 0,81 vs. 1,31 ± 0,48, p < 0,001).Dieser Unterschied wurde 1 Woche (3,75 ± 0,93, p < 0,001) und 2 Wochen (3,69 ± 1,08, p < 0,001) nach dem Eingriff im Vergleich zur Scheinkontrolle beibehalten (Abb. 5 und ergänzende Abb. 2).Repräsentative mikroskopische Bilder und histologische Serienbefunde zu den angegebenen Zeitpunkten nach Hochfrequenz (HF)-Ablation über die stentbasierte monopolare HF-Elektrode (SE).(a) Repräsentative mikroskopische Bilder von mit Hämatoxylin & Eosin, Masson's Trichrome, Heat Shock Protein 70 (HSP70) und Terminal Desoxynucleotidyl Transferase vermitteltem dUTP Nick and Labeling (TUNEL) gefärbten Gewebeschnitten.(b) Diagramme der histologischen Befunde, die aufeinanderfolgende Änderungen der Dicke der submukösen Fibrose und der Epithelschichten, des Grades der Entzündungszellinfiltration, der Kollagenablagerungsniveaus und der TUNEL- und HSP 70-Positivität anzeigen.* p < 0,05, ** p < 0,001.Die SEs wurden erfolgreich durch die Flechttechnik unter Verwendung mehrerer Nitinoldrähte hergestellt, und das wiederaufnehmbare Abgabesystem hatte einen Durchmesser von 8 Fr.Obwohl zwei der 18 Ratten an Dyspnoe starben, die durch Kompression der oberen Atemwege aufgrund des dicken Verabreichungssystems bei Sprague-Dawley-Ratten mit einem mittleren Gewicht von 258,5 g verursacht wurde, wurde die RF-Ablation mit SE erfolgreich durchgeführt, und bei den verbleibenden wurde eine gleichmäßig abgetragene Schleimhaut der Speiseröhre beobachtet Ratten.Die histologischen Ergebnisse in unserer Studie zeigten, dass umlaufende hitzeinduzierte fibrotische Veränderungen mit erhöhter Kollagenablagerung und erhöhter Dicke der Epithelschicht mit submuköser Fibrose beobachtet wurden.Konsistent zeigten die IHC-Ergebnisse im Ösophagus von Ratten, dass die zelluläre Apoptose zusammen mit der HSP70-Expression im Vergleich zur Scheinkontrollgruppe signifikant zunahm.Diese Ergebnisse unterstützen die SE-basierte HF-Ablation als technisch machbar und effektiv im Ösophagus von Ratten.Unsere vorliegenden Ergebnisse zeigten, dass die stentbasierte HF-Ablation erfolgreich thermische Schäden an der Speiseröhre der Ratte hervorrief, die zu zellulärer Apoptose und hitzevermittelten Gewebeverletzungen führten.Die SE ermöglichte einen vollständigen Kontakt mit der Ösophaguswand der Ratte, wodurch eine gleichmäßige HF-Energieabgabe an die Zielläsion ermöglicht wurde.Eine Nitinol-Stent-basierte HF-Elektrode hat mehrere Vorteile gegenüber anderen Elektroden, die derzeit für die endoluminale HF-Ablation verwendet werden.Erstens ist es aufgrund seiner zylindrischen Struktur in Form eines Stents für endoluminale Organe wie Speiseröhre, Zwölffingerdarm, Gallengänge und Blutgefäße geeignet.Zweitens verleihen die Nitinoldrähte selbstexpandierende Eigenschaften und eine hohe Flexibilität, was sehr nützlich sein kann, um gekrümmte Läsionen zu behandeln17,18.Bemerkenswert ist, dass unsere Ergebnisse darauf hindeuten, dass SE aus Nitinoldrähten für die Umfangsablation der nicht-vaskulären luminalen Organe mit signifikant besseren therapeutischen Wirkungen wirksam sein kann19,20,21, und ob es in stark gewundenen Strukturen gut funktioniert, ist eine weitere Untersuchung wert.Der Annexin-V-Assay wurde in dieser Studie verwendet, um zu bewerten, ob die Anzahl lebensfähiger Zellen nach Stent-basierter HF-Ablation in Magenkrebs-Zelllinien reduziert ist.Es wurde gezeigt, dass unser HF-Ablationssystem in menschlichen Krebszellen Wirkungen auslöst.Obwohl es in den aktuellen Ergebnissen keine signifikanten Unterschiede bei verschiedenen Leistungseinstellungen gab, wurde die Machbarkeit der Stent-basierten HF-Ablation bestätigt, wenn man bedenkt, dass Apoptose von Tumorzellen oberhalb von 60 °C durch lokale thermische Effekte auftritt22,23,24.Die richtige Temperaturmessung in der Zellstruktur und im Gewebe ist entscheidend, um die gewünschten klinischen Wirkungen von HF-Energien zu erzielen24.Da in der Klinik normalerweise eine Temperatur von 70 °C für den Magen-Darm-Trakt eingestellt wird, wurde diese Temperatur in dieser vorliegenden Studie beibehalten2,25.Da im SE jedoch kaum ein Thermal-Feedback-System installiert werden kann, wurde die Temperatur im HF-ablatierten Ösophagus stattdessen kontinuierlich mit einer Wärmebildkamera aufgezeichnet.Da darüber hinaus andere Studien berichteten, dass die Gewebetemperatur ansteigt, die Ionenmobilität innerhalb des erhitzten Gewebes zunimmt, was einen höheren Stromfluss und eine niedrigere Impedanz verursacht, könnte dies ein spezifischer Marker für eine lokale Gewebeerwärmung an einer bestimmten Zielstelle während der HF-Ablation sein Verfahren26,27,28.Daher war zu erwarten, dass trotz des Fehlens eines thermischen Rückkopplungssystems ein bestimmter Ablationsbereich erreicht wird, da die Impedanzdifferenz während der HF-Ablationszeit in unserer aktuellen Studie nicht so groß wie 10–30 Ω war29,30,31.Die Optimierung der HF-Energie und der Ablationszeit kann eine effiziente HF-Ablation beeinflussen.Es gab mehrere Einschränkungen für unsere Studie von Bedeutung.Erstens war die Stichprobengröße in den Studiengruppen klein und kann die statistische Aussagekraft der Studie verringern.Zweitens war das Fehlen eines Temperaturrückkopplungssystems, das direkt auf die SE angewendet wurde, das Haupthindernis für die Durchführung einer effizienten HF-Ablation.Für eine zukünftige genaue Bewertung der HF-Ablation ist es notwendig, die thermische Rückkopplung zum Generator zu bestätigen.Drittens wurde die HF-Ablation unter Verwendung des SE im normalen Rattenösophagus durchgeführt.Eine Bewertung mit Speiseröhrenkrebs-Rattenmodell wäre in Zukunft erforderlich.Viertens wurden nur wenige Marker für die histologischen Untersuchungen verwendet.Abschließend lässt sich sagen, dass, obwohl zusätzliche Studien erforderlich sind, um die aktuellen Daten weiter zu validieren, diese Studie erfolgreich gezeigt hat, dass die stentbasierte HF-Ablation technisch machbar und effektiv ist, um gleichmäßige thermische Schäden an der Speiseröhre von Ratten zu induzieren.Der SE kann die durch die HF-Ablation induzierten therapeutischen Wirkungen maximieren, indem er die Innenwand der Speiseröhre der Ratte vollständig kontaktiert.Das stentbasierte HF-Ablationssystem könnte einen vielversprechenden neuen Ansatz für die Behandlung von endoluminalen Malignomen in nicht-vaskulären luminalen Organen darstellen.Aufgrund ihres proprietären Charakters können weder die Daten noch die Datenquelle öffentlich zugänglich gemacht werden, aber die in dieser Studie präsentierten Daten sind auf Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.Fang, Z., Moser, M., Zhang, E., Zhang, WJC & Zhang, B. Design einer neuartigen Elektrode zur Hochfrequenzablation für große Tumore: In-vitro-Validierung und Bewertung.J. Biomech.Eng.https://doi.org/10.1115/1.4042179 (2018).Cho, JH et al.Sicherheit und Wirksamkeit der endobiliären Radiofrequenzablation nach unterschiedlicher Leistung und Zieltemperatur in einem Schweinemodell.J. Gastroenterol.Hepatol.32, 521–526.https://doi.org/10.1111/jgh.13472 (2017).Mizandari, M. et al.Interventionelle Radiofrequenzablation: Eine vielversprechende therapeutische Modalität bei der Behandlung von malignen Gallengangs- und Pankreasgangobstruktionen.J. Cancer 9, 629–637.https://doi.org/10.7150/jca.23280 (2018).Artikel CAS PubMed PubMed CentralGoogle ScholarLim, HS, Singleton, CB, Alasady, M. & McGavigan, AD Katheterablation bei ventrikulärer Tachykardie.Intern.Med.J. 40, 673–681.https://doi.org/10.1111/j.1445-5994.2010.02202.x (2010).Artikel CAS PubMedGoogle Scholarvan Vilsteren, FG et al.Die zirkumferentielle ballonbasierte Radiofrequenzablation des Barrett-Ösophagus mit Dysplasie kann durch Weglassen der Reinigungsphase vereinfacht, aber die Wirksamkeit aufrechterhalten werden.Klin.Gastroenterol.Hepatol.11, 491-498.e491.https://doi.org/10.1016/j.cgh.2012.12.005 (2013).Sharma, VK et al.Ballonbasierte, umlaufende, endoskopische Hochfrequenzablation des Barrett-Ösophagus: 1-Jahres-Follow-up von 100 Patienten.Magen-Darm-Test.Endosc.65, 185–195.https://doi.org/10.1016/j.gie.2006.09.033 (2007).Artikel ADS PubMedGoogle ScholarGupta, D. et al.Vergleichende Wirksamkeit von Katheterablationsgeräten bei der Behandlung von Vorhofflimmern: Eine Netzwerk-Metaanalyse.J. Comp.Eff.Auflösung9, 115–126 (2019).Stahl, AW et al.Die endoskopisch angewandte Radiofrequenzablation scheint in der Behandlung der malignen Gallengangsobstruktion sicher zu sein.Magen-Darm-Test.Endosc.73, 149–153 (2011).Artikel ADS PubMedGoogle ScholarAuriemma, F., De Luca, L., Bianchetti, M., Repici, A. & Mangiavillano, B. Radiofrequenz und maligne Gallengangsstrikturen: Ein Update.Welt J. Gastrointest.Endosc.11, 95 (2019).Artikel PubMed PubMed CentralGoogle ScholarInoue, T., Ito, K. & Yoneda, M. Neuartiges Ballonkatheter-basiertes endobiliäres Hochfrequenzablationssystem: Ex-vivo-Experimentalstudie.Graben.Endosc.32, 974–978.https://doi.org/10.1111/den.13622 (2020).Martinek, M. et al.Klinischer Einfluss eines offen gespülten Hochfrequenzkatheters mit direkter Kraftmessung auf die Ablation von Vorhofflimmern.Pacing-Klin.Elektrophysiol.35, 1312–1318 (2012).Jamil, M. & Ng, E. Quantifizierung der Wirkung elektrischer und thermischer Parameter auf die Radiofrequenzablation für konzentrische Tumormodelle unterschiedlicher Größe.J. Therm.Biol. 51, 23–32 (2015).Ahmed, M., Brace, CL, Lee, FT Jr. & Goldberg, SN Prinzipien und Fortschritte bei der perkutanen Ablation.Radiologie 258, 351–369 (2011).Inoue, T. & Yoneda, M. Aktualisierte Evidenz zu den klinischen Auswirkungen der endoskopischen Hochfrequenzablation bei der Behandlung von bösartiger Gallengangsobstruktion.Graben.Endosc.34, 345–358 (2022).Titi, M. et al.Entwicklung von subsquamöser hochgradiger Dysplasie und Adenokarzinom nach erfolgreicher Hochfrequenzablation des Barrett-Ösophagus.Gastroenterologie 143, 564–566 (2012).Widmann, G., Bodner, G. & Bale, R. Tumorablation: Technische Aspekte.Cancer Imaging 9, S63 (2009).Artikel PubMed PubMed CentralGoogle ScholarKang, JM et al.Verwobene versus gestrickte selbstexpandierbare metallische Stents: Eine Vergleichsstudie zu Stent-induzierter Gewebehyperplasie in der Speiseröhre von Ratten.Appl.Wissenschaft.12, 346 (2021).Maleckis, K. et al.Nitinol-Stents in der femoropoplitealen Arterie: eine mechanische Perspektive auf Material, Design und Leistung.Ann.Biomed.Eng.46, 684–704 (2018).Artikel PubMed PubMed CentralGoogle ScholarKautzner, J. et al.EFFICAS II: Optimierung der Katheterkontaktkraft verbessert das Ergebnis der Pulmonalvenenisolation bei paroxysmalem Vorhofflimmern.Europa 17, 1229–1235.https://doi.org/10.1093/europace/euv057 (2015).Artikel PubMed PubMed CentralGoogle ScholarThiagalingam, A. et al.Bedeutung der Katheterkontaktkraft während der gespülten Hochfrequenzablation: Bewertung in einem Schweine-ex-vivo-Modell unter Verwendung eines kraftmessenden Katheters.J. Cardiovasc.Elektrophysiol.21, 806–811.https://doi.org/10.1111/j.1540-8167.2009.01693.x (2010).Avitall, B., Mughal, K., Hare, J., Helms, R. & Krum, D. Die Auswirkungen des Elektroden-Gewebe-Kontakts auf die Erzeugung von Hochfrequenzläsionen.Pacing-Klin.Elektrophysiol.20, 2899–2910.https://doi.org/10.1111/j.1540-8159.1997.tb05458.x (1997).Artikel CAS PubMedGoogle ScholarNikfarjam, M., Muralidharan, V. & Christophi, C. Mechanismen der fokalen Hitzezerstörung von Lebertumoren.J. Chirurg.Auflösung127, 208–223.https://doi.org/10.1016/j.jss.2005.02.009 (2005).Chu, KF & Dupuy, DE Thermische Ablation von Tumoren: Biologische Mechanismen und Fortschritte in der Therapie.Nat.Rev. Krebs 14, 199–208.https://doi.org/10.1038/nrc3672 (2014).Artikel CAS PubMedGoogle ScholarIhnat, P., Ihnat Rudinska, L. & Zonca, P. Hochfrequenzenergie in der Chirurgie: Stand der Technik.Chirurg.Heute 44, 985–991.https://doi.org/10.1007/s00595-013-0630-5 (2014).Yuan, P., Wang, F., Zhu, G. & Chen, B. Die klinische Effizienz von TACE in Kombination mit simultaner Computertomographie-geführter Hochfrequenzablation bei fortgeschrittenem hepatozellulärem Karzinom.Investieren Sie in neue Medikamente 39, 1383–1388.https://doi.org/10.1007/s10637-021-01101-w (2021).Artikel CAS PubMedGoogle ScholarChinitz, JS, Michaud, GF & Stephenson, K. Impedanzgeführte Hochfrequenzablation: Verwendung der Impedanz zur Verbesserung der Ablationsergebnisse.J. Innov.Herzrhythmus-Manag.8, 2868 (2017).Osei, K. et al.Lokale impedanzgeführte Radiofrequenzablation mit Standard- und High-Power: Ergebnisse einer präklinischen Untersuchung.J. Cardiovasc.Elektrophysiol.32, 2060–2068.https://doi.org/10.1111/jce.15135 (2021).Hartung, WM et al.Abschätzung der Temperatur während der Radiofrequenz-Katheterablation mittels Impedanzmessungen.Pacing-Klin.Elektrophysiol.18, 2017–2021 (1995).Artikel CAS PubMedGoogle ScholarMartin, CA et al.Erster klinischer Einsatz eines neuartigen Ablationskatheters unter Einbeziehung lokaler Impedanzdaten.J. Cardiovasc.Elektrophysiol.29, 1197–1206.https://doi.org/10.1111/jce.13654 (2018).Piorkowski, C. et al.Erstmals in der Humanvalidierung der impedanzbasierten Beurteilung des Kontakts zwischen Katheterspitze und Gewebe im linken Vorhof.J. Cardiovasc.Elektrophysiol.20, 1366–1373.https://doi.org/10.1111/j.1540-8167.2009.01552.x (2009).Reichlin, T. et al.Anfängliche Impedanzabnahme als Indikator für guten Katheterkontakt: Erkenntnisse aus der Hochfrequenzablation mit Force-Sensing-Kathetern.Herzrhythmus 11, 194–201.https://doi.org/10.1016/j.hrthm.2013.10.048 (2014).Diese Arbeit wurde durch den Korea Medical Device Development Fund unterstützt, der von der koreanischen Regierung (dem Ministerium für Wissenschaft und IKT, dem Ministerium für Handel, Industrie und Energie, dem Ministerium für Gesundheit und Wohlfahrt der Republik Korea, dem Ministerium für Ernährung und Arzneimittelsicherheit; Projektnummer: RS-2020-KD000079).Diese Arbeit wurde auch durch das von der koreanischen Regierung (MSIT) finanzierte Stipendium der National Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt (2020R1A2C2003604, 2022R1C1C1003205).MSIT: Ministerium für Wissenschaft und IKT.Diese Studie wurde auch durch ein Stipendium (2022IE0003) des Asan Institute for Life Sciences, Asan Medical Center, Seoul, Korea, unterstützt.Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Dong-Sung Won, Yubeen Park, Jung-Hoon Park und Sang Soo Lee.Biomedical Engineering Research Center, Asan Institute for Life Sciences, Asan Medical Center, 88 Olympic-Ro 43-Gil, Songpa-Gu, Seoul, 05505, Republik KoreaDong-Sung Won, Yubeen Park, Dae Sung Ryu, Jeon Min Kang, Ji Won Kim, Song Hee Kim, Chu Hui Zeng und Jung-Hoon ParkDepartment of Biomedical Engineering, School of ICT Convergence Engineering, College of Science & Technology, Konkuk University, Chungju, Republik KoreaDepartment of Biosystems & Biomaterials Science and Engineering, Seoul National University, Seoul, 08826, Republik KoreaDepartment of Mechatronics Engineering, School of ICT Convergence Engineering, College of Science & Technology, Konkuk University, Chungju, Republik KoreaAbteilung für Gastroenterologie, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, 88 Olympic-Ro 43-Gil, Songpa-Gu, Seoul, 05505, Republik KoreaYubeen Park, Ji Won Kim, Song Hee Kim und Sang Soo LeeSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenSie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchenD.-SW, YP, J.-HP und SSL konzipierten das Projekt und entwarfen die Experimente.D.-SW, YP, JA, DSR, JMK, JWK, SHK, CHZ und HK führten die experimentellen Arbeiten durch.Springer Nature bleibt neutral in Bezug auf Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.