अग्न्याशय का कैंसर – यह बहुत आम कैंसर तो नहीं है लेकिन जानलेवा साबित हो सकता है।

नवंबर को अग्नाशय के कैंसर के बारे में जागरूकता फैलाने के लिए समर्पित समय के रूप में स्वीकार किया जाता है।

एक नीले रिबन के प्रतीक के रूप में, ग्यारहवें महीने का उद्देश्य जीवित रहने की दर में सुधार की उम्मीद में अग्न्याशय के कैंसर के बारे में जागरूकता फैलाना है।

विभिन्न प्रकार के कैंसर में, अग्न्याशय के कैंसर में जीवित रहने की दर सबसे कम और सबसे स्थिर होती है।

अग्नाशय के कैंसर के बारे में जागरूकता फैलाने से, यह आशा की जाती है कि लक्षणों का शीघ्र पता लगाना संभव होगा, जिससे जीवित रहने की संभावना बढ़ जाएगी।

यूके में पैनक्रिएटिक कैंसर एक्शन द्वारा 2011 में एक सर्वेक्षण के अनुसार, पाँच वर्षों में अग्नाशय के कैंसर की जीवित रहने की दर मात्र 3 प्रतिशत थी।

लेकिन जागरूकता फैलाने के लगातार प्रयासों के बाद 2021 में यह आंकड़ा लगभग 8 प्रतिशत तक बढ़ गया था।

इससे पहले कि हम आगे बढ़ें, यह याद रखना भी महत्वपूर्ण है कि कैंसर के दो मामले एक जैसे नहीं होते हैं। विभिन्न कारक इसमें शामिल होते हैं।

इसलिए किसी को भी कभी भी संख्याओं या आंकड़ों को अपने दिमाग की ताकत पर हावी नहीं होने देना चाहिए।

करेन कोकेलमैन शुल्त्स ने उसी के बारे में अपना अनुभव साझा किया:

“मेरे पहले ऑन्कोलॉजिस्ट ने मुझसे कहा, ‘जब आप आंकड़ों / पूर्वानुमान के बारे में पढ़ते हैं; याद रखें कि आप एक आँकड़ा नहीं हैं, आप आप हैं, और आप अद्वितीय हैं।’ बाद में मैंने जिस पूर्वानुमान के बारे में पढ़ा, वह अच्छा नहीं था, इसलिए उनके बयान ने मुझे हमेशा आशा दी। मैं पिछले दस साल से भी अधिक जीने में सफल रही हूँ । दो से तीन साल रोग का निदान था। वह सही था !!”

इतना कहने के साथ, आइए अब अग्न्याशय के कैंसर की मूल बातें जानने के लिए आगे बढ़ते हैं।

अग्न्याशय का कैंसर क्या है?

अग्न्याशय का कैंसर क्या है?

अग्न्याशय के कैंसर के बारे में बात करने से पहले, आइए समझते हैं कि अग्न्याशय क्या है ?

अग्न्याशय पाचन तंत्र का हिस्सा है। वयस्कों में, इसकी लंबाई आमतौर पर छह इंच होती है और इसकी चौड़ाई दो इंच से कम होती है।

पेट के पीछे स्थित, इसका प्राथमिक कार्य पाचन प्रक्रिया में सहायता करना और रक्त शर्करा के स्तर (इंसुलिन और ग्लूकागन के उत्पादन के माध्यम से) को नियंत्रित करना है।

अग्न्याशय में तीन भाग होते हैं:

सिर: अग्न्याशय का चौड़ा सिरा
पूँछ: अग्न्याशय का पतला सिरा
शरीर: दोनों सिरों के बीच की लंबाई

अग्न्याशय का वह भाग जो पाचक रस बनाता है, बहिःस्रावी अग्न्याशय कहलाता है। जबकि अग्न्याशय का वह भाग जो इंसुलिन जैसे हार्मोन का उत्पादन करता है, अंतःस्रावी अग्न्याशय कहलाता है।

अग्न्याशय का कैंसर तब होता है जब अग्न्याशय में असामान्य कोशिकाएँ बढ़ती हैं और अनियंत्रित रूप से विभाजित होती हैं। यह वृद्धि अक्सर एक ट्यूमर बनाती है।

अधिकांशतः अग्नाशय के कैंसर बहिःस्रावी होते हैं। बहिःस्रावी कोशिकाएँ अधिकांशतः अग्न्याशय बनाती हैं क्योंकि यह बहिःस्रावी ग्रंथियों और नलिकाओं का निर्माण करती है।

अमेरिकन कैंसर सोसाइटी के अनुसार, लगभग 95 प्रतिशत अग्नाशय के कैंसर अग्नाशयी एडेनोकार्सिनोमा हैं।

यह 75 वर्ष से अधिक उम्र के लोगों में अधिक आम माना जाता है। यह संदेह है कि 40 वर्ष से कम उम्र के किसी व्यक्ति को अग्न्याशय का कैंसर होगा।

लक्षण: आपको अग्न्याशय का कैंसर है,यह कैसे पता चलेगा ?

अग्न्याशय के कैंसर के जीवित रहने की दर इतनी कम होने का एक कारण यह है कि एक औसत स्वस्थ व्यक्ति के लिए इस कैंसर का जोखिम मात्र 1 प्रतिशत है।

इसके कम जोखिम वाले कारक के कारण बुनियादी चिकित्सा स्वास्थ्य जागरूकता में अक्सर इसकी उपेक्षा की जाती है और यह बुनियादी ज्ञान का अभाव है, जो इसके देर से निदान में योगदान देता है।

इसलिए अग्न्याशय के कैंसर से जुड़े लक्षणों के बारे में अधिक जानना आवश्यक है।

अग्नाशय के कैंसर के प्रारंभिक चरण में कोई ध्यान देने योग्य और संबंधित लक्षण नहीं होते हैं। लेकिन प्रारंभिक ध्यान देने योग्य लक्षणों में शामिल हैं:

वजन घटना: ऐसे मामलों में आमतौर पर अप्रत्याशित रूप से वजन घट जाता
है।
पेट क्षेत्र या पीठ में दर्द: दर्द अस्थायी हो सकता है और शुरुआत में लहरों में
आ सकता है। भोजन के बाद या जब आप लेटते हैं तो यह अक्सर खराब हो
जाता है। इसे अक्सर एक सुस्त दर्द के रूप में वर्णित किया जाता है जो आपके
पेट से शुरू होता है और आपकी पीठ तक फैलता है। अग्न्याशय के कैंसर वाले
लगभग 70 प्रतिशत लोग इस लक्षण के कारण डॉक्टर से परामर्श करते हैं।
पीलिया: अग्न्याशय के कैंसर के सबसे स्पष्ट लक्षणों में से एक है- त्वचा और
आँखों का पीलापन । लगभग 90 प्रतिशत मामलों में यह दर्दनाक भी होता
है। आपके पेशाब और मल का रंग भी गहरा पीला, नारंगी और पीला हो जाता
है। यह अग्नाशय के रोगियों में आम है क्योंकि ट्यूमर पित्त नली को अवरुद्ध
कर देता है। अवरुद्ध पित्त रक्तप्रवाह में समाप्त हो जाता है जिससे त्वचा का
रंग पीला हो जाता है।

अन्य लक्षणों में भी शामिल हैं:

जी मचलना और उल्टी
आंत परिवर्तन
खुजली
बुखार और कपकपी
मधुमेह (कुछ मामलों में, अग्नाशय का कैंसर इंसुलिन के उत्पादन और कार्य को प्रभावित कर सकता है)
खट्टी डकार
रक्त के थक्के

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि ये लक्षण कई अन्य बीमारियों के लिए भी सामान्य हैं। इसलिए यदि आप उन्हें अनुभव कर रहे हैं, तो सलाह दी जाती है कि एक चिकित्सकीय पेशेवर (सामान्य चिकित्सक या जीपी) की राय लें।

अग्न्याशय के कैंसर का क्या कारण है?

वर्तमान शोध दर्शाता है कि अग्न्याशय के कैंसर के पीछे कोई मानक कारण नहीं है। लेकिन आनुवंशिकी, जीवन शैली, उम्र और पर्यावरण सहित कुछ कारक हैं, जो इसमें योगदान करते हैं।

कारकों में शामिल हैं:

आयु: यह मुख्य रूप से वृद्ध लोगों को प्रभावित करता है। यह संभावना नहीं है कि 40 वर्ष से कम उम्र के किसी व्यक्ति को अग्नाशय के कैंसर का निदान किया जाएगा।
तंबाकू: अग्नाशय के कैंसर के लगभग एक तिहाई मामले तंबाकू के सेवन से जुड़े होते हैं। चाहे वह सिगरेट, सिगार या चबाने वाले तंबाकू के माध्यम से हो। इस कारक को समाप्त किया जा सकता है, यदि व्यक्ति जल्दी धूम्रपान छोड़ देता है और स्वस्थ जीवन शैली बनाए रखता है।
मोटापा: अधिक वजन होने और अग्न्याशय के कैंसर के विकास के बीच एक संबंध रहा है। कैंसर रिसर्च यूके ने रिकॉर्ड किया है कि ब्रिटेन में अग्नाशय के कैंसर के 10% से अधिक रोगी मोटे हैं।
पिछली चिकित्सा बीमारियाँ: मधुमेह, पुरानी अग्नाशयशोथ (अग्न्याशय की लंबी अवधि की सूजन), पेट के अल्सर, हेलिकोबैक्टर पाइलोरी संक्रमण (एक पेट का संक्रमण) आदि के चिकित्सा इतिहास वाले रोगियों में अग्न्याशय के कैंसर के विकसित होने की संभावना अधिक होती है।
आनुवंशिकी: यदि आपके पास अग्नाशय के कैंसर का पारिवारिक इतिहास है, तो आपको अधिक जोखिम है। हालांकि अग्न्याशय के कैंसर के अधिकांश मामले छिटपुट होते हैं। यानी उनका कोई पारिवारिक इतिहास नहीं होता है।

अग्न्याशय के कैंसर का पता कैसे लगाया जा सकता है?

यदि आप ऊपर बताए गए लक्षणों में से किसी के लिए एक चिकित्सकीय पेशेवर से परामर्श लेते हैं, तो चिकित्सक पहले उनकी पुष्टि करने के लिए परीक्षण करता है।

इन परीक्षणों में मूत्र का नमूना और पीलिया के लिए रक्त परीक्षण के साथ-साथ एक गाँठ या बढ़े हुए यकृत के लिए आपके पेट की जाँच शामिल है।

यदि इन लक्षणों की पुष्टि हो जाती है, तो सामान्य चिकित्सक आपको आगे की जाँच के लिए किसी अस्पताल के विशेषज्ञ के पास भेजेंगे।

अग्न्याशय के कैंसर के लिए आगे की परीक्षा में शामिल हो सकते हैं:

अल्ट्रासाउंड स्कैन: यह या तो पेट का अल्ट्रासाउंड (आपके पेट की जाँच, पीलिया के मामलों में अनुशंसित) या एंडोस्कोपिक अल्ट्रासाउंड परीक्षण (भोजन नली, अग्न्याशय, पेट और आस-पास के लिम्फ नोड्स की जाँच के लिए एंडोस्कोपी और अल्ट्रासाउंड को जोड़ता है) हो सकता है।
रक्त परीक्षण: अग्न्याशय के कैंसर के निदान से पहले और बाद में दोनों के लिए नियमित रूप से उनकी सिफ़ारिश की जाती है। प्रारंभ में, यह लक्षणों को उनके कारणों का पता लगाने के लिए है।
कम्प्यूटरीकृत टोमोग्राफी (सीटी) स्कैन: अग्न्याशय के कैंसर के लिए सबसे आम परीक्षणों में से एक है। सीटी स्कैन एक्स-रे और कंप्यूटर के माध्यम से आपके शरीर के अंदर देखने के लिए विस्तृत चित्र बनाता है।
बायोप्सी: इसमें विभिन्न तरीके शामिल हैं, लेकिन मुख्य उद्देश्य अग्नाशय के कैंसर के परीक्षण के लिए कोशिकाओं के नमूने एकत्र करना है।
चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एम आर आई) स्कैन: एम आर आई स्कैन या एम आर सी पी (एक प्रकार का एम आर आई स्कैन) यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि क्या आपको अग्नाशय का कैंसर है या यह किया जाता है इसके विकास और आकार का पता लगाने के लिए।
पीईटी (पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी) सीटी स्कैन: यह पीईटी और सीटी स्कैन का एक संयोजन है। जहाँ रोगी में थोड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी दवा ,जिसे ट्रेसर के रूप में जाना जाता है, आपके शरीर के अंदर एक विस्तृत तस्वीर देखने के लिए, इंजेक्ट किया जाता है।
इंडोस्कोपिक रेट्रोग्रेडेड कोलांगियोपैनक्रिएटोग्राफी (ईआरसीपी): यह लीवर, पित्ताशय की थैली, अग्न्याशय या पित्त नलिकाओं की स्थितियों का निदान करने के लिए किया जाता है।
लैप्रोस्कोपी: इसमें आपके पेट या पेट क्षेत्र के अंदर की जाँच करने के लिए एक छोटा सा ऑपरेशन होता है। यह अग्नाशय के कैंसर या इसके आकार और वृद्धि के परीक्षण के लिए आयोजित किया जा सकता है।

अग्न्याशय के कैंसर के लिए कौन–से उपचार उपलब्ध हैं?

अग्न्याशय के कैंसर के लिए अनुशंसित उपचार विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है, जैसे:

जगह
यह कितनी दूर तक फैला है
कैंसर का प्रकार
कोशिकाओं की असामान्यता का ग्रेड (जैसा कि माइक्रोस्कोप से देखा जाता है)
रोगी का सामान्य स्वास्थ्य

डॉक्टर शुरू में परीक्षण की जाँच करते हैं और विश्लेषण के परिणामों को ध्यानपूर्वक देखते हैं और अनुमान लगते हैं कि क्या वे कैंसर को दूर कर सकते हैं या नहीं। कैंसर हो सकता है:

रिसेक्टेबल: इसका मतलब है कि इसे सर्जरी से हटाया जा सकता है।
बॉर्डरलाइन रिसेक्टेबल: कैंसर रक्त वाहिका के बगल में होता है, जिससे यह कम स्पष्ट होता है कि क्या इसे हटाया जा सकता है। ऐसे मामलों में, कैंसर के विकास को कम करने के लिए सर्जरी से पहले कीमोथेरेपी की सिफ़ारिश की जाती है।
अभेद्य: कैंसर बहुत अधिक बढ़ गया है और ऐसे मामलों में इसे हटाया नहीं जा सकता है। वृद्धि को स्थानीय रूप से उन्नत कैंसर (आस-पास के अंगों में फैल गया) या मेटास्टेटिक कैंसर (शरीर के दूर के क्षेत्रों को संक्रमित) के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

विभिन्न प्रकार की सर्जरी में शामिल हैं:

कुल अग्न्याशय: इसमें पूरे अग्न्याशय को निकालना शामिल है।
डिस्टल पैनक्रिएक्टोमी: इसमें अग्न्याशय के शरीर और पूँछ को निकालना
शामिल है।
पाइलोरस पैन्क्रियाटिक डुओडेनेक्टॉमी (पीपीपीडी) को संरक्षित करता है:
इसमें निम्नलिखित को हटाना शामिल है:
अग्न्याशय का सिर
ग्रहणी – छोटी आंत (आंत) का पहला भाग
पित्ताशय की थैली
पित्त नली का हिस्सा
कौश व्हिपल ऑपरेशन: इसे व्हिपल ऑपरेशन के रूप में भी जाना जाता है। यह पीपीपीडी ऑपरेशन के समान है, लेकिन इसमें रोगी के पेट के एक हिस्से को निकालना भी शामिल है।

कीमोथेरेपी आमतौर पर सर्जरी के बाद सुझाई जाती है क्योंकि इससे कैंसर के वापस आने की संभावना कम हो जाती है। यह आमतौर पर सर्जरी के दो से तीन महीनों बाद शुरू होता है और आमतौर पर लगभग छह महीने तक चलता है।

रेडियोथेरेपी एक अन्य उपचार विकल्प है, जो उच्च ऊर्जा एक्स-रे के बाहरी बीम के साथ कैंसर कोशिकाओं को मारता है। यह निम्नलिखित मामलों में सुझाया गया है:

बॉर्डरलाइन रेसेटेबल या स्थानीय रूप से उन्नत अग्नाशयी कैंसर: ऐसे मामलों में उद्देश्य होता है कि कैंसर के विकास को कम करना और नियंत्रित करना।
उन्नत अग्नाशय का कैंसर: अग्न्याशय का एक उन्नत कैंसर आमतौर पर फेफड़ों जैसे शरीर के कई अन्य भागों को प्रभावित करता है। ऐसे मामलों में, कैंसर को नियंत्रित करने और दर्द जैसे लक्षणों को कम करने के लिए रेडियोथेरेपी का सुझाव दिया जाता है।

उपचार के साथ जीवन

यह दिया गया है कि जब आपको पहली बार अपने निदान के बारे में बताया जाता है, तो आप मिश्रित भावनाओं के हमले को महसूस करेंगे। लेकिन अपने शारीरिक और मानसिक स्वास्थ्य का ध्यान रखना बेहद ज़रूरी है।

कैंसर रिसर्च यूके द्वारा किए गए शोध से पता चलता है कि जीवनशैली में कुछ बदलाव आपको इलाज के दौरान बेहतर तरीके से सामना करने में मदद कर सकते हैं। उपचार शुरू होने से पहले की इस तैयारी को अस्पतालों में पुनर्वास (प्रीहैबिलिटेशन) या प्रीहैब भी कहा जाता है।

प्रीहैब आपके स्वास्थ्य के तीन पहलुओं को कवर करने का प्रयास करता है:

आप क्या खाते हैं और आपका वजन
नियमित व्यायाम के माध्यम से शारीरिक स्वास्थ्य
मानसिक स्वास्थ्य

पुनर्वसन का मुख्य उद्देश्य रोगी को उपचार के माध्यम से सुविधा प्रदान करना और उन्हें अपने कार्यों और निर्णयों के नियंत्रण में अधिक महसूस करने में सक्षम बनाना है।

अग्न्याशय के कैंसर के उत्तरजीवी के रूप में जीवन

“आप कैंसर के शिकार हो सकते हैं या कैंसर से बचे हो सकते हैं। यह एक मानसिकता है।” –डेव पेल्ज़र

उपचार सुनिश्चित करता है कि अग्नाशय के कैंसर वाले कुछ लोगों के लिए कैंसर वापस नहीं आएगा। दूसरों के लिए, अनिश्चितता बनी हुई है।

दोनों ही मामलों में कुछ बातों को सावधानी के तौर पर लिया जाना चाहिए। इसमें शामिल है:

अनुवर्ती देखभाल
डॉक्टर का दौरा और परीक्षण
स्वस्थ और पौष्टिक आहार बनाए रखना
नियमित रूप से व्यायाम करना

यह भी याद रखना महत्वपूर्ण है कि उपचार के बाद की यात्रा में न केवल शारीरिक बल्कि मानसिक स्वास्थ्य भी शामिल होता है।

इसलिए, अपने व्यवहार में लचीलापन लाएँ, अपने अनुभवों के बारे में बात करें और जीवन के प्रति सकारात्मक दृष्टिकोण रखें।

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Non-Invasive Treatment of Breast Cancer Using Histotripsy

Breast cancer is a global health challenge, with its impact felt across all corners of the world. According to the World Health Organization (WHO), breast cancer is the most frequent cancer among women, impacting 2.1 million women each year. It causes the greatest number of cancer-related deaths among women. In 2020, it is estimated that 685,000 women died from breast cancer worldwide. As the incidence of breast cancer rises, particularly in developing countries where the majority of cases are diagnosed in late stages, the need for accessible and non-invasive treatments is more pressing than ever. Histotripsy promises to be a gamechanger for the non-invasive treatment of breast cancer worldwide. In India, breast cancer has overtaken cervical cancer as the most common cancer among women. The Indian Council of Medical Research (ICMR) has reported a significant rise in cases, with breast cancer accounting for 14% of cancers in Indian women. Urban areas register a higher incidence rate than rural areas, with cities like Delhi, Mumbai, and Kolkata showing increasing numbers. Late diagnosis is a significant issue, with a majority of breast cancer patients presenting at stage 2 or later, which can limit treatment options and reduce survival rates. Globally, the advancements in histotripsy research are paving the way for its potential application in breast cancer treatment. The technology’s precision and the possibility of outpatient procedures could lead to a paradigm shift in cancer care, offering a treatment that is not only effective but also aligns with the needs and preferences of patients. The introduction of histotripsy could be particularly transformative in India, where the healthcare system is burdened by the high volume of patients and often limited resources. The non-invasive nature of histotripsy could provide a less resource-intensive treatment option, reducing the need for surgical facilities and lengthy hospital stays. This could be a game-changer for rural and underserved areas where access to surgical oncologists and specialized care is limited. For countries like India, where cultural factors often influence healthcare decisions, the ability to preserve the breast could lead to increased acceptance and adherence to treatment protocols. The Potential Impact of Histotripsy in Treating Breast Cancer In the context of breast cancer, histotripsy has been shown to effectively reduce tumor burden in both subcutaneous and orthotopic mouse models, indicating its potential for treating primary breast tumors. The immunological responses to histotripsy ablation are mediated by the release of tumor antigens and damage-associated molecular patterns (DAMPs) into the tumor microenvironment. These factors can potentiate the effects of checkpoint inhibition, even sensitizing previously resistant cancers to immunotherapy. Histotripsy has also been shown to promote local and systemic immunological responses, reducing tumor burden in breast cancer. This is achieved by lysing target tumor cells, which release tumor antigens and DAMPs into the tumor microenvironment. The immunomodulatory impact of histotripsy may be key to expanding the impact and promise of cancer immunotherapy. In addition, histotripsy has the potential to be used in combination with other cancer treatments, such as chemotherapy and immunotherapy, to enhance their effectiveness and reduce tumor burden. The immunomodulatory impact of histotripsy may also make it an attractive option for treating metastatic breast cancer, as it can promote the polarization of monocytes and macrophages to pro-anti-tumor phenotypes, reducing the magnitude of tumor-supporting immune cells within the tumor microenvironment. What Is Histotripsy? Histotripsy is a promising non-invasive, non-ionizing, non-thermal ablation modality for the treatment of breast cancer. It initiates local and systemic immunological responses, reduces tumor burden, and promotes an anti-tumor microenvironment. The immunomodulatory impact of histotripsy may be key to expanding the impact and promise of cancer immunotherapy, making it an attractive option for treating primary and metastatic breast cancer. The potential impact of histotripsy in treating breast cancer could be significant due to several key advantages: 1. Non-invasive Treatment Histotripsy’s non-invasive nature stands out as one of its most significant benefits. Traditional cancer surgeries involve incisions, which come with risks such as infection, longer hospital stays, and longer recovery periods. By using focused ultrasound waves, histotripsy can destroy cancerous tissues without making any cuts. This approach can reduce the overall stress on the patient’s body, potentially leading to quicker recovery and less physical trauma. It could be particularly advantageous for patients who are poor candidates for surgery due to other health issues. 2. Precision The accuracy of histotripsy is due to its ability to focus ultrasound waves very precisely on a target area, often with millimeter accuracy. This precision is crucial in the treatment of breast cancer, where the goal is to remove or destroy cancerous cells without damaging the surrounding healthy tissue. Such targeted therapy could lead to better preservation of breast tissue, which is important for the patient’s physical and psychological recovery, potentially improving cosmetic outcomes and reducing the need for reconstructive surgery. 3. Reduced Side Effects Conventional treatments like chemotherapy and radiation can have significant side effects because they are not able to distinguish between healthy and cancerous cells. Histotripsy’s targeted approach could minimize this issue, as the therapy focuses only on the cancerous tissues. This targeted disruption means the body may be less overwhelmed by toxins and the side effects of cell death, possibly resulting in a better quality of life during and after treatment. 4. Repeatable treatment One of the limitations of radiation therapy is that there is a maximum total dose that can be safely administered to a patient. This cap does not exist with histotripsy. Because histotripsy does not use ionizing radiation, treatments can be administered multiple times without the cumulative risks associated with radiation. This repeatability allows clinicians to adjust treatment plans based on how the cancer responds and could be especially beneficial for aggressive or recurring breast cancers. 5. Potential in Drug Delivery Research has suggested that the mechanical disruption of tumor tissues by histotripsy can increase the permeability of those tissues. This change could potentially enhance the delivery and efficacy of chemotherapy drugs by allowing higher concentrations of the drug to penetrate the tumor. Furthermore, the combination of histotripsy and

Non-Invasive Treatment of Liver Tumors: The Revolutionary Role of Histotripsy

Liver tumors, whether benign or malignant, have long been a significant health concern. Traditional treatments, while effective, often involve invasive surgical procedures that come with inherent risks and complications. For many patients, especially those with small, numerous, or strategically located tumors, surgery might not be a viable option. However with Histotripsy, a groundbreaking procedure that promises a non-invasive alternative with remarkable potential, effective non-invasive treatment liver cancer is now possible. Histotripsy is a novel medical procedure that harnesses the power of ultrasound waves to mechanically disintegrate tissue structures. Unlike other treatments that depend on heat or radiation, histotripsy utilizes the sheer force of sound waves. These waves are meticulously focused on the target tissue, leading to its fragmentation without harming the surrounding healthy tissue. The precision and non-invasive nature of histotripsy make it a beacon of hope for liver tumor patients. A Closer Look at Evidence Research has demonstrated the efficacy of histotripsy in creating safe and effective ablations in the in vivo human-scale porcine normal liver. In various studies, target liver volumes ranging from 12–60 ml were completely ablated in durations spanning 20–75 min. The results were consistent and promising: within the ablated region, there was uniform tissue disruption with no viable cells remaining. Impressively, major vessels and bile ducts remained intact. The realm of medical treatments has always been complemented by the power of visual evidence, providing clinicians, researchers, and patients with tangible proof of a procedure’s effectiveness. Magnetic Resonance Imaging (MRI) stands at the forefront of this visual exploration. The high-resolution images produced by MRI scanners offer a detailed look into the internal structures of the liver, both before and after histotripsy treatment. Specifically, axial T2-weighted MR images have been invaluable (Figure 1). These images vividly depict the ablation volume, which is the targeted area that underwent histotripsy. The clarity and precision of these images allow medical professionals to ascertain the exact boundaries of the treated area, ensuring that the tumor cells have been effectively disrupted while leaving the surrounding healthy liver tissues untouched. Complementing the MRI scans are gross morphological examinations. These examinations, often conducted post-procedure, provide a hands-on, macroscopic view of the liver. They reveal a consistent pattern of tissue disruption within the ablation zone, characterized by a lack of viable hepatocytes, which are the primary cells of the liver. This uniformity in tissue disruption is a testament to histotripsy’s precision, ensuring that the treatment is both thorough and targeted. Furthermore, the visual evidence extends beyond just the immediate aftermath of the procedure. MR images from rodent Hepatocellular Carcinoma (HCC) models, a common type of liver cancer, provide insights into the longer-term effects of histotripsy. Initial scans of these models show tumors with a hyperintense signal on T2-weighted MRI, indicating active and aggressive tumor growth. However, post-histotripsy images paint a different picture. The previously hyperintense tumors now display a T2 hypointense signal within the ablation zone, signifying successful disruption of the tumor cells. Even more promising are follow-up scans taken 12 weeks after the procedure. These images often reveal a near-total disappearance of the tumor, replaced by a small fibrous tissue zone. This transformation underscores histotripsy’s potential not just as a treatment method but as a possible path to long-term recovery. The visual evidence supporting histotripsy’s effectiveness is both compelling and comprehensive. From high-resolution MRI scans to hands-on morphological examinations, each piece of evidence builds a case for histotripsy as a revolutionary, non-invasive treatment for liver tumors. What are the benefits of Histotripsy for Liver Tumor Treatment? The Immune Response of Histotripsy Another fascinating aspect of histotripsy is its potential to induce an immune response. FACS analysis of histotripsy-ablated tumors identified significant levels of intratumoral CD8+ T cell infiltration, much higher than untreated control tumors. This suggests that histotripsy might play a role in boosting the body’s natural defenses against cancer cells. Additionally, there was a noticeable reduction in pulmonary metastases in mice treated with histotripsy compared to untreated controls. Given that bones, especially ribs, are highly reflective and absorptive for ultrasound propagation, the feasibility and safety of histotripsy through ribs were meticulously studied. The results were reassuring. Ablation zones created through full ribcage coverage were comparable to those with only overlying soft tissue. The temperature increase to ribs was minimal, ensuring no thermal damage to the ribs or surrounding tissue. However, it’s worth noting that in one paper by Smolock et al., body wall damage was reported. This was likely due to pre-focal cavitation on the ribs. But subsequent studies addressed this by adjusting the focal pressure and duty cycle, effectively eliminating such damage. In some cases, transient thrombosis in portal and hepatic veins was observed within the treatment zone, akin to outcomes from radiofrequency and microwave ablation. The long-term response to liver treatment by histotripsy has also been studied. In normal rodent models, the acellular homogenate generated by histotripsy was absorbed within a month, leaving only a minuscule fibrous region. In tumor treatment studies, tumors were completely absorbed within 7–10 weeks post-histotripsy, with no evidence of residual tumor after three months. In conclusion, Histotripsy is undeniably a game-changer in the realm of liver tumor treatments. Its non-invasive nature, combined with its precision and efficacy, makes it a promising alternative to traditional surgical interventions. As research continues and technology advances, histotripsy could very well become the gold standard for treating not just liver tumors but a plethora of other medical conditions. For patients and medical professionals alike, it heralds a future of safer, more effective, and less invasive treatment options.

Immunological Effects Of Histotripsy for Cancer Therapy

Histotripsy, a groundbreaking non-invasive ultrasonic technique, is rapidly gaining traction in the realm of cancer therapy. By harnessing the power of cavitation, histotripsy meticulously ablates targeted tissues, positioning itself as a potential successor to traditional cancer treatments. This comprehensive article seeks to unravel the intricate immunological responses instigated by histotripsy and its profound implications for cancer therapy. What is the immunological response of Histotripsy? At its core, histotripsy ablation is driven by a phenomenon known as cavitation. This intricate process involves the meticulous generation of microbubbles within the targeted tissues, culminating in their systematic breakdown. As these tissues undergo ablation, cells are fragmented into subcellular components and acellular debris. The immunological aftermath of histotripsy, irrespective of its variant – mHIFU, BH, or CCH, remains consistent, primarily due to the analogous effects they exert on the targeted tissues. While potential nuances between these sub-therapies exist, current research has yet to pinpoint significant disparities in their immunologic outcomes. How does Histotripsy decrease pro-tumor immune cells? The tumor microenvironment is a complex ecosystem comprising various cell types, signaling molecules, and extracellular matrix components. Within this intricate network, certain immune cells, often termed as pro-tumor immune cells, play a pivotal role in promoting tumor growth and metastasis. These cells, which include tumor-associated macrophages (TAMs), myeloid-derived suppressor cells (MDSCs), and regulatory T cells (Tregs), actively suppress anti-tumor immune responses, thereby facilitating tumor progression. a. Tumor-Associated Macrophages (TAMs): TAMs are a subset of macrophages that are recruited to the tumor site and are educated by the tumor microenvironment to adopt a pro-tumor phenotype. These cells can promote tumor growth, angiogenesis, and metastasis while suppressing anti-tumor immune responses. Histotripsy’s ability to target and modulate TAMs is of significant interest. By disrupting the tumor microenvironment, histotripsy can potentially reprogram TAMs from a pro-tumor M2 phenotype to an anti-tumor M1 phenotype, thereby reversing their tumor-promoting effects. b. Myeloid-Derived Suppressor Cells (MDSCs): MDSCs are a heterogeneous group of immature myeloid cells that expand during cancer, inflammation, and infection. In the context of cancer, MDSCs play a crucial role in suppressing T cell responses and promoting tumor growth. Preliminary studies suggest that histotripsy may reduce the number and suppressive function of MDSCs in the tumor microenvironment, thereby enhancing anti-tumor immunity. c. Regulatory T cells (Tregs): Tregs are a subset of CD4+ T cells that play a critical role in maintaining immune homeostasis by suppressing excessive immune responses. However, in the tumor microenvironment, Tregs can inhibit anti-tumor immune responses, thereby facilitating tumor growth. The impact of histotripsy on Tregs is an area of active research. By disrupting the tumor microenvironment and releasing tumor antigens, histotripsy may modulate the function and recruitment of Tregs, potentially enhancing anti-tumor immunity. d. The Interplay with Other Immune Cells: Apart from the aforementioned pro-tumor immune cells, the tumor microenvironment also contains other immune cells like dendritic cells, natural killer cells, and B cells. The interplay between these cells and pro-tumor immune cells is complex and multifaceted. Histotripsy’s ability to modulate this intricate network holds immense therapeutic potential. For instance, by targeting pro-tumor immune cells, histotripsy may enhance the antigen-presenting function of dendritic cells, leading to a more robust activation of T cells and a potent anti-tumor immune response. The tumor microenvironment is a dynamic and complex landscape where various immune cells interact and influence tumor progression. Histotripsy, with its unique mechanism of action, holds the potential to modulate this environment, targeting pro-tumor immune cells, and enhancing anti-tumor immunity. As research in this area continues to evolve, a deeper understanding of histotripsy’s impact on the tumor microenvironment will pave the way for more effective and targeted cancer therapies. What is the role of Damage Associated Molecular Patterns (DAMPs)? Damage Associated Molecular Patterns (DAMPs) are a group of intracellular molecules that have garnered significant attention in the realm of immunology and cellular biology. These molecules, under normal circumstances, reside within the confines of the cell and perform essential functions. However, when cells undergo stress, trauma, or damage, DAMPs are released into the extracellular environment, where they assume a new and critical role. One of the primary functions of DAMPs upon their release is to signal the immune system of potential threats. They act as distress signals, alerting the body to the presence of damaged or dying cells. This is particularly evident in procedures like histotripsy, a non-invasive technique that mechanically disrupts tissue structures. During histotripsy, the cellular damage leads to the liberation of various DAMPs, each with its unique role in the ensuing immune response. For instance, Calreticulin (CRT) is not just a mere bystander in this process. When released, CRT moves to the cell surface, where it aids in antigen presentation. This action effectively marks the damaged cells for elimination, kickstarting an adaptive immune response tailored to address the specific threat. High Mobility Group is another pivotal DAMP. As a nuclear protein, its primary role within the cell is to stabilize DNA structures. However, once outside, HMGB1 becomes a potent pro-inflammatory agent. It binds to receptors on immune cells, amplifying the inflammatory response, which is crucial in situations where rapid immune action is needed. Adenosine Triphosphate (ATP), commonly recognized as the primary energy currency of the cell, also plays a role in this immune signaling process. When found outside the cell, ATP acts as a danger signal. Immune cells, recognizing the abnormal presence of extracellular ATP, are prompted to migrate to the site of injury, further intensifying the immune response. Heat Shock Proteins (HSPs) complete the ensemble of key DAMPs released during histotripsy. These proteins, typically produced in response to cellular stress, have a dual role. Inside the cell, they ensure the proper folding of proteins. However, when released, HSPs actively stimulate the immune system, further emphasizing their importance in the body’s defense mechanisms. The intricate connection between DAMPs and the immune response holds profound implications, especially in the field of oncology. Tumors, by their very nature, suppress the immune system, allowing them to grow unchecked. However, the inflammation induced by DAMPs can be harnessed and directed

Histotripsy: A Revolution in Precise Tissue Ablation

Histotripsy has emerged as a beacon of innovation in the ever-evolving landscape of medical technology. It promises a future where precise tissue ablation can be achieved without the invasiveness of traditional surgical methods. But what makes histotripsy stand out? The answer lies in its unique mechanism of action, which harnesses the power of ultrasound to mechanically disrupt tissue structures. This article delves deep into the mechanism of histotripsy and how it paves the way for precise tissue ablation, especially in the realm of cancer treatment. What is Histotripsy? Histotripsy, a groundbreaking medical technique, is rapidly gaining traction in the healthcare sector due to its potential to revolutionise tissue ablation procedures. The term “histotripsy” is derived from the Greek words “histo,” meaning tissue, and “tripsy,” meaning to break. Histotripsy is a non-invasive approach to tissue disruption, and its unique mechanism of action sets it apart from any other innovations. . The concept of histotripsy was first introduced at the University of Michigan in 2004. Since its inception, the technique has undergone significant advancements, with researchers continually exploring its potential applications and refining its methodology. The term itself encapsulates the essence of the procedure: a method to break down soft tissue. How does Histotripsy work? The Fundamental Mechanism: Cavitation Cavitation, a phenomenon central to histotripsy, refers to the formation, growth, and subsequent collapse of gas or vapour-filled bubbles within a liquid medium when subjected to rapid pressure changes. In the context of histotripsy, the human body’s tissue serves as this liquid medium, and high-intensity, short-duration ultrasound pulses induce the rapid pressure changes. When tissues are exposed to these potent ultrasound pulses, the alternating high and low pressures lead to the creation of minuscule bubbles or cavities. These bubbles might initially form around pre-existing gas pockets or microscopic impurities within the tissue. As the ultrasound pulses persist, these bubbles expand due to the negative pressure phases of the ultrasound wave. Bubble Dynamics: The Heart of Tissue Disruption The true essence of histotripsy is realised during the bubble collapse phase. Following the negative phase, the positive pressure phase of the ultrasound wave causes the expanded bubbles to undergo a swift and violent implosion. This rapid collapse generates potent local shock waves and produces high-velocity liquid jets. These intense mechanical forces, stemming from both the shock waves and the jets, act upon the surrounding tissue. The outcome is a mechanical breakdown of the tissue at a cellular level, resulting in the tissue being fractionated into a liquefied form. This liquid consists of a homogenised blend of cell debris and the extracellular matrix. How does Histotripsy achieve precision in action? In the realm of medical interventions, precision is paramount. The ability to target specific tissues or cells without affecting the surrounding structures can be the difference between successful treatment and unintended complications. Histotripsy, with its groundbreaking approach to tissue ablation, exemplifies this principle of precision in action. Let’s delve deeper into how histotripsy achieves such unparalleled accuracy. Histotripsy employs high-intensity ultrasound pulses to induce cavitation within the targeted tissue. The beauty of this technique lies in the ability to focus these ultrasound beams to a specific point, known as the focal zone. Within this focal zone, the energy of the ultrasound waves is concentrated, ensuring that the cavitation-induced tissue disruption occurs primarily within this localised area. This means that only the tissue within the focal zone is affected, while the surrounding structures remain untouched. One of the standout features that bolster histotripsy’s precision is the integration of real-time imaging. As the ultrasound waves are administered, they not only induce cavitation but also provide a live visual feed of the treatment area. This dual capability allows clinicians to monitor the formation and collapse of bubbles in real-time. Such immediate feedback ensures that the treatment is progressing as intended and allows for on-the-fly adjustments. If, for instance, the bubbles are not forming in the desired location or pattern, the clinician can instantly modify the parameters to achieve the desired effect. The precision of histotripsy can be likened to the accuracy of a surgeon’s scalpel, but without the invasiveness of a blade. The controlled generation and collapse of microbubbles ensure that only the targeted cells or tissues are disrupted. This selectivity is especially crucial when treating tumours or lesions located close to vital organs or critical structures. For example, when targeting a tumour adjacent to a major blood vessel, the precision of histotripsy ensures that the vessel remains unharmed, reducing the risk of bleeding or other complications. In many medical treatments, especially those involving radiation or surgery, there’s always a concern about collateral damage to healthy tissues. Histotripsy’s precision minimises this risk. By confining the tissue disruption to the focal zone, histotripsy ensures that the surrounding healthy tissues are spared. This not only enhances the safety profile of the treatment but also promotes faster healing and recovery. What sets Histotripsy apart from other cancer treatments? Histotripsy’s distinctive non-thermal approach to tissue ablation offers a fresh perspective in the realm of medical interventions. While many therapeutic ultrasound techniques, such as High-Intensity Focused Ultrasound (HIFU), rely on generating heat to achieve therapeutic effects, histotripsy stands apart. Traditional methods work by raising the temperature of the targeted tissue to a point where cellular proteins denature, leading to cell death. Although effective, this thermal approach has inherent risks. Elevated temperatures can inadvertently damage surrounding healthy tissues, especially if the heat spreads beyond the targeted area. Moreover, tissues sensitive to heat, like neural tissues, can be at risk of unintended damage. In contrast, histotripsy operates on a fundamentally different principle. Instead of using heat, it employs mechanical forces to achieve tissue disruption. This is achieved through the controlled generation and violent collapse of microbubbles within the tissue, a process known as cavitation. The implosive collapse of these bubbles generates intense local shock waves and produces high-speed liquid jets. These forces act on the tissue, leading to mechanical breakdown at the cellular level without the need for heat. The non-thermal nature of histotripsy offers