浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院 浙江省生物電磁學(xué)重點實驗室 生物物理與醫(yī)學(xué)工程研究組，浙江 杭州 310058

引言

世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）對醫(yī)療器械的命名極為重視，2011年就提出通過標準化術(shù)語，克服人們在語言和其他障礙下的進行交流，建立有效的醫(yī)療器械規(guī)章和管理[1]。并且正在制定全球醫(yī)療器械命名體系[2]。

2011年，美國FDA首次批準了一種新型外科器械Nanoknife上市[3]，由此，在國內(nèi)外掀起了一股電外科手術(shù)新技術(shù)高潮[4-5]。國內(nèi)把這種新型外科設(shè)備稱為“納米刀”，然而，從各個方面看，“納米刀”命名具有顯著的不合理性。我們從納米定義、中文命名的產(chǎn)生、技術(shù)特征、生物效應(yīng)等多維度分析該技術(shù)的合理命名。

1 納米定義

百度百科定義“納米”是長度度量單位，1 nm=10-9m。國際通用名稱為nanometer，簡寫nm。另一方面，再看一下百度百科對“納秒”的定義是時間單位，1 ns=10-9s，簡寫ns。

2 “納米刀”命名由來

在中國，“納米刀”一詞最早出現(xiàn)在來自香港、廣州的報刊中。2013年底，香港《大公報》報導(dǎo)了“亞洲首例 香港中文大學(xué)以‘納米刀’消滅腫瘤”，這是能夠溯源的最早“納米刀”一詞[6]。之后，在2015末至2016年初，《廣東科技報》[7-8]、《健康報》[9]、《光明日報》[10]、《人民日報》[11]、《大眾衛(wèi)生報》[12]等密集報導(dǎo)“納米刀”。從此，“納米刀”一詞廣泛出現(xiàn)在中文學(xué)術(shù)期刊，已成為學(xué)術(shù)期刊的關(guān)鍵詞。

3 Nanoknife就是“納米刀”的意思嗎？

進入FDA官網(wǎng)，注冊信息顯示Nanoknife是商品名，通用名是“低能直流非熱消融設(shè)備”（Low Energy Direct Current Non-Thermal Ablation Device）。設(shè)備描述是一種低能直流發(fā)生器，在一對電極之間施加脈沖序列，電壓波形根據(jù)臨床選擇參數(shù)，參數(shù)包括電場強度、脈沖寬度、脈沖數(shù)、電極間距和定時模式，最多可將6個電極置于組織陣列中。當(dāng)腳踏開關(guān)閉合，預(yù)設(shè)脈沖電壓通過電極傳遞到組織，使組織消融[3]。根據(jù)FDA的描述，這是一種脈沖電壓發(fā)生器，具有強烈的時間特性，而非長度特性，無長度概念。

Nanoknife作為商品名，由商家自由命名，詞冠nano是數(shù)量級10-9，中文以“納”表示，nanoknife譯作“納刀”也算過得去，但譯為“納米刀”與其特性相去甚遠。

4 Nanoknife 腫瘤消融機理

Nanoknife腫瘤消融的生物學(xué)機理是細胞的不可逆電穿孔（Irreversible Electroporation，IRE）[13]。不可逆電穿孔是相對于可逆電穿孔而言，當(dāng)脈沖電場作用在細胞膜上，細胞膜可以產(chǎn)生一種可逆的瞬時性親水孔洞[14]，這種現(xiàn)象稱為細胞膜電穿孔。目前，被廣泛應(yīng)用于細胞轉(zhuǎn)染、細胞融合。電穿孔最早由Neumann和Rosenheck發(fā)現(xiàn)電脈沖引起囊膜的滲透率變化[15]，之后，Zimmermann等[16]發(fā)現(xiàn)1～10 kV/m脈沖電場可以擊穿紅細胞膜，形成細胞膜介質(zhì)擊穿（Dielectric Breakdown），血紅蛋白釋放，溶血機制引起細胞機械性破裂或熱破裂，在37℃破裂細胞重新封閉。Sale等[17]進一步發(fā)現(xiàn)在高壓脈沖電場下，紅細胞和原生質(zhì)體產(chǎn)生溶菌作用，細胞出現(xiàn)死亡。孫才新等[18]最先提出不可逆電擊穿（Irreversible Electrical Breakdown）概念，認為隨著脈沖電場增高，細胞膜出現(xiàn)不可逆恢復(fù)的破裂導(dǎo)致細胞死亡，把這種現(xiàn)象稱為不可逆電擊穿，并觀察到20～250 V脈沖電壓下，人卵巢腺癌SKOV3細胞出現(xiàn)外形留存、細胞膜完整，但線粒體腫脹、空化，表明高壓脈沖電場致細胞死亡的現(xiàn)象。之后，愈來愈多的研究表明不可逆電穿孔對癌細胞[19]和腫瘤組織[20]具有消融效果。

Beebe等[21]證明了高強度（＞300 kV/cm）納秒脈沖電場（Nanosecond Pulsed Electric Fields，nsPEF）持續(xù)時間越短，細胞膜上電場相互作用的發(fā)生率越低，細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)相互作用的發(fā)生率越高。nsPEF可通過細胞收縮、Annexin-VFITC與細胞磷脂酰絲氨酸結(jié)合，以及caspase激活等方式誘導(dǎo)細胞凋亡，為抑制腫瘤生長的潛在應(yīng)用提供證據(jù)。

Nanoknife制造商Angiodynamics公司介紹IRE技術(shù)時引用了加州大學(xué)洛杉磯分校Lee等[22]關(guān)于細胞膜上“納孔”（nanopore）概念，認為IRE應(yīng)用了非熱能量在細胞膜上產(chǎn)生無數(shù)個永久性納米孔，以破壞細胞穩(wěn)態(tài)導(dǎo)致使細胞永久性死亡的細胞凋亡。而這個觀點主要是來自于對兩篇IRE論文的綜述，在這兩篇論文的引言中表述了電穿孔納孔概念，卻沒有科學(xué)實驗證據(jù)[23-24]。

5 “納秒刀”命名更具合理性

英文Nanoknife，本身并沒有指明是“納米刀”，還是“納秒刀”。從這項技術(shù)的歷史維度看，它起源于細胞膜電穿孔，以及發(fā)展的不可逆電穿孔。從設(shè)備特性維度看，它是一種可以產(chǎn)生3 kV電壓和50 A電流脈沖的不可逆電穿孔系統(tǒng)，消融的目標體積大約為50～70 cm3，最多有6個不同的電極[22]，具有明顯時間特征。從消融生物學(xué)機理維度看，它是電場的脈沖強度和脈沖時間所起的作用。從Nanoknife注冊信息維度看，它是一種脈沖序列發(fā)生器。因此，從各種維度看，Nanoknife具有明顯時間特征，用“納秒刀”命名更具合理性。

6 正確命名的意義

WHO對醫(yī)療器械命名很重視， 2018年在召開的第四屆全球醫(yī)療器械論壇上，把“醫(yī)療器械命名和分類”作為一個研討會討論，旨在通過研討會達成全球醫(yī)療器械命名和分類目錄[1]。WHO指出目前命名存在的問題是定義太模糊、結(jié)構(gòu)太死板、跟不上創(chuàng)新步伐、太多重復(fù)描述、語言單一、不受控、不可持續(xù)的融資模式、不適合國際協(xié)調(diào)。Nanoknife英文定義很明確，但用“納米刀”定義，不符合技術(shù)特性，定義模糊。因此，確定一個正確的命名有利于接軌世界。

綜上所述，建議把利用納秒高壓電脈沖對腫瘤組織進行不可逆電穿孔消融的技術(shù)，命名為“納秒刀”具有合理性。