PURPOSE: To report complications encountered by members of a collaborative group who performed radio-frequency (RF) ablation in patients with focal liver cancer. MATERIALS AND METHODS: Members of 41 Italian centers that were part of a collaborative group used a percutaneous internally cooled RF ablation technique and a standardized protocol for follow-up. They completed a questionnaire regarding number of deaths, presumed cause of death, and likelihood of its relationship to the RF procedure; number and types of major complications; and types of minor complications and side effects. Enrollment included 2,320 patients with 3,554 lesions (size, 3.1 cm ± 1.1 [SD] in diameter): 1,610 had hepatocellular carcinoma with chronic liver disease; 693 had metastases, predominantly from colorectal cancer (n = 501); and 17 had cholangiocellular carcinoma. Number and characteristics of complications (ie, deaths and major and minor complications) attributed to the procedure were reported. Data were subsequently analyzed with analysis of variance to determine whether the major complication rate was related to tumor size, number of ablation sessions, or electrode type (single or cluster). RESULTS: In total, 3,554 lesions were treated. Six deaths (0.3%) were noted, including two caused by multiorgan failure following intestinal perforation; one case each of septic shock following Staphylococcus aureus-caused peritonitis, massive hemorrhage following tumor rupture, liver failure following stenosis of right bile duct; and one case of sudden death of unknown cause 3 days after the procedure. Fifty (2.2%) patients had additional major complications. The most frequent of these were peritoneal hemorrhage, neoplastic seeding, intrahepatic abscesses, and intestinal perforation. An increased number of RF sessions were related to a higher rate of major complications (P < .01), whereas the number of complications was not significantly different when tumor size or electrode type were compared. Minor complications were observed in less than 5% of patients. CONCLUSION: Results of this study confirm that RF ablation is a relatively low-risk procedure for the treatment of focal liver tumors. © RSNA, 2003

PURPOSE: To compare the effectiveness of radio-frequency (RF) ablation with that of percutaneous ethanol injection in the treatment of small hepatocellular carcinoma (HCC). MATERIALS AND METHODS: Eighty-six patients with 112 small (≤3-cm-diameter) HCCs underwent RF ablation (42 patients with 52 tumors) or percutaneous ethanol injection (44 patients with 60 tumors). Therapeutic efficacy was evaluated with dual-phase spiral computed tomography performed at least 4 months after treatment. RESULTS: Complete necrosis was achieved in 47 of 52 tumors with RF ablation (90%) and in 48 of 60 tumors with percutaneous ethanol injection (80%). These results were obtained with an average of 1.2 sessions per tumor with RF ablation and 4.8 sessions per tumor with percutaneous ethanol injection. One major complication (hemothorax that required drainage) and four minor complications (intraperitoneal bleeding, hemobilia, pleural effusion, cholecystitis) occurred in patients treated with RF ablation; no complications occurred in patients treated with percutaneous ethanol injection. CONCLUSION: RF ablation results in a higher rate of complete necrosis and requires fewer treatment sessions than percutaneous ethanol injection. However, the complication rate is higher with RF ablation than with percutaneous ethanol injection. RF ablation is the treatment of choice for most patients with HCC.

Image-guided tumor ablation has become a well-established hallmark of local cancer therapy. The breadth of options available in this growing field increases the need for standardization of terminology and reporting criteria to facilitate effective communication of ideas and appropriate comparison among treatments that use different technologies, such as chemical (eg, ethanol or acetic acid) ablation, thermal therapies (eg, radiofrequency, laser, microwave, focused ultrasound, and cryoablation) and newer ablative modalities such as irreversible electroporation. This updated consensus document provides a framework that will facilitate the clearest communication among investigators regarding ablative technologies. An appropriate vehicle is proposed for reporting the various aspects of image-guided ablation therapy including classification of therapies, procedure terms, descriptors of imaging guidance, and terminology for imaging and pathologic findings. Methods are addressed for standardizing reporting of technique, follow-up, complications, and clinical results. As noted in the original document from 2003, adherence to the recommendations will improve the precision of communications in this field, leading to more accurate comparison of technologies and results, and ultimately to improved patient outcomes. Online supplemental material is available for this article .

PURPOSE: To study local therapeutic efficacy, side effects, and complications of radiofrequency (RF) ablation in the treatment of medium and large hepatocellular carcinoma (HCC) lesions in patients with cirrhosis or chronic hepatitis. MATERIALS AND METHODS: One-hundred fourteen patients who were under conscious sedation or general anesthesia had 126 HCCs greater than 3.0 cm in diameter treated with RF by using an internally cooled electrode. Eighty tumors were medium (3.1–5.0 cm), and 46 were large (5.1–9.5 cm). The mean diameter for all tumors was 5.4 cm. At imaging, 75 tumors were considered noninfiltrating, and 51 were considered infiltrating. RESULTS: Complete necrosis was attained in 60 lesions (47.6%), nearly complete (90%–99%) necrosis in 40 lesions (31.7%), and partial (50%–89%) necrosis in the remaining 26 lesions (20.6%). Medium and/or noninfiltrating tumors were treated successfully significantly more often than large and/or infiltrating tumors. Two major complications (death, hemorrhage requiring laparotomy) and five minor complications (self-limited hemorrhage, persistent pain) were observed. The single death was due to a break in sterile technique rather than to the RF procedure itself. CONCLUSION: RF ablation appears to be an effective, safe, and relatively simple procedure for the treatment of medium and large HCCs.

To describe the results of an ongoing radio-frequency (RF) ablation study in patients with hepatic metastases from colorectal carcinoma.In 117 patients, 179 metachronous colorectal carcinoma hepatic metastases (0.9-9.6 cm in diameter) were treated with RF ablation by using 17-gauge internally cooled electrodes. Computed tomographic follow-up was performed every 4-6 months. Recurrent tumors were retreated when feasible. Time to new metastases and death for each patient and time to local recurrence for individual lesions were modeled with Kaplan-Meier analysis. Modeling determined the effect of number of metastases on the time to new metastases and death and effect of tumor size on local recurrence.Estimated median survival was 36 months (95% CI; 28, 52 months). Estimated 1, 2, and 3-year survival rates were 93%, 69%, and 46%, respectively. Survival was not significantly related to number of metastases treated. In 77 (66%) of 117 patients, new metastases were observed at follow-up. Estimated median time until new metastases was 12 months (95% CI; 10, 18 months). Percentages of patients with no new metastases after initial treatment at 1 and 2 years were 49% and 35%, respectively. Time to new metastases was not significantly related to number of metastases. Seventy (39%) of 179 lesions developed local recurrence after treatment. Of these, 54 were observed by 6 months and 67 by 1 year. No local recurrence was observed after 18 months. Frequency and time to local recurrence were related to lesion size (P < or =.001).RF ablation is an effective method to treat hepatic metastases from colorectal carcinoma.

To assess the feasibility and safety of using cooled-tip electrodes to increase the volume of coagulation necrosis obtained or reduce the number of treatment sessions necessary with percutaneous tumor radio-frequency (RF) ablation.Twenty-nine patients with 44 hepatic metastases (1.3-5.1 cm diameter) from colorectal (n = 22), gastric (n = 5), pancreatic (n = 1), or breast (n = 1) carcinoma were treated with RF ablation using cooled-tip, 18-gauge electrodes with 2-3 cm tip exposure. Each tumor was treated in one or two treatment sessions.Technical success, ablation of all visualized tumor, was achieved in 40 (91%) metastases. Findings at computed tomography (CT) and magnetic resonance (MR) imaging performed 3-6 months after treatment confirmed complete necrosis of the entire metastasis in 66%. Disease-free survival was 50% at 12 months and 33% at 18 months, with localized progression of disease in 34% of treated lesions. Overall survival was 100%, 94%, and 89% at 6, 12, and 18 months, respectively. Only one complication, self-limited hemorrhage, was seen.Use of cooled-tip electrodes was a safe and feasible adjunct for tumor RF ablation therapy that produced larger volumes of coagulation necrosis with fewer electrode insertions than is produced with other RF ablation techniques.

Purpose

 To determine, by decreasing hepatic perfusion during radiofrequency (RF) ablation, whether perfusion-mediated tissue cooling can explain the reduced coagulation observed in in vivo studies compared to that seen with RF application in ex vivo tissue. 

Materials and Methods

 RF was applied in vivo with use of cooled-tip electrodes to normal porcine liver without (n = 8) and with balloon occlusion of the portal vein (n = 8), celiac artery (n = 3), or hepatic artery (n = 2), and to ex vivo calf liver (n = 10). In vivo trials of vasopressin (0.3–0.6 U/min) infusion during RF application with (n = 10) and without (n = 2) arterial balloon occlusion were also performed. Intraoperative RF was subsequently performed in seven patients with hepatic colorectal metastases with and without portal inflow occlusion. Remote thermometry was performed in four patients. 

Results

 RF application (12 minutes) during portal venous occlusion produced larger areas of coagulation necrosis than RF with unaltered blood flow (2.9 cm ± 0.1 vs 2.4 cm ± 0.2 diameter; P < .01). With celiac and hepatic artery occlusion, coagulation diameter measured 2.7 cm ± 0.2 and 2.5 cm ± 0.1, respectively. Infusion of vasopressin without vascular occlusion reduced coagulation diameter to 1.1 cm. However, different methods of hepatic or celiac arterial balloon occlusion with simultaneous vasopressin infusion produced a mean 3.4 cm ± 0.2 of necrosis. Coagulation in ex vivo liver was 2.9 cm ± 0.1 in diameter. Clinical studies demonstrated greater coagulation diameter for metastases treated during portal inflow occlusion (4.0 cm ± 1.3) than for tumors treated with normal blood flow (2.5 cm ± 0.8; P < .05). Thermometry documented a 10°C increase compared to baseline at 10 mm and 20 mm from the electrode after 5 minutes of portal inflow occlusion during constant RF application. 

Conclusions

 Perfusion-mediated tissue cooling reduces coagulation necrosis achievable with RF ablation. Reduction of blood flow during RF application increases coagulation in both an animal model and human liver metastases.

PURPOSE: To determine the potential efficacy of radio-frequency (RF) ablation of liver metastases during long-term follow-up. MATERIALS AND METHODS: Sixteen patients with 31 hepatic metastases were treated with percutaneous, ultrasound-guided RF ablation. RF was applied to monopolar electrodes (2-3-cm tip exposure) either individually or within a multiprobe array (two to four probes) for 6 minutes at 90 degrees C over one to four treatment sessions per metastasis. RESULTS: In only one of 75 sessions, a moderate complication, self-limited intraperitoneal hemorrhage, was observed. Four patients (four lesions) underwent surgical resection 15-60 days after RF treatment. Residual, viable tumor was seen in all of these patients. The remaining 12 patients were followed up for 9-29 months (mean, 18.1 months). In these patients, 18 of 27 lesions remained stable or decreased in size and showed no enhancement at computed tomography and/or magnetic resonance imaging for at least 9 months. Two patients died of disseminated disease at 13 months and one at 16 months. Disease-free survival was achieved in eight patients. CONCLUSIONS: RF ablation appears to be a simple, safe, and potentially effective treatment for selected patients with liver metastases and may become a less invasive alternative to surgical therapy.

BACKGROUND Radiofrequency (RF)-induced tissue coagulation represents a new approach for the thermal destruction of tumors within the liver. The purpose of the current study was to 1) assess technique safety; 2) determine the extent and evolution of induced cellular damage; and 3) correlate the observed pathologic effects with radiologic studies. METHODS Twenty-three tumors measuring ≤ 8 cm (19 colorectal metastases and 4 hepatomas) in 22 patients were treated with RF (range, 500–1550 milliamperes) using internally cooled electrodes. All treated tumors were resected to allow pathologic analysis. Eleven tumors were treated intraoperatively under ultrasonographic guidance and excised immediately. Twelve tumors were treated percutaneously using ultrasound or computed tomography (CT) guidance and subsequently were excised 3–7 days after ablation. Contrast-enhanced CT (n = 12) and magnetic resonance imaging (MRI) (n = 2) were performed after ablation of all percutaneously treated patients. RESULTS Tumors treated intraoperatively did not demonstrate definitive coagulative necrosis. However, pathologic abnormalities suggestive of tissue injury were observed with hematoxylin and eosin staining, and absent cytosolic and mitochondrial enzyme activity suggested irreversible cellular damage. In contrast, specimens removed > 3 days after ablation showed definite, contiguous coagulative necrosis without intervening areas of viable tumor. CT and MRI scans demonstrated circumscribed hypodense, nonenhancing regions surrounding the electrode tract as early as 15 minutes after ablation. These corresponded within 2 mm to measurements of coagulation at pathology. CONCLUSIONS RF ablation is a minimally invasive and safe approach to the treatment of tumors in the liver. Tumors treated with RF energy do not immediately demonstrate coagulative necrosis, but do show evidence of irreversible cellular damage. The extent of tumor necrosis correlates closely with findings at contrast-enhanced imaging. Cancer 2000;88:2452–63. © 2000 American Cancer Society.

The field of interventional oncology with use of image-guided tumor ablation requires standardization of terminology and reporting criteria to facilitate effective communication of ideas and appropriate comparison between treatments that use different technologies, such as chemical (ethanol or acetic acid) ablation, and thermal therapies, such as radiofrequency (RF), laser, microwave, ultrasound, and cryoablation. This document provides a framework that will hopefully facilitate the clearest communication between investigators and will provide the greatest flexibility in comparison between the many new, exciting, and emerging technologies. An appropriate vehicle for reporting the various aspects of image-guided ablation therapy, including classification of therapies and procedure terms, appropriate descriptors of imaging guidance, and terminology to define imaging and pathologic findings, are outlined. Methods for standardizing the reporting of follow-up findings and complications and other important aspects that require attention when reporting clinical results are addressed. It is the group's intention that adherence to the recommendations will facilitate achievement of the group's main objective: improved precision and communication in this field that lead to more accurate comparison of technologies and results and, ultimately, to improved patient outcomes. The intent of this standardization of terminology is to provide an appropriate vehicle for reporting the various aspects of image-guided ablation therapy. EDITOR'S NOTE: This report also appeared in Radiology 2005; 235:728–739 and is an update of an article published previously (Radiology 2003; 228:335–345). It is reprinted here with permission from RSNA;www.rsna.org.