納米刀腫瘤治療系統（NanoKnife System）是一種非熱能的新型腫瘤微創消融技術，源於不可逆性電穿孔技術（Irreversible Electroporation，IRE）。它通過釋放高電場短脈衝，破壞腫瘤細胞膜脂質雙層結構，在膜上形成無數的不可逆性納米級穿孔，改變細胞膜通透性，使大小不等的分子自由進出細胞，破壞細胞內平衡，使細胞快速凋亡。
2011年10月美國FDA正式批准納米刀應用於臨床，2012年12月亦獲歐盟批准。2015年6月在中國批准應用於臨床，廣州複大腫瘤醫院成為中國大陸首家引進納米刀的醫院，並於7月1日成功實施首例腫瘤納米刀治療。2014年8月，徐克成教授和牛立志教授聯合主編的《腫瘤消融新技術-不可逆電穿孔》出版，成為國內第一本納米刀專著。
發展歷史
納米刀是由美國AngioDynamics 公司研發，於2011年經美國FDA批准應用於“軟組織腫瘤消融”後，立即引起全世界專家的熱捧。歐盟、澳大利亞、加拿大、中國稍後批准應用。迄今，全球已有100多個核心腫瘤醫院採用了該技術。治療的癌腫包括胰腺、肝、肺、腎、前列腺以及其他實質器官以及軟組織的腫瘤，特別適用於臨近大血管、肝門區、膽囊、膽管、輸尿管的腫瘤。文獻報告胰腺癌的治療具有特別價值。
基本原理
納米刀腫瘤治療是近年來流行起來的治療腫瘤的新型技術。它是指把直徑1毫米的電極針經皮膚刺入腫瘤，並以電腦技術計算和繪製預計電場的大小和為止，釋放高壓電脈衝在腫瘤細胞上行程納米級永久性穿孔，破壞細胞內平衡，是靶細胞（癌細胞）快速凋亡。因細胞穿孔是納米級的，而被稱為“納米刀”。
腫瘤消融是21世紀腫瘤治療的重大進展，使許多不能手術切除，或不耐手術的患者獲得有效治療，甚至根治的機會。常用技術有熱消融（射頻、微波）和冷消融（氬氦刀和液氮）。納米刀是不冷也不熱的特殊技術。如果說，“消融”是腫瘤局部治療的“皇冠”，那納米刀”， 則是皇冠上的“明珠”。
作用原理
一系列的實驗和臨床研究顯示，納米刀具有其他消融技術所不具有的優點，包括對組織的消融具有選擇性，只破壞“細胞”，很少傷及血管壁、神經、氣管和支氣管、膽管、腸管、輸尿管；消融區界限清楚。這對於體積甚小的胰腺極為重要；消融不產生熱量，也不依賴熱量，不受臨近的大血管（例如腹腔動脈、主動脈）血流所影響；引起的細胞死亡不是“壞死”，而是凋亡，可激發抗腫瘤免疫反應；治療時間極短，治療3釐米大小腫瘤只需5分鐘，麻醉時間相應縮短，有利於術後康復。消融過程可在超聲、CT 或MR 上清清楚楚顯示出來，從而保證消融達到最大效果。
納米刀通過探針對腫瘤細胞釋放高壓脈衝，使其細胞膜產生納米級的不可逆電穿孔，從而導致細胞的凋亡。腫瘤細胞凋亡後，體內吞噬細胞將細胞碎片吞噬掉，治療區域逐步被正常組織所取代。
納米刀腫瘤治療繫統
納米刀能更精准地誘導腫瘤細胞凋亡而對腫瘤進行完全的消融，且不會對消融區內的其他重要組織，如血管、膽管、神經等造成不可逆的損傷，從而減少其他傳統消融方式所伴有的併發症。 因此，納米刀可應用於胰腺、肝、肺、腎、前列腺以及其他實體腫瘤，尤其對靠近大血管、肝門區、膽囊、膽管、輸尿管的腫瘤具有獨特的優勢。
納米刀基本工作原理
納米刀的優勢
通過眾多臨床研究表明，納米刀是一種安全而又高效的腫瘤治療技術，其具有以下優勢：
1.消融時間短：治療直徑約3cm的實體腫瘤時，納米刀一般只需90個100毫秒的超短脈衝。一組治療時間不到一分鐘。因此即使有3個或4個相互重疊的消融區，全程的消融時間也不會超過5分鐘。
2.治療區域的血管、神經等重要組織得以保留：納米刀消融技術的另一個特點是它能夠保護消融區內重要的組織結構。 經過納米刀治療的肝組織中，其重要結構如肝動脈，肝靜脈，門脈，肝內膽管均能得到良好的保護。
3.不受熱島效應影響：納米刀的消融主要是通過電脈衝擊穿細胞膜，在此過程中不會產生熱量，也不會受到其他外界溫度影響。而傳統的熱消融或者冷消融，若消融區域記憶體在較大血管，其熱量就會被血流帶走，導致周邊消融不徹底。
4.治療徹底，治療邊界清晰：無論腫瘤是靠近血管的，還是形狀不規則或者是大腫瘤，納米刀都能對其進行徹底消融。此外，納米刀消融區邊界清晰，劃界厚度僅為1-2細胞單元。治療區和非治療區域涇渭分明，因此，對納米刀的有效性、治療結果以及後續跟蹤都能進行更準確的判斷和評估。
5.治療區域可恢復正常功能：納米刀會對腫瘤細胞造成不可逆的損傷，引起細胞凋亡並最終導致細胞死亡。凋亡的優點之一就是它能夠利用免疫來促進細胞死亡，人體將把細胞凋亡識別為正常的細胞死亡過程，然後通過細胞吞噬作用將凋亡組織清除掉，促進正常組織的再生與修復。
無熱島效應，術後恢複好
6.效果過程可即時監控：納米刀治療能夠通過超聲、CT和MR進行影像導航和監控。用超聲或CT監控到的消融區與病理分析中測量真實的消融區的尺寸偏差僅有幾毫米。影像中還能清楚顯示未消融的殘餘癌症細胞，醫生能夠對其再次進行消融。另外，即時監控還可以讓醫生觀察到消融區周圍組織的變化，從而推斷出併發症出現的可能性，保障病人的安全以及有助於其術後快速恢復。
7.納米刀可適應更多複雜的病情：傳統的消融治療中，一旦腫瘤靠近大血管、靠近膽管、胰管、肝門靜脈等危險區域，則無法進行治療，另外對於前列腺腫瘤或者脊椎附近腫瘤，消融容易導致神經受損而發生癱瘓、性功能喪失等情況。 由於納米刀較少傷及管道和神經，對於以上情況均能進行比較安全而有效的治療，對該類患者具有不可替代的作用。
納米刀在使用上可以完成其他消融方法無法完成的工作